科研产出
不同部位矿质元素与红外光谱数据融合对美味牛肝菌产地溯源研究
《光谱学与光谱分析 》 2018 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要:野生食用菌产地溯源研究中,采用单一有机成分或矿质元素指纹存在一定局限性。利用不同指纹分析技术的互补性与协同性,将不同部位与类型的化学信息进行融合,探讨此方法对野生食用菌产地溯源的可行性,以期为野生食用菌溯源提供新的思路与科学依据。通过测定云南7个产地、124个美味牛肝菌(菌柄、菌盖)中15种矿质元素的含量,以及子实体傅里叶变换红外光谱(FTIR)。标准正态变换(SNV)、二阶导数(2D)等算法对原始光谱进行预处理。基于低级与中级数据融合策略,将预处理后的FTIR光谱与菌柄、菌盖矿质元素数据进行融合,结合支持向量机(SVM)分别建立菌柄、菌盖、FTIR、低级数据融合(菌柄+菌盖,菌柄+菌盖+FTIR)与中级数据融合(菌柄+菌盖+FTIR)判别模型;分析比较模型参数,确定快速甄别美味牛肝菌产地的可靠方法。结果显示:(1)菌盖中Cd,Cr,Cu,Li,Mg,Na,P和Zn元素平均含量高于菌柄,Ba,Ca,Co,Ni,Rb,Sr和V元素在菌柄中平均含量高于菌盖。美味牛肝菌中人体必需矿质元素Ca,Cu,Mg,P和Zn平均含量远高于小麦、水稻干品和新鲜蔬菜,与动物干制品含量相似;(2)FTIR光谱数据最佳预处理方法为3D+SNV,其Q2和R2 Y分别为76.64%,88.91%;(3)菌柄、菌盖、FTIR、低级数据融合与中级数据融合SVM模型,c值分别为8 192,4 096,1.414 2,11.313 7,1和0.7071 1,菌柄和菌盖模型c值较大,表明采用单一菌柄或菌盖矿质元素含量数据,SVM训练存在过拟合风险,判别效果较差;(4)FTIR、低级数据融合和中级数据融合SVM模型,样品分类错误总数分别为7,9,7和0,中级数据融合(菌柄+菌盖+FTIR)模型样品分类正确率最高。表明基于中级融合策略将不同部位矿物元素和子实体FTIR光谱数据融合,可作为野生食用菌产地溯源的一种有效方法。
关键词: 产地溯源 美味牛肝菌 矿质元素 FTIR 不同部位 数据融合
云南冰糖橙叶片矿质元素含量与果实品质关联性分析
《江西农业学报 》 2018
摘要:为了探讨云南冰糖橙产区冰糖橙叶片矿质营养生理及其与果实品质形成的关联性,选择云南4个冰糖橙种植较集中乡镇的15个有代表性园区,测定了园区冰糖橙叶片的矿质营养元素含量和果实品质指标。结果表明:大部分园区冰糖橙叶片N、P、K、Fe、Mn元素含量处于超量,Ca、Mg和Zn元素含量低于适宜范围,Cu元素含量5个超量,5个处于适宜范围,5个低于适宜范围。相关性分析表明,叶片矿质营养元素间相互影响;果实可溶性固形物与N(相关系数为-0.596*)和K(-0.605*)含量呈显著负相关(P<0.05);果实可滴定酸与N(0.588*)和K(0.623*)含量呈显著正相关(P<0.05),与Mg含量呈显著负相关(-0.558*,P<0.05);果实TSS/TA与N(-0.569*)和K(-0.624*)含量呈显著负相关(P<0.05),与Mg(0.549*)和Zn(0.535*)含量呈显著正相关(P<0.05)。综上所述,冰糖橙果实的外观和内部品质的形成是由各种元素协同调控的。
4种百合营养成分的差异性研究
《云南农业大学学报(自然科学) 》 2017 北大核心 CSCD
摘要:以4种食用百合为材料,对百合鳞茎中的多糖、还原糖、游离氨基酸和9种矿质元素的含量进行研究。结果表明:不同种类的百合在营养元素含量上差异较大。多糖含量最高的是兰州百合14.58 mg/g,最低的是卷丹9.74 mg/g。还原糖和游离氨基酸的含量均是川百合最高,龙牙百合最低。4种百合中P、Mn、Cu元素的含量差异极显著。卷丹的Cu、Zn、Na元素含量远高于其他3种百合,其中Na元素的含量甚至是龙牙百合的2.3倍,可能与其较强的生态适应性相关。选择食用百合栽培种类时,其鳞茎中各种营养成分的含量可作为筛选依据。
