CN104764864B - 一种鉴别农产品产地的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及判别方法，具体的说是一种鉴别农产品产地的方法，主要适用于五味子的产地鉴别。通过定性和/或定量的测定粉碎后的五味子样品中自变量因子，利用自变量因子模型回归后，根据因变量的高低判定样品的归属产地；所述自变量因子（X_j）为δ¹⁵N、五味子醇甲的含量、五味子酯甲的含量、五味子甲素的含量、五味子乙素的含量、B含量、Sr含量。以五味子为示范开展产地溯源技术研究，筛选出有效指示五味子产地来源的“地理标签”，不仅有助于保障消费者药食安全，实现道地药材的原产地保护，而且为五味子优化种植提供理论依据。该技术还可推广应用于我国农产品的质量安全和控制，具有广阔的应用前景。

Description

一种鉴别农产品产地的方法

技术领域

本发明涉及判别方法，具体的说是一种鉴别农产品产地的方法，主要适用于五味子的产地鉴别。

背景技术

作为一种多功能、多用途的药食兼用型植物，五味子广泛分布于我国20多个省区。引种栽培是五味子资源扩大和再生的主要方法，由于受到气候、土壤、水质、大气等环境因素的影响，加之种植模式的不同，不同地区五味子品质差异显著。中医药界的传统观点认为北五味优于南五味子。2010版药典也将南、北五味子分开，作为不同的药材使用。目前我国五味子中药材和相应的中成药质量控制不完善，市售的五味子药材来源复杂，存在以假乱真、以此充好的现象，因此急需建立一套稳定、可靠的质量控制手段，以实现药材质量控制，确保药材的道地性和药效。

以同位素指纹分析为代表的产地溯源技术，通过考察反映生长环境和种植模式等生境因子差异的同位素比值、化学成分组成和元素含量等指标，为食品溯源提供一种科学的、独立的、不可改变的，以及随整个食品链流动的身份鉴定信息。

发明内容

本发明的目的在于提供一种鉴别五味子产地的方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种鉴别农产品五味子产地的方法，通过定性和/或定量的测定粉碎后的五味子样品中自变量因子，利用自变量因子模型回归后，根据因变量的高低判定样品的归属产地；

所述自变量因子（X_j）为δ¹⁵N、五味子醇甲的含量、五味子酯甲的含量、五味子甲素的含量、五味子乙素的含量、B含量、Sr含量。

采集五味子果实干样粉碎后定性和/或定量的测定其δ¹⁵N、五味子醇甲的含量、五味子酯甲的含量、五味子甲素的含量、五味子乙素的含量、B含量和Sr含量，而后分别带入模型通用公式中，通过模型公式所得的最大的Y_i值确定五味子样品的来源省份。

所述模型通用公式如下：

$Y_i=\underset{j=1}{\overset{7}{\mathrm{\Σ}}}(C_{\mathrm{ij}}\×X_j)+C_{i0}$ 公式（1）

其中i=1-7，Y₁，Y₂，Y₃……Y₇分别为Y₁（辽宁）、Y₂（吉林）、Y₃（黑龙江）、Y₄（陕西）、Y₅（湖北）、Y₆（湖南）、Y₇（广西）；j=1-7，X₁，X₂，X₃……X₇分别为某一样品的δ¹⁵N、五味子醇甲、五味子酯甲、五味子甲素、五味子乙素、B、Sr的测定值；C_ij是指第i个类别的第j项自变量因子的系数；C_i0是指第i个类别的常数项。

具体：

（1）五味子样品的采集：采集待测五味子样品的果实干样，清洗后，烘干至恒重并将其粉碎，待用；

（2）五味子样品的处理:定性和/或定量的测定上述样品的自变量因子；自变量因子为δ¹⁵N、五味子醇甲的含量、五味子酯甲的含量、五味子甲素的含量、五味子乙素的含量、B含量、Sr含量；

（3）结果的处理：将δ¹⁵N、五味子醇甲、五味子酯甲、五味子甲素、五味子乙素、B、Sr共7个参数的测定值，作为自变量X₁，X₂……X₇）；分别带入模型通用公式中，计算得出待测样品的Y_i值；

