新疆和田羊底絨、干死毛、兩型毛及粗毛掃描電鏡微觀特征分析

何茜，黨樂，鄭文新，高維明*

（1.新疆畜牧科學(xué)院畜牧業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究所，新疆 烏魯木齊830000; 2.新疆維吾爾自治區(qū)畜牧總站，新疆 烏魯木齊830009）

新疆和田羊底絨、干死毛、兩型毛及粗毛掃描電鏡微觀特征分析

何茜1，黨樂2，鄭文新1，高維明1*

（1.新疆畜牧科學(xué)院畜牧業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究所，新疆 烏魯木齊830000; 2.新疆維吾爾自治區(qū)畜牧總站，新疆 烏魯木齊830009）

10.16863/j.cnki.1003-6377.2017.04.003

為深入研究和田羊毛絨的紡織性能和毛絨生長(zhǎng)特點(diǎn)，采用掃描電子顯微鏡對(duì)新疆和田羊的底絨、干死毛、兩型毛及粗毛四類纖維進(jìn)行了微觀結(jié)構(gòu)的觀察和測(cè)量。結(jié)果表明新疆和田羊羊毛中四種纖維細(xì)度變化較大，鱗片結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變，纖維特殊結(jié)構(gòu)較多。毛絨纖維鱗片類型、鱗片高度和纖維直徑等信息對(duì)毛絨鑒定和個(gè)體生長(zhǎng)研究有重要參考意義。

和田羊；底絨；粗毛；兩型毛；干死毛；微觀特征

新疆和田羊羊毛具有纖維長(zhǎng)、韌性好、彈性強(qiáng)、色度白的特點(diǎn)，是織造著名的和田地毯和提花地毯的優(yōu)質(zhì)原料。和田羊毛中含有四類纖維：底絨、粗毛、干死毛和兩型毛。和田羊毛獨(dú)特的紡織性能由四種纖維比例和特性決定。用掃描電子顯微鏡從超微結(jié)構(gòu)對(duì)四種纖維進(jìn)行特征分析，可深入了解和田羊毛紡織特性的形成原因并為改良育種提供一定的指導(dǎo)，同時(shí)也為各種纖維的鑒定分類提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試劑使用70%乙醇溶液、洗滌劑。

掃描電子顯微鏡（FEI Quanta250型）、離子濺射儀（日立E-1010）、大號(hào)電鏡樣品臺(tái)、雙面導(dǎo)電膠、剪刀、鑷子、燒杯、濾紙等。

試樣為采集新疆和田地區(qū)昆侖牧場(chǎng)的和田羊毛樣，從其體側(cè)部位緊貼皮膚剪下毛絨，經(jīng)清洗處理后隨機(jī)抽取試驗(yàn)用的四類毛絨纖維樣本。

1.2 試驗(yàn)方法

將采集好的毛絨樣本放入溫水中加洗滌劑進(jìn)行洗滌，用超聲波清洗5min去除毛絨纖維表面的污物和油脂，用蒸餾水漂洗數(shù)次。在70%乙醇溶液中浸泡2 min徹底去殘脂，撈出后置于濾紙上干燥。將洗凈的毛絨樣品粘在貼有雙面導(dǎo)電膠的掃描電鏡樣品臺(tái)上，制成全長(zhǎng)纖維觀察樣。在金屬離子濺射儀中噴鍍Pt離子1.5 min。在纖維全長(zhǎng)上均勻選取15個(gè)點(diǎn)（分別在毛尖、毛中、毛根取5點(diǎn)）進(jìn)行測(cè)量觀察。

1.3 鱗片類型界定

鱗片花紋類型通常根據(jù)鱗片游離緣的形態(tài)以及鱗片高度和寬度進(jìn)行分類：（1）冠狀型：鱗片排列整齊、邊緣平滑，一個(gè)鱗片可包覆毛干一周。（2）覆瓦狀型：又可分為扁平型和鈍鋸齒型，通常需要2個(gè)及以上的鱗片包覆毛干一周。（3）鑲嵌型：鱗片形成網(wǎng)狀相連的閉環(huán)，呈蜂窩狀或多邊幾何形。（4）過渡型：通常在纖維細(xì)度發(fā)生變化或者兩種典型鱗片交界處發(fā)生漸變的鱗片類型，過渡型鱗片種類多樣。

1.4 數(shù)據(jù)處理

使用Excel對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，分析纖維全長(zhǎng)直徑變化、鱗片厚度變化和鱗片高度變化等。