不同产区和等级昭通天麻的矿质元素含量特征分析
《西南农业学报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要:对不同产区和等级的昭通天麻22份样品的11种矿质元素含量进行比较、聚类分析和主成分分析。结果表明:不同产地的天麻矿质元素含量差异较大,同一产地不同等级的天麻矿质元素含量差异较小,说明天麻中矿质元素含量与特定的生态环境条件(土壤、水)有关系。对昭通天麻矿质元素含量进行聚类分析,22个天麻样品可分为3个分布区域,即大关3个样品为1个区域,永善和盐津9个样品为1个区域,彝良和镇雄10个样品为1个区域。绘制主成分二维谱图可看出,主成分分析的结果与聚类分析结果相一致,可实现对天麻产地的初步判别,区分不同产区天麻样品,这11种矿质元素可以作为昭通天麻产地区分的判别指标之一。
ICP-MS法测定云南野生茯苓中矿质元素含量
《食品科学 》 2016 北大核心 CSCD
摘要:建立微波消解电感耦合等离体质谱(inductively coupled plasma-mass spectrometry,ICP-MS)法测定云南野生茯苓中Li、Mg、K、Ca、V、Cr、Mn、Fe、Cu、Zn、As、Rb、Sr、Cs、Pb 15种矿质元素的分析方法,研究云南野生茯苓中矿质元素的含量分布特征。使用ICP-MS法对采集自云南省28个地区野生茯苓样品中15种矿质元素进行定量分析,并采用SPSS进行主成分分析,相关性分析和聚类分析对测定结果进行评价。结果显示,元素线性回归方程的相关系数r均大于0.999 0,15种测定元素均在推荐值(真实值)范围内,其相对标准偏差均小于8%,表明该方法具有较好的准确度和精密度,适用于云南野生茯苓中矿质元素的测定。所测试野生茯苓中含有丰富的矿质元素,其中Ca(925.79μg/g)、K(370.42μg/g)、Mg(115.20μg/g)和Fe(115.80μg/g)的含量较高,有毒重金属As(0.04μg/g)和Pb(0.20μg/g)的含量均未超出GB 2672—2012《食品中污染物限量》及联合国粮农组织/世界卫生组织关于有毒重金属限量标准。主成分分析结果显示前4个主成分可以解释全部变量信息的77.55%,得出云南野生茯苓的特征元素为V、Fe、Li、As、Cs、Cr、Pb、Sr、Ca、Mn。聚类分析将所测元素分为3类,其中Fe、V、Li、Cs、As、Cr、Pb聚为一类,K、Rb、Zn、Mg、Cu、Mn聚为一类,Ca、Sr聚为一类,元素之间的相关性和聚类分析结果与主成分分析的结果一致。不同产地茯苓样品的聚类分析结果表明,样品中矿质元素均存在很大差异,这可能是野生茯苓样品中矿质元素含量受云南地形地貌,气候特征影响较大。
关键词: 电感耦合等离子体质谱法 茯苓 矿质元素 主成分分析 聚类分析
云南野生与栽培茯苓中矿质元素含量研究
《食品工业科技 》 2016 北大核心 CSCD
摘要:建立微波消解-电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定云南15个产地野生与栽培茯苓菌核中Fe、Mn、Cu、Zn、Co、Li、V、Ba、Cr、As、Cd、Pb等12种矿质元素,探讨茯苓中矿质元素的含量分布特征。采用SPSS 21.0进行主成分分析和相关性分析。结果显示,线性回归方程相关系数r均大于0.9990,检出限范围在0.009~1.035μg/L之间,参考物菠菜(GBW10015)和灌木枝叶(GBW07603)测定值在国家参考标准值范围内,表明该方法准确、可靠。