劉松鑫，宮瑞澤，王澤帥，張 磊，劉 暢，陸雨順，孫印石*

基于主成分分析和判別分析對花鹿茸和馬鹿茸9類化學(xué)成分對比研究

劉松鑫1, 2，宮瑞澤1，王澤帥1，張 磊1，劉 暢1，陸雨順1，孫印石1*

1. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所，吉林 長春 130112 2. 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)中藥材學(xué)院，吉林 長春 130118

為研究花鹿茸和馬鹿茸化學(xué)成分的差異，以多種化學(xué)成分為指標(biāo)綜合評價花鹿茸和馬鹿茸的品質(zhì)，并通過判別分析試圖尋找以化學(xué)成分為指標(biāo)區(qū)分花鹿茸和馬鹿茸的簡單有效的方法。采用多種分析技術(shù)方法，測定并比較了花鹿茸、馬鹿茸中多糖、粗蛋白、膠原蛋白、硫酸軟骨素、氨基酸、脂肪酸、礦質(zhì)元素、生物胺、核苷9類化學(xué)成分的含量差異，并用SPSS 24.0進(jìn)行主成分分析（principal component analysis，PCA）和判別分析。多糖、粗蛋白、氨基酸、膠原蛋白、脂肪酸、礦質(zhì)元素、核苷、硫酸軟骨素和生物胺在花鹿茸中質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為9.51、518.58、527.74、223.12、13.28、138.36、2.51、2.12 mg/g和70.75 mg/kg；在馬鹿茸中質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為8.61、669.39、594.84、258.91、9.20、82.62、1.22、1.96 mg/g和136.02 mg/kg。PCA結(jié)果顯示花鹿茸的綜合得分高于馬鹿茸。分別以9類化學(xué)成分總量、17種氨基酸、37種脂肪酸、10種生物胺、13種核苷為變量，通過判別分析建立的判別函數(shù)可將花鹿茸和馬鹿茸進(jìn)行分類，說明以化學(xué)成分為變量區(qū)分花鹿茸和馬鹿茸具有一定的可行性，可為今后花鹿茸和馬鹿茸質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系的建立提供參考。

花鹿茸；馬鹿茸；化學(xué)成分；主成分分析；判別分析；多糖；粗蛋白；膠原蛋白；硫酸軟骨素；氨基酸；脂肪酸；礦質(zhì)元素；生物胺；核苷

鹿茸來源于鹿科鹿屬動物梅花鹿Temminck或馬鹿Linnaeus的雄鹿未骨化密生茸毛的幼角，前者習(xí)稱“花鹿茸”，后者習(xí)稱“馬鹿茸”，具有壯腎陽、強(qiáng)筋骨、益精血、調(diào)充任、托瘡毒的功效[1]。鹿茸是“東北三寶”之一，是臨床廣泛使用的補(bǔ)益類貴細(xì)中藥。現(xiàn)代研究表明，鹿茸富含多糖、氨基酸、蛋白質(zhì)、核苷、甾體激素等生物活性物質(zhì)[2-3]。雖然鹿茸具有較為廣泛的藥理作用，但遺憾的是科學(xué)家們一直沒有找到鹿茸專屬化學(xué)成分或有效成分，使得鹿茸在種源鑒別和質(zhì)量評價方面進(jìn)展緩慢。在《中國藥典》2020年版和各級標(biāo)準(zhǔn)中，鹿茸項下無含量測定項或僅以外觀性狀為依據(jù)進(jìn)行品質(zhì)等級劃分[4-6]。鹿茸質(zhì)量評價指標(biāo)缺失，專屬性差等問題進(jìn)一步加劇了我國鹿茸市場的混亂局面，因此加快鹿茸質(zhì)量控制成分篩查及標(biāo)準(zhǔn)化體系建設(shè)已成為當(dāng)務(wù)之急。

