科研产出
FTIR结合化学计量学对三七地下部位鉴别及皂苷含量预测
《光谱学与光谱分析 》 2019 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：当今中药市场上掺假现象屡见不鲜,不良商贩利用三七须根粉末假冒主根和剪口粉末,严重影响三七的质量与药效。通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)结合化学计量学建立三七主根、剪口和须根粉末鉴别及四种皂苷含量快速预测模型,为快速三七质量控制提供基础。采集三七主根、剪口和须根红外光谱,超高效液相色谱(UPLC)测量样品中三七皂苷R1、人参皂苷Rg1、人参皂苷Rb1和人参皂苷Rd含量。采用纵坐标归一化及二阶导数对原始红外光谱进行预处理;Kennard-stone算法将60个样本分为2/3训练集与1/3预测集。训练集数据结合支持向量机(SVM)判别建立三七主根、剪口和须根粉末鉴别模型,最佳核函数c和g采用交叉验证进行网格式搜索,预测集数据用于对判别模型进行外部验证。正交信号校正偏最小二乘回归(OSC-PLSR)建立三七中四种皂苷含量预测模型,红外光谱采用一阶、二阶导数及Savitsky-Golay平滑5点、7点、9点、11点预处理。60个样本分为2/3训练集与1/3预测集,训练集数据建立OSC-PLSR模型,预测集数据对OSC-PLSR模型的预测结果进行外部验证。结果显示:(1)二阶导数可有效的分离原始谱图的叠合隐蔽谱峰,并提高谱图的分辨率;(2)交叉验证网格式搜索计算出最佳核函数c=2.828 43,g=4.882 81×10~(-4),此时训练集判别正确率为100%;(3)SVM判别模型核函数设置为最佳核函数,预测集数据外部验证正确率为100%,所有样本均被正确鉴别;(4)三七皂苷R1、人参皂苷Rg1、人参皂苷Rb1和人参皂苷Rd最优含量预测模型预测值与UPLC检测值接近,预测效果良好。FTIR结合SVM判别能对三七主根、剪口和须根粉末快速鉴别,结合OSC-PLSR能对四种皂苷含量进行准确预测。该方法准确可靠,可为中药材三七提供快速有效的质量控制。
关键词： 傅里叶变换红外光谱 三七 地下部位鉴别 皂苷含量预测 化学计量学
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干热河谷土壤酶活性对碳氮添加的响应
《生态学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：碳氮是生态系统物质循环中的关键元素,然而碳氮对土壤生态系统功能是否具有交互作用还缺乏深入研究。通过干热河谷土壤的葡萄糖和硝酸铵的交互添加实验,研究了氮、碳添加及其交互作用对干热河谷土壤酶活性及其化学计量学特征的影响。结果表明:碳氮交互作用显著影响了葡萄糖苷酶、酸性磷酸酶和亮氨酸胺肽酶活性。在对照样方的土壤中,碳添加使葡萄糖苷酶活性降低了31.4%;在施氮样方的土壤中,碳添加使葡萄糖苷酶活性增加了54.4%。对照样方中的土壤中,碳添加对酸性磷酸酶和亮氨酸胺肽酶活性促进作用较小(分别增加了102.4%和28.8%);相比之下,在施氮样方的土壤中,碳添加使酸性磷酸酶和亮氨酸胺肽酶活性分别增加了302.2%和68.8%。碳添加对葡萄糖苷酶和酸性磷酸酶活性的促进作用与土壤初始有效氮含量显著正相关。几丁质酶活性在碳添加下增加了53.7%,对氮添加没有响应。碳氮交互作用也显著影响了C∶N和C∶P的水解酶化学计量关系。在对照样方中碳添加使C∶N水解酶化学计量比降低了16.9%,C∶P水解酶化学计量比降低了19.9%;而在施氮样方土壤中,碳添加的影响较小C∶N和C∶P水解酶化学计量比分别降低了1.9%和5.8%。碳氮交互作用对干热河谷土壤酶活性的影响表明碳氮在土壤生态系统功能具有重要作用。
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应用铅同位素比值和元素含量分析法识别有机鸡样品真实性
《食品科学技术学报 》 2018 北大核心
