牛肝菌的紅外光譜分析

馬殿旭，蔡 彥，李 波，艾 鵬，李 旋

（昭通學(xué)院 物理與信息工程學(xué)院，云南昭通 657000）

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其生長及特征進(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，因此對兩種牛肝菌進(jìn)行光譜特征分析，進(jìn)而對辨別兩種牛肝菌具有重大價值[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。

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

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。用壓片機壓片，然后測量光譜。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-的伸縮振動吸收，2 955 cm-1為-CH3的不對稱伸縮振動，2 927 cm-1是-CH2的不對稱伸縮振動，2 857 cm-1為-CH2的對稱伸縮振動，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，1 317 cm-1為-CH2的變形振動，1148 cm-1為多糖C-O-C 反對稱伸縮振動，1 077 cm-1為C-C 振動吸收，1 044 cm-1為C-O 的振動吸收，950～750 cm-1為糖類異構(gòu)區(qū)[3-5]。經(jīng)過對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度明顯大于琥珀乳牛肝菌，說明蛋白質(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。

圖1 兩種乳牛肝菌的FTIR 光譜圖

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??；相似值越接近0，相關(guān)性越低，說明樣品差異大[2]。對兩種樣品光譜進(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 個自動峰，其中最強自動峰為1 638 cm-1，最弱的自動峰是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 個自動峰，最強自動峰出現(xiàn)在1 559 cm-1，最弱自動峰出現(xiàn)在1 448 cm-1。從自動峰上可以發(fā)現(xiàn)，兩種樣品最弱自動峰都出現(xiàn)在1 448 cm-1，而最強自動峰卻差異很大。另外對于琥珀乳牛肝菌中出現(xiàn)較強交叉峰的個數(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。

圖2 兩種乳牛肝菌的2D-IR 光譜圖

3 結(jié)語

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，對他們的光譜變量進(jìn)行相關(guān)分析，二者具有極強的相關(guān)性，很難找到兩種樣品的差異，最后通過應(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)對食用性不同的乳牛肝菌的分析鑒別，該種方法具有簡便、快捷等特點，有望成為不同物品的鑒別分析手段。