梅光明，楊盈悅，張玉汝，趙月涵，張小軍*，黃麗英，鄭斌

（1.浙江省海洋水產(chǎn)研究所，浙江 舟山 316021；2.浙江省海水增養(yǎng)殖重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江 舟山 316021；3.浙江海洋大學(xué) 食品與醫(yī)藥學(xué)院，浙江舟山 316022；4.浙江舟山環(huán)境工程設(shè)計(jì)有限公司，浙江舟山 316000）

大黃魚（Larimichthys crocea）是石首科、黃魚屬魚類，又名黃花魚、黃瓜魚［1］，因肉質(zhì)鮮嫩細(xì)膩，且富含氨基酸、脂肪酸和礦物元素等營(yíng)養(yǎng)成分［2］，深受消費(fèi)者喜愛。目前學(xué)界將分布在我國(guó)近岸沿海的大黃魚分為岱衢族、閩—粵東族和硇洲族3個(gè)地理種群，其中，閩—粵東族主要分布于東海南部和南海北部（福建崳山島以南到珠江口），硇洲族主要分布于珠江口以西至瓊州海峽以東，岱衢族主要分布于黃海南部和東海北部沿岸淺海［3-4］。浙江沿海的岱衢洋、大目洋、貓頭洋及江外漁場(chǎng)、舟外漁場(chǎng)等都是岱衢族大黃魚的主要生棲場(chǎng)所［5-9］。20 世紀(jì)70 年代起，由于過度捕撈及受環(huán)境污染影響，野生大黃魚驟降為稀缺資源，目前依靠人工養(yǎng)殖技術(shù)，大黃魚已成為我國(guó)產(chǎn)量最大的海水養(yǎng)殖魚類［10］。2020 年全國(guó)大黃魚養(yǎng)殖產(chǎn)量達(dá)2.54×108kg［11］，主要分布在福建、浙江和廣東等地。從以近岸傳統(tǒng)網(wǎng)箱養(yǎng)殖為主向深水網(wǎng)箱、牧場(chǎng)化圍欄和深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖等發(fā)展。普遍認(rèn)為自然海域野生大黃魚的品質(zhì)優(yōu)于養(yǎng)殖大黃魚，不同地域環(huán)境、不同養(yǎng)殖模式和不同品系的大黃魚在營(yíng)養(yǎng)及口感上也存在明顯差異［12-16］。不同產(chǎn)地大黃魚市場(chǎng)售價(jià)差距較大，如野生大黃魚每斤售價(jià)高達(dá)千元及以上，養(yǎng)殖大黃魚每斤售價(jià)為一二十元至上百元不等。在巨大經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)動(dòng)下，以養(yǎng)殖大黃魚充當(dāng)野生大黃魚、以普通網(wǎng)箱養(yǎng)殖大黃魚冒充深海養(yǎng)殖大黃魚，“掛羊頭賣狗肉”類造假銷售事件時(shí)有發(fā)生。與此同時(shí)，近年來國(guó)內(nèi)關(guān)注的水產(chǎn)品“三魚兩藥”問題，從大黃魚中檢出禁用藥物氧氟沙星等也時(shí)有報(bào)道，因此，有必要建立大黃魚產(chǎn)地的準(zhǔn)確溯源技術(shù)，為維護(hù)消費(fèi)者合法權(quán)利和保障水產(chǎn)品質(zhì)量安全提供有效手段。

