多元素分析判别牛肉产地来源研究

 【目的】探讨多元素分析对中国牛肉产地溯源的可行性，筛选判别牛肉产地的有效指标。【方法】在代表中国4大牛肉产区的吉林、贵州、宁夏、河北共取牛肉样品61个，进行脱脂后利用等离子体质谱仪（ICP-MS），测定了脱脂牛肉样品中的Na、Mg、Al、K、Ca、V、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、As、Se、Sr、Zr、Mo、Sn、Sb、Ba、Pb共22种元素的含量，对其进行了方差分析、主成分分析、聚类分析及判别分析。【结果】不同地域牛肉样品中元素含量有其各自的特征。河北样品的Mn、Fe、Co、Zn、Ga、As、Se、Sr、Ba和Pb含量均极显著高于其它3个地区，吉林样品的Ni含量最高，贵州样品的K、Mo和Sb含量最高，宁夏样品的Na和Ca含量最高。主成分分析和聚类分析使牛肉样品分成不同类别，类别与来源地基本一致。通过逐步判别分析筛选出了5项可判别牛肉产地来源的指标，依次为Se、Sr、Fe、Ni和Zn，它们对吉林、贵州、河北样品的正确判别率均为100％，对宁夏样品的正确判别率为91％，整体的正确判别率为98.4％。【结论】利用多元素分析技术对牛肉产地来源的判别是可行的。     

基于矿物元素指纹技术的‘富士’苹果产地溯源

【目的】探讨‘富士’苹果果皮矿物元素含量的地域特征及产地溯源的可行性，结合多元统计分析，筛选出有效的判别指标，建立‘富士’苹果产地溯源模型，实现‘富士’苹果产地识别。【方法】以我国两大主产区（渤海湾产区和黄土高原产区）的124份‘富士’苹果为研究对象，采用电感耦合等离子质谱技术（ICP-MS）测定果皮中常量元素钠（Na）、镁（Mg）、钾（K）、钙（Ca），微量元素钒（V）、铬（Cr）、锰（Mn）、铁（Fe）、钴（Co）、镍（Ni）、铜（Cu）、锌（Zn）、砷（As）、钼（Mo）、镉（Cd）、锑（Sb）、钡（Ba）、铅（Pb）、铀（U），稀土元素钇（Y）、镧（La）、铯（Ce）、镨（Pr）、钕（Nd）、钐（Sm）、铕（Eu）、钆（Gd）、铽（Tb）、镝（Dy）、钬（Ho）、铒（Er），共31种矿物元素的含量，并结合独立样本T检验、主成分分析、线性判别分析、正交偏最小二乘判别分析进行‘富士’苹果的产地溯源。【结果】渤海湾产区和黄土高原产区的果皮样品中矿物元素Mg、Ca、Na、Fe、Mn、Cu、Ba、Ni、Nd、Pb、V、Ce、Pr、La、Dy、U、Ho和Co含量差异显著（P<0.05）。主成分分析结果表明，提取的12个主成分累计方差贡献率为81%，可对两大产区的样品进行初步聚类。利用线性判别分析，筛选出10种矿物元素（Mg、Ca、Cr、Mn、Fe、Ni、Gd、Tb、Dy、U）作为判别两大产区‘富士’苹果地域来源较好的指标，所建立的判别模型，对原始整体判别率为92%，交叉验证判别率为89.5%。通过正交偏最小二乘判别分析，确定Co、Ba、Ho、Dy、Pr这5种矿物元素在样品分类中起关键作用，模型的产地鉴别准确率可达98%，实现了两个产区‘富士’苹果的产地溯源。【结论】‘富士’苹果果皮可作为一种有效的溯源部位。稀土元素Dy、Ho、Pr、Gd、Tb的含量可作为‘富士’苹果产地溯源的重要指标。本研究结果可为‘富士’苹果产地溯源提供理论依据和技术支撑。     

