(57)【要約】【課題】  非破壊的な分析手法により、安価で短時間に獣毛繊維製品に含まれる動物種を識別する方法を提供する。【解決手段】  ヤギ種由来のカシミヤ、羊種由来の羊毛、ラクダ種由来の駱駝毛、ウシ種由来のヤク繊維のラマンスペクトルを予め測定して動物種特異的ピーク値を記録しておき、識別したい獣毛繊維製品のラマンスペクトルを測定してそのピーク値を既知の動物種特異的ピーク値と比較することにより、獣毛繊維製品に含まれる動物種を識別する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
獣毛繊維製品に含まれる動物種を識別する方法であって、複数の動物種の獣毛繊維試料のそれぞれのラマンスペクトルを測定して動物種特異的ピーク値と波形を記録する工程と、獣毛繊維製品のラマンスペクトルを測定して波数領域１０００−４０００ｃｍ−１に現れるピーク値と波形を記録する工程と、記録された前記獣毛繊維製品のピーク値を複数の前記動物種特異的ピーク値と比較することにより前記獣毛繊維製品に含まれる前記動物種を識別する工程からなることを特徴とする動物種を識別する方法。
【請求項２】
前記獣毛繊維製品のラマンスペクトルを測定して波数領域１０００−４０００ｃｍ−１に現れるピーク値と波形を記録する工程は、可視光レーザーを、対物レンズを通してその焦点付近に配置された前記獣毛繊維製品に照射し、複数種類の獣毛を撚り合わせて構成されている前記獣毛繊維製品の獣毛１本ごとの前記ラマンスペクトルを複数個所において測定して波数領域１０００−４０００ｃｍ−１に現れるピーク値と波形を記録する工程であり、前記動物種を識別する工程は、前記複数個所において記録されたピーク値を複数の前記動物種特異的ピーク値と比較することにより前記獣毛繊維製品に含まれる前記動物種の混用率を定量的に決定する工程であることを特徴とする請求項１に記載の動物種を識別する方法。
【請求項３】
前期獣毛繊維はカシミア、羊毛、駱駝毛、ヤク繊維を含むことを特徴とする請求項１ないし請求項２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、獣毛繊維製品に含まれる動物種を非破壊法で識別する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
獣毛から構成されセーター等は簡便な暖房衣類として広く知られている。中でも、通常カシミヤと呼ばれる獣毛素材はカシミヤ山羊から採れる細い繊維で、中国北西部や、内蒙古、外蒙古、イランなどで産出されている。この細い繊維のため、保温力が高く、珍重されているが生産量に制限があり、価格は群を抜いて高い。
この高価なカシミアをめぐり、市場で表示偽装の問題が起こることがある、あるいは既に起こっている。例えば、生産地のモンゴルから、近隣の国に１００％カシミアの繊維を輸出した場合、輸入した国が、カシミアに羊毛、駱駝毛、ヤクなどの繊維を混ぜ、これを“１００％カシミア製”と称して安価で販売していることである。このような不正表示に起因する問題の解消には、安価で短時間に分析が可能で、しかも非破壊的な手法による手法の確立が望まれている。
しかし、どの獣毛も共通して、主として蛋白質（アミノ酸が１００−１０００個程度、ペプチド結合［−ＣＯＮＨ−］でつながった高分子）で構成されているので、成分的に識別することはできない。また、通常の破壊法による顕微鏡観察で、まず毛髄質の太さや小皮紋理（キューティクル）の判別するが、これだけでは識別できないことが多い。電子顕微鏡による非破壊の概観検査でも有意差を見出すことは困難である。
【０００３】
破壊方法ではあるが識別力を高める試みはいくつか報告されている。特許文献１には獣毛繊維試料から抽出したＤＮＡとチトクロムｂ塩基配列より設計したウシ種、ラクダ種、ヤギ種、ヒツジ種の特定の種特異的プライマーを用いてポリメラーゼチェインリアクションによってＤＮＡを増幅し、次いで増幅生成分を分析することによって獣毛繊維を同定する方法が記載されている。特許文献２には、ヤク、カシミヤ、ウールの混用率の異なる数種類の試料を作製し、その試料についてそれぞれＤＮＡ抽出操作を行い、ヤク、ヤギ及びヒツジ用プライマー、プローブをそれぞれ用いたリアルタイムＰＣＲを行っておくことにより、獣毛繊維製品に含まれる獣毛の混用率を調べる方法が記載されている。特許文献１及び２に記載された方法は基本的には破壊法であり、精度の高い識別が期待できるものの、結果を出すまでに多大の時間と費用を要し、簡便な手法とは言えない。
【０００４】