主成分分析（principal component analysis，PCA）、判別分析（discriminant analysis）等在綜合評價多成分時有廣泛應(yīng)用[7-9]。近年來人們應(yīng)用多元統(tǒng)計分析對鹿茸品質(zhì)進(jìn)行綜合評價時開展了了大量探索，但是大多數(shù)文章檢測項目單一、簡單，例如以6種核苷類成分為指標(biāo)的鹿茸品質(zhì)評價[10]；以水分、灰分、浸出物等常規(guī)檢測項和其他2～3類化學(xué)成分為指標(biāo)的鹿茸品質(zhì)評價[11-13]；以氨基酸、多糖、核苷等幾種化學(xué)成分為指標(biāo)的鹿茸品質(zhì)評價[14-15]等。在實(shí)際應(yīng)用中，鹿茸規(guī)格繁多、營養(yǎng)成分差異較大，檢測一種或幾種活性成分均不能充分體現(xiàn)鹿茸的整體藥用價值[16]，因此不能全面系統(tǒng)地評價鹿茸質(zhì)量?；诖?，本研究測定了鹿茸中含量較高、檢測方法成熟、功能明確的9類化學(xué)成分（多糖、粗蛋白、氨基酸、膠原蛋白、脂肪酸、礦質(zhì)元素、核苷、硫酸軟骨素、生物胺），初步分析了它們在2種鹿茸中的含量差異，為鹿茸質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系的建立提供參考。

1 試驗(yàn)材料

1.1 樣品

梅花鹿茸和馬鹿茸（均為三岔茸）各5副，購自吉林省左家鎮(zhèn)，樣品經(jīng)中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所孫印石研究員鑒定分別為梅花鹿Temminck三杈茸（簡稱花鹿茸）、馬鹿Linnaeus三杈茸（簡稱馬鹿茸）。所有鹿茸樣品均按照《中國藥典》2020年版方法切片、烘干、粉碎，過80目篩，備用。

1.2 儀器與設(shè)備

Acquity UPLC H-Class超高效液相色譜儀，美國Waters公司；Thermo Scientific ISQ氣質(zhì)聯(lián)用儀，美國Thermo Fisher Scientific公司；NDA701杜馬斯快速定氮儀，意大利VELP公司；752N紫外-可見分光光度計，上海儀電分析儀器有限公司；7890 A氣相色譜儀，美國Agilent公司；L-8900全自動氨基酸分析儀，日本Hitachi公司；NexION 350X電感耦合等離子體質(zhì)譜儀，美國PerkinElmer公司；ZEEnit700原子吸收光譜儀，德國Analytik Jena AG公司。

1.3 試劑

37種脂肪酸甲酯混標(biāo)，10 g/L，上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司，批號Q6770087；銅、鋅、錳、鐵、鎳、鈷、鉻、鎘、鉛、鉀、鈣、鈉、鎂、砷、汞單元素標(biāo)準(zhǔn)儲備液，1 000 μg/L，國家有色金屬及電子材料分析測試中心；-無水葡萄糖（批號S08J6G1）、-葡萄糖醛酸（批號K14J7S9017）、-甘露糖（批號C25D8H51117）、-鹽酸氨基葡萄糖（批號S27M7I15344）、-鹽酸氨基半乳糖（批號H05M7X14253）、-核糖（批號J03D7R26100）、-半乳糖（批號Z22J9H64187）、-半乳糖醛酸（批號S03A9I67246）均購自上海源葉生物科技有限公司，質(zhì)量分?jǐn)?shù)均≥98%；鳥苷（批號AJ0609NA14）、2′-脫氧鳥苷（批號N07A7W12580）、尿嘧啶（批號TM0313XB13）、胞嘧啶（批號TN1128XA13）、鳥嘌呤（批號KM0522CA14）、次黃嘌呤（批號TM0313XC13）、腺嘌呤（批號X18N6M6005）、尿苷（批號TM0313XA13）、胸腺嘧啶（批號140708- 200401）、肌苷（批號TJ0623XA13）、腺苷（批號KM0529CA14）、黃嘌呤（批號AJ0722MA14）、β-胸苷（批號DN1122WB13）均購自上海源葉生物科技有限公司，質(zhì)量分?jǐn)?shù)均≥98%；色胺（批號KM0522YB14）、酪胺鹽酸（批號XJ0704XA14）、2-苯乙胺（批號T28M6C1）、亞精胺（批號A29M7L12090）、腐胺（批號L05D6S7162）、組胺（批號Y12A8J41698）、5-羥色胺鹽酸鹽（批號BO1022DA14）、尸胺二鹽酸鹽（批號P1069349）、多巴胺鹽酸鹽（批號S05J6G2）、精胺（批號B10D7L26660）均購自上海源葉生物科技有限公司，質(zhì)量分?jǐn)?shù)均≥98%；H型氨基酸混合標(biāo)準(zhǔn)液，日本W(wǎng)oke公司；苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮（PMP），分析純，上海源葉生物科技有限公司，批號BCBP1770V；三氟乙酸，色譜純，美國Thermo Fisher Scientific公司；硫酸軟骨素標(biāo)準(zhǔn)品（批號X02N7H23970）、硫酸軟骨素ABC酶（5 U，批號S28J8I38812），均購自上海源葉生物科技有限公司；無水乙醇、氯化鈉、鹽酸、石油醚、氫氧化鈉、醋酸鈉、硫酸、乙腈、冰乙酸、三氯甲烷等均為北京化工廠生產(chǎn)。