摘要：探究了鸡中铅同位素与相关元素在有机养殖和常规养殖中的差异性,以探讨有机鸡样品溯源的可能性。相同品种的鸡分别采用有机养殖和常规养殖2种不同的饲养方式,利用电感耦合等离子体质谱分别对有机鸡和普通鸡样品中的铅同位素比值和相关元素含量进行测定。方差分析结果表明,铅同位素比值~(204)Pb/~(206)Pb和P、Zn、Fe、Mn、Mg、Ca、Cu、Na、K元素含量具有显著性差异(P<0. 05);主成分分析初步表明,Zn、Mn、Mg、Ca、Cu、Na、K为有机鸡和普通鸡样品中的特征无机元素;聚类分析可将鸡样品分为有机养殖和常规养殖两大类,通过判别分析所得模型的初始分组正确率为100.0%,交叉验证正确率为90.0%。利用铅同位素比值(~(204)Pb/~(206)Pb)、相关元素(P、Zn、Fe、Mn、Mg、Ca、Cu、Na、K)含量分析能够对有机鸡进行有效溯源识别,研究结果可为有机鸡的鉴别研究提供新的方法。
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云南元谋不同海拔土壤微生物对车桑子碳、氮、磷化学计量特征及土壤特性的影响
《植物生态学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：了解不同气候下土壤微生物对植物生态化学计量特征的影响有利于理解未来温度变化下植物与土壤的相互关系。该文以车桑子(Dodonaea viscosa)为研究对象,从云南省元谋县两个海拔区采集车桑子根际土壤样品,并设定相应的两个温度处理,通过微生物灭菌和接种处理,测定了车桑子叶片养分及其所在的土壤特性,研究了温度、微生物及温度与微生物的交互作用对车桑子的碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征的影响,分析其N、P养分特征与土壤特性间的关系。研究结果表明:相比于灭菌处理,两个海拔区的土壤微生物对车桑子养分吸收都有促进作用,对P的促进作用极为显著。温度对车桑子C、N、P化学计量特征无显著影响,但温度与微生物的交互作用对车桑子的C、N、P化学计量特征有显著影响。这种交互作用主要体现在:在接种高海拔区土壤微生物的处理中,温度没有显著影响车桑子的C、N、P化学计量特征,而在接种低海拔区土壤微生物的处理中,相比于高温条件,低温显著抑制了车桑子对N、P的养分吸收。土壤微生物对养分吸收的促进作用可能源于其中有益微生物(如丛枝菌根真菌)的直接促进作用,而并非是通过土壤微生物的养分循环过程。由于接种微生物处理使车桑子从土壤中吸收了更多的N、P,从而使该处理的土壤有效N、P显著低于灭菌处理。在元谋干热河谷未来气温变凉的情况下,由于土壤微生物对植物的反馈作用,该区车桑子的生长可能会受到一定的抑制。
关键词： 生态化学计量 土壤微生物 植物-土壤反馈 气候变化 车桑子
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ICP-MS用于云南南部四种特色蜂蜜的植物源鉴别分析
《光谱学与光谱分析 》 2016 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)技术结合化学计量学分析技术对采自云南南部的四种特色蜂蜜中的23种矿物元素进行了分析。结果表明:ICP-MS技术测定蜂蜜中多种矿物元素含量的稳定性、精确度较好,回收率较高;23种矿物元素中有21种元素(Na,Mg,K,Ca,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn,As,Se,Sr,Mo,Cd,Sb,Ba,Tl,Pb)在不同蜂蜜品种间存在显著差异;主成分分析结果显示,前4个主成分的累积方差贡献率达到77.74%,第一主成分中的Mg,Ca,Mn,Co,Sr,Cd,Ba七种元素包含大部分蜂蜜信息;通过逐步判别分析,Mg,K,Ca,Cr,Mn,Sr,Pb共七种元素被筛选出来并用于建立判别函数模型,对所建模型进行回代检验和交叉检验,正确判别率分别为90%和86.7%,表明多元素指标对云南南部四种特色蜂蜜植物源的判别效果较好。鉴于所采蜂蜜样品都来自云南南部,气候和土壤等环境条件类似,四种蜂蜜中矿质元素的差异主要与对应的蜜源植物有关,因此,利用矿质元素差异鉴别蜂蜜植物源具有可行性。
紫外指纹图谱结合化学计量学对不同产地中药三七的鉴别研究
