常见野生蘑菇的红外光谱及其二维相关红外光谱的鉴别
[马殿旭1 
, 刘刚1, * , 欧全宏1 , 于海超1 , 李会梅1 , 时有明2 ]
, 刘刚, 欧全宏引用本文
马殿旭, 刘刚, 欧全宏, 于海超, 李会梅, 时有明. 常见野生蘑菇的红外光谱及其二维相关红外光谱的鉴别[J]. 光谱学与光谱分析, 2018,38(7): 2113-2122.
MA Dian-xu, LIU Gang, OU Quan-hong, YU Hai-chao, LI Hui-mei, SHI You-ming. Discrimination of Common Wild Mushrooms by FTIR and Two-Dimensional Correlation Infrared Spectroscopy[J]. Spectroscopy and Spectral Analysis, 2018,38(7): 2113-2122.
Doi:10.3964/j.issn.1000-0593(2018)07-2113-10
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MA Dian-xu, LIU Gang, OU Quan-hong, YU Hai-chao, LI Hui-mei, SHI You-ming. Discrimination of Common Wild Mushrooms by FTIR and Two-Dimensional Correlation Infrared Spectroscopy[J]. Spectroscopy and Spectral Analysis, 2018,38(7): 2113-2122.
Doi:10.3964/j.issn.1000-0593(2018)07-2113-10
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常见野生蘑菇的红外光谱及其二维相关红外光谱的鉴别
作者简介: 马殿旭, 1991年生, 云南师范大学物理与电子信息学院硕士研究生 e-mail: 465615292@qq.com
摘要
采用傅里叶变换红外光谱结合相关性分析、 二阶导数谱和二维相关谱对13种常见野生蘑菇进行鉴别研究。 结果显示13种野生蘑菇的红外光谱光谱特征相似, 主要由蛋白质、 多糖的吸收组成, 13种样品的相关系数最小为0.779, 最大值为0.960。 在1 700~1 400和1 400~800 cm-1范围的二阶导数光谱中, 各样品吸收峰的强度、 位置和形状均有明显差异。 二维相关红外光谱在1 380~1 680 cm-1范围的强自动峰整体相近, 但自动峰和交叉峰位置、 形状存在差异; 在920~1 230 cm-1的范围, 各样品的自动峰和交叉峰的数量、 强度和位置差异明显。 结果表明傅里叶变换红外光谱结合相关性分析、 二阶导数谱和二维相关谱有望发展为区分不同种类蘑菇的快速方法。
关键词:
野生蘑菇; 傅里叶变换红外光谱(FTIR); 相关性分析; 二维相关红外光谱; 鉴别
中图分类号:O657.3
文献标志码:A
Discrimination of Common Wild Mushrooms by FTIR and Two-Dimensional Correlation Infrared Spectroscopy
Abstract
Fourier Transform Infrared Spectroscopy combined with correlation analysis, second derivative infrared spectroscopy and two-dimensional correlation infrared spectroscopy was used to discriminate 13 species of wild mushrooms. The results showed that the general characteristics of absorption bands in the original spectra were similar, which were mainly composed of protein and polysaccharides. Correlation analysis was applied for the spectra of samples, and the correlation coefficient between Termitomyces eurrhizus and Tylopilus plumbeoviolaceoides was 0.779, which was the minimum, while the correlation coefficient between Pleurotus lignatilis Gill and Hygrophorus lucorum Kalchbr was 0.960, which was the maximum. Coprinus comatus had little correlation with other samples. The differences of intensity, position and shape were observed in second derivative spectra in the range of 1 700~1 400 and 1 400~800 cm-1. In two-dimensional correlation spectra, the differences of the position or form of auto-peaks and cross peaks have been found in the range of 1 380~1 680 cm-1. The number, position and intensity of auto-peaks and cross peaks were obviously different in the range of 920~1 230 cm-1. The study demonstrates that Fourier Transform Infrared spectroscopy combined with correlation analysis, second derivative infrared spectroscopy and two-dimensional correlation infrared spectroscopy might be developed as a rapid method to discriminate different kinds of mushrooms.