2 方法

2.1 多糖及單糖組成的測定

多糖及單糖組成的測定方法參考宮瑞澤等[17]的測定方法。稱取鹿茸樣品1.0 g，脫脂后加入10 mL超純水超聲提取，經(jīng)Sevag法除蛋白后加入無水乙醇，收集沉淀，用硫酸-苯酚法測定多糖含量。稱取多糖樣品2 mg，依次加入鹽酸-甲醇溶液、三氟乙酸溶液，分別在80 ℃水解16 h、120 ℃水解1 h。向水解后的多糖樣品中加入PMP溶液和NaOH溶液，70 ℃水浴30 min，上清液過0.22 μm濾膜，經(jīng)UPLC測定單糖含量。

2.2 粗蛋白的測定

粗蛋白的測定方法參考王燕華等[18]的測定方法。用杜馬斯快速定氮儀測定鹿茸中粗蛋白含量。

2.3 膠原蛋白的測定

膠原蛋白的測定方法參考宮瑞澤等[19]的測定方法。用全自動氨基酸分析儀測定鹿茸中羥脯氨酸含量乘系數(shù)10進(jìn)而計算出膠原蛋白含量。

2.4 硫酸軟骨素的測定

硫酸軟骨素的測定參考劉松鑫等[20]的方法。稱取鹿茸樣品50 mg，加硫酸軟骨素ABC酶，37 ℃水浴反應(yīng)1.5 h，滅活后過0.22 μm濾膜，用UPLC檢測鹿茸中硫酸軟骨素含量。

2.5 氨基酸的測定

氨基酸的測定方法參考王燕華等[18]的測定方法。用全自動氨基酸分析儀測定鹿茸中氨基酸含量。

2.6 脂肪酸的測定

脂肪酸的測定參考劉松鑫等[20]的方法。稱取鹿茸樣品5.0 g，加入10 mL鹽酸70 ℃水解40 min，用乙醚-石油醚混合液提取，將提取液濃縮蒸發(fā)，加入氫氧化鈉甲醇溶液，80 ℃水浴直至油滴消失，再加入三氟化硼甲醇溶液，80 ℃水浴2 min，用正庚烷提取脂肪酸于進(jìn)樣瓶中，采用GC-MS測定脂肪酸含量。

2.7 礦質(zhì)元素的測定

無機(jī)元素的測定參考王燕華等[21]的測定方法。K、Ca、Na、Fe用原子吸收光譜法測定；P用紫外分光光度法測定；As、Hg、Mg、Cu、Zn、Mn、Ni、Co、Cr、Cd、Pb用ICP-MS測定。

2.8 生物胺的測定

生物胺的測定參考王燕華等[22]的測定方法。稱取鹿茸樣品0.2 g，加入高氯酸提取后用丹磺酰氯衍生，用乙腈萃取目標(biāo)物，過0.22 μm濾膜，用UPLC測定其生物胺含量。