西瓜果实中重金属富集候选调控元素的研究与识别

旨在识别西瓜果实中重金属富集候选调控元素。以西瓜果实作为试材,采用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）测定并分析西瓜果实中重金属（Cu、Ni、Cr、As、Pb和Cd）、微量元素（Fe、Zn、B、Sr、Mn、Ba、Se、Mo、Sn、Co、V、Sb和Tl）、常量元素（K、P、Ca、Mg和Na）共24种矿物元素的含量,在此基础上探讨其在果实中的分布特征及其相关性。结果表明西瓜中24种矿物元素含量富集均呈现瓜皮大于瓜肉,重金属元素在西瓜瓜皮与瓜肉中分布呈现两端高中间低的特点,与之不同,微量元素的分布呈现越靠近中间含量越高的趋势,常量元素在西瓜瓜皮中含量分布呈现柄端含量最低,顶端含量最高,瓜肉中分布呈越靠近中间含量越高的趋势。多元相关性分析热感图表明：Cu和B、Mn、Mg、P,Cr和Sr、K、Na、Ca,Ni和Fe、Zn、B、Sr、Mo、K、Mg、P、Na、Ca,Pb和Cd、Co、V,As和Mo,Cd和Co、V的富集呈现出较强的相关性。上述具相关性元素,可作为西瓜果实中目标重金属富集调控候选元素。     

ICP-MS/ICP-AES法测定决明子中无机元素的含量

采用ICP-AES法测定决明子(Cassia obtusifolia L.)中Na、Mg、P、Ca、Ti、Zn、Mn、Fe、K、Sr、B、Al、Ba,采用ICP-MS法测定Li、Be、Tl、Mo、Pb、Cd、Co、V、Cr、Cu、Ni.结果表明,决明子中富含K、Ca、P、Mg、Al、Fe、Na,而Be、Cd、Tl、Pb等元素含量极微,不足0.02 μg/g.在所测定的24种元素中,含量顺序依次为K＞Ca＞P＞Mg＞Al＞Fe＞Na＞Zn＞Sr＞B＞Mn＞Ba＞Cu＞Ti＞Cr＞Ni＞Mo＞Co＞V＞Li＞Cd＞Pb＞Tl＞Be.     

基于多种矿物元素的精河枸杞与中宁枸杞产地鉴别

【目的】比较新疆精河枸杞与宁夏中宁枸杞矿物元素含量差异,分析基于多元素分析技术鉴别枸杞产地的可行性,研究精河枸杞和中宁枸杞矿物元素指纹特征差异。【方法】采用电感耦合等离子质谱(ICP-MS)测定来自新疆精河县与宁夏中宁县2个产地的102份枸杞样品中52种矿物元素的含量,结合方差分析和正交偏最小二乘法-判别分析(OPLS-DA)等多元统计分析方法进行产地鉴别。【结果】精河枸杞和中宁枸杞中有26种矿物元素存在显著性差异(P<0.05),其中精河枸杞Mg、Al、P、K、V、Cu、Zn、As、Se、Mo、Ag、Cd、Gd、Er、Pb和U等16种元素含量显著高于中宁枸杞,而中宁枸杞Na、Ca、Ni、Rb、Sr、Hf、Ir、Au、Tl和Th等10种元素含量显著高于精河枸杞。逐步判别分析筛选出U、Mo、K、Rb、Au、Ir、Hf、Cu、Tl、Zn、Ca、Th、Mg和Cd等14种元素为差异显著元素变量,基于上述14种差异元素建立的多元素产地判别模型,对精河枸杞和中宁枸杞产地判别的准确率分别为100%和98.08%。【结论】精河枸杞和中宁枸杞具有各自独特的矿物元素指纹特征,利用多种矿物元素可有效鉴别新疆精河枸杞和宁夏中宁枸杞。     

火龙果矿物元素含量分析

用原子吸收光谱法测定了火龙果果肉、果籽、果皮中Ca、Mg、Fe、Zn、Cu、Ni、Co、Cr、Bi和Sb等矿物元素的含量,讨论了火龙果果肉、果籽、果皮矿物元素的变化规律.结果表明,火龙果果肉、果籽、果皮中矿物元素含量不同,果肉中含量顺序为Mg＞Ca＞Fe＞Cu＞Zn＞Bi＞Ni＞Cr＞Co,Sb未检出;果籽中含量顺序为Mg＞Zn＞Ca＞Cu＞Fe＞Bi＞Ni＞Cr＞Co,Sb未检出;果皮中含量顺序为Ca＞Mg＞Zn＞Fe＞Bi＞Cu＞Ni＞Co＞Cr,Sb未检出.果皮中以Ca含量最高,果肉与果籽中以Mg含量最高,Zn主要富集在果籽中.常食用火龙果可以补充人体Mg、Ca、Zn、Fe、Cu等矿物元素.果皮中Ca很高,果皮可以作为Ca及其他矿物元素的饲料添加剂.     