2 結(jié)果與分析

2.1 和田羊底絨纖維的掃描電鏡觀察測(cè)量結(jié)果

對(duì)和田羊底絨纖維全長(zhǎng)取15個(gè)點(diǎn)進(jìn)行了鱗片類型觀察、鱗片高度測(cè)量、纖維直徑測(cè)量以及部分鱗片厚度測(cè)量。從絨尖部到近根部的鱗片類型依次為：冠狀→不規(guī)則冠狀→過渡型→不規(guī)則冠狀→斜四邊形→冠狀→過渡型→斜環(huán)狀→不規(guī)則冠狀→冠狀型。測(cè)量數(shù)據(jù)如表1所示，典型絨纖維電鏡掃描照片（見圖1）。

表1 和田羊毛底絨纖維掃描電鏡觀察測(cè)量結(jié)果

圖1 和田羊毛底絨纖維鱗片特征排布圖

2.2 和田羊粗毛纖維的掃描電鏡觀察測(cè)量結(jié)果

對(duì)和田羊粗毛纖維全長(zhǎng)取15個(gè)點(diǎn)進(jìn)行了鱗片類型觀察、鱗片高度測(cè)量、纖維直徑測(cè)量以及部分鱗片厚度測(cè)量。從毛尖部到近根部的鱗片類型依次為：冠狀→扁平→鑲嵌型→不規(guī)則鑲嵌→鑲嵌型→扁平型。測(cè)量數(shù)據(jù)如表2所示，典型絨纖維電鏡掃描照片（見圖2）。

表2 和田羊毛粗毛纖維掃描電鏡觀察測(cè)量結(jié)果

圖2 和田羊毛粗毛纖維鱗片特征排布圖

2.3 和田羊兩型毛纖維的掃描電鏡觀察測(cè)量結(jié)果

對(duì)和田羊兩型毛纖維全長(zhǎng)取15個(gè)點(diǎn)進(jìn)行了鱗片類型觀察、鱗片高度測(cè)量、纖維直徑測(cè)量以及部分鱗片厚度測(cè)量。從毛尖部到近根部的鱗片類型依次為：冠狀→扁平→鑲嵌型→不規(guī)則鑲嵌→鑲嵌型→扁平型。測(cè)量數(shù)據(jù)如表3所示，典型絨纖維電鏡掃描照片（見圖3）。

圖3 和田羊毛兩型毛纖維鱗片特征排布圖

2.4 和田羊干死毛纖維的掃描電鏡觀察測(cè)量結(jié)果

對(duì)和田羊干死毛纖維全長(zhǎng)取15個(gè)點(diǎn)進(jìn)行了鱗片類型觀察、鱗片高度測(cè)量、纖維直徑測(cè)量以及部分鱗片厚度測(cè)量。從毛尖部到近根部的主要鱗片類型為：冠狀→扁平→鑲嵌型→不規(guī)則鑲嵌→鑲嵌型→扁平型。測(cè)量數(shù)據(jù)如表4所示，典型絨纖維電鏡掃描照片（見圖4）。

表4 和田羊毛干死毛纖維掃描電鏡觀察測(cè)量結(jié)果

圖4 和田羊毛干死毛纖維鱗片特征排布圖

2.5 和田羊毛絨纖維特殊結(jié)構(gòu)掃描電鏡觀察測(cè)量結(jié)果

對(duì)和田羊底絨、粗毛和干死毛中特殊結(jié)構(gòu)進(jìn)行了形態(tài)觀察。特殊纖維電鏡掃描照片（見圖5-7）。

圖5 和田羊底絨特殊結(jié)構(gòu)(A.單纖維細(xì)度較勻200×;B.特殊彎曲2000×;C.絨束中段200×)

圖6 和田羊粗毛特殊結(jié)構(gòu)(A.特殊彎曲B.弱節(jié)50×;C.膨大200×)

圖7 和田羊干死毛特殊結(jié)構(gòu)(A.卷縮B.雙螺旋卷縮200×;C.鱗片異常1000×)

3 結(jié)果討論與分析

3.1 和田羊底絨纖維微觀結(jié)構(gòu)特征及分析

和田羊底絨纖維鱗片基本類型為冠狀型和過渡型，單根纖維細(xì)度較為均勻，最大直徑差達(dá)13.23μm，但與其山羊絨、藏羚羊絨等纖維相比仍較粗。由圖5C可知從絨束中段截取的纖維片段呈現(xiàn)多種鱗片類型和較大差異的直徑，反映出底絨纖維束細(xì)度離散大。由數(shù)據(jù)分析可知纖維鱗片高度與鱗片厚度與鱗片類型關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)，一般不規(guī)則冠狀型和過渡型鱗片厚度較大。