2.9 核苷的測定

核苷的測定參考孫印石等[23]的測定方法。稱取鹿茸樣品0.1 g，加蒸餾水超聲提取，上清液過0.22 μm水系濾膜，用UPLC測定其核苷含量。

3 結(jié)果

3.1 多糖及單糖組成的測定

現(xiàn)代研究表明鹿茸多糖具有提高免疫力[24]、抗氧化[25]、抗骨質(zhì)疏松[26]等藥理活性，是鹿茸中活性物質(zhì)之一。本實(shí)驗(yàn)采用濃硫酸-苯酚法測定2種鹿茸中多糖含量，結(jié)果見表1?；谷?、馬鹿茸多糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為（9.51±1.07）、（8.61±2.13）mg/g，花鹿茸多糖含量高于馬鹿茸，但差異不顯著。

為了比較不同鹿源鹿茸多糖中單糖組成的差異，本實(shí)驗(yàn)用UPLC測定了花鹿茸、馬鹿茸多糖中8種單糖含量，結(jié)果見表2?；谷缀婉R鹿茸多糖中單糖含量有差異?；谷字懈事短恰Ⅺ}酸氨基葡萄糖、葡萄糖醛酸、鹽酸氨基半乳糖、半乳糖含量均高于馬鹿茸；馬鹿茸中核糖、葡萄糖含量均高于花鹿茸。此外，2種鹿茸中鹽酸氨基葡萄糖含量均為最高，占8種單糖總量的25%以上，其中花鹿茸鹽酸氨基葡萄糖是馬鹿茸的1.81倍。

3.2 粗蛋白的測定

鹿茸中蛋白質(zhì)含量豐富，王燕華等[18]研究表明鹿茸不同部位粗蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)在56.60%～82.94%，且呈現(xiàn)出由尖端向基部遞減的趨勢。本實(shí)驗(yàn)采用杜馬斯定氮儀測定花鹿茸和馬鹿茸中粗蛋白含量，結(jié)果見表1?；谷住ⅠR鹿茸粗蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為（518.58±13.27）、（669.39±7.06）mg/g，馬鹿茸粗蛋白含量顯著高于花鹿茸（＜0.05）。

表1 花鹿茸和馬鹿茸中多糖、粗蛋白、膠原蛋白、硫酸軟骨素質(zhì)量分?jǐn)?shù)(, n = 5)

與花鹿茸比較：*＜0.05，下同

*< 0.05the antlers of sika deer (.Temminck), same as below

表2 花鹿茸和馬鹿茸多糖中單糖組成(, n = 5)

3.3 膠原蛋白的測定

膠原蛋白是動物組織中含量最多的功能性蛋白，在鹿茸中含量也很豐富。宮瑞澤等[19]研究表明經(jīng)炮制加工后的鹿茸膠原蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)在36.47%～42.24%，且不同加工方式的鹿茸膠原蛋白含量有差異。本實(shí)驗(yàn)用氨基酸自動分析儀測定不同鹿源鹿茸中羥脯氨酸含量，進(jìn)而換算成膠原蛋白含量，結(jié)果如表1所示。膠原蛋白含量最高的是馬鹿茸，為（258.91±1.99）mg/g，其次是花鹿茸，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（223.12±1.12）mg/g，差異顯著（＜0.05）。

3.4 硫酸軟骨素的測定

硫酸軟骨素是廣泛存在于高等動物軟骨組織中的酸性粘多糖。宮瑞澤等[27]研究表明不同加工方式及不同部位鹿茸中硫酸軟骨素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.07～14.13 mg/g，且不同加工方式及不同部位鹿茸含量有差異。本實(shí)驗(yàn)采用酶解法測定不同形態(tài)梅花鹿鹿茸硫酸軟骨素含量，結(jié)果見表1?；谷?、馬鹿茸中硫酸軟骨素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為（2.12±0.21）、（1.96±0.12）mg/g，含量順序?yàn)轳R鹿茸＞花鹿茸，差異不顯著。

3.5 氨基酸的測定

鹿茸中氨基酸含量豐富，趙磊等[28]研究表明花鹿茸、馬鹿茸、麋鹿茸和馴鹿茸中氨基酸總量在30%～50%。本實(shí)驗(yàn)采用氨基酸自動分析儀對花鹿茸和馬鹿茸氨基酸含量進(jìn)行測定，結(jié)果見表3?；谷?、馬鹿茸中17種氨基酸總量分別為（527.74±1.27）、（594.84±9.31）mg/g，含量順序?yàn)轳R鹿茸＞花鹿茸，差異顯著（＜0.05）。