黑龙江省不同产地大米中矿物元素含量分析与比较

为探讨不同地理标志大米矿物元素含量差异,研究不同产地大米矿物元素指纹信息特征。在黑龙江省五常、建三江和查哈阳三个地区共采集90份水稻样品;利用电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)检测大米中43种矿物元素的含量。结果表明:五常大米以Al、Mn含量高,Mg、Zn、Tl含量低为主要特征;建三江大米以Na、Mg、Y、Ca、Dy、Er、Zn、Mo、Se、Sr和Co含量高为主要特征,而查哈阳大米以V、Ag含量最高为主要特征,三个地域精米中Na、Mg、Ca、Mn、Zn、Y、Er含量出现频数有较大差异。且研究发现Ca与Na、Mg、Mn、Zn、Y和Er六种元素含量具有显著或极显著正相关性(P0.01),存在协同吸收现象。     

水稻品种对大米产地溯源判别正确性的影响

为提高大米产地溯源判别的正确性,试验研究了水稻品种对于大米产地溯源判别正确性的影响。利用原子吸收分光光度法(AAS)检测来自吉林省松原市、德惠市、梅河口市3个产地的3个水稻品种120个样品中11种矿物元素(Pb,Cd,K,Na,Ca,Mg,Zn,Cu,Fe,Mn,Cr)的含量,对大米中矿物元素数据进行差异分析、雷达分析和线性判别分析。结果显示:元素Cd、Cr、Fe、K、Mg、Zn、Pb在大米品种与产地间均存在相对较大的差异。德惠(同一产地)不同品种大米的判别正确率为100%,成功利用不同品种大米中矿物元素含量将大米品种进行正确分类。进行大米产地判别时,3个产地不同品种大米的判别分析正确率为90%,3个产地同一品种大米的产地判别分析正确率为100%,证明了水稻品种对于大米产地溯源判别正确性有影响。     

贵州红茶中14种微量元素含量分析及健康风险评价

【目的】探明红茶微量元素含量并评估饮用健康风险，为茶园管护及茶叶品牌原产地保护提供理论依据。【方法】采用电感耦合等离子体质谱分析法测定贵州省铜仁市4个产区30个红茶样品中Cr、Co、Se、Sr、Cd、Mo、Ni、Cu、As、Fe、Pb、Zn、Al和Mn等14种微量元素的含量，利用正交偏最小二乘法判别分析对4个产区红茶构建分类模型，通过目标危险系法(THQ/TTHQ)对Cr、Cd、Ni、Pb、Cu、As等6种元素进行健康风险评估。【结果】4个产区的红茶样品中Se、Mo等14种微量元素平均含量依次为Al>Mn>Fe>Zn>Cu>Ni>Sr>Mo>Co>Cr>Pb>As>Se=Cd,其中，Al、Mn、Fe平均含量分别为996.45 mg/kg、603.81 mg/kg、98.88 mg/kg,占所测14种微量元素平均总含量的95.58%;石阡县红茶中Mo和Ni含量最高；印江县红茶中Se、Ni、Cu和Mn含量最低；松桃县红茶中Se、Pb和Cu含量最高，Mo含量最低；沿河县红茶中Mn含量最高，Pb含量最低。14种微量元素含量...     

