牛肝菌的紅外光譜分析

馬殿旭 蔡彥 李波 艾鵬 李旋

摘 要：本文對(duì)虎皮乳牛肝菌和琥珀乳牛肝菌的紅外光譜進(jìn)行分析，通過(guò)對(duì)兩種乳牛肝菌的傅里葉紅外光譜分析可知，光譜吸收峰主要表現(xiàn)為蛋白質(zhì)、糖類和脂質(zhì)的吸收，二者差異不明顯;對(duì)兩種樣品光譜進(jìn)行相關(guān)性分析，其相關(guān)系數(shù)為0.989，具有極強(qiáng)的相關(guān)性;進(jìn)一步進(jìn)行二維相關(guān)紅外光譜分析可知，在同步光譜中，自動(dòng)峰差異較明顯，可以根據(jù)其差異判斷區(qū)分兩種不同的牛肝菌。

關(guān)鍵詞：食用牛肝菌;傅里葉紅外光譜;二維相關(guān)紅外光譜

乳牛肝菌屬于牛肝菌目乳牛肝菌科乳牛肝菌屬。乳牛肝菌大部分可以食用，極少部分有毒，但很多乳牛肝菌的提取物對(duì)癌癥的治療具有很大的潛力。虎皮乳牛肝菌分布并不廣泛，該菌主要分布在云南，菌肉味柔和，黃白色，傷后稍變暗酒紅褐色，該菌具有毒性;琥珀乳牛肝菌又名滑皮菌、滑肚子，菌肉味柔和，白色，可食用，為商品蘑菇[1]。

兩種牛肝菌可以通過(guò)其生長(zhǎng)及特征進(jìn)行鑒別，但在牛肝菌保存出口的貿(mào)易中，干燥處理后的樣品形態(tài)特征消失，很難進(jìn)行區(qū)分判斷。由于虎皮乳牛肝菌誤食可能導(dǎo)致中毒，因此對(duì)兩種牛肝菌進(jìn)行光譜特征分析，進(jìn)而對(duì)辨別兩種牛肝菌具有重大價(jià)值[2]。本文將用傅里葉紅外光譜、相關(guān)分析和二維相關(guān)紅外光譜來(lái)分析兩種牛肝菌，為牛肝菌的研究打下基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 儀器

樣品采自云南大理蒼山，虎皮乳牛肝菌及琥珀乳牛肝菌均清洗并風(fēng)干待測(cè)。

傅里葉紅外光譜儀器（Frontier型，PE公司）;二維相關(guān)紅外光譜測(cè)量溫控儀（Portable Controller 50-886型，Love Control公司）;壓片機(jī)。

1.2 光譜采集及數(shù)據(jù)處理

樣品自然風(fēng)干后取適量與溴化鉀混合，并在瑪瑙研缽中充分研磨。用壓片機(jī)壓片，然后測(cè)量光譜。應(yīng)用OMNIC8.5、Spass和清華大學(xué)二維相關(guān)紅外光譜處理軟件對(duì)各樣品進(jìn)行數(shù)據(jù)和光譜處理，并進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 兩種牛肝菌紅外光譜特征分析

對(duì)兩種樣品進(jìn)行傅里葉紅外光譜分析，圖1為虎皮乳牛肝菌和琥珀乳牛肝菌的紅外光譜圖，其中在3 400～3 300 cm-1為蛋白質(zhì)、多糖的-O-H-和-N-H-的伸縮振動(dòng)吸收，2 955 cm-1為-CH3的不對(duì)稱伸縮振動(dòng)，2 927 cm-1是-CH2的不對(duì)稱伸縮振動(dòng)，2 857 cm-1為-CH2的對(duì)稱伸縮振動(dòng)，1 650 cm-1是蛋白質(zhì)酰胺Ⅰ帶的吸收，1 555 cm-1為酰胺Ⅱ帶的吸收，1 240 cm-1為酰胺Ⅲ的吸收，1 400 cm-1為C-O-H的彎曲振動(dòng)，1 317 cm-1為-CH2的變形振動(dòng)，1148 cm-1為多糖C-O-C反對(duì)稱伸縮振動(dòng)，1 077 cm-1為C-C振動(dòng)吸收，1 044 cm-1為C-O的振動(dòng)吸收，950～750 cm-1為糖類異構(gòu)區(qū)[3-5]。經(jīng)過(guò)對(duì)兩種食用性不同的乳牛肝菌進(jìn)行光譜分析發(fā)現(xiàn)，1 650 cm-1處虎皮乳牛肝菌的吸收強(qiáng)度明顯大于琥珀乳牛肝菌，說(shuō)明蛋白質(zhì)更為豐富，但在其他波數(shù)內(nèi)，兩種樣品的光譜非常相似，要進(jìn)行區(qū)分，顯然很難。