2種鹿茸中氨基酸種類相同，均包含17種氨基酸，質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.15%～9.17%。其中含量最高為甘氨酸，占17種氨基酸總量的13%～16%；其次為谷氨酸，占17種氨基酸總量的11%～13%，含量較低的有蛋氨酸、半胱氨酸。17種氨基酸中有8種氨基酸（天冬氨酸、蘇氨酸、絲氨酸、丙氨酸、亮氨酸、酪氨酸、賴氨酸、脯氨酸）在不同鹿源鹿茸的含量均呈現(xiàn)出馬鹿茸＞花鹿茸的規(guī)律。

表3 花鹿茸和馬鹿茸中氨基酸含量(, n = 5)

3.6 脂肪酸的測定

脂肪酸是一類含有一個羧基的脂肪族有機(jī)物，是機(jī)體主要能量來源之一。侯召華等[29]檢測到凍干茸、煮炸茸中分別含有16、13種脂肪酸，且凍干茸中脂肪酸含量是煮炸茸的3.06倍。本實(shí)驗(yàn)采用GC- MS對不同鹿源鹿鹿茸中37種脂肪酸含量進(jìn)行測定，結(jié)果見表4。花鹿茸、馬鹿茸中脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為（13 279.72±471.70）、（9 202.24±691.16）mg/kg，大小順序?yàn)榛谷祝抉R鹿茸，差異顯著（＜0.05）。花鹿茸、馬鹿茸均檢測到26種脂肪酸。馬鹿茸各類脂肪酸中，C16:0含量最高，約占37種脂肪酸總量的28%，花鹿茸中C18:0含量最高，約占37種脂肪酸總量的25%。馬鹿茸C22:6、-4,7,10, 13,16,19含量顯著高于花鹿茸，是花鹿茸含量的2.49倍。花鹿茸中C20:5、-5,8,11,14,17含量顯著高于馬鹿茸，是馬鹿茸含量的22.31倍。

表4 花鹿茸和馬鹿茸脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)(, n = 5)

3.7 礦質(zhì)元素的測定

礦質(zhì)元素是膳食中六大營養(yǎng)素之一，在鹿茸中含量較高。本實(shí)驗(yàn)采用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀、紫外分光光度計、原子吸收光譜儀對不同鹿源鹿茸中16種礦質(zhì)元素進(jìn)行測定，結(jié)果見表5?；谷住ⅠR鹿茸中16種礦質(zhì)元素總量分別為（138.36±0.45）、（82.62±0.43）mg/g，大小順序?yàn)榛谷祝抉R鹿茸，差異顯著（＜0.05）。在2種鹿茸5種常量元素中，Ca、P含量均為最高，Mg含量最低。在2種鹿茸7種微量元素中，F(xiàn)e含量最高，占7種微量元素總量的80%以上，其次為Zn，含量最低為Co。在不同鹿源鹿茸4種有害元素中Pb含量最高，占4種有害元素總量的85%以上。

3.8 生物胺的測定

生物胺廣泛存在于生物體內(nèi)，是一類具有生物活性、含氨基的低相對分子質(zhì)量的化合物。王燕華等[22]研究表明鹿茸生物胺質(zhì)量分?jǐn)?shù)在55.67～357.07 mg/kg，且不同加工方式鹿茸之間含量有差異。本實(shí)驗(yàn)采用UPLC法測定了不同鹿源鹿茸中10種生物胺含量，結(jié)果見表6?；谷住ⅠR鹿茸中10種生物胺總量分別為（70.75±1.80）、（136.02±5.45）mg/kg，大小順序?yàn)轳R鹿茸＞花鹿茸，二者差異顯著（＜0.05）。2種鹿茸中所含生物胺種類相同，均檢測到9種生物胺，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.10～84.13 mg/kg，尸胺均未檢出?；谷字懈泛孔罡?，約占生物胺總量的65%；組胺、亞精胺和精胺含量也較高，分別約占生物胺總量的13%、5%、3%。馬鹿茸中亞精胺含量最高，約占生物胺總量的60%；腐胺、精胺和組胺含量也較高，分別占生物胺總量的23%、8%、3%。

表5 花鹿茸和馬鹿茸礦質(zhì)元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)(, n = 5)