Keyword:
Wild mushrooms; FTIR; Correlation analysis; Two-dimensional correlation infrared spectroscopy(2D-IR); Discrimination
引 言
野生蘑菇种类繁多, 有食用野生菌、 药用野生菌和有毒菌[1, 2]。 食用菌含有丰富的蛋白质、 多糖、 多种维生素、 酶等, 具有提高免疫力、 抗辐射等诸多保健功效, 其鲜美的口感和极高的营养价值使野生食用菌被称为“ 功能食物” (functional foods)[3]。 一些药用菌提取物具有提高人体免疫能力、 抗肿瘤、 抗氧化的功能[4]。 一些毒蘑菇的毒性成分可作为新型的杀虫剂、 生化试剂等, 有极大开发利用潜力[5]。 野生蘑菇的分类鉴别是自然资源利用、 保护和物种多样性研究的基础。
蘑菇的传统分类方法是根据子实体的外观形貌、 孢子的显微形貌、 生长特性等进行鉴别[1, 2]。 有些不同种类间形态相似, 同种蘑菇在不同生长环境及不同生长阶段存在表形差异, 颜色变化较大, 不易准确鉴别[1, 2]。 另外鲜蘑菇不易保存, 多以子实体干燥保存或切片干燥保存, 干燥后子实体更难区分。 分子生物学技术[6, 7]、 色谱[8]已用于野生蘑菇区分研究, 这些技术专一性好且灵敏, 但需要对样品分离提纯, 分析成本高、 周期长。
傅里叶红外光谱技术具有方便、 快捷优点, 已用于食品、 药品检测等领域。 周在进等[9]用傅里叶红外光谱分析方法对不同产地的牛肝菌进行了鉴别。 二维相关红外光谱引入外界微扰, 能放大光谱差异, 也用在药品、 食品质量检测等方面, 如: Gan等[10]用多步红外光谱法对中国南海西沙群岛的两个纲四个目的十种海绵进行了鉴别; Chen等[11]用红外光谱和二维相关红外光谱法对中国的宇宙飞船所携带的板蓝根种子结构变化进行了研究; Choong等[12]用红外光谱结合二维光谱鉴别Lignosus rhinocerotis(孤苓多孔菌, 虎乳芝)、 Poria cocos(茯苓)、 Polyporus umbellatus(猪苓多孔菌)、 Pleurotus tuber-regium(菌核侧耳)、 Omphalia lapidescens(雷丸菌)五种大型菌核; 我们用二维相关红外光谱对七种牛肝菌进行了鉴别研究[13]。
用傅里叶红外光谱结合相关性分析、 二阶导数谱和二维相关红外光谱对云南产的八种蘑菇以及黑龙江产的五种蘑菇进行了研究。 其中云南的八种蘑菇为: 属于牛肝菌科(Boletaceae)的虎皮乳牛肝菌(Sinoboletus spraguei)、 琥珀乳牛肝菌(Sinoboletus placidus)、 绿色粉孢牛肝菌(Tylopilus virens) 和类铅紫粉孢牛肝菌(Tylopilus plumbeoviolaceoides); 鹅膏菌科(Amanitaceae)的鸡枞菌(Termitomyces eurrhizus); 属于白蘑科(Tricholomataceae)的黄绿口蘑(Tricholoma sejunctum)和皂味口蘑(Tricholoma saponaceum); 毛头鬼伞(Coprinus comatus)。 黑龙江的五种野生蘑菇为: 红菇科(Russulaceae)的大白菇(Russula delica); 侧耳科(Pleurotaceae)的小白侧耳(Pleurotus limpidus (Fr.) Gill), 蜡伞科(Hygrophoraceae)中的柠檬黄蜡伞(Hygrophorus lucorum Kalchbr), 又名小黄蘑; 粪锈伞科(Bolbitiaceae)的杨树菇(Agrocybe aegerita); 伞菌科(Agaricaceae)的四孢蘑菇(Agaricus campestris)[1, 2]。
1 实验部分
1.1 仪器与测试条件
美国Perkin Elmer公司产的Frontier型傅里叶变换红外光谱仪, 配备DTGS 探测器, 光谱范围4 000~400 cm-1, 分辨率为4 cm-1, 扫描累加16次。 动态光谱使用的温度控制仪为 Eurotherm公司产的SYD TC-01型温控仪, 测温范围50~120 ℃, 每隔10 ℃测1次红外光谱动态光谱。