所测样品中含有丰富的矿质元素,栽培种Fe、Mn、Co、V、Cr等元素含量高于野生;野生和栽培菌核中Fe元素含量范围分别为31.8~108.3、49.7~805.6 mg/kg,Mn元素含量分别为5.59~35.6、12.9~67.7 mg/kg;Cu、Zn和Ba元素平均含量在1~10 mg/kg之间;Co、Li、V、As、Cd、Pb、Cr等均小于1 mg/kg,其中As(<0.16 mg/kg)、Cd(<0.03 mg/kg)、Pb(<0.35 mg/kg)等有毒重金属均低于食品安全国家标准、世界卫生组织(WHO)和《中国药典》(2015版)最高限量。第一主成分解释原始数据变量的49.060%,Mn、Fe、V、Li、As、Cr等元素载荷值较大,茯苓中特征元素为Mn、Fe、V、Li、As、Cr。相关性分析显示14对矿质元素呈现显著相关(p<0.05)或极显著相关(p<0.01)。元素在茯苓生长过程中存在内在的相关关系,不同产地样品中元素含量差异显著,可能与降水、温度、生长的土壤环境和生长方式有关。
关键词: 茯苓 电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS) 矿质元素 主成分分析 相关性分析
ICP-MS法测定云南省8种野生牛肝菌中矿质元素含量
《食品科学 》 2016 北大核心 CSCD
摘要:以云南省8种野生牛肝菌为对象,研究子实体不同部位矿质元素含量、吸收和积累特征。采用微波消解处理样品,以电感耦合等离子体质谱法测定云南省8种野生牛肝菌子实体菌柄、菌盖中Mg、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、Cr、As、Cd、Pb、Li、Ba 12种矿质元素的含量,并用SPSS软件进行方差分析,从元素的角度对其进行安全性评价,分析牛肝菌中矿质元素的含量水平。结果显示,标准品(GBW 10015)中12种矿质元素回收率在88%~105%之间,检出限在0.036~9.456μg/L之间,表明该方法准确、可靠;8种野生牛肝菌菌柄与菌盖中含有丰富的Fe、Mg、Mn、Zn和Cu元素;Zn、Mg、Cu、Cr和As元素在多数子实体内菌盖的含量高于菌柄,Li和Ba在多数牛肝菌样品中菌柄含量较高;有毒重金属元素Pb、As、Cd、Ni和Cr含量均高于GB 2762—2012《食品中污染物的限量》的规定,对人体健康有潜在风险。通过数据分析表明,野生牛肝菌中12种矿质元素含量具有显著差异,同一元素在不同牛肝菌中的含量差异较大,相同子实体菌柄与菌盖中含量差异显著,对矿质元素和重金属元素有较好的吸收和富集能力。
关键词: 微波消解 电感耦合等离子体质谱法 野生牛肝菌 矿质元素
大麦RIL群体内不同类型苗粉和籽粒元素的差异
《中国农业科学 》 2016 北大核心 CSCD
摘要:【目的】研究大麦重组近交系群体(RIL)的变异类型分类与苗粉(麦苗)及籽粒的矿质元素含量及其遗传变异,揭示栽培大麦苗粉及籽粒矿质元素含量的遗传变异。【方法】采用栽培大麦变种分类方法,按照穗芒颜色、护颖宽窄、侧小穗有无内外稃、芒性状、粒色、穗密度及籽粒稃状对194个紫光芒裸二棱?Schooner大麦RIL株系及其亲本进行变异类型分类。用ICP-AES测定194个紫光芒裸二棱?Schooner大麦RIL株系及其亲本的籽粒和苗粉中9种矿质元素(P、Zn、Fe、Mn、Mg、Ca、Cu、Na和K)含量。【结果】从Violiglabrum?Erectum培育的194个RIL株系及其亲本划分为Nutans、Hypianthinum、Lanthonudum、Violiglabrum、Medicum、Nudum、Erectum、Violimedicum、Neogenes、Glabrinudidubium、Jachanum、Luchuanicum和Violierectum共13个变异类型,变异分类性状基因型间差异显著。籽粒矿质元素含量变异类型间差异显著(1.9—6.4倍),而苗粉差异较小(1.2—2.1倍)。