CN101275956A - 一种利用银鱼体内多种微量元素判别不同产地的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种不同产地银鱼体内多种微量元素的判别方法，特征是将银鱼标本转移于冰箱内保存；银鱼标本解冻后用水冲洗，于干燥箱中烘至恒重；将大银鱼干样研磨成粉末置于干燥器中待用；取大银鱼干样，放入酸洗过的特氟纶分解容器中，加入高纯硝酸，并在室温下预备酸解；用微波炉消解，再用超纯水定容至待测溶液；将待测溶液导入电感耦合等离子质谱仪进行浓度测定；测定大银鱼干样中11种微量元素的浓度；并建立线形判别函数方程；通过计算出的判别函数值可以有效区别不同水域产的大银鱼。本发明所取得的结果稳定性好，可重复性高、系统误差小，可判别性强，不仅克服了目视、遗传学等方法无法判别的局限，而且显示出了其快速的优势。
Description
技术领域
本发明涉及一种不同产地银鱼体内多种微量元素的判别方法，能较为系统而快速地建立不同水域产银鱼体内多种微量元素的积累特性及其地理环境特征；利用这些特性和特征可以较有效地快速判别来自于不同产地的银鱼资源群体等内容，属于生物监测环境技术领域。
背景技术
随着生活水平的提高，消费者对名特优新水产品的需求急剧增加。由于这些水产品生物质量往往与其生活和饲养的地理、水环境等自然因素相关。特别是同种水产品生物，来自于不同产地的产品自然其质量不同，所受环境污染的胁迫程度也不同。更重要的是，来自于原产地品种的市场价值(如知名度、质量、附加值)一般远远高于同类其它产品。因此，市场上冒用知名品种的名称、产地或混入类似品种的现象频频发生；然而，由于目视和遗传学方法无法区别这些现象，更缺乏快速判别品种、产地的技术，致使原水产品生产单位利益受损，消费者的权益受到侵害的情况经常发生。这已成为现代渔业发展的一个急需解决的难题。
近些年来，利用电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)精密分析仪器已可以较为快速地测定生物组织中所积累的十数到几十种微量元素。因此，尽快开展相关研究，并利用这些精密分析技术于我国的渔业科技方面将有可能产生新的突破性进展。本发明所涉及的利用电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)测定不同产地银鱼中多种微量元素的浓度及其高低分布类型，并将这些浓度及类型值归纳出产地的微量元素地理“指纹”特征，并利用这些特征来进行原产地判别技术，将对我国水产品的产地保护和认证、优化渔业产业结构和提高附加值、促进水产品质量的不断提高、保护相关生产单位和消费者的利益等均具有重要的意义。
银鱼是太湖的主要经济鱼类，位列“太湖三白”之首，其中以大银鱼(Protosalanx hyalocranius)等经济价值最高。由于过去的捕捞强度太大和湖区水质污染的加剧等原因，目前太湖银鱼的资源受到了很大的破坏，不得不通过政府规定禁渔期来保护。由于太湖所产银鱼肉嫩味鲜，久负盛名，不仅深得国内消费者的青睐，也是太湖出口创汇水产品中的拳头产品。影响微量元素在鱼类体内富积的关键因素是其在水体和地质环境中的背景值。这些背景值的差异将导致采自不同地点的银鱼体内，来自其生境的十数到几十种微量元素浓度高低和分布类型(即“指纹”)各异。这就为区别其原产地提供了可能。因此，如果能利用微量元素的环境“指纹”开发出一种快速鉴别太湖和非太湖水域、太湖内不同区域原产银鱼的方法，无疑将为保护太湖银鱼，提高其附加值、加强其卫生质量的管理，提供给消费者最优质水产品等提供保障和服务。