栀子果及其色素中微量元素的分析

采用WP_1型一米平面光栅光谱仪测定栀子果及其色素中的微量元素和含量。结果表明栀子果和栀子黄色素中具有20种微量元素:Cu、Fe、Zn、Mn、Ni、Mo、V、Sb、Pb、Sn、Bi、Ga、Ag、Cd、Co、Ba、Be、B、Zr和Ti。各样品中未检出有毒元素As。Pb的含量均很低。色素中Pb含量小于3ppm,符合国家标准的要求。Ⅰ号样品与Ⅱ号样品中微量元素的含量相差不大。Ⅱ号的Co和B含量比Ⅰ号多是产地不同之故。     

基于矿质元素的苦荞产地判别研究

 【目的】分析不同省份苦荞矿质元素的特点，筛选判别苦荞产地的有效指标,同时探索苦荞产地溯源和判别的方法。【方法】对苦荞主产区山西、甘肃、青海、四川和云南省的39个苦荞品种中的7种矿质元素Cu、Zn、Fe、Mn、Ca、P和Se的含量进行统计分析，在对7种矿质元素进行逐步筛选的基础上，应用非参数判别的K最近邻法进行判别分析。【结果】不同省份苦荞品种的矿质元素含量存在不同程度的差异，云南苦荞Cu、P含量最高；山西苦荞Se含量最高；青海苦荞Zn、Fe、Ca含量最高；四川苦荞Cu、Zn、Fe、Ca、P含量均最低，Mn和Se含量也较低；甘肃苦荞Mn含量最低。Se、Mn、Zn、Ca和P对苦荞分类有极显著影响，Fe和Cu对苦荞判别影响不显著；判别结果回判正确率和交互验证正确率均为97.4%。【结论】矿质元素含量和现代统计技术相结合的判别方法，用于苦荞产地溯源和判别是有效、可行的。     

猕猴桃有机成分产地指纹特征及判别分析

【目的】分析不同地域来源猕猴桃有机成分组成特征及含量差异,各有机成分指标对猕猴桃产地来源的判别效果,探讨有机成分指纹分析技术对猕猴桃产地鉴别的可行性。【方法】检测来自陕西周至和眉县、四川沐川、湖南永顺3个主产区93份猕猴桃样品的VC、VE、可溶性固形物、总酸及总糖含量,分别对数据进行方差分析（ANOVA）、多重比较分析和判别分析。【结果】不同产地猕猴桃的有机成分指纹信息有显著差异。陕西周至和眉县猕猴桃的VC含量最高,VE、可溶性固形物及总糖含量最低;四川沐川样品的VE、可溶性固形物及总糖含量最高,总酸含量最低;湖南永顺样品的总酸含量最高,VC含量最低。利用VC、VE、可溶性固形物、总酸及总糖含量对猕猴桃产地进行判别分析,回代检验正确判别率为92.2%,交叉检验正确判别率为90.0%。【结论】不同地域来源的猕猴桃有其独特的品质特征,有机成分指纹分析是用于猕猴桃产地鉴别的一种潜在技术。     

菠萝不同生长部位中无机元素含量及分布

[目的]测定菠萝皮渣、果肉、顶芽中26种无机元素的含量及分布。[方法]以菠萝为试材采用硝酸、双氧水混合消解体系对菠萝皮渣、果肉、顶芽进行前处理,再用微波消解-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定其中K、Na、Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、P、Al、Ti、Sr、Pb、Cd、Cu、Cr、Hg、As、Ni、Sn、Sb、Ba、B、V、Co、Ga、Se 26种无机元素含量。[结果]菠萝各部位含有丰富的人体必需大量元素Ca、P、K、Na、Mg,微量元素Fe、Cu、Zn、Co、Mn、Ni、V、Sn、Sr、B、Se等,同时食品中常监测的有害元素Pb、Cd、Cr、As、Hg等含量均较低。[结论]菠萝及其加工副产物不断被开发成各种食品、药品等,监控其无机元素成分含量,可为保证产品质量安全和优化生产工艺提供基础数据。     