表6 花鹿茸和馬鹿茸生物胺質(zhì)量分?jǐn)?shù)(, n = 5)

3.9 核苷的測定

劉雪瑩等[30]測定了花鹿茸和馬鹿茸中5種核苷含量，總量在1.62～2.53 mg/g，且花鹿茸和馬鹿茸之間具有差異。本實(shí)驗(yàn)采用UPLC法測定不同鹿源鹿茸中的13種核苷含量，結(jié)果見表7?；谷?、馬鹿茸中13種核苷總量分別為（2 507.82±175.84）、（1 222.78±7.42）mg/kg，大小順序?yàn)榛谷祝抉R鹿茸，差異顯著（＜0.05）。2種鹿茸中核苷種類相同，均含有13種核苷，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)在8.15～622.40 mg/kg?；谷字写吸S嘌呤含量最高，約占13種核苷總量的25%，2′-脫氧鳥苷含量最低。花鹿茸中黃嘌呤和尿苷含量與馬鹿茸相比差異顯著（＜0.05），是馬鹿茸的29.51倍和0.46倍。馬鹿茸中尿苷含量最高，約占13種核苷總量的25%，胞嘧啶含量最低。馬鹿茸中尿嘧啶和2′-脫氧鳥苷含量與花鹿茸相比差異顯著，分別是花鹿茸的0.04倍和7.65倍。

表7 花鹿茸和馬鹿茸核苷含量(, n = 5)

3.10 PCA

PCA在進(jìn)行多指標(biāo)綜合評價時有廣泛的應(yīng)用，王穎穎等[31]和劉盼盼等[32]分別對芝麻醬14個理化指標(biāo)和功夫紅茶4類化學(xué)成分進(jìn)行了PCA。陶曉賽等[33]用PCA法對盾葉薯蕷中31個色譜峰進(jìn)行賦分以綜合評價各產(chǎn)地盾葉薯蕷的整體質(zhì)量。結(jié)果表明PCA是進(jìn)行多成分質(zhì)量評價最經(jīng)典的方法之一。用SPSS 24軟件對花鹿茸和馬鹿茸的多糖、粗蛋白、氨基酸、膠原蛋白、脂肪酸、礦質(zhì)元素、生物胺、核苷、硫酸軟骨素9類成分含量進(jìn)行PCA。結(jié)果表明，PCA后提取了1個主成分且累計方差貢獻(xiàn)率為100%。根據(jù)各主成分特征值及特征向量，計算主成分得分和綜合得分，能夠?qū)Σ煌乖绰谷踪|(zhì)量作出綜合評價?；谷缀婉R鹿茸綜合得分分別為0.71、?0.71，花鹿茸得分高于馬鹿茸，說明以多糖、粗蛋白、氨基酸、膠原蛋白、脂肪酸、礦質(zhì)元素、生物胺、核苷、硫酸軟骨素9類成分含量為PCA指標(biāo)時，花鹿茸品質(zhì)高于馬鹿茸。

3.11 判別分析

判別分析又稱“分辨法”，是在分類確定的條件下，根據(jù)某一研究對象的各種特征值判別其類型歸屬問題的一種多變量統(tǒng)計分析方法。通過判別分析找出影響樣本歸類的關(guān)鍵因素，獲得判定系數(shù)，然后依據(jù)判定系數(shù)，能對未來樣本進(jìn)行判別。為了解花鹿茸和馬鹿茸在化學(xué)成分方面的差異并進(jìn)一步探討其分類方法，本實(shí)驗(yàn)分別以9類化學(xué)成分總量、17種氨基酸、37種脂肪酸、16種礦質(zhì)元素、10種生物胺、13種核苷含量為變量進(jìn)行判別分析，試圖尋找簡單有效的以化學(xué)成分為指標(biāo)區(qū)分花鹿茸和馬鹿茸的方法。

