CN108132224A - 一种不同栽培方式的金线莲的鉴别方法 - Google Patents

一种不同栽培方式的金线莲的鉴别方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种不同栽培方式的金线莲鉴别方法,它是采用近红外光谱分析技术鉴别,它包括如下步骤:(1)取待检样品粉末,装样,采集近红外光谱图;(2)采用PCA‑Cluster聚类分析法为计算方法,选取单位长度归一化(nle)和一阶平滑求导(dg1)预处理进行预处理近红外光谱图,运用样品主成分的得分值来鉴定不同栽培方式的金线莲。本发明的鉴别方法具有简便、快速、准确、绿色环保及无损样本等优点,可以有效鉴别3个月瓶苗、4个月瓶苗或6个月入土种植苗的金线莲,应用前景良好。

Description

一种不同栽培方式的金线莲的鉴别方法
技术领域
本发明涉及不同栽培方式的金线莲的鉴别方法。
背景技术
金线莲(Anoectochilus roxburghii)为兰科开唇兰属的植物,主要分布在我国闽台地区,为多年生珍稀濒危药材。金线莲具有清热凉血、祛风利湿的功效,主治肾炎、膀胱炎、糖尿病、支气管炎、小儿急惊风等病症。金线莲具有较高的药用保健价值,但野生资源稀缺,目前市场上以栽培品为主。栽培方式主要分为组织培养和入土种植,组培品多为3~5个月的组培瓶苗,入土种植品多为3~5个月的瓶苗移植到土壤环境中再生长3~6个月的种植苗。不同的栽培方式对金线莲的有效成分—多糖、黄酮类的含量影响较大,组培+入土种植的栽培方式比单纯组培的多糖、黄酮含量更高,入土种植时间越长,重金属、激素及抗生素的残留量越低,但是死亡率也不断攀升;故不同栽培方式的金线莲不仅质量不同,价格也相差甚远。
目前,我国金线莲质量标准的研究相对比较薄弱,缺乏统一的产品质量检验标准。市场上鉴别不同栽培方式的金线莲仅局限于凭经验判断,然而3个月瓶苗、4个月瓶苗或6个月入土种植苗之间的差别并不显著,导致部分不法商家直接将组培瓶苗投放市场,以次充好,造成销售市场混乱,严重阻碍了金线莲产业的健康发展和规模扩大。
近红外光谱技术(NIRS)作为一种高新分析技术,具有测定速度快、样本无损、不消耗化学试剂等优点。近年来,近红外光谱技术已越来越广泛应用于中药鉴定领域中,能快速鉴别中药的品种、真伪、掺伪、产地等。
需寻找一种简便、绿色、准确的鉴别不同栽培方式的金线莲的方法。
发明内容
本发明提供了一种不同栽培方式的金线莲鉴别方法,它是采用近红外光谱分析技术鉴别,它包括如下步骤:
(1)取待检样品粉末,装样,采集近红外光谱图;
(2)采用PCA-Cluster聚类分析法为计算方法,选取单位长度归一化(nle)和一阶平滑求导(dg1)预处理进行预处理近红外光谱图,运用样品主成分的得分值来鉴定不同栽培方式的金线莲。
其中,所述的不同栽培方式的金线莲为:3个月瓶苗、4个月瓶苗或6个月入土种植苗。
其中,所述的3个月瓶苗为3个月的金线莲组培苗;所述的4个月瓶苗为4个月的金线莲组培苗;所述的6个月入土种植苗为3-5个月的金线莲组培苗移植到土壤环境中再生长6个月的金线莲苗。
其中,步骤(1)所述的待测样品粉末的处理步骤包括:将金线莲清洗干净、55-65℃烘干、粉碎、过60-100目筛、装入指管,样品高度1-2cm。
其中,所述的烘干温度为60℃;所述的过筛目数为60目。
其中,步骤(1)所述的近红外光谱图的采集参数为:扫描范围为
5000~10000cm-1,扫描次数为32次,分辨率为8cm-1
其中,步骤(2)中,所述的主成分为PC1、PC2。
其中,所述主成分为PC1时,3个月瓶苗的得分为:-0.249341~0.080934;4个月瓶苗的得分为:0.0275069~0.168713;6个月种植苗的得分为:
-0.204528~0.0298591;所述主成分为PC2时,3个月瓶苗的得分为:
-0.24352~0.0325326;4个月瓶苗的得分为:-0.0905298~0.178264;6个月种植苗的得分为:0.0205309~0.192525。
其中,当样品的主成分PC1及PC2的得分值落入图1或图2中A区域所示的范围内,样品为3个月瓶苗;
当样品的主成分PC1及PC2的得分值落入图1或图2中B区域所示的范围内,样品为4个月瓶苗;
当样品的主成分PC1及PC2的得分值落入图1或图2中C区域所示的范围内,样品为6个月入土种植苗。
本发明的鉴别方法具有简便、快速、准确、绿色环保及无损样本等优点,可以有效鉴别3个月瓶苗、4个月瓶苗或6个月入土种植苗的金线莲,应用前景良好。
显然,根据本发明的上述内容,按照本领域的普通技术知识和惯用手段,在不脱离本发明上述基本技术思想前提下,还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。
以下通过实施例形式的具体实施方式,对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。
附图说明
图1不同栽培方式金线莲的主成分二维得分图
图2不同栽培方式金线莲的主成分三维得分图
具体实施方式
本发明通过收集上百批的3个月瓶苗、4个月瓶苗和6个月入土种植苗的金线莲,采用NIRS-PCA-Cluster方法得到不同栽培方式金线莲的主成分二维、三维得分图,分别如图1、图2所示。当样品的主成分PC1及PC2的得分值落入图1或图2中A区域所示的范围内,样品为3个月瓶苗;当样品的主成分PC1及PC2的得分值落入图1或图2中B区域所示的范围内,样品为4个月瓶苗;当样品的主成分PC1及PC2的得分值落入图1或图2中C区域所示的范围内,样品为6个月入土种植苗。