前者籽粒元素变种类型最高倍数差异依次为Cu(Glabrinudidubium/Violierectum=6.4)>Mn(Violimedicum/Violierectum=3.8)>Fe(Neogenes/Glabrinudidubium=2.9)>K(Medicum/Violierectum=2.3)>Zn(Violiglabrum/Jachanum=2.2)>P(Violimedicum/Jachanum=2.1)=Ca(Medicum/Violierectum=2.1)>Mg(Violimedicum/Jachanum=1.9)=Na(Violimedicum/Violierectum=1.9),后者苗粉元素变种类型最高倍数差异依次为Na(Violierectum/Luchuanicum=2.1)>Fe(Neogenes/Erectum=1.5)>Ca(Jachanum/Luchuanicum=1.4)=Cu(Violiglabrum/Hypianthinum=1.4)>Zn(Lanthonudum/Violimedicum=1.3)=Mg(Nudum/Luchuanicum=1.3)=K(Violierectum/Hypianthinum=1.3)>P(Luchuanicum/Glabrinudidubium=1.2)=Mn(Nudum/Erectum=1.2),而籽粒及苗粉中P、Zn、Mn、Mg、Ca和K含量变种类型间差异显著或极显著。7种苗粉与籽粒元素比为1.1—51.4倍,13个变种类型苗粉与籽粒元素比值变种类型最高倍数差异依次为Na(Violierectum 51.4)>Ca(Violierectum 19.9)>K(Violierectum15.4)>Fe(Glabrinudidubium 8.8)>Mg(Jachanum 3.4)>Mn(Violierectum 3.2)>Zn(Jachanum 2.9)>P(Jachanum 2.7)>Cu(Violierectum 2.1)。根据RIL及其亲本的籽粒、苗粉9种矿质元素含量或苗粉/籽粒元素含量比值均可将13个变种类型划分为4个类群,群间差异明显而群内差异不大。绝大多数变种类型的籽粒和苗粉矿质元素含量与原始的云南地方品种紫光芒裸二棱的含量相近。【结论】大麦籽粒和苗粉的矿质元素含量在变种类型间差异显著,而在变种类型内差异不显著,籽粒矿质元素含量差异显著而苗粉含量差异不显著,矿质元素在栽培大麦变种类型驯化中起重要作用。
不同复合种植模式滇龙胆中矿质元素化学计量学研究
《河南农业科学 》 2015 北大核心 CSCD
摘要:为了研究不同复合种植模式滇龙胆的矿质元素计量特征,探讨滇龙胆药材化学成分及其疗效的影响因素,采用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)法测定4种种植模式(单一种植、茶树+滇龙胆、旱冬瓜+滇龙胆、杉木+滇龙胆)下滇龙胆(根、茎、叶)及其生长土壤中8种矿质元素(B、Ca、Cu、Fe、Mn、Mo、Ni和Zn)的含量,结合多元统计分析方法对其所含元素计量特征进行分析和评价。结果表明,不同种植模式滇龙胆中均含有丰富的Ca、Fe、Mn等多种矿质元素,Mo元素均未检出(<0.15μg/g);单一种植滇龙胆叶中Ca元素含量最高,达8 181μg/g,根中Fe元素含量最高,达2 228μg/g,旱冬瓜+滇龙胆复合种植的叶片中Mn元素含量最高,达910μg/g。同一种植模式滇龙胆根、茎、叶中Ca、Cu、Fe、Mn、Ni元素含量均差异显著(P<0.05)。不同种植模式滇龙胆中Fe、Mn元素含量差异很大。单一种植及旱冬瓜+滇龙胆、杉木+滇龙胆复合种植下,滇龙胆与土壤中部分元素含量具有一定相关性。不同种植模式的滇龙胆对矿质元素的富集能力差异较大,其中对Ca、Cu、Mn、Zn元素的富集能力较强,茶树+滇龙胆种植模式下的叶片对Cu元素的富集能力最强。多元统计分析和滇龙胆生物富集系数分析表明,滇龙胆自身的生物学特性及种植模式影响体内矿质元素的分布特征。