以多糖、粗蛋白、氨基酸、膠原蛋白、脂肪酸、礦質(zhì)元素、生物胺、核苷、硫酸軟骨素含量為變量采取逐步判別分析方法，Wilks’ Lambda作為評價指標(biāo)，使用默認(rèn)值逐步篩選變量，最終選定礦質(zhì)元素1個變量，以Fisher方法建立判別函數(shù)，得到判別函數(shù)為＝2.281－252.053（＞0判為1類，＜0判為2類），函數(shù)在Wilks’ Lambda檢驗(yàn)中值均小于0.05，具有統(tǒng)計學(xué)意義。采用交互驗(yàn)證法驗(yàn)證判別結(jié)果，其正判率為100%，可見所建模型具有很好的判別效果，說明在本實(shí)驗(yàn)中以多糖、粗蛋白、氨基酸、膠原蛋白、脂肪酸、礦質(zhì)元素、生物胺、核苷、硫酸軟骨素9類化學(xué)成分含量為變量建立判別函數(shù)能區(qū)分花鹿茸和馬鹿茸。

以花鹿茸和馬鹿茸中17種氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為變量采取上述分析方法篩選變量，最終選定絲氨酸、丙氨酸（分別定義為1、2）2個變量，得到判別函數(shù)為＝365.5321－174.8072－73.028（＞0判為1類，＜0判為2類）。采用交互驗(yàn)證法驗(yàn)證判別結(jié)果，其正判率為100%。說明在本實(shí)驗(yàn)中以17種氨基酸為變量進(jìn)行判別分析可區(qū)分花鹿茸和馬鹿茸。

以花鹿茸和馬鹿茸中37種脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為變量采取上述分析方法篩選變量，最終選定c18: 3c-6,9,12、c22:6（分別定義為3、4）2個變量，得到判別函數(shù)為=29.5073－1.5354－141.279（＜0判為1類，＞0判為2類）。采用交互驗(yàn)證法驗(yàn)證判別結(jié)果，其正判率為100%。說明在本實(shí)驗(yàn)中以37種脂肪酸含量為變量進(jìn)行判別分析可區(qū)分花鹿茸和馬鹿茸。

以花鹿茸和馬鹿茸中16種礦質(zhì)元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為變量采取上述分析方法篩選變量，最終選定Fe、Mn（分別定義為5、6）2個變量，得到判別函數(shù)為＝?2.6665＋1 990.4806－4 305.6（＞0判為1類，＜0判為2類）。采用交互驗(yàn)證法驗(yàn)證判別結(jié)果，其正判率為0%。結(jié)果表明在本實(shí)驗(yàn)中以16種礦質(zhì)元素為變量進(jìn)行判別分析無法區(qū)分花鹿茸和馬鹿茸。

以花鹿茸和馬鹿茸中10種生物胺質(zhì)量分?jǐn)?shù)為變量采取上述分析方法篩選變量，最終選定色胺、腐胺、精胺（分別定義為7、8、9）3個變量，得到判別函數(shù)為＝24.2957＋49.8388－53.4459－1 610.69（＞0判為1類，＜0判為2類）。采用交互驗(yàn)證法驗(yàn)證判別結(jié)果，其正判率為100%。說明在本實(shí)驗(yàn)中以10種生物胺為變量進(jìn)行判別分析可區(qū)分花鹿茸和馬鹿茸。

以花鹿茸和馬鹿茸中13種核苷質(zhì)量分?jǐn)?shù)為變量采取上述分析方法篩選變量，最終選定次黃嘌呤、黃嘌呤（分別定義為10、11）2個變量，得到判別函數(shù)為＝4.10310－4.19811－2 420.47（＞0判為1類，＜0判為2類）。采用交互驗(yàn)證法驗(yàn)證判別結(jié)果，其正判率為100%。說明在本實(shí)驗(yàn)中以13種核苷含量為變量進(jìn)行判別分析可區(qū)分花鹿茸和馬鹿茸。

綜上所述，分別以9類化學(xué)成分總量、17種氨基酸、37種脂肪酸、10種生物胺、13種核苷為變量通過判別分析建立的判別函數(shù)可將花鹿茸和馬鹿茸進(jìn)行分類，正判率為100%。