实施例1本发明的检测方法
(1)样品处理:分批清洗新鲜待测样品3~5遍至水变清、样品表面无泥沙,置于60℃烘箱烘干至恒重,粉碎过60目筛,各批取适量装入指管并夯实使样品高度在2cm之间,待测;
(2)光谱采集与预处理:用NIRFlex N-500近红外光谱分析仪扫描样品,采集参数:扫描范围为5000-10000cm-1,扫描次数为32次,分辨率为8cm-1,每个样品重复装样并扫描3次,每次扫描前要夯实指管中的样品,使样品均匀平整,系统自动将所扫描样品的NIRS光谱存入光谱数据库;在NIRCal 5.4数据处理软件里导入光谱后,将光谱经过单位长度归一化(nle)和一阶平滑求导(dg1)处理,得最终分析光谱;
(3)待测样品鉴别:将分析光谱采用PCA-Cluster聚类分析法,运用样品主成分PC1、PC2的得分值来鉴定不同栽培方式的金线莲。主成分为PC1时,3个月瓶苗的得分为:-0.249341~0.080934;4个月瓶苗的得分为:0.0275069~0.168713;6个月种植苗的得分为:-0.204528~0.0298591;主成分为PC2时,3个月瓶苗的得分为:-0.24352~0.0325326;4个月瓶苗的得分为:-0.0905298~0.178264;6个月种植苗的得分为:0.0205309~0.192525。
当样品的主成分PC1及PC2的得分值落入图1或图2中A区域所示的范围内,样品为3个月瓶苗;
当样品的主成分PC1及PC2的得分值落入图1或图2中B区域所示的范围内,样品为4个月瓶苗;
当样品的主成分PC1及PC2的得分值落入图1或图2中C区域所示的范围内,样品为6个月入土种植苗。
优选地,所述的不同栽培方式的金线莲为:3个月瓶苗、4个月瓶苗或6个月入土种植苗,3个月瓶苗为3个月的金线莲组培苗;所述的4个月瓶苗为4个月的金线莲组培苗;所述的6个月入土种植苗为3-5个月的金线莲组培苗移植到土壤环境中再生长6个月的金线莲苗。
实施例2本发明的检测方法
(1)样品处理:分批清洗新鲜待测样品3~5遍至水变清、样品表面无泥沙,置于55℃烘箱烘干至恒重,粉碎过100目筛,各批取适量装入指管并夯实使样品高度在1cm之间,待测;
(2)光谱采集与预处理:用NIRFlex N-500近红外光谱分析仪扫描样品,采集参数:扫描范围为5000-10000cm-1,扫描次数为32次,分辨率为8cm-1,每个样品重复装样并扫描3次,每次扫描前要夯实指管中的样品,使样品均匀平整,系统自动将所扫描样品的NIRS光谱存入光谱数据库;在NIRCal 5.4数据处理软件里导入光谱后,将光谱经过单位长度归一化(nle)和一阶平滑求导(dg1)处理,得最终分析光谱;
(3)待测样品鉴别:将分析光谱采用PCA-Cluster聚类分析法,运用样品主成分PC1、PC2的得分值来鉴定不同栽培方式的金线莲。主成分为PC1时,3个月瓶苗的得分为:-0.249341~0.080934;4个月瓶苗的得分为:
0.0275069~0.168713;6个月种植苗的得分为:-0.204528~0.0298591;主成分为PC2时,3个月瓶苗的得分为:-0.24352~0.0325326;4个月瓶苗的得分为:-0.0905298~0.178264;6个月种植苗的得分为:0.0205309~0.192525。
当样品的主成分PC1及PC2的得分值落入图1或图2中A区域所示的范围内,样品为3个月瓶苗;
当样品的主成分PC1及PC2的得分值落入图1或图2中B区域所示的范围内,样品为4个月瓶苗;
当样品的主成分PC1及PC2的得分值落入图1或图2中C区域所示的范围内,样品为6个月入土种植苗。
优选地,所述的不同栽培方式的金线莲为:3个月瓶苗、4个月瓶苗或6个月入土种植苗,3个月瓶苗为3个月的金线莲组培苗;所述的4个月瓶苗为4个月的金线莲组培苗;所述的6个月入土种植苗为3-5个月的金线莲组培苗移植到土壤环境中再生长6个月的金线莲苗。
以下通过具体鉴别实验证明本发明的有益效果:
实验例1不同栽培方式金线莲的鉴别
1实验材料
1.1仪器
NIRFlex N-500近红外光谱分析仪,固体测量池,附件为6位指管,样品旋转器漫反射积分球,NIRCal 5.4软件处理数据及建模(Buchi Labortechnik AG公司)。
DF-15台式连续投料粉碎机(温岭市林大机械有限公司),60目标准检验筛(60目孔径,0.3mm,上虞市银河测试仪器厂),DHG-9030H恒温烘箱(上海精宏实验设备有限公司)。
1.2实验样品
采集30批不同栽培方式的金线莲,其中3个月瓶苗、4个月瓶苗和入土种植6个月的金线莲各10批;样品来源于南靖葛园农林科技有限公司。3个月瓶苗以3个月为截点,4个月瓶苗以4个月为截点,6个月种植苗为5个月瓶苗移植到土壤环境中再生长6个月为截点。
2检测方法
采用实施例1的方法进行鉴别。
3检测结果
结果见表1
表1不同栽培方式的金线莲的鉴别准确度
根据不同栽培方式金线莲的主成分二维得分图、主成分三维图判断。结果如表1,运用本发明鉴别方法对3个月瓶苗、4个月瓶苗、6个月种植苗各10批进行测试,准确率分别为80%,70%和90%,平均正确率为80%。
综上,本发明的鉴别方法具有简便、快速、准确、绿色环保及无损样本等优点,可以有效鉴别3个月瓶苗、4个月瓶苗或6个月入土种植苗的金线莲,应用前景良好。