河南和河北冬小麦区假禾谷镰孢的遗传多样性

【目的】运用ISSR-PCR技术揭示中国河南和河北省冬小麦区6个地理群体小麦茎基腐病优势病原菌假禾谷镰孢(Fusarium pseudograminearum)的遗传多样性。【方法】利用筛选的17个ISSR引物对从河南和河北冬小麦区收集的166株假禾谷镰孢菌株进行扩增。根据群体扩增的结果,用POPGENE version l.32软件计算各项遗传多样性参数。根据不同地理群体的遗传相似系数,用NTSYSpc version 2.11软件进行群体聚类分析。【结果】从97个ISSR引物中筛选出了17个多态性较好的引物,用这17个引物对河南和河北冬小麦区的166株假禾谷镰孢菌株进行扩增,共扩增出234个DNA片段,其中多态性位点为218个,占总扩增片段的93.16%。平均每个引物可以扩增出13.76个条带,扩增产物大小在150—2 500 bp。POPGENE分析表明,6个地理群体的多态位点数在58—208,平均为124;多态位点百分率在24.79%—88.89%,平均为52.92%;有效等位基因数在1.1548—1.3293,平均为1.2584。遗传多样性分析表明,在地理种群水平上,Nei’s基因多样性指数在0.0897—0.2069,平均为0.1548;Shannon’s信息指数在0.1337—0.3257,平均为0.2368,这表明不同地理群体间存在一定的遗传变异。河南北部地区的Shannon’s信息指数和Nei’s基因多样性指数最高,表明该地区假禾谷镰孢菌株之间的遗传多样性最丰富。河南南部地区的Shannon’s信息指数和Nei’s基因多样性指数最低,表明该地区假禾谷镰孢菌株之间的遗传多样性最低。遗传相似性分析证明,河南北部地区假禾谷镰孢种群和河南东部地区种群最近,河南南部地区假禾谷镰孢种群和河南东部地区种群最远。6个地理群体间的遗传分化系数Gst为0.1571,群体内为0.8429,群体内多样性大于群体间的多样性。6个地理群体间的基因流Nm为2.6819,说明不同地理群体假禾谷镰孢菌株间存在较大的基因流动。6个地理群体总基因多样度Ht为0.1837,各地理群体内基因多样度Hs为0.1548,地理群体间基因多样度Dst为0.0289,这说明相同地理来源的菌株有具有较近的亲缘关系。在遗传相似系数为0.966时,可将6个地理群体划分为2个不同的类群。第Ⅰ类群包括河南北部、河南东部、河南中部、河北中部和河南西部地区,河南南部地区属于第II类群。【结论】河南和河北冬小麦区小麦茎基腐病假禾谷镰孢6个地理群体之间的遗传分化与其地理来源之间有一定的相关性,群体内多样性大于群体间,不同地理群体假禾谷镰孢菌株间存在较大的基因流动。     

大麦黄条点花叶病毒的分布及其分离物的遗传多样性

【目的】明确大麦黄条点花叶病毒(Barley yellow striate mosaic virus,BYSMV)在中国北方小麦主产区的分布及其种群遗传多样性,为病害流行预警和防控提供理论依据。【方法】2008—2016年,在河北、山东、江苏、安徽、河南、陕西和山西等7个省66个县/市/区田间,采集了864份疑似病毒病症状的植物样品。提取样品总RNA,利用一步法三重RT-PCR技术检测样品中的BYSMV、水稻黑条矮缩病毒(Rice black-streaked dwarf virus,RBSDV)和北方禾谷花叶病毒(Northern cereal mosaic virus,NCMV)。利用RT-PCR扩增获得BYSMV的L和N基因片段,克隆并测定核苷酸序列,应用MEGA、Dna SP和PAML等软件分析BYSMV分离物的系统进化和遗传多样性特征。【结果】从48个县/市/区采集的336份样品中检测到BYSMV,检出率为38.89%,该病毒主要分布于陕西、河北、山西和山东,另外,河南及安徽北部亦有分布,江苏徐州和邳州仅局部发生。基于BYSMV的L、N基因序列构建的系统发育树均可将分离物划分为2个亚组,亚组I中的分离物其来源涉及全部7个省份,而亚组II中的分离物仅来自陕西和山西2个省,基于L基因序列系统发育分析表明亚组II分离物与伊朗的分离物亲缘关系较近,BYSMV的遗传分化与分离物的地理来源相关,而与寄主植物、发生时间无明显相关性。运用RDP程序包的7个软件进行基因重组分析显示没有支持重组的证据。选择压力分析显示,亚组内和亚组间的ω(d N/d S)值(0.02—0.19)远小于1,表明群体正承受净化选择。L和N基因的单倍型多样性(Hd)值(0.90909和0.99524)均大于0.5、核苷酸多样性(π)值(0.01324和0.01224)均高于0.005,表明中国BYSMV群体遗传多样性丰富。基于L和N基因片段的遗传分化研究显示,东部和西部群体的遗传分化系数(FST)值(0.32201和0.37326)均大于0.25,且统计检验差异显著,表明东部和西部的BYSMV群体严重分化;基因流(Nm)值(0.53和0.42)均小于1,说明有限的基因流是促使群体发生遗传分化的主要原因。【结论】BYSMV在中国北方小麦主产区分布广泛,河北、山东、江苏、安徽、河南、陕西和山西等地均有不同程度的发生。BYSMV群体具有丰富的遗传多样性,且东部和西部群体之间存在严重的遗传分化。     