1.2 样品制备和光谱数据预处理
云南的8种样品均采自云南大理苍山, 黑龙江的五种样品采自黑龙江大庆。 样品经过清洗, 置于通风处晾干。 取子实体菌盖部位少量样品放入玛瑙研钵中磨成细粉, 加入适量溴化钾研磨、 压片, 测试光谱, 样品光谱均扣除溴化钾背景光谱。 所得光谱用OMNIC 8.0软件进行基线校正、 5点平滑和归一化处理, 用Savitsky-Golay方法进行二阶导数处理, 用Origin 8.5和Spss20.0分别进行光谱处理和相关性分析。 用Spectrum 10.03软件对动态光谱数据进行基线修正与基线相互修正预处理, 用清华大学分析中心编制的二维相关分析软件TD 4.2对动态光谱进行处理得二维光谱。
2 结果与讨论
2.1 原始红外光谱特征分析
本文所有图表中均用a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k, l和m分别代表云南的虎皮乳牛肝菌(a)、 琥珀乳牛肝菌(b)、 类铅紫粉孢牛肝菌(c)、 绿色粉孢牛肝菌(d)、 鸡枞菌(e)、 黄绿口蘑(f)、 皂味口蘑(g)、 毛头鬼伞(h)和黑龙江的大白菇(i)、 小白侧耳(j)、 柠檬黄蜡伞(k)、 杨树菇(l)、 四孢蘑菇(m)。 图1为13种常见蘑菇的傅里叶红外光谱图, 从图中可以看出, 蘑菇样品的原始光谱总体特征相似, 典型吸收峰如下: 3 400~3 300 cm-1内的宽且强的吸收峰, 归属为O— H和N— H的伸缩振动[9, 10, 11, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19]; 2 955 cm-1附近的吸收峰归属为甲基— CH3的不对称伸缩振动, 2 927和2 857 cm-1峰分别归属为亚甲基— CH2的不对称伸缩振动和对称伸缩振动[13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20]; 1 650 cm-1附近峰归属为蛋白质酰胺Ⅰ 带的特征吸收, 1 555和1 240 cm-1附近峰主要归属为酰胺 Ⅱ 带和酰胺Ⅲ 的特征吸收[13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20]; 在混合振动区1 500~1 200 cm-1样品均出现了1 400和1 317 cm-1吸收峰, 分别归属为C— O— H的弯曲振动和— CH2的变形振动; 1 200~950 cm-1范围为多糖的特征吸收区[9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20], 1 148, 1 077和1 044 cm-1附近为强吸收峰, 其中1 148 cm-1归属为多糖的C— O— C反对称伸缩振动, 1 077和1 044 cm-1分别为多糖的C— C和C— O的振动吸收[12], 在此范围绿色粉孢牛肝菌的1 112 cm-1为强吸收峰, 其他样品相对较弱; 在950~750 cm-1的糖类异构区, 890 cm-1附近的弱峰归属为β -构型多糖的特征峰[10, 12, 13, 19], 840 cm-1附近的弱峰为α -构型多糖的特征峰[10, 13, 19], 在糖类振动区毛头鬼伞出现的吸收峰较多。 光谱反映样品主要由蛋白质和多糖类物质组成。