近些年来，利用电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)精密分析仪器已可以较为快速地测定生物组织中所积累的十数到几十种微量元素。因此，尽快开展相关研究，并利用这些精密分析技术于我国的渔业科技方面将有可能产生新的突破性进展。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种不同产地银鱼体内多种微量元素的判别方法，利用电感耦合等离子质谱仪测定不同产地银鱼中多种微量元素的浓度及其高低分布类型，并将这些浓度及类型值归纳出产地的微量元素地理“指纹”特征，并利用这些特征来进行原产地判别；该方法所取得的结果稳定性好，可重复性高、系统误差小，可判别性强，不仅克服了目视、遗传学等方法无法判别的局限，而且显示出了其快速的优势。
本发明的主要解决方案是这样实现的：
本发明一种不同产地银鱼体内多种微量元素的判别方法，采用以下工艺步骤：
1、捕捞不同水域的银鱼，立刻放入清洁的塑料自封袋中并在0～4℃保存，在此温度条件下尽快运回实验室保存；
2、银鱼样本前处理方法：
(1)、野外采集并运回实验室保存采集的银鱼个体整体标本转移于-18～-20℃冰箱内保存，待用；
(2)、取出银鱼标本解冻后用纯水冲洗6～10遍，于60～100℃的干燥箱中烘23～25h至恒重；将银鱼干样研磨成粉末，置于干燥器(室温)中待用；
(3)、取0.05～0.15g银鱼干样，放入过的特氟纶(Teflon)分解容器中，加入1.0～2.0ml高纯硝酸，并在室温下酸解6～12小时，高纯硝酸浓度63～64％；
(4)、用微波炉在230w的条件下消解3～5次，每次5～9min，再用纯水定容至20～30ml为待测溶液；纯水出水的水质为电阻率18.2MΩ.cm；
3、采用电感耦合等离子质谱仪测定待测溶液中微量元素的浓度值，并计算出银鱼干样中的相应浓度值；
将待测溶液导入电感耦合等离子质谱仪进行浓度测定；用锗、锕和铟为测定时的内标准，同时测定待测溶液中的钠、镁、钾、钙、锰、铁、钴、铜、锌、砷和硒浓度；用判别线形函数值区别两水域大银鱼。
所述的电感耦合等离子质谱仪测定时所设定的状态：氦气模式(氦气流速为4.5mL/min)，等离子气、载气和补气流速分别为15、0.8、0.26L/min。
所述的微量元素为钠、镁、钾、钙、锰、铁、钴、铜、锌、砷和硒。
所述的微量元素污染物的含量及钠、镁、钾、钙、锰、铁、钴、铜、锌、砷和硒浓度值见附表。
根据测定后微量元素的浓度值，建立判别函数方程，通过求解判别函数值(Z)，可以判别银鱼属于那个水域。
本发明与已有技术相比具有以下优点：
本发明选用太湖和洪泽湖产大银鱼作为判别对象，采样方便，前处理方法比较简单，经标准化的前处理方法获得大银鱼待测溶液后，可以运用大型精密分析仪器电感耦合等离子质谱仪(美国Agilent 7500ce型)，快速而精确地同时测定指示其中多种微量元素浓度，可较为快速地了解不同产地银鱼的微量元素浓度的高低“指纹”、组分特点、地理特征并建立基于上述数据而建立的不同产地银鱼的判别公式。该方法所取得的结果稳定性好，可重复性高、系统误差小，可判别性强，不仅克服了目视、遗传学等方法无法判别的局限，而且显示出了其快速的优势。
本发明的可靠性和精度用国家贻贝标准物质(GBW08571，中国科学院生态环境研究中心和国家海洋局第二海洋研究所)来确认。证明分析方法可靠，精度良好。利用钠、镁、钾、钙、锰、铁、钴、铜、锌、砷和硒的浓度水平和高低分布“指纹”以及差异，有效地区别了分别产自太湖和洪泽湖大银鱼群体，并建立了两地域大银鱼的特有的微量元素地理“指纹”库和判别函数方程。
具体实施方式
下面本发明将结合实施例作进一步描述：
实施例一：本发明一种不同产地银鱼体内多种微量元素的判别方法，采用以下工艺步骤：