特許文献３には、カシミヤ（山羊毛）、メリノ（羊毛）、ヤク（牛毛）の試料を透過する電磁波の透過強度を測定し、透過スペクトルを得ることにより試料内部に保持されている繊維の成分を分析する繊維鑑別方法が記載されている。０．１から１０ＴＨｚの範囲の電磁波（遠赤外光）に対する透過スペクトルを得るために、光波長より細かい１０μｍ程度まで試料を粉砕することが必要であり、液体窒素に資料を１０分程度浸し、７７Ｋまで冷却後、粉砕機で粉砕している。結果的に破壊検査である上に、手間のかかる鑑別方法となっている。
【０００５】
さらに、特許文献４には、種々の獣毛から抽出した蛋白質を、電気泳動手段により分離し、この差異から獣毛を判定することが述べられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２１００８４号公報
【特許文献２】特開２００４−１２１２２９号公報
【特許文献３】特開２０１１−２０３１３８号公報
【特許文献４】国際公開ＷＯ２０１４／１４２２２９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上述の破壊的な方法、煩雑な試料調製、分析時間等を鑑みると、非破壊的な分析手法により、もっと安価で短時間に獣毛繊維を識別する方法が求められていることが分かる。非破壊の分析手段として、赤外線吸収スペクトル（Ｉｎｆｒａｒｅｄ  Ｓｐｅｃｔｒｕｍ：  ＩＲ）等で、官能基を分析する方法がある。ＩＲ法は、分子振動が双極子モーメントの変化を伴う場合に限って吸収スペクトルが観測される。その特徴は、分子の「部分構造」を明らかにする手法である。しかし、どの獣毛も共通して、蛋白質から構成されているので、基本的には部分構造（例えばＣ＝Ｏ，  ＣＯＯＨ，  ＣＯＮＨなどの官能基）に差を見出すことは困難であり、顕微ＦＴＩＲを用いた我々の実験でも識別することは出来なかった。
【０００８】
そこで我々は特許文献４に記載されている電気泳動法の詳細を検討した。電気泳動法は蛋白質の分析法として広く用いられているものであり、（アミノ基とカルボキシル基から構成されるアミノ酸の集合体である）蛋白質の、ＮＨ基やＣＯＯＨ基を酸やアルカリでイオン化して蛋白質に電荷を付与し、これに電場をかけて、蛋白質移動させる。その移動距離が種々の獣毛により異なることを利用して獣毛の識別を行った。我々は、泳動速度が蛋白質の粒子の形、及び大きさに依存するので、獣毛の識別が可能になると理解した。つまり、獣毛の識別には、動物蛋白質の骨格の大きさと形状が獣毛の識別の鍵であると確信した。
【０００９】
さらに、我々はIRと同様に分子振動の知見を得る手法であるラマン分光法に注目した。ラマン法は分子振動の分極率の変化を伴う場合に限って散乱スペクトルが観測される。さらに、ラマン散乱法は「骨格振動」に関する情報を提供するので、特許文献４の電気泳動法と同様に蛋白質の形状や骨格に関する情報を提供すると想定した。つまり、ラマン法で獣毛を識別できると考えた。さらに、顕微鏡の光学系を使った「顕微レーザーラマン装置」では獣毛の1本1本のラマン散乱スペクトルを測定することが出来、これにより後述するように、複数の獣毛から構成される毛糸の獣毛構成比を算出することも可能となる。
本願では、顕微レーザーラマン法をカシミア、羊毛、駱駝毛、ヤク繊維に適用した結果、期待通りの結果が得られ、本発明が完成した。
【００１０】
本発明は、非破壊的な分析手法により、安価で短時間に獣毛繊維製品に含まれる動物種を識別する方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
獣毛繊維のラマンスペクトルは動物種特異的なピーク値を有する。ヤギ種由来のカシミヤ、羊種由来の羊毛、ラクダ種由来の駱駝毛、ウシ種由来のヤク繊維のラマンスペクトルを予め測定して動物種特異的なピーク値を記録しておき、識別したい獣毛繊維製品のラマンスペクトルを測定してそのピーク値を動物種特異的なピーク値と比較することにより、獣毛繊維製品に含まれる動物種を識別することができる。
【００１２】
本発明にかかる動物種を識別する方法は、獣毛繊維製品に含まれる動物種を識別する方法であって、複数の動物種の獣毛繊維試料のそれぞれのラマンスペクトルを測定して動物種特異的ピーク値と波形を記録する工程と、獣毛繊維製品のラマンスペクトルを測定して波数領域１０００−４０００ｃｍ−１に現れるピーク値と波形を記録する工程と、記録された前記獣毛繊維製品のピーク値を複数の前記動物種特異的ピーク値と比較することにより前記獣毛繊維製品に含まれる前記動物種を識別する工程からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、非破壊的な分析手法により、安価で短時間に獣毛繊維製品に含まれる動物種を識別する方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】カシミヤのラマンスペクトル