 | 图1 13种不同野生蘑菇的FTIR光谱 a: 虎皮乳牛肝菌; b: 琥珀乳牛肝菌; c: 类铅紫粉孢牛肝菌; d: 绿色粉孢牛肝菌; e: 鸡枞菌; f: 黄绿口蘑; g: 皂味口蘑; h: 毛头鬼伞; i: 大白菇; j: 小白侧耳; k: 柠檬黄蜡伞; l: 杨树菇; m: 四孢蘑菇Fig.1 The FTIR spectra of thirteen different species of wild mushroom a: Sinoboletus spraguei; b: Sinoboletus placidus; c: Tylopilus plumbeoviolaceoides; d: Tylopilus virens; e: Termitomyces eurrhizus; f: Tricholoma sejunctum; g: Tricholoma saponaceum; h: Coprinus comatus; i: Russula delica Fr; j: Pleurotus limpidus (Fr.) Gill; k: Hygrophorus lucorum Kalchbr; l: Agrocybe aegerita; m: Agaricus campestris |
2.2 相关性分析
相关性分析可以衡量变量之间线性相关程度的强弱, 可以得到样品之间的相似程度。 表1是13种野生蘑菇的原始光谱的相关系数[19], 可以看出, 样品间的相关系数较大, 其中相关性最小的是云南的鸡枞菌和类铅紫粉孢牛肝菌为0.779, 相关性最大的是黑龙江的小白侧耳和柠檬黄蜡伞为0.960。 另外, 毛头鬼伞和其他样品的相关性相对低一些, 说明毛头鬼伞的成分相对含量和其他样品差异较大。
 | 表1 13种不同蘑菇FTIR光谱的相关系数 Table 1 Correlate coefficient of FTIR spectra of thirteen different species of wild mushroom |
2.3 二阶导数谱分析
二阶导数光谱可提高原始光谱的分辨率[19, 20]。 对两个波长区域的原始红外光谱进行二阶导数分析, 选用Savitsky-Golay方法, 得到二阶导数光谱如图2和图3所示[19]。
 | 图2 13种不同野生蘑菇1 700~1 400 cm-1的二阶导数光谱 a: 虎皮乳牛肝菌; b: 琥珀乳牛肝菌; c: 类铅紫粉孢牛肝菌; d: 绿色粉孢牛肝菌; e: 鸡枞菌; f: 黄绿口蘑; g: 皂味口蘑; h: 毛头鬼伞; i: 大白菇; j: 小白侧耳; k: 柠檬黄蜡伞; l: 杨树菇; m: 四孢蘑菇Fig.2 Second derivative infrared spectra of different species of wild mushroom in 1 700~1 400 cm-1 a: Sinoboletus spraguei; b: Sinoboletus placidus; c: Tylopilus plumbeoviolaceoides; d: Tylopilus virens; e: Termitomyces eurrhizus; f: Tricholoma sejunctum; g: Tricholoma saponaceum; h: Coprinus comatus; i: Russula delica Fr; j: Pleurotus limpidus (Fr.) Gill; k: Hygrophorus lucorum Kalchbr; l: Agrocybe aegerita; m: Agaricus campestris |
 | 图3 13种不同野生蘑菇1 400~800 cm-1的二阶导数光谱 a: 虎皮乳牛肝菌; b: 琥珀乳牛肝菌; c: 类铅紫粉孢牛肝菌; d: 绿色粉孢牛肝菌; e: 鸡枞菌; f: 黄绿口蘑; g: 皂味口蘑; h: 毛头鬼伞; i: 大白菇; j: 小白侧耳; k: 柠檬黄蜡伞; l: 杨树菇; m: 四孢蘑菇Fig.3 Second derivative infrared spectra of different species of wild mushroom in 1 400~800 cm-1 a: Sinoboletus spraguei; b: Sinoboletus placidus; c: Tylopilus plumbeoviolaceoides; d: Tylopimus virens; e: Termitomyces eurrhizus; f: Tricholoma sejunctum; g: Tricholoma saponaceum; h: Coprinus comatus; i: Russula delica Fr; j: Pleurotus limpidus (Fr.) Gill; k: Hygrophorus lucorum Kalchbr; l: Agrocybe aegerita; m: Agaricus campestris |