2.2 虎皮乳牛肝菌和琥珀乳牛肝菌的相關(guān)性分析

相關(guān)性分析能夠反映各個(gè)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(shuō)明樣品差異就越小;相似值越接近0，相關(guān)性越低，說(shuō)明樣品差異大[2]。對(duì)兩種樣品光譜進(jìn)行相關(guān)分析，相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.989，具有極強(qiáng)的相關(guān)性，因此光譜差異不大。

2.3 虎皮乳牛肝菌和琥珀乳牛肝菌的2D-IR特征分析

二維相關(guān)紅外光譜是在微擾下展現(xiàn)樣品分子之間的相互作用，能夠提高譜圖分辨率[3-4]。對(duì)兩種樣品進(jìn)行二維相關(guān)紅外光譜分析，如圖2所示，在1 000～1 700 cm-1范圍內(nèi)的同步光譜中，虎皮乳牛肝菌出現(xiàn)了1 448 cm-1、1 559 cm-1、1 638 cm-1這3個(gè)自動(dòng)峰，其中最強(qiáng)自動(dòng)峰為1 638 cm-1，最弱的自動(dòng)峰是1 448 cm-1。在琥珀乳牛肝菌中，出現(xiàn)了1 448 cm-1、1559 cm-1和1 638 cm-1這3個(gè)自動(dòng)峰，最強(qiáng)自動(dòng)峰出現(xiàn)在1 559 cm-1，最弱自動(dòng)峰出現(xiàn)在1 448 cm-1。從自動(dòng)峰上可以發(fā)現(xiàn)，兩種樣品最弱自動(dòng)峰都出現(xiàn)在1 448 cm-1，而最強(qiáng)自動(dòng)峰卻差異很大。另外對(duì)于琥珀乳牛肝菌中出現(xiàn)較強(qiáng)交叉峰的個(gè)數(shù)明顯多于虎皮乳牛肝菌，因此根據(jù)這樣的差異可以區(qū)分兩種食用性不同的乳牛肝菌。

3 結(jié)語(yǔ)

本文以虎皮乳牛肝菌和琥珀乳牛肝菌兩種食用性不同的樣品進(jìn)行了傅里葉紅外光譜分析、相關(guān)性分析和二維相關(guān)紅外光譜分析，在傅里葉紅外光譜中兩種樣品的光譜差異不大，對(duì)他們的光譜變量進(jìn)行相關(guān)分析，二者具有極強(qiáng)的相關(guān)性，很難找到兩種樣品的差異，最后通過(guò)應(yīng)用二維相關(guān)紅外光譜分析，發(fā)現(xiàn)兩種樣品的差異明顯凸顯，能夠依據(jù)他們的差異進(jìn)行區(qū)分鑒別樣品。因此應(yīng)用紅外光譜、相關(guān)分析和二維相關(guān)紅外譜能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)食用性不同的乳牛肝菌的分析鑒別，該種方法具有簡(jiǎn)便、快捷等特點(diǎn)，有望成為不同物品的鑒別分析手段。

參考文獻(xiàn)

[1]王向華，劉培貴，于富強(qiáng).云南野生商品蘑菇圖鑒[M].昆明：云南科技出版社，2004.

[2]馬殿旭.蘑菇的二維相關(guān)紅外光譜研究[D].昆明：云南師范大學(xué)，2016.

[3]孫素琴，周群，秦竹.中藥二維相關(guān)紅外光譜鑒定圖集[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.

[4]ZHOU Y Q，YU H，ZHANG Y L，et al.Evaluation on intrinsic quality of licorice influenced by environmental factors by using FTIR combined with 2D-IR correlation spectroscopy[J].Journal of Molecular Structure，2010，974（1）：127-131.

[5]楊天偉，張霽，史云東，等.紅外光譜結(jié)合多元統(tǒng)計(jì)分析快速鑒別不同種類牛肝菌[J].食品科學(xué)，2015，36（24）：116-121.