科研产出
基于主成分分析和聚类分析的不同产地绒柄牛肝菌红外光谱鉴别研究
《光谱学与光谱分析 》 2016 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：采用傅里叶变换红外光谱结合主成分分析和聚类分析建立快速鉴别不同产地绒柄牛肝菌的方法。采集15个产地绒柄牛肝菌样品的红外光谱信息,用多元散射校正(multiplicative signal correction,MSC)、二阶求导(Second derivative,SD)、Norris平滑的组合方法对原始光谱进行优化处理,MSC+SD+ND(15,5)预处理后的光谱数据进行主成分分析和聚类分析,并通过主成分载荷图分析不同产地绒柄牛肝菌样品差异的原因。结果显示,该方法的重现性,精密度及稳定性的RSD值分别为0.17%,0.08%,0.27%,表明方法稳定、可靠。主成分分析的前3个主成分累积贡献率达到87.24%,能表达红外光谱的主要信息,主成分得分散点图中同一产地样品成簇聚集,不同产地样品分布于相对独立的空间,能有效区分不同产地样品。主成分载荷图显示,随主成分贡献率降低,主成分所捕获的样品信息减少,其中PC1在3 571,2 958,1 625,1 456,1 405,1 340,1 191,1 143,1 084,935,840,727cm~(-1)波数捕获大量样品信息,归属为糖类、蛋白质、氨基酸、脂肪、纤维素等化学物质的吸收峰,表明这些化学物质含量的差异是区分不同产地绒柄牛肝菌样品的主要依据。基于离差平方和法(Ward method)及欧氏距离(Euclidean distance)进行聚类分析,能直观显示不同产地样品的分类情况及样品之间的相关性,15个产地样品基本能够按照产地来源正确聚类,正确率为93.33%。傅里叶变换红外光谱结合主成分分析和聚类分析,可以有效鉴别绒柄牛肝菌产地来源,并且能够分析不同产地样品具有差异的原因,为野生食用菌的鉴别分类和应用研究提供可靠依据。
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红外光谱结合化学计量学方法快速鉴别牛肝菌种类及总汞含量分析
《光谱学与光谱分析 》 2016 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：傅里叶变换红外光谱结合化学计量学建立快速鉴别牛肝菌种类及测定牛肝菌中总Hg含量的方法。采集15种共48份云南常见牛肝菌的红外光谱信息并用冷原子吸收光谱-直接测汞仪测定牛肝菌的总Hg含量,根据FAO/WHO规定的每周Hg允许摄入量(provisional tolerable weekly intake,PTWI)评价牛肝菌的食用安全性;采用Norris平滑、多元散射校正、二阶导数、正交信号校正-微波压缩等方法对牛肝菌的红外光谱进行优化处理,优化处理后的数据进行主成分分析、偏最小二乘判别分析建立快速鉴别牛肝菌种类及牛肝菌总Hg含量的预测模型。结果显示:(1)主成分分析的前三个主成分累积贡献率为77.1%,不同种类牛肝菌在主成分得分图中能够明显区分开,表明不同种类牛肝菌的化学组分或含量具有差异;(2)不同产地、种类牛肝菌总Hg含量差异明显,其总Hg含量在0.17~15.2mg·kg~(-1) dw之间;若成年人(60kg)每周食用300g新鲜牛肝菌则少数牛肝菌摄入的Hg超过PTWI的限量标准,食用有一定风险;(3)牛肝菌红外光谱数据与总Hg含量拟合,进行偏最小二乘判别分析,能快速区分总Hg含量低(≤1.95 mg·kg~(-1)dw)、中(2.05~3.9mg·kg~(-1) dw)、高(≥4.1mg·kg~(-1) dw)的牛肝菌样品,并且Hg含量差异越大,越易于区分;进一步建立牛肝菌总Hg含量预测模型,训练集的R2为0.911 4,RMSEE为1.09,验证集的R2和RMSEP分别为0.949 7和0.669 5,牛肝菌总Hg含量预测值与测定值比较接近,模型预测效果良好。红外光谱结合化学计量学方法能快速鉴别牛肝菌种类,区分不同总Hg含量的牛肝菌样品并对Hg含量进行准确预测,为野生牛肝菌的质量控制和食用安全评估提供快速、简便的方法。
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云南野生牛肝菌中砷元素含量测定及食用安全评价