图2为1 700~1 400 cm-1范围的二阶导数光谱图, 可以看出不同的样品光谱的吸收峰强度、 位置和形状均存在不同。 四孢蘑菇最强峰在1 668 cm-1, 其他样品最强吸收峰显示在1 660 cm-1; 毛头鬼伞1 512 cm-1处的吸收峰最强, 出现了1 608和1 591 cm-1强吸收峰, 和其他样品差异较大, 这与相关分析结果一致; 大白菇和四孢蘑菇出现1 554和1 544 cm-1近似等强度的吸收峰; 所有样品都有1 454和1 467 cm-1吸收峰, 黄绿口蘑1 467 cm-1较其他样品强, 毛头鬼伞1 454 cm-1较其他样品强。 虎皮乳牛肝菌、 琥珀乳牛肝菌、 类铅紫粉孢牛肝菌和小白侧耳没有1 414 cm-1峰。
图3为1 400~800 cm-1范围的二阶导数谱, 和其他样品差异最大的还是毛头鬼伞, 显示了1 330, 1 245和842 cm-1峰, 其他样品并没有出现; 绿色粉孢牛肝菌显示1 151和1 168 cm-1两峰, 其他样品在此区域只出现一个峰, 而虎皮乳牛肝菌、 琥珀乳牛肝菌和类铅紫粉孢牛肝菌出现在1 156 cm-1处, 杨树菇和四孢蘑菇显示在1 155 cm-1处, 且非常弱, 这可以把绿色粉孢牛肝菌区分开。 所有样品都在1 080 cm-1附近出现了吸收峰, 大白菇出现在1 086 cm-1, 峰形状和强度与其他样品差异明显, 另外大白菇还出现931 cm-1的强吸收峰, 这些可将大白菇区分。 虎皮乳牛肝菌中1080 cm-1的吸收峰在四种牛肝菌中最强, 杨树菇、 大白菇和四孢蘑菇没显示这一强峰, 结合其他样品的差异可以区分虎皮乳牛肝菌和杨树菇; 另外, 皂味口蘑1 080 cm-1峰明显强于黄绿口蘑。 小白侧耳和柠檬黄蜡伞在992 cm-1的吸收最强, 两者在这部分的二阶导数谱比较相似, 其差异是柠檬黄蜡伞的1 048 cm-1峰强于小白侧耳, 这与相关性分析所表现的相关性一致。
2.4 二维相关红外光谱分析
二维相关红外光谱引入了外界微扰, 将光谱信号扩展到第二维上, 能够得到较多的光谱信息[20, 21]。 以温度作为外界微扰, 得到样品的二维相关红外光谱同步谱。
图4为1 380~1 680 cm-1范围的二维相关谱[19], 从图中可以看出不同样品光谱的特征各不相同, 虎皮乳牛肝菌、 绿色粉孢牛肝菌和四孢蘑菇显示了4个显著的自动峰; 琥珀乳牛肝菌和类铅紫粉孢牛肝菌有5个清晰的自动峰; 其他样品只有3个明显的自动峰。 虎皮乳牛肝菌和类铅紫粉孢牛肝菌中最强自动峰均出现在1 644 cm-1, 小白侧耳的最强自动峰在1 647 cm-1处; 大白菇和四孢蘑菇最强自动峰在1 549 cm-1处, 其他样品最强自动峰在1 559 cm-1处, 鸡枞菌的在1 565 cm-1处。 另外虎皮乳牛肝菌在1 530~1 605 cm-1范围只有1 559 cm-1自动峰, 而类铅紫粉孢牛肝菌在此区域显示了1 565和1 553 cm-1两个自动峰。 琥珀乳牛肝菌显示1 655 cm-1自动峰, 其他样品未显示此峰。 黄绿口蘑和柠檬黄蜡伞都显示强1 650 cm-1自动峰, 且黄绿口蘑显示弱自动峰1 421 cm-1, 柠檬黄蜡伞出现弱自动峰1 450 cm-1; 大白菇显示强1 647 cm-1自动峰。 四孢蘑菇在1 530~1 605 cm-1范围出现了1 549和1 569 cm-1两个自动峰, 与类铅紫粉孢牛肝菌相似, 但峰位置不同。 这些二维光谱差异可以区分不同样品, 但皂味口蘑、 毛头鬼伞和杨树菇的自动峰数量形状和强度均很相似, 由920~1 230 cm-1范围的二维光谱加以区分。
