常見野生牛肝菌的傅里葉紅外光譜分析

馬殿旭 蔡 彥 李 波 艾 鵬 李 旋

（昭通學院 物理與信息工程學院，云南 昭通 657000）

野生牛肝菌是主要的野生食用菌之一，擁有極高的食用價值和藥用價值，常被稱為“山珍”[1]。云南美柄牛肝菌、銅色牛肝菌、茶褐牛肝菌和灰褐牛肝菌最為豐富，也是出口最大的幾種牛肝菌，具有極高的食用性和很強的藥用價值[2]。在種類繁多的牛肝菌中，如何準確區(qū)分將有很大的意義。該文將應用FTIR 光譜、相關(guān)分析對常見4 種野生牛肝菌進行分析，從而區(qū)分不同的牛肝菌。

1 實驗操作

取相同部位的牛肝菌與適量與溴化鉀在瑪瑙研缽中充分研磨，應用壓片機壓片，然后放入Frontier 型傅里葉變換紅外光譜儀中測量光譜。

2 結(jié)果分析

通過對茶褐牛肝菌、灰褐牛肝菌、美柄牛肝菌和銅色牛肝菌的傅里葉紅外光譜分析得到光譜圖，如圖1，對其進行吸收峰分析如表1[2-4]：

圖1 四種牛肝菌的FTIR 光譜圖

表1 種牛肝菌FTIR 光譜吸收峰的峰位及歸屬

從表1 各樣品的光譜吸收峰歸屬可以看出，四種牛肝菌的光譜典型的特征吸收峰主要成分為蛋白質(zhì)和碳水化合物，而且四種牛肝菌的光譜很相似。

相關(guān)性分析能夠反映各個樣品光譜變量之間的相似情況，相似值越接近1，相關(guān)性越高，說明樣品差異就越?。幌嗨浦翟浇咏?，相關(guān)性越低，說明樣品差異就越大[2]。對4 種野生牛肝菌的FTIR 光譜進行pearson 相關(guān)分析，結(jié)果如表2，在FTIR 光譜數(shù)據(jù)的相關(guān)性中，所有樣品都成強相關(guān)性，表明它們之間的差異不大，這也是難以從傅里葉紅外光譜的原始光譜看出它們的差異的原因。由于二階導數(shù)能夠提高光譜的分辨率，因此對樣品光譜進行二階導數(shù)先關(guān)性分析，在二階導數(shù)光譜數(shù)據(jù)的相關(guān)分析中，相關(guān)性下降，相關(guān)性最高的是茶褐牛肝菌和灰褐牛肝菌，相關(guān)性最低的是灰褐牛肝菌和銅色牛肝菌，樣品的差異明顯表現(xiàn)出來。因此通過明顯的差異可以區(qū)分不同牛肝菌。

表2 相關(guān)分析數(shù)據(jù)

進一步對4 種野生牛肝菌1000～1700 cm-1的2D-IR 同步光譜進行分析，如圖2 所示，四種牛肝菌的同步光譜表現(xiàn)出很大的差異，它們的自動峰、相關(guān)峰均表現(xiàn)出不同，首先對四種牛肝菌的自動峰進行分析，如表3[5-6]：

表3 四種牛肝菌的自動峰峰位及強度

圖2 四種牛肝菌1000～1700 cm-1 二維相關(guān)紅外光譜圖

從表3 可以明顯看出：首先各樣品的自動峰個數(shù)明顯不同，最多的為茶褐牛肝菌，另外相對最強自動峰峰位差異也很明顯，其次在各樣品的相關(guān)峰表現(xiàn)上也明顯不同，出現(xiàn)很多正相關(guān)峰。

通過自動鋒的位置及強度可以看出，4 種牛肝菌二維紅外光譜差異很大，自動鋒的個數(shù)、強度、峰的位置各不相同，可以明顯的區(qū)分鑒別。因此完全可以通過同步二維光譜實現(xiàn)各個蘑菇的區(qū)分。

3 結(jié)論

本文以4 種最常見的野生牛肝菌為研究對象，對其進行傅里葉紅外光譜和相關(guān)性分析，在四種牛肝菌的FTIR 光譜中；各自的光譜特征差異不大，在進行pearson 相關(guān)分析中，一階和二階光譜數(shù)據(jù)的相關(guān)分析顯現(xiàn)出差異，二維相關(guān)紅外光譜差異也更明顯，結(jié)合以上分析可以區(qū)分四種牛肝菌。實現(xiàn)了不同牛肝菌的分析鑒別，該種方法具有簡便、快捷等特點。