《生态毒理学报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：通过ICP-AES法测定了26个云南野生牛肝菌居群中As元素含量,分析不同地区、种类牛肝菌对As的富集特征;采用单项污染指数法评价云南野生牛肝菌的As污染水平;根据FAO/WHO规定的每周As允许摄入量评估野生牛肝菌的As暴露风险。结果显示:(1)不同产地、种类牛肝菌中As含量差异明显,其中菌盖的As平均含量在(0.18±0.31)~(13.33±2.21)mg·kg~(-1)dw之间,菌柄的As平均含量在(0.06±0.10)~(17.09±5.8)mg·kg~(-1)dw之间;表明牛肝菌对As元素的富集程度与牛肝菌种类、生长环境等因素有关;(2)不同种类牛肝菌菌盖、菌柄的As污染指数分别在0.35~26.66及0.12~34.20之间,且多数牛肝菌的As污染指数大于1,表明多数牛肝菌的As含量超过GB2762-2012规定的限量标准,处于重污染水平;(3)若成年人每周食用500 g新鲜牛肝菌,则通过牛肝菌摄入的As均低于FAO/WHO规定的PTWI标准(As≤0.9 mg),未达到As暴露水平;然而日常生活中人们除了通过野生牛肝菌摄入As元素外还会通过其他食物(大米、肉类等)、饮水、呼吸等途径摄入As元素,因此,为了防止As暴露危害人体健康,不宜大量或长期食用野生牛肝菌。
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云南山区野生牛肝菌中重金属汞和镉来源分析及食用安全评估
《生态毒理学报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：分析重金属在"环境-牛肝菌-人体"系统中的迁移、富集规律,为牛肝菌重金属污染防治及食用安全评价提供依据。采用ICP-AES法测定云南野生牛肝菌及其生长土壤中Cd和Hg含量,分析牛肝菌对重金属的富集特征及牛肝菌的重金属含量与土壤的联系,推测云南野生牛肝菌中重金属Cd和Hg的来源;根据FAO/WHO规定的每周Cd或Hg的允许摄入量(provisional tolerable weekly intake,PTWI)评估牛肝菌的重金属暴露风险。结果显示,(1)不同种类、产地牛肝菌中Hg和Cd含量具有差异,菌盖中Hg、Cd的含量分别在0.92~16.00 mg·kg~(-1)dw,4.97~24.07 mg·kg~(-1)dw之间,菌柄的Hg、Cd含量分别介于0.46~8.2mg·kg~(-1)dw和2.11~22.08 mg·kg~(-1)dw之间。同一种牛肝菌菌盖中Hg或Cd的含量均高于菌柄(Q(C/S)>1),表明牛肝菌菌盖对Hg和Cd的富集能力强于菌柄。(2)牛肝菌菌盖和菌柄对Hg的富集系数(bioaccumulation factor,BCF)分别在1.72~19.12和1.30~6.40之间,菌盖、菌柄的Hg含量均高于相应生长土壤的含量,其中采自楚雄永仁县的铜色牛肝菌菌盖的Hg含量是土壤的19.12倍,表明牛肝菌中的Hg不仅来自土壤,根据山地"Hg诱捕效应"及云南大气Hg升高的相关报道,可以推测云南野生牛肝菌中的Hg主要来源于大气沉降。(3)牛肝菌菌盖、菌柄对Cd的富集系数分别在0.16~1.82和0.07~1.67之间,多数牛肝菌的Cd含量低于土壤含量,表明牛肝菌中的Cd主要来自生长土壤。(4)假设成年人(60 kg)毎周食用300 g新鲜牛肝菌则多数牛肝菌菌盖、菌柄的Hg摄入量低于PTWI(Hg)标准,Hg的暴露风险较低(假设未通过其他途径摄入Hg);食用300 g黑粉孢牛肝菌菌盖或菌柄摄入的Cd达到0.722 mg和0.662 mg,超过PTWI(Cd)标准,食用有Cd暴露风险。
关键词： 重金属 汞 镉 野生牛肝菌 食用菌 富集系数 健康风险 云南
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不同产地美味牛肝菌菌盖、菌柄的紫外光谱鉴别
《湖北农业科学 》 2016 北大核心
摘要：建立采用紫外光谱技术快速鉴别不同产地美味牛肝菌(Boletus edulis)的方法,确定美味牛肝菌最佳提取溶剂和时间,制备测试液,应用紫外光谱技术建立7个不同产地美味牛肝菌菌盖和菌柄的紫外指纹图谱,光谱数据转化后进行聚类分析。结果显示,其最佳提取溶剂为氯仿,提取时间为30 min;在10 h内的稳定性、方法重现性和精密度的RSD分别在0.04%~1.73%、0.03%~0.63%、0~2.87%之间,表明该方法稳定可靠;菌盖、菌柄的紫外指纹图谱出峰位置相似,而峰高具有差异,表明不同产地美味牛肝菌化学组分相似,含量存在差异;聚类分析结果显示采自同一地区的美味牛肝菌能够很好聚类。研究表明,紫外光谱结合聚类分析能快速鉴别不同产地美味牛肝菌,可作为野生食用菌的鉴别和质量控制新方法。
关键词： 紫外光谱 美味牛肝菌(Boletus edulis) 聚类分析 鉴别
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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
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云南野生食用牛肝菌中镉含量测定及食用安全评估