太湖大银鱼样本(9条)于2007年5月间采自贡湖水域。洪泽湖大银鱼样本(10条)于2007年9月间采自老子山水域。两个区域大银鱼样本均在0～4℃条件下保存。
样本先测量体长、体重等生物学数据。然后于-20℃冰箱内保存随用。解冻后用超纯水(美国密理博公司，Milliprore-Simplicity个人型超纯水系统，出水电阻率18.2MΩ.cm)水冲洗6遍，于80℃的干燥箱中烘24h至恒重；将大银鱼干样研磨成粉末均一化(即制成粉末状大银鱼干样)，置于干燥器(室温)中待用(可随用)。
精称0.05g粉末状大银鱼干样，放入过的特氟纶(Teflon)分解容器中(日本SANAI公司)，加入1.5ml高纯硝酸(金属-氧化物-半导体专用高纯级，即MOS级，国药集团化学试剂有限公司)，并在室温下酸解6小时，高纯硝酸浓度为63.02％；
用微波炉230w状态下消解3次，每次7min，再用超纯水(美国密理博公司，Milliprore-Simplicity个人型超纯水系统，出水电阻率18.2MΩ.cm)定容至20ml为待测溶液；
采用电感耦合等离子质谱仪(美国安捷伦公司，Agilent ICP-MS 7500ce型)测定指示大银鱼干样中微量元素污染物等的含量和检验监测效果。在氦气(纯度99.999％)模式下，将待测溶液导入电感耦合等离子质谱仪(燃气氩气的纯度99.999％)进行浓度测定。测定时仪器所设定的状态：氦气模式(氦气流速为4.5mL/min)，等离子气、载气和补气流速分别为15、0.8、0.26L/min；用锗、锕和铟为测定时的内标准，同时测定待测溶液中钠、镁、钾、钙、锰、铁、钴、铜、锌、砷和硒的浓度。本研究方法的可靠性和精度用国家贻贝标准物质(GBW08571，中国科学院生态环境研究中心和国家海洋局第二海洋研究所)来确认。有效测得太湖和洪泽湖大银鱼样本中钠、镁、钾、钙、锰、铁、钴、铜、锌、砷和硒的水平(见附表1)。两水域大银鱼上述元素浓度高低分布“指纹”有显著的地理差异。根据这些地理差异特征，建立了两水域大银鱼种群的微量元素“指纹”的判别线形函数(Z＝0.1922CNa-0.0511CMg-0.0502CK-0.0084CCa-8.2816CMn+4.3868CFe+5.1713CCo+286.7640CCu-4.4873CZn+290.7772CAs-28.7044CSe，Z：判别函数值，＞0为太湖大银鱼，＜0为洪泽湖大银鱼；CNa，CMg，CK，CCa，CMn，CFe，CCo，CCu，CZn，CAs，CSe分别表示元素钠、镁、钾、钙、锰、铁、钴、铜、锌、砷和硒的干重浓度值)。上述函数区别两水域大银鱼的准确率达100％。这些利用本发明所获得数据可以较客观地区别不同产地的大银鱼，判别效果良好。
实施例二：本发明一种不同产地银鱼体内多种微量元素的判别方法，采用以下工艺步骤：
太湖大银鱼样本(9条)于2007年5月间采自贡湖水域。洪泽湖大银鱼样本(10条)于2007年7月间采自老子山水域。
样本先测量体长、体重等生物学数据。然后于-18℃冰箱内保存随用。解冻后用超纯水(美国密理博公司，Milliprore-Simplicity个人型超纯水系统，出水电阻率18.2MΩ.cm)水冲洗8遍，于70℃的干燥箱中烘23h至恒重；将大银鱼干样研磨成粉末均一化(即制成粉末状大银鱼干样)，置于干燥器(室温)中待用(可随用)。
精称0.1g银鱼干样，放入过的特氟纶(Teflon)分解容器中(日本SANAI公司)，加入1.2ml高纯硝酸(金属-氧化物-半导体专用高纯级，即MOS级，国药集团化学试剂有限公司，浓度63.02％)，并在室温下酸解9小时。