 | 图4 不同野蘑菇1 380~1 680 cm-1的二维相关红外光谱 (a): 虎皮乳牛肝菌; (b): 琥珀乳牛肝菌; (c): 类铅紫粉孢牛肝菌; (d): 绿色粉孢牛肝菌; (e): 鸡枞菌; (f): 黄绿口蘑; (g): 皂味口蘑; (h): 毛头鬼伞; (i): 大白菇; (j): 小白侧耳; (k): 柠檬黄蜡伞; (l): 杨树菇; (m): 四孢蘑菇Fig.4 2D-IR spectra of different species of wild mushroom in 1 380~1 680 cm-1 (a): Sinoboletus spraguei; (b): Sinoboletus placidus; (c): Tylopilus plumbeoviolaceoides; (d): Tylopilus virens; (e): Termitomyces eurrhizus; (f): Tricholoma sejunctum; (g): Tricholoma saponaceum; (h): Coprinus comatus; (i): Russula delica Fr; (j): Pleurotus limpidus (Fr.) Gill; (k): Hygrophorus lucorum Kalchbr; (l): Agrocybe aegerita; (m): Agaricus campestris |
在图4中样品的交叉峰以正交叉峰为主, 虎皮乳牛肝菌最强的交叉峰为(1 644, 1 559 cm-1); 琥珀乳牛肝菌为(1 559, 1 644 cm-1)、 (1 559, 1 655 cm-1)及(1 559, 1 450 cm-1); 类铅紫粉孢牛肝菌较强交叉峰为(1 644, 1 553 cm-1)(1 644, 1 565 cm-1); 绿色粉孢牛肝菌较强交叉峰为(1 559, 1 450 cm-1)和(1 559, 1 650 cm-1); 鸡枞菌的较强交叉峰为(1 565, 1 421 cm-1)和(1 565, 1 650 cm-1); 黄绿口蘑、 皂味口蘑和毛头鬼伞最强交叉峰均为(1 559, 1 650 cm-1), 但黄绿口蘑的更强; 大白菇中最强交叉峰为(1 549, 1 647 cm-1); 小白侧耳中最强交叉峰是1 557和1 647 cm-1; 柠檬黄蜡伞、 杨树菇和四孢蘑菇最强交叉峰均为其最强自动峰和次强自动峰所形成的交叉峰。
图5为920~1 230 cm-1范围的二维相关谱[19]。 虎皮乳牛肝菌出现了6个较为明显的自动峰, 最强的自动峰为1 045 cm-1; 琥珀乳牛肝菌显示了8个清晰的自动峰, 最强自动峰为1 085 cm-1, 较强的自动峰在1 045, 1 025, 1 013和998 cm-1处; 类铅紫粉孢牛肝菌出现了6个明显的自动峰, 最强自动峰在1 113 cm-1, 较强的自动峰在1 042, 1 013和998 cm-1, 与琥珀乳牛肝菌的形状相似, 但自动峰1 025 cm-1消失, 自动峰998 cm-1明显增强; 绿色粉孢牛肝菌中显示的自动峰较少, 只显示了4个明显的自动峰, 最强的两个自动峰1 085和1 022 cm-1强度相近; 鸡枞菌有5个明显自动峰, 最强自动峰为1 081 cm-1; 黄绿口蘑和鸡枞菌的自动峰形状很相似, 但显示了6个自动峰, 最强自动峰出现在1 085 cm-1, 与鸡枞菌自动峰1 049 cm-1相比, 黄绿口蘑的自动峰1 045 cm-1相对较强; 皂味口蘑中出现了一些弱自动峰, 相对明显的自动峰有9个, 其最强自动峰出现在993 cm-1处, 明显和其他样品不同; 毛头鬼伞有8个明显的自动峰, 最强自动峰出现在1 189 cm-1, 且自动峰993, 1 049和1 080 cm-1都为强峰; 大白菇只有3个自动峰, 最强峰在1 025 cm-1处; 小白侧耳明显的自动峰有9个, 最强自动峰在993 cm-1处, 并且1 049和1 185 cm-1两自动峰均很强; 柠檬黄蜡伞最强自动峰在1 048 cm-1, 其993 cm-1明显较强; 杨树菇和四孢蘑菇都显示4个自动峰, 杨树菇最强自动峰在1 080 cm-1, 四孢蘑菇最强自动峰在1 084 cm-1, 其自动峰的形状和位置均不同。 绿色粉孢牛肝菌、 毛头鬼伞和四孢蘑菇的自动峰形状和位置比较相近, 但也有区别, 绿色粉孢牛肝菌出现了一些弱自动峰, 毛头鬼伞未显示952 cm-1自动峰, 四孢蘑菇的自动峰953和927 cm-1强度相近。