《食品工业科技 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：以采自云南不同地区17种野生食用牛肝菌及其生长土壤为研究对象,采用ICP-AES法测定牛肝菌及土壤中有毒重金属Cd含量。分析不同种类牛肝菌对Cd的富集规律,及与生长土壤之间的联系;根据GB 2762-2012和FAO/WHO规定的每周Cd允许摄入量(provisional tolerable weekly intake,PTWI)评估云南野生牛肝菌的Cd暴露风险。结果显示,不同种类牛肝菌对Cd的富集量具有明显差异,菌盖、菌柄的Cd含量分别在3.03~18.89 mg/kg干重(dw)和2.13~10.03 mg/kg dw之间;除黄网柄粉牛肝菌外,菌盖与菌柄的Cd含量比值均大于1(Q_((C/S))>1),表明牛肝菌菌盖对Cd的富集能力强于菌柄;不同种类牛肝菌菌盖、菌柄的富集系数分别在0.08~1.55和0.06~0.71之间,多数牛肝菌的Cd含量与其生长土壤的Cd含量成正相关关系,表明牛肝菌对Cd的富集程度与种类和土壤背景有关;分析牛肝菌的食用安全性表明,17种牛肝菌菌盖、菌柄的Cd平均含量均超过GB 2762-2012规定的Cd限量标准;假设成年人(60 kg)每周食用500 g新鲜牛肝菌,则部分牛肝菌摄入的Cd超过FAO/WHO规定的允许摄入量标准,应避免长期或过量食用。
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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
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不同年份和产地美味牛肝菌的红外光谱鉴别研究
《光谱学与光谱分析 》 2016 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：采用傅里叶变换红外光谱技术结合多元统计分析建立快速鉴别不同年份、不同产地美味牛肝菌的方法。采集2011年一2014年云南26个不同地区152个美味牛肝菌样品的红外光谱,使用正交信号校正(orthogonal signal correction,OSC)、微波压缩(wavelet compression)方法对原始光谱进行优化处理,OSCW校正前后的光谱数据进行偏最小二乘判别分析(partial least squares discriminant analysis,PLS-DA),比较光谱预处理前后PLS-DA的分类效果。将152个美味牛肝菌随机分为训练集(120个)和验证集(32个),建立OS--CW校正前后的PLS分类预测模型。结果显示,经OSCW处理后的PLS-DA分类效果明显优于处理前的结果,主成分得分图能准确区分不同年份、不同产地美味牛肝菌样品,表明OSCW处理能有效滤除光谱中的噪音及与因变量无关的干扰信息,提高光谱分析的准确性和计算速率。OSCW处理前PLS模型训练集的R~2和RMSEE分别为0.790 1和21.246 5,验证集的R~2和RMSEP分别为0.922 5和14.429 2;OSCW预处理后训练集的R~2和RMSEE分别为0.852 3和17.238 1,验证集的R~2和RMSEP分别为0.845 4和20.87,表明OSCW预处理提高了训练集的预测效果,但OSCW-PLS出现了过拟合现象降低验证集的预测能力,因此,OSCW不适宜与PLS结合建立模型。OSCW结合PLS-DA能滤除光谱中大量的干扰信息,准确区分不同年份、不同产地美味牛肝菌样品,为野生食用菌的鉴别分类提供可靠依据。
关键词： 红外光谱 正交信号校正-微波压缩 偏最小二乘判别分析 美味牛肝菌 鉴别
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巨大口蘑不同年限和部位的红外光谱鉴定
《贵州农业科学 》 2015 北大核心
摘要：为快速准确地鉴别不同部位和不同采集年限的巨大口蘑,采集88份巨大口蘑样品的傅里叶红外光谱进行分析,建立判别模型,鉴别不同部位、不同采集年限的巨大口蘑。对波段进行筛选,并比较多元散射校正(multiplicative scatter correction,MSC)、标准正态变量(standard normal variate,SNV)、一阶微分(first derivative,FD)、二阶微分(second derivative,SD)等预处理方法对模型的影响。结果表明:巨大口蘑子实体主要含蛋白质、糖类、脂类等物质,在光谱波数为1 655cm-1、1 554cm-1和243cm-1附近是蛋白质的特征峰,在1 410cm-1、1 376cm-1、1 243cm-1、1 160cm-1和952cm-1附近有脂肪类物质的特征峰,在1154cm-1、901cm-1、880cm-1和814cm-1附近为多糖的特征吸收峰。原始光谱结合标准正态变量校正,在1800~600cm-1对不同部位的巨大口蘑样品的鉴别正确率为100%;对不同年限巨大口蘑菌柄校正集和预测集分类正确率分别为100%和92.3%;不同采集年限的巨大口蘑菌盖校正集和预测集分类正确率均为100%。
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