3.2 和田羊粗毛纖維微觀結(jié)構(gòu)特征及分析

和田羊粗毛纖維鱗片基本類型為冠狀型、過渡型、鑲嵌型和扁平型。直徑變化趨勢(shì)為毛尖最細(xì)、毛中部最粗，向毛根逐漸變細(xì)。毛根部逐漸停止生長(zhǎng)時(shí)通常呈現(xiàn)扁平型鱗片結(jié)構(gòu)。鑲嵌型鱗片比例高，可呈現(xiàn)出多種亞型。粗毛全長(zhǎng)常出現(xiàn)特殊彎曲、弱節(jié)和膨大（見圖6A-6C）。

3.3 和田羊兩型毛纖維微觀結(jié)構(gòu)特征及分析

和田羊良型毛纖維鱗片基本類型為過渡型、鑲嵌型和扁平型，毛尖部鱗片結(jié)構(gòu)不顯著，多呈磨損狀。纖維直徑變化趨勢(shì)不規(guī)則。鑲嵌型鱗片比例高，呈現(xiàn)出多種亞型。

3.4 和田羊干死毛纖維微觀結(jié)構(gòu)特征及分析

和田羊粗毛纖維鱗片基本類型為過渡型、鑲嵌型和扁平型，扁平型和鑲嵌型鱗片比例高。直徑變化趨勢(shì)為毛尖最細(xì)、毛中部最粗，向毛根逐漸變細(xì)。毛根部呈典型的扁平型鱗片結(jié)構(gòu)。干死毛中常出現(xiàn)各種特異的卷縮（見圖7A-7B），干死毛部分出現(xiàn)鱗片結(jié)構(gòu)異常（見圖7C）。

4 結(jié)論

和田羊毛屬于典型的異質(zhì)毛，纖維類型多、形態(tài)差異大，即使同種纖維也呈現(xiàn)較大離散差異，同根纖維沿長(zhǎng)度方向變化復(fù)雜。掃描電鏡法可以充分調(diào)查纖維超微觀結(jié)構(gòu)，對(duì)于進(jìn)一步研究纖維結(jié)構(gòu)特征形成因素及毛絨生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律有重要的研究意義。本研究雖大量掃描分析了樣本，由于異質(zhì)毛差異非常大且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，電鏡掃描觀察的樣本數(shù)量略顯不足。其次，由于缺少活體連續(xù)取樣，尚無法分析毛絨在不同生長(zhǎng)階段與微觀特征的關(guān)聯(lián)，反之也無法通過毛絨微觀結(jié)構(gòu)來充分解讀其所記錄的生物信息。只有通過大量的電鏡超微結(jié)構(gòu)分析，建立足夠的纖維微觀特征信息數(shù)據(jù)庫，通過有效算法提取微觀特征數(shù)據(jù)，有望能實(shí)現(xiàn)纖維的快速自動(dòng)識(shí)別。

[1]B.J.Teerink.Hair of west European mammals：Atlas and identification key[M].Cambridge university press, 1991,1-217.

[2]Dearborn N.Use of sections in identify in hair[J].Mammal,1939,(20)：346-348.

[3]孫珠紅.整體論對(duì)毛發(fā)形態(tài)學(xué)的指導(dǎo)作用研究[D].哈爾濱：東北林業(yè)大學(xué)，2008.

[4]張偉,徐艷春,華彥,等.毛皮學(xué)[M].哈爾濱：東北林業(yè)大學(xué)出版社，2011.

Mircromorphological Analysis of 4 Types Fibers of Hetian Sheep by Scanning Electron Microscope

HE Xi1，DANG Le2，ZHENG Wen-xin1，GAO Wei-ming1*
（1.Institute of Animal Husbandry Quality Standards,Xinjiang Academy of Animal Science，Urumqi 830000, China；2.Animal Husbandry Station of Xinjiang Uygur Autonomus Region,Urumqi 830009，China）

In order to further study the textile properties and wool growth characteristics of Hotan.Full-length mircromorphology of Hetain sheep fibers were analyzed using scanning electron microscope technique.The result shows that the diameters of 4 types fibers vary greatly and with complex structures of fiber scales and special fiber structures.Fiber scale patterns,diameter and height of scale can be useful to identify species and study development of fibers.

Hetian sheep;down hair;coarse hair;heterotypical fiber;dry-dead wool;mircromorphological analysis

S879.4

A

1003－6377（2017）04－0015-06

自治區(qū)農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化示范項(xiàng)目《自治區(qū)地毯用羊毛生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化示范區(qū)》（XJSFQ-2017-1）

何茜（1984-），女，碩士，助理研究員，研究方向：畜產(chǎn)品質(zhì)量安全。E-mail：278747197@qq.com

高維明（1975-），男，博士，副研究員，研究方向：畜產(chǎn)品風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及標(biāo)準(zhǔn)化。E-mail：272413393@qq.com

2017-05-12，

2017-05-18