【図２】羊毛のラマンスペクトル
【図３】駱駝毛のラマンスペクトル
【図４】ヤクのラマンスペクトル
【発明を実施するための形態】
【００１５】
カシミア、羊毛、駱駝毛、ヤク繊維のラマンスペクトルと識別法を述べる。
測定に用いたカシミア、羊毛、駱駝毛、ヤクの４種類の繊維はモンゴル科学技術大学繊維研究所から入手した。また、ラマン装置は日本分光社製のレーザーラマン分光光度計ＮＲＳ−３０００を使用した。この顕微レーザーラマン装置は、顕微鏡の光学系を使用しているので、通常の励起光である５３０ｎｍの可視光レーザーを対物レンズで集光し、ビームの直径が数ミクロンー数１０ミクロン程度のレーザー光でラマンスペクトルを測定することが出来る。したがって、所望する繊維の１本１本について、微小面積のラマンスペクトルの測定も可能となる。各試料の異なる４本の繊維について測定した。その結果を図１〜４に示す。
各試料の特徴的なラマンスペクトルを整理したのが表１である。数値の単位はｃｍ−１（波数）である。
【表１】
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【００１６】
各獣毛のラマンスペクトルの本数と散乱波数、ならびにスペクトルの形状から、獣毛の識別を行った。カシミアと羊毛を比較すると、２９２５ｃｍ−１、ならびに２８７０ｃｍ−１では差が見えない。３３６４ｃｍ−１と３３２５ｃｍ−１では差が約４０ｃｍ−１の波数差がある。決定的な差は２６８１ｃｍ−１がカシミアに認められるのに対し、羊では観測されていない。
羊毛と駱駝毛の差を見ると、駱駝毛の３３７５ｃｍ−１と２６７４ｃｍ−１が際立っている。
ヤクは、極めてブロードなスペクトルが特徴であり、さらにブロードなピーク値である３１８９ｃｍ−１と１５９０ｃｍ−１で識別できる。
以上のように、カシミア、羊毛、駱駝毛、ヤク繊維の４種類繊維のラマンスペクトルには動物種特異的なピーク値があるので、獣毛繊維製品に含まれる動物種を非破壊的に識別することが可能であり、測定時間は１サンプルにつき数分以内である。
【００１７】
複数種の獣毛繊維が混紡されていることが想定される獣毛繊維製品から動物種を識別するには以下の手順にて行えばよい。すなわち獣毛繊維製品のラマンスペクトルを測定し、波数領域１０００−４０００ｃｍ−１に現れるピーク値を記録する。次にカシミア、羊毛、駱駝毛、ヤク繊維の４種類繊維のラマンスペクトルを測定して動物種特異的なピーク値を記録する。獣毛繊維製品のピーク値と動物種特異的ピーク値を比較することにより、カシミア、羊毛、駱駝毛、ヤク繊維のいずれが含まれているかを決定し、識別する。
【００１８】
獣毛繊維の混合率を決定する方法として、顕微レーザーラマン法を利用できる。５３０ｎｍの光波長で代表される可視光レーザーを励起光として使用するレーザーラマン法の大きなメリットは、対物レンズで絞られた焦点におけるレーザービームの直径が数ミクロンー数１０ミクロン程度であることから、所望する繊維の１本１本について、微小面積のラマンスペクトルの測定が可能である。通常の毛糸は製糸過程で、何本かの獣毛を撚り合わせて構成されている。この過程で、種々の獣毛を撚って作られる混紡毛糸の中の獣毛の種類（定性分析）やその構成比（定量分析）についても、上述の各獣毛に特有なスペクトルを基礎に解析することが出来る。毛糸を構成している細い獣毛を総て取り出し、これらの糸1本1本のラマンスペクトルを測定する。この分析操作により、毛糸を構成している獣毛種の特定ばかりでなく、定量的な構成比も明らかにすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明によれば、非破壊的な分析手法により、安価で短時間に獣毛繊維に含まれる動物種を識別することができるので、社会問題化している高級獣毛繊維製品の不当表示が起こらないように検査体制を確立することに貢献でき、産業上の利用可能性は大きい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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