《光谱学与光谱分析 》 2016 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：三七[Panax notoginseng(Burkill)F.H.Chen]为我国传统名贵中药,其质量受生长环境影响。本研究采用紫外指纹图谱技术建立快速准确的定性方法,研究不同产地三七之间的关系。采集云南10个不同地区共50个三七样品的紫外光谱,通过3组平均、4点平滑和1阶求导对原始图谱进行优化处理;考察样品超纯水、95%乙醇和三氯甲烷提取液紫外光谱的吸收峰数目,确定最佳提取溶剂;比较三七紫外光谱特征,探讨不同产地样品间的差异;利用偏最小二乘判别分析(partial least square discrimination analysis,PLSDA)对光谱数据进行处理,研究不同产地三七样品之间的关系。结果显示,样品三氯甲烷提取液紫外光谱的吸收峰数目最多,该方法的精密度、重复性和在30h内稳定性的变异系数RSD%分别在0.00~0.42,0.00~0.54,0.00~0.60之间。不同产地三七样品的紫外光谱峰形相似,吸光度值具有差异,呈现一定指纹特性;主要共有峰为194,200,204,210和218nm,吸光度分布在0.00~4.00之间,表明三七的主要成分组成与产地相关性低,含量与产地存在相关性。PLS-DA得分图直观显示了不同产地样品的分类情况及三七样品之间的关系,图谱相似的样品聚在较近区域,图谱有差异的样品区分较为明显,10个产地样品被分为四类。该方法能快速准确对不同产地三七样品进行定性分析,阐明样品紫外指纹图谱与产地的关系,为中药的资源鉴别提供理论参考。
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农林复合系统滇龙胆茎叶化学计量特征研究
《植物科学学报 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：以农林复合系统种植的滇龙胆(Gentiana rigescens Franch.ex Hemsl.)为材料,采用高效液相色谱法建立不同栽培系统滇龙胆茎、叶的色谱指纹图谱,并测定其主要活性成分马钱苷酸、獐牙菜苦苷、龙胆苦苷和当药苷含量,研究不同栽培系统滇龙胆茎、叶化学计量特征。采用相关性分析、指纹图谱相似度分析、偏最小二乘判别分析(PLS-DA)、变量投影重要性准则(VIP)等方法进行化学数据分析。结果显示,滇龙胆主要活性成分马钱苷酸含量为(1.85±0.92)mg/g~(7.43±7.64)mg/g,獐牙菜苦苷含量为(1.03±0.17)mg/g~(1.58±0.50)mg/g,龙胆苦苷含量为(15.28±11.34)mg/g~(24.59±7.84)mg/g,当药苷含量为(4.10±1.64)mg/g~(31.67±22.70)mg/g,且叶片中4种活性成分的总含量高于茎;不同栽培系统中,与尼泊尔桤木间作的滇龙胆茎、叶活性成分总含量最高,而与核桃间作的滇龙胆茎、叶活性成分总含量最低。相关性分析显示,植株相同部位和不同部位间的环烯醚萜和裂环烯醚萜含量呈显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)正相关。指纹图谱相似度分析表明,不同栽培系统滇龙胆茎指纹图谱相似度介于0.989~0.992之间、叶指纹图谱相似度为0.988~0.996,相同部位样品化学成分种类相似。PLS-DA分析结果表明,茎和叶片整体化学计量特征具有明显差异;单作及林药间作的样品被区分为不同类群,不同间作模式下滇龙胆茎、叶化学成分具显著差异,叶片高效液相色谱指纹图谱可用于区分不同栽培系统滇龙胆样品。本研究结果可为农林复合系统滇龙胆有效成分含量研究及滇龙胆资源的合理开发利用提供科学依据。
关键词： 滇龙胆 农林复合系统 茎叶 色谱指纹图谱 化学计量特征
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干热河谷植物化学计量特征与生物量之间的关系
《植物生态学报 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：了解植物化学计量学特征对生物量变化的响应机制对预测全球变化下植物生产力以及生态系统功能具有重要意义。为了了解干热河谷地区植物化学计量学塑性变化与植物生物量变化的关系,该研究以当地的典型燥红土为基质,观察水分、养分以及二者的交互作用对6种植物的生长的促进作用,并分析这种作用与植物化学计量学特征变化的关系。研究结果显示:水分、养分、物种及其二元交互作用对植物生长具有显著的作用。养分添加处理增加了32.55%的生物量,高频次水分处理增加了31.35%的生物量,水分与养分复合处理下生物量增加了110.60%。植物化学计量学特征的变化与植物生物量对处理的响应具有显著相关性。其中,植物总体K:Ca、K:Mg、K:Mn、K:Zn、Mg:Mn的变化与植物生物量的变化呈正相关关系,表明水分和养分处理对植物生长的促进作用影响了植物养分的平衡,主要的变化趋势是高含量元素与低含量元素的计量比随着生物量的增加而不断增加。此外,相对于植物生物量变化,处理类型和物种因素对多数化学计量学特征变化无显著影响,表明水分和养分处理对化学计量学的影响具有相同的驱动机制,即通过生物量变化最终影响化学计量学变化。植物生物量对水分和养分的响应可对植物化学计量学特征以及生态系统功能产生深远的影响。