 | 图5 不同野生蘑菇920~1 230 cm-1的二维相关红外光谱 (a): 虎皮乳牛肝菌; (b): 琥珀乳牛肝菌; (c): 类铅紫粉孢牛肝菌; (d): 绿色粉孢牛肝菌; (e): 鸡枞菌; (f): 黄绿口蘑; (g): 皂味口蘑; (h): 毛头鬼伞; (i): 大白菇; (j): 小白侧耳; (k): 柠檬黄蜡伞; (l): 杨树菇; (m): 四孢蘑菇Fig.5 2D-IR spectra of wild mushrooms in 920~1 230 cm-1 (a): Sinoboletus spraguei; (b): Sinoboletus placidus; (c): Tylopilus plumbeoviolaceoides; (d): Tylopilus virens; (e): Termitomyces eurrhizus; (f): Tricholoma sejunctum; (g): Tricholoma saponaceum; (h): Coprinus comatus; (i): Russula delica Fr; (j): Pleurotus limpidus (Fr.) Gill; (k): Hygrophorus lucorum Kalchbr; (l): Agrocybe aegerita; (m): Agaricus campestris |
在920~1 230 cm-1范围, 虎皮乳牛肝菌最强的正交叉峰为(1 081, 1 045 cm-1), 琥珀乳牛肝菌和类铅紫粉孢牛肝菌出现的较强的交叉峰都较多, 而且形状差别明显; 绿色粉孢牛肝菌的最强交叉峰为(1 085, 1 022 cm-1); 鸡枞菌和黄绿口蘑的交叉峰位置非常接近, 但黄绿口蘑的自动峰985 cm-1与1 045, 1 085和1 109 cm-1自动峰形成负交叉峰, 与1 193和1 217 cm-1形成正交叉峰, 这和鸡枞菌恰好相反; 皂味口蘑最强正交叉峰为(993, 1 045 cm-1), 最强负交叉峰为(993, 1 185 cm-1); 毛头鬼伞最强自动峰1 189 cm-1和自动峰1 141 cm-1形成正交叉峰, 与其他自动峰形成负交叉峰; 大白菇各自动峰形成正交叉峰; 小白侧耳和柠檬黄蜡伞的交叉峰较多, 但小白侧耳的交叉峰相对较强; 杨树菇和四孢蘑菇的交叉峰均是正交叉峰。
13种常见野生蘑菇的二维相关光谱在1 380~1 680 cm-1范围的强自动峰整体相近, 但强度和位置显示差异, 说明样品中的蛋白质结构差异不大。 在920~1 230 cm-1范围, 各样品的自动峰和交叉峰差异显著, 说明样品多糖含量及结构有较大差异。
3 结 论
用傅里叶红外光谱结合相关性分析、 二阶导数谱和二维相关红外光谱对云南8种野生蘑菇和黑龙江5种野生蘑菇的鉴别分析, 13种蘑菇的傅里叶红外光谱特征基本相似, 主要归属为蛋白质和多糖的吸收峰。 相关分析中小白侧耳和柠檬黄蜡伞的相关性较大, 毛头鬼伞和其他样品的相关性相对低。 二阶导数光谱在1 700~1 400和1 400~800 cm-1的两个范围内, 部分样品显示了明显的差异。 二维相关红外光谱在1 380~1 680 cm-1范围, 所有样品主要的自动峰基本相同, 但峰的强度位置以及交叉峰均不同; 在920~1 230 cm-1范围样品的自动峰都比较多, 而且差异较明显。 本研究的蘑菇样品有限, 还有必要测试更多样品。 红外光谱结合二维光谱, 有可能发展为鉴别野生蘑菇的方法。
The authors have declared that no competing interests exist.
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