Claims (9)

1.一种不同栽培方式的金线莲鉴别方法,它是采用近红外光谱分析技术鉴别,其特征在于:它包括如下步骤:
(1)取待检样品粉末,装样,采集近红外光谱图;
(2)采用PCA-Cluster聚类分析法为计算方法,选取单位长度归一化(nle)和一阶平滑求导(dg1)预处理进行预处理近红外光谱图,运用样品主成分的得分值来鉴定不同栽培方式的金线莲。
2.根据权利要求1所述的鉴别方法,其特征在于:所述的不同栽培方式的金线莲为:3个月瓶苗、4个月瓶苗或6个月入土种植苗。
3.根据权利要求2所述的鉴别方法,其特征在于:所述的3个月瓶苗为3个月的金线莲组培苗;所述的4个月瓶苗为4个月的金线莲组培苗;所述的6个月入土种植苗为3-5个月的金线莲组培苗移植到土壤环境中再生长6个月的金线莲苗。
4.根据权利要求1所述的鉴别方法,其特征在于:步骤(1)所述的待测样品粉末的处理步骤包括:将金线莲清洗干净、55-65℃烘干、粉碎、过60-100目筛、装入指管,样品高度1-2cm。
5.根据权利要求4所述的鉴别方法,其特征在于:所述的烘干温度为60℃;所述的过筛目数为60目。
6.根据权利要求1所述的鉴别方法,其特征在于:步骤(1)所述的近红外光谱图的采集参数为:扫描范围为5000~10000cm-1,扫描次数为32次,分辨率为8cm-1
7.根据权利要求1所述的鉴别方法,其特征在于:步骤(2)中,所述的主成分为PC1、PC2。
8.根据权利要求7所述的鉴别方法,其特征在于:
所述主成分为PC1时,3个月瓶苗的得分为:-0.249341~0.080934;4个月瓶苗的得分为:0.0275069~0.168713;6个月种植苗的得分为:-0.204528~0.0298591;
所述主成分为PC2时,3个月瓶苗的得分为:-0.24352~0.0325326;4个月瓶苗的得分为:-0.0905298~0.178264;6个月种植苗的得分为:0.0205309~0.192525。
9.根据权利要求7或8所述的鉴别方法,其特征在于:
当样品的主成分PC1及PC2的得分值落入图1或图2中A区域所示的范围内,样品为3个月瓶苗;
当样品的主成分PC1及PC2的得分值落入图1或图2中B区域所示的范围内,样品为4个月瓶苗;
当样品的主成分PC1及PC2的得分值落入图1或图2中C区域所示的范围内,样品为6个月入土种植苗。
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