用微波炉230w状态下消解4次，每次7min，再用超纯水(美国密理博公司，Milliprore-Simplicity个人型超纯水系统，出水电阻率18.2MΩ.cm)定容至25ml为待测溶液；
采用实施例一中电感耦合等离子质谱仪(美国安捷伦公司，AgilentICP-MS 7500ce型)有效测得太湖和洪泽湖大银鱼样本中钠、镁、钾、钙、锰、铁、钴、铜、锌、砷和硒的水平(附表)。两水域大银鱼上述元素浓度高低分布“指纹”有显著的地理差异。根据这些地理差异特征，建立了两水域大银鱼种群的微量元素“指纹”的判别函数，判别准确率达100％。同样证明了利用本发明所获得数据可以较客观地区别不同产地的大银鱼，判别效果良好。
实施例三：本发明一种不同产地银鱼体内多种微量元素的判别方法，采用以下工艺步骤：
太湖大银鱼样本(9条)于2007年5月间采自贡湖水域。洪泽湖大银鱼样本(10条)于2007年7月间采自老子山水域。
样本先测量体长、体重等生物学数据。然后于-20℃冰箱内保存随用。解冻后用超纯水(美国密理博公司，Milliprore-Simplicity个人型超纯水系统，出水电阻率18.2MΩ.cm)水冲洗9遍，于90℃的干燥箱中烘25h至恒重；将大银鱼干样研磨成粉末均一化(即制成粉末状大银鱼干样)，置于干燥器(室温)中待用(可随用)。
精称0.15g大银鱼干样，放入过的特氟纶(Teflon)分解容器中(日本SANAI公司)，加入1.5ml高纯硝酸(金属-氧化物-半导体专用高纯级，即MOS级，国药集团化学试剂有限公司，浓度63.02％)，并在室温下酸解12小时。
用微波炉230w状态下消解5次，每次9min，再用超纯水(美国密理博公司，Milliprore-Simplicity个人型超纯水系统，出水电阻率18.2MΩ.cm)定容至30ml为待测溶液；
采用实施例一中电感耦合等离子质谱仪(美国安捷伦公司，AgilentICP-MS 7500ce型)有效测得太湖和洪泽湖大银鱼样本中钠、镁、钾、钙、锰、铁、钴、铜、锌、砷和硒的水平(附表)。两水域大银鱼上述元素浓度高低分布“指纹”有显著的地理差异。根据这些地理差异特征，建立了两水域大银鱼种群的微量元素“指纹”的判别函数，判别准确率达100％。同样证明了利用本发明所获得数据可以较客观地区别不同产地的大银鱼，判别效果良好。
Claims (2)
1、一种不同产地银鱼体内多种微量元素的判别方法，其特征是采用以下工艺步骤：
(1)、捕捞不同水域的银鱼，放入清洁的塑料自封袋中并在0～4℃保存为银鱼标本；
(2)、银鱼标本前处理：
(a)、将保存的银鱼标本转移于-18～-20℃冰箱内保存，待用；
(b)、取出银鱼标本解冻后用水冲洗6～10遍，于60～100℃的干燥箱中烘23～25h至恒重银鱼干样；将恒重的银鱼干样研磨成粉末，置于干燥器中待用；
(c)、取0.05～0.15g银鱼干样，放入过的特氟纶分解容器中，加入1.0～2.0ml高纯硝酸，并在室温下酸解6～12小时，高纯硝酸浓度为63～64％；
(d)、用微波炉消解3～5次，每次5～9min，再用纯水定容至20～30ml为待测溶液；纯水出水的水质为电阻率18.2MΩ.cm；
(3)、采用电感耦合等离子质谱仪测定待测溶液中微量元素的浓度值，并计算出银鱼干样中的相应浓度值；
将待测溶液导入电感耦合等离子质谱仪进行浓度测定；同时测定待测溶液中的钠、镁、钾、钙、锰、铁、钴、铜、锌、砷和硒浓度值；用判别线形函数值区别两水域银鱼。
2、根据权利要求1所述的一种不同产地银鱼体内多种微量元素的判别方法，其特征在于所述的微量元素为钠、镁、钾、钙、锰、铁、钴、铜、锌、砷和硒。
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