方正稻米產(chǎn)地溯源技術(shù)研究.pdf

1、稻米的品質(zhì)特征不僅與品種有關(guān)，還與其產(chǎn)地環(huán)境（氣候條件，土壤條件，水源條件等）關(guān)系十分密切。為了牟取暴利，一些不法商販假冒地理標(biāo)志，損害了消費(fèi)者的利益。因此，建立一種行之有效的稻米產(chǎn)地鑒別方法具有重要意義。代謝組學(xué)借助高通量、高靈敏度與高精確度的波譜研究和模式識(shí)別方法,可從整體和系統(tǒng)的角度對生物樣品進(jìn)行信息整合，為產(chǎn)地溯源提供了新思路。本文以方正米為例建立了稻米代謝組學(xué)分析方法，將其應(yīng)用于稻米產(chǎn)地鑒別，并結(jié)合礦物元素指紋分析初步構(gòu)建了稻

2、米產(chǎn)地鑒別模型。主要內(nèi)容如下：
　　1.基于指紋圖譜稻米產(chǎn)地溯源技術(shù)研究
　　利用高效液相色譜串聯(lián)四級(jí)桿飛行時(shí)間質(zhì)譜（UPLC/Q-TOF-MS）建立了稻米指紋圖譜分析方法，優(yōu)化了提取試劑、提取方法及儀器條件，以表征樣品中完整的代謝物組分信息。對所建分析方法進(jìn)行了方法學(xué)考察。利用Markerview軟件對正、負(fù)離子模式下稻米指紋圖譜進(jìn)行主成分分析，結(jié)果表明各產(chǎn)地稻米能明顯區(qū)分開，體現(xiàn)了稻米在地域間的差異性。根據(jù)載荷矩陣圖篩選

3、出15個(gè)生物標(biāo)記物。根據(jù)色譜的保留時(shí)間、實(shí)際和理論質(zhì)荷比（m/z）、離子存在形式以及二級(jí)裂解質(zhì)譜圖推斷的可能對應(yīng)分子式，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)品及相關(guān)文獻(xiàn)對生物標(biāo)記物進(jìn)行鑒定，最終在正離子模式下鑒定出2種化合物，在負(fù)離子模式下鑒定出3種化合物。通過選擇離子趨勢圖考察了標(biāo)記物在不同產(chǎn)地稻米中的分布情況。
　　2.基于代謝輪廓的稻米產(chǎn)地溯源技術(shù)研究
　　利用氣相色譜串聯(lián)四極桿飛行時(shí)間質(zhì)譜（GC/Q-TOF MS）技術(shù)對不同產(chǎn)地稻米的代謝物進(jìn)行

4、分析，并建立產(chǎn)地溯源模型。對提取方法進(jìn)行優(yōu)化，確定甲醇/水(1:1)為提取溶劑。考察了衍生試劑種類，衍生溫度及時(shí)間對代謝物檢測的影響，確定分析條件為：N-甲基-N-三甲基硅基三氟乙酰胺/三甲基氯硅烷(MSTFA/TMCS99:1)45℃條件下衍生1h。選取10種匹配度高的代謝物考察方法重現(xiàn)性、儀器精密度、衍生產(chǎn)物穩(wěn)定性及線性，RSD值均小于10％，r大于0.9，證明了方法的可靠性。結(jié)合Mass Profiler Professional

5、（MPP)軟件，以主成分分析法區(qū)分48稻米樣品，分類效果顯著，對顯著變化(P＜0.05，倍率變化≥2)的代謝物進(jìn)行鑒定，確定了10種特征標(biāo)記物。選取對產(chǎn)地鑒別貢獻(xiàn)最大的4種特征標(biāo)志物做箱線圖，考察了其在不同產(chǎn)地的分布情況。以偏最小二乘判別分析法（PLS-DA）建立預(yù)測模型，對樣品整體檢驗(yàn)判別率為100%，交叉檢驗(yàn)判別率為95.8%，利用模型對實(shí)際樣品進(jìn)行預(yù)測，不同產(chǎn)地稻米樣品均被準(zhǔn)確識(shí)別，置信度為70%-96%，判別模型建立基本正確。<

6、br>　　3.利用稻米礦物元素指紋技術(shù)完善溯源模型
　　優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件建立了電感耦合等離子體質(zhì)譜法快速測定稻米中Na、Mg、Al、K、Ca、V、Cr、Mn、Fe、Cu、Zn、Ba、Mo、Ni和Cd共15種礦物元素的分析方法，對各產(chǎn)地稻米樣品進(jìn)行多元統(tǒng)計(jì)分析，研究稻米元素含量與產(chǎn)地間的關(guān)系。顯著差異元素的主成分分析結(jié)果表明，4個(gè)產(chǎn)地的稻米樣品可以被正確區(qū)分。通過逐步判別分析篩選出8個(gè)可用于稻米產(chǎn)地判別的礦物元素指標(biāo)，依次為Mg、Ca、