（4）结果的评价：根据模型通用公式计算的Y_i值，选取最大的Y_i值，最大值对应的省份就判定为该样品来源省份，进而确定五味子样品产地。

所述模型通用公式中，C_i0是指第i个类别的常数项，C_i1-C_i7是指第i个类别的第j（j=1，2，3……7）项自变量因子的系数，取值具体为：

所述步骤1）五味子样品的采集：采集五味子果实干样，清洗、晾干后，70℃下烘干至恒重，粉碎后过100目筛，待用。

根据同位素分析、木脂素分析和元素分析的不同需求，采用不同的提取和处理方法，进行测定各个自变量因子。

所述自变量因子为δ¹⁵N、五味子醇甲的含量、五味子酯甲的含量、五味子甲素的含量、五味子乙素的含量、五味子中的B含量、五味子中的Sr含量。

具体测定是：

①同位素分析：借助EA-IRMS联用技术测定¹⁵N/¹⁴N稳定同位素比值。

②木脂素分析：采用HPLC测定。色谱柱，Symmetry C18柱(4.6mm×150mm，5μm，美国Waters公司)；流动相，甲醇：乙腈：水三相梯度洗脱。

③微量元素分析：采用ICP-MS测定。

本发明所具有的优点：

以五味子为示范开展产地溯源技术研究，筛选出有效指示五味子产地来源的“地理标签”，不仅有助于保障消费者药食安全，实现道地药材的原产地保护，而且为五味子优化种植提供理论依据。该技术还可推广应用于我国农产品的质量安全和控制，具有广阔的应用前景。同时本发明具有指标简单、判别准确率高、重复性好等优点。

具体分析步骤如下：

鉴别不同产地五味子的方法，通过检测五味子中同位素、活性成分和无机元素的含量，应用建立的统计模型，鉴别五味子来源，达到中药材质量控制的目的。

五味子样品的采集：采集五味子果实干样，重量不少于2Kg。样品洗净、晾干后，70℃下烘干至恒重。粉碎后过100目筛，置于密封袋内备用。

五味子样品的处理:

（1）用于同位素分析：采用百万分之一天平称取样品粉末约0.2mg，用锡杯紧密包裹，待测；

（2）用于木脂素分析：称取1-3g粉末，至于50mL烧杯中，加入一定量甲醇。常温下超声1小时后，加入甲醇补足重量，用滤纸过滤。滤液过0.45μm膜后，取10μL上机。

（3）用于元素分析：称取0.1-0.5g粉末，加入4mL4mol/L的HNO₃和2mL30%（V/V）H₂O₂，微波消解1小时后，转移至小烧杯中置于电热板上加热赶酸，定容至20mL。

样品的分析:

（1）同位素分析：借助EA-IRMS联用技术测定¹⁵N/¹⁴N。EA系统氧化住填料Cr₂O₃/Co₃O₄，温度为960℃，还原柱填料为高纯Cu/CuO，温度为640℃。载气He流量为90～100mL/min，氧喷条件为175mL/min。Conflo Ⅲ He载气压力80kPa。IRMS真空度为7×10^-7kPa，加速电压310kV。离子流产生的电压强度采用ISODAT2.0版本（Finnigan MAT,Bremen,Germany）处理。以大气氮作为标准物质。离子强度的线性范围2-6v，仅该范围内的结果作为最终数值。最终测定结果根据公式（1）以δ¹³C和δ¹⁵N值表示：

公式（2）

（2）木脂素分析：精确称取五味子粉末样品1.000±0.002g，准确加入甲醇30mL，称重，超声提取1h，取出，放冷，以甲醇补足减失的溶剂，滤过，取滤液20mL置于25mL量瓶中，加甲醇稀释至刻度，摇匀，作为供试品溶液。在4.3.2色谱条件下，取10μL供试溶液用HPLC测定。色谱柱，Symmetry C18柱(4.6mm×150mm，5μm，美国Waters公司)；流动相，甲醇：乙腈：水三相梯度洗脱，洗脱程序见表4-1；流速，1mL/min；柱温,30℃；检测波长，254nm；进样量，1.0μL。同时配置不同浓度的标准品溶液，绘制标准曲线，计算样品五味子醇甲、五味子醇乙等木脂素的含量。

（3）微量元素分析：准确称取五味子粉末样品0.250±0.002g于消解管中，加入4mL14mol/L HNO₃和2mL H₂O₂（30%，v/v），置于微波消解仪中消解30min后，转移至小烧杯中，置于电热板上赶酸，挥干至溶液量约0.2mL后取下放置至室温，用去离子水转移到25ml比色管中定容。采用ICP-MS测定B、Sr含量。仪器工作参数：射频功率1230W；载气流速1.21L/min；Babington雾化器，雾化室温度2℃；蠕动泵转速0.1r/s。用内标法进行校正。仪器调谐完毕后，将内标进样管插入1μg/mL内标溶液中(分析过程中始终进内标溶液)，样品管依次插入各浓度的标准溶液(浓度依次递增)和待测样中进行测定。根据标准曲线的一次回归方程Y=ax+b，工作站自动计算出样品中多种元素的浓度。B和Sr标准溶液的回归方程的相关系数r分别为0.9998和1.000.