枣疯病和酸枣丛枝病植原体16S rDNA和tuf基因的序列同源性分析

 【目的】枣疯病是枣树上由植原体引起的一种毁灭性病害，遍布于中国华北、西北、华东、华南等25个省(市)的枣区，造成了巨大的经济损失。【方法】经PCR扩增，分别对中国陕西的彬县、阎良、武功、佳县、杨凌，河北沧州和山东德州7个枣区的枣疯病样品和杨凌4个酸枣丛枝病样品植原体16S rDNA基因保守序列和延伸因子tuf基因进行克隆和测序。【结果】获得枣疯病和酸枣丛枝病植原体的16S rDNA基因片段均为1 239 bp，tuf基因均为851 bp。通过序列同源性比较，结果表明中国陕西、河北、山东的枣疯病的病原一致，归属于植原体16S rⅤ-B组。由于枣疯病和酸枣丛枝病的植原体16S rDNA有5个碱基的差异，tuf基因的同源性为99.6%，推测为同一个种的不同寄主生物学型。【结论】首次报道了中国枣疯病和酸枣丛枝病植原体16S rDNA和延伸因子tuf基因的序列，确定了枣疯病和酸枣丛枝病植原体的分类地位，为研究枣疯病植原体的致病分子机理、遗传本质提供理论依据。     

常规方法对新疆地方土壤元素空间分析及重金属风险评价

结合数理统计学和地统计学方法对博斯腾湖流域绿洲表土17种元素进行分析,探讨其含量、空间变异性、空间分布特征,并用地累积指数法和潜在生态危害指数分析其污染状况。结果表明:17种元素平均含量顺序为CaAlFeMnVZnCrNiCuPbAsCoSbMoTlCdHg。其中常量元素Al、Ca、Fe含量远远超过新疆土壤背景值,除重金属元素Co、Mo含量低于背景值外,其余12种重金属元素存在不同程度的超标,Cd、Hg超标率高达77%、62%。表土元素的空间变异特征显示,Fe、Mn、V、Cr、Co、Zn、As、Tl受结构性因素影响较大,其空间自相关性良好;Cu、Mo、Cd、Sb、Pb、Hg在较小范围内的空间自相关性良好,说明整体结构性特征依然存在,部分区域随机因素(农田、交通、工业生产)影响较大,影响因素复杂。Fe是地壳中稳定元素,受区域地质的影响。Al变程较小,除了受成土母质影响,还受随机因素影响。Ca是活动性元素,主要与风化淋溶、迁移、沉积等因素有关。空间分布结果显示大多数重金属在县城周边、交通干线以及工厂附近的区域含量高,As在西北部和东南部含量高,既有自然来源,也有人为来源。利用内梅罗污染指数法计算13种重金属污染指数,结果表明Co无污染,Mn、Cu、Tl、Pb的污染程度在警戒线内。V、Zn、Cr、Ni、As、Cd、Sb、Hg的内梅罗污染指数在1~2之间,属于轻微污染程度,其中Cd、Hg的污染指数值接近1.5,轻微污染程度稍高于其余重金属;单因子潜在生态风险结果显示Cd、Hg具有轻微生态风险,综合生态风险指数结果显示27%的样点存在轻微生态风险,73%的样点存在中等风险,主要是Cd、Hg的风险值较高,应该引起有关部门的重视。