4 討論

目前，在我國鹿茸產(chǎn)業(yè)中仍缺乏系統(tǒng)的鹿茸質(zhì)量評價方法，鹿茸中的特異性成分和有效成分尚不明確。在作者所測定的9類成分中，有些成分含量并不是越多越好，如礦質(zhì)元素含量越高表明鹿茸的骨化程度越高，過量的生物胺表明有大量的氨基酸脫羧分解。因此在評價鹿茸質(zhì)量時不能只采用單一成分，應(yīng)建立一種多成分的質(zhì)量評價方法，可有效避免單一成分的片面性。本研究首次系統(tǒng)地比較了花鹿茸、馬鹿茸中糖類（多糖和單糖）、粗蛋白、17種氨基酸、膠原蛋白、37種脂肪酸、16種礦質(zhì)元素、10種生物胺、13種核苷、硫酸軟骨素含量的差異，能較為全面的從化學(xué)成分方面比較花鹿茸和馬鹿茸的差異。

不同鹿源鹿茸原藥材性狀特征明顯，容易區(qū)分，然而加工成飲片或者粉碎后，用于鑒別的分支形態(tài)、表面紋理等基本特征全部消失，因此急需建立簡便、可靠的基原鑒別方法。本實(shí)驗(yàn)分別以9類化學(xué)成分總量、17種氨基酸、37種脂肪酸、10種生物胺、13種核苷化學(xué)成分含量為變量建立的判別函數(shù)能區(qū)分花鹿茸和馬鹿茸，說明以化學(xué)成分為變量區(qū)分花鹿茸和馬鹿茸具有一定的可行性，該研究為開發(fā)基于化學(xué)成分的不同鹿源鹿茸鑒別方法提供參考。

利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突

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Comparative study on chemical components ofandbased on principal component analysis and discriminant analysis

LIU Song-xin1, 2, GONG Rui-ze1, WANG Ze-shuai1, ZHANG Lei1, LIU Chang1, LU Yu-shun1, SUN Yin-shi1

1. Institute of Special Animal and Plant Sciences, China Academy of Agricultural Sciences, Changchun 130112, China 2. College of Chinese Medicinal Materials, Jilin Agricultural University, Changchun 130118, China

In order to study the differences in chemical constituents, evaluate the quality with multiple chemical components as indicators, and find a simple and effective method to distinguish the antlers from sika deer () and red deer ().A variety of analytical techniques were used to determine and compare the polysaccharides, crude protein, collagen, chondroitin sulfate,amino acids, fatty acids, mineral elements, biogenic amines, nucleosidesofand. And SPSS 24.0 was used for principal component analysis (PCA) and discriminant analysis.The results showed that the content of polysaccharide, crude protein, amino acid, collagen, fatty acid, mineral element, nucleoside, chondroitin sulfate, and biogenic amine inwas 9.51,518.58, 527.74,223.12,13.28,138.36, 2.51,2.12 mg/g and 70.75 mg/kg; The content inwas 8.61, 669.39, 594.84, 258.91, 9.20, 82.62, 1.22, 1.96 mg/g and136.02 mg/kg. The results of PCA showedthat the score ofwas higher than that of.In this experiment, the discriminant functions established by 9 chemical components, 17 amino acids, 37 fatty acids, 10 biogenic amines, and 13 nucleosides can classifyand, indicating that chemical components can be used to distinguish theandby discriminant analysis. This study provides a reference for the establishment of quality standards system ofandin the future.

Temminck;Linnaeus; chemical composition; principal component analysis; discriminant analysis; polysaccharides; crude protein; collagen; chondroitin sulfate; amino acids; fatty acids; mineral elements; biogenic amines; nucleosides

R284.2

A

0253 - 2670(2021)01 - 0082 - 09

10.7501/j.issn.0253-2670.2021.01.011

2020-08-17

國家重點(diǎn)研發(fā)計劃（2018YFC1706604）；國家重點(diǎn)研發(fā)計劃（2018YFC1706605）；中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程項目（CAAS-ASTIP- 2016-ISAPS）；吉林省科技發(fā)展計劃項目（20180201076YY）；吉林省科技發(fā)展計劃項目（20170309002YY）

劉松鑫，碩士研究生，研究方向?yàn)槁谷踪|(zhì)量評價與藥理活性研究。Tel: 15666939525 E-mail: liusx2018@163.com

孫印石，博士，研究員，研究方向?yàn)樘胤N動植物貯藏加工與產(chǎn)品研發(fā)。Tel: 17790062198 E-mail: sunyinshi2015@163.com

[責(zé)任編輯 鄭禮勝]