结果的处理：

分别提取δ¹⁵N、五味子醇甲、五味子酯甲、五味子甲素、五味子乙素、B、Sr共7个参数的测定值，作为自变量（X）。采用SPSS软件，开展逐步判别分析（stepwise lineardiscriminant analysis），建立判别模型，通用公式如下：

$Y_i=\underset{j=1}{\overset{7}{\mathrm{\Σ}}}(C_{\mathrm{ij}}\×X_j)+C_{i0}$

其中i=1，2，3……7，Y₁，Y₂，Y₃……Y₇分别为类别1（辽宁）、类别2（吉林）、类别3（黑龙江）、类别4（陕西）、类别5（湖北）、类别6（湖南）、类别7（广西）。j=1，2，3……7，X₁，X₂，X₃……X₇分别为某一样品的δ¹⁵N、五味子醇甲、五味子酯甲、五味子甲素、五味子乙素、B、Sr的测定值。C_ij是指第i个类别的第j项自变量因子的系数，详详见表1。C_i0是指第i个类别的常数项，详见表1。

其中，C_i0和C_ij值是通过测定不同省份的大批量五味子样本中的7个自变量因子的指标值，再借助SPSS软件的逐步判别分析而拟合获得。

以辽宁省五味子为例，其判别公式为：

Y₁=0.820×δ¹⁵N+15.744×醇甲+0.823×酯甲-1.1847×甲素+13.800×乙素+2.340×B-0.032×Sr-82.677

表1模型的自变量回归系数

结果的评价：

利用上述7个判别方程可以用于未知样品的判定，方法是，将某个样品的变量值依次代入公式（2），分别求得7个Yi（i=1，2，3……7），比较判别分值Yi的大小，7个Yi值中最大值代表的省份即为该样品的产地。

实施例

以辽宁（10批次样品）、黑龙江（5批次）、湖北（6批次）、湖南（3批次）、广西（6批次）共30批次的五味子样品开展了分析研究，样品采集后清洗、晾干，烘干至恒重后磨碎过筛备用。

（1）采用EA-IRMS、HPLC和ICP-MS分别测定五味子样品中的δ¹⁵N、五味子醇甲、五味子酯甲、五味子甲素、五味子乙素、B、Sr含量，结果见表2。（2）将92批次样品作为盲样，其测定值代入建立的模型公式中，获得了相应的判别结果。判别结果与实际来源的比较见表3。由表3可知，对5个省份五味子的判别准确率均为100%，显示了良好的判别效果。

表2五味子样品中各指标测定值

表3判别分类结果

Claims (5)

1.一种鉴别农产品五味子产地的方法，其特征在于：通过定性和/或定量的测定粉碎后的五味子样品中自变量因子，利用自变量因子模型回归后，根据因变量的高低判定样品的归属产地；

所述自变量因子(X_j)为δ¹⁵N、五味子醇甲的含量、五味子酯甲的含量、五味子甲素的含量、五味子乙素的含量、B含量、Sr含量；

所述模型通用公式如下：

$Y_i=\underset{j=1}{\overset{7}{\Σ}}(C_{ij}\×X_j)+C_{i0}$ 公式(1)

其中i＝1-7，Y₁，Y₂，Y₃……Y₇分别为Y₁(辽宁)、Y₂(吉林)、Y₃(黑龙江)、Y₄(陕西)、Y₅(湖北)、Y₆(湖南)、Y₇(广西)；j＝1-7，X₁，X₂，X₃……X₇分别为某一样品的δ¹⁵N、五味子醇甲、五味子酯甲、五味子甲素、五味子乙素、B、Sr的测定值；C_ij是指第i个类别的第j项自变量因子的系数；C_i0是指第i个类别的常数项。

2.按权利要求1所述的鉴别农产品五味子产地的方法，其特征在于：采集五味子果实干样粉碎后定性和/或定量的测定其δ¹⁵N、五味子醇甲的含量、五味子酯甲的含量、五味子甲素的含量、五味子乙素的含量、B含量和Sr含量，而后分别带入模型通用公式中，通过模型公式所得的最大的Y_i值确定五味子样品的来源省份。

3.按权利要求1或2所述的鉴别农产品五味子产地的方法，其特征在于：

(1)五味子样品的采集：采集待测五味子样品的果实干样，清洗后，烘干至恒重并将其粉碎，待用；

(2)五味子样品的处理:定性和/或定量的测定上述样品的自变量因子；自变量因子为δ¹⁵N、五味子醇甲的含量、五味子酯甲的含量、五味子甲素的含量、五味子乙素的含量、B含量、Sr含量；

(3)结果的处理：将δ¹⁵N、五味子醇甲、五味子酯甲、五味子甲素、五味子乙素、B、Sr共7个参数的测定值，作为自变量X₁，X₂……X₇)；分别带入模型通用公式中，计算得出待测样品的Y_i值；

(4)结果的评价：根据模型通用公式计算的Y_i值，选取最大的Y_i值，最大值对应的省份就判定为该样品来源省份，进而确定五味子样品产地。

4.按权利要求3所述的鉴别农产品五味子产地的方法，其特征在于：所述模型通用公式中C_i0是指第i个类别的常数项，C_i1-C_i7是指第i个类别的第j(j＝1，2，3……7)项自变量因子的系数，取值具体为：

5.按权利要求3所述的鉴别农产品五味子产地的方法，其特征在于：所述步骤1)五味子样品的采集：采集五味子果实干样，清洗、晾干后，70℃下烘干至恒重，粉碎后过100目筛，待用。