关键词： 生态化学计量学 微量元素 大量元素 可塑性 生物量
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林药复合种植的滇龙胆中元素的化学计量特征研究
《湖北农业科学 》 2015 北大核心
摘要：药用植物复合种植是对传统中药材种植模式的优化,在一定程度上可缓解中药材与作物争地的矛盾,对中药资源的保护与可持续发展具有重要意义。试验通过采集单一种植模式的滇龙胆(Gentiana rigescens Franch.ex Hemsl.)样品以及滇龙胆与茶树[Camellia sinensis(L.)O.Ktze]、大叶桉(Eucalyptus robusta Smith)、木瓜[Chaenomeles sinensis(Thouin)Koehne]、旱冬瓜(Alnus nepalensis D.Don)、核桃(Juglans regia L.)、杉木[Cunninghamia lanceolata(Lamb.)Hook.]、木果石栎[Lithocarpus xylocarpus(Kurz)Markg.]等林药复合种植模式的滇龙胆样品,用微波消解-ICP-AES法测定各滇龙胆样品中的Ca、Mg、Fe、Zn、P、Cu、Mn、Cd、Pb、Ni、Sr、Ti等元素含量,以探明不同种植模式下滇龙胆植株中元素的化学计量特征。结果表明,该方法的加标回收率在95.40%~108.25%,相对标准偏差在0.26%~2.08%。其中滇龙胆根中的元素含量排序为Ca、Fe、Mg、P、Mn、Zn、Ti、Sr、Ni,茎、叶中的为Ca、Mg、P、Fe、Mn、Zn、Sr、Ti、Ni。以滇龙胆-茶树复合种植模式的P元素含量最高,其在根、茎、叶中分别为1 384.73、1 640.12、2 399.04μg/g;滇龙胆-旱冬瓜复合种植模式的Fe和Ti元素含量最高;滇龙胆-大叶桉复合种植模式的Mg元素含量最高,其根、茎、叶中分别为1 486.08、2 770.99、4 673.24μg/g;滇龙胆-核桃复合种植模式的Sr元素含量最高,其根、茎、叶中分别为37.02、52.80、34.63μg/g。重金属元素Cd与Ca、Fe、Ni元素含量之间呈显著或极显著正相关,相关系数分别为0.741、0.929、0.893;Ni与Fe、Ti含量之间呈显著或极显著正相关,与Pb含量之间呈显著负相关;Mg与Cu含量之间呈显著正相关,Mn与Sr含量之间呈极显著正相关。
关键词： 滇龙胆(Gentiana rigescens Franch.ex Hemsl.) 复合种植 元素 化学计量特征
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传统中药灵芝及其伪品的紫外光谱特征分析
《分析测试学报 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：以灵芝及11种伪品为研究材料,比较了样品的紫外光谱差异,结合化学计量学方法对灵芝及其伪品进行鉴别分析。结果显示,薄盖灵芝、广西假芝、黑假芝、昆明灵芝、小孔栗褐灵芝、假芝和多分枝灵芝的紫外光谱在220~255 nm范围与灵芝的差异较大;树舌灵芝、橡胶灵芝、褐孔灵芝和亮盖灵芝的整体化学成分与灵芝有较大差异。相似度分析结果显示,薄盖灵芝、广西假芝、小孔栗褐灵芝、假芝的紫外光谱与传统中药灵芝的相似度最高,Pearson相关系数(rr)分别为0.949,0.961,0.948和0.919;橡胶灵芝、褐孔灵芝与灵芝的紫外光谱相似度最低,相关系数分别为0.657和0.299。对13批样品的紫外光谱进行预处理和主成分分析(PCA),结果显示SG+SNV为最佳光谱预处理方法,经SG+SNV处理后,PCA第一主成分的贡献率为54.24%,第二主成分的贡献率为36.45%,累计贡献率达90.69%,较其它光谱预处理方法有明显提升。依据主成分分析结果将所有样品聚为7类,灵芝与伪品可被明显区分。该研究结果有助于灵芝的真伪鉴别,为灵芝药材的质量评价与用药安全提供了理论依据。
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