利用農(nóng)產(chǎn)品地理環(huán)境、生產(chǎn)方式、氣候條件及種間差異等因素引起的礦物元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異或13C、15N和18O 等同位素分餾效應(yīng)成為國(guó)內(nèi)外農(nóng)產(chǎn)品溯源中常用的一種手段，目前該項(xiàng)技術(shù)已應(yīng)用于谷物、畜禽肉和果蔬［17-19］等農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)地溯源，而在水產(chǎn)品產(chǎn)地溯源上的應(yīng)用研究較少。文獻(xiàn)［20-27］報(bào)道了礦物元素或穩(wěn)定同位素分析在蛤仔、鰻魚、鯖魚、鱸魚、鱈魚、中華絨螯蟹、鮑魚、扇貝和帶魚等水產(chǎn)品產(chǎn)地溯源中的應(yīng)用，尚未見該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于大黃魚產(chǎn)地溯源的報(bào)道，當(dāng)前在大黃魚產(chǎn)地區(qū)分上仍缺乏有效的技術(shù)手段。本研究嘗試采用具有高通量和高分辨率分析優(yōu)勢(shì)的電感耦合等離子體質(zhì)譜儀及元素分析—同位素質(zhì)譜儀，對(duì)浙江市場(chǎng)上常見的4 種來自不同產(chǎn)地的大黃魚樣品（福建寧德養(yǎng)殖、浙江溫州養(yǎng)殖、浙江舟山養(yǎng)殖和舟山漁場(chǎng)自然海域捕撈）進(jìn)行19 種礦物元素和碳、氮元素及其穩(wěn)定同位素質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異分析，結(jié)合主成分分析、聚類分析和Fisher 判別等統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，對(duì)4 種不同產(chǎn)地大黃魚進(jìn)行產(chǎn)地判別研究，為大黃魚產(chǎn)地鑒別提供參考。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

Vario EL III-Isoprime 元素分析—同位素質(zhì)譜儀（配高溫燃燒爐、吸附—解吸裝置和高靈敏度熱導(dǎo)檢測(cè)器，德國(guó)Elementar 公司）；Agilent 7900 電感耦合等離子體質(zhì)譜（美國(guó)安捷倫公司）；ETHOSUP 型微波消解儀（意大利Milestone 公司）；VB24 plus 型微波消解趕酸架（北京萊伯泰科儀器股份有限公司）；T18 實(shí)驗(yàn)室高速分散機(jī)（德國(guó)IKA 公司）；SCIENT—10N 真空冷凍干燥機(jī)（寧波新芝生物科技股份有限公司）；M5X 微量電子天平（瑞士梅特勒—托利多公司）；905—ULTS 超低溫冰箱（美國(guó)Thermo 公司）。

19 種單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液Mg（GSB 04—1735—2004）、Al（GSB 04—1713—2004）、Na（GSB 04—1738—2004）、Sn（GSB 04—1753—2004）、Ca（GSB 04—1720—2004）、Fe（GSB 04—1726—2004）、Se（GSB 04—1751—2004）、Sr（GSB 04—1754—2004）、K（GSB 04—1733—2004）、Zn（GSB 04—1761—2004）、Ba（GSB 04—1717—2004）、Mn（GSB 04—1736—2004）、Cu（GSB 04—1725—2004）、Ni（GSB 04—1740—2004）、V（GSB 04—1759—2004）、Ti（GSB 04—1757—2004）、Co（GSB 04—1722—2004）、Mo（GSB 04—1737—2004）、Cr（GSB 04—1723—2004），濃度均為1 000 μg·mL?1，國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心；酪蛋白和USGS40 標(biāo)準(zhǔn)品，英國(guó)Elmental Microanalysis公司；GBW10023 扇貝粉，67%～70% HNO3，MOS級(jí)，德國(guó)CNW 公司；30% H2O2，優(yōu)級(jí)純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；WO3，高純線狀銅及銀棉，上海艾利蒙塔貿(mào)易有限公司；高純He、N2和O2，濃度≥99.999%，上海彌正氣體有限公司；高純CO2，濃度≥99.995%，普萊克斯（上海）工業(yè)氣體有限公司。

1.2 樣品來源

2020 年9 月至2021 年6 月共收集39 份大黃魚樣品。其中福建寧德養(yǎng)殖大黃魚樣本10份，近岸普通網(wǎng)箱養(yǎng)殖；浙江溫州養(yǎng)殖大黃魚樣本10 份（產(chǎn)地為溫州蒼南、平陽和南麂島），含普通網(wǎng)箱養(yǎng)殖和深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖；浙江舟山養(yǎng)殖大黃魚9 份（產(chǎn)地為舟山嵊泗和東極），含深水網(wǎng)箱和圍網(wǎng)養(yǎng)殖；舟山漁場(chǎng)自然海域捕撈大黃魚10份，于舟山市國(guó)際水產(chǎn)城碼頭某?？繚O船購(gòu)入，經(jīng)漁民捕撈日志確認(rèn)在北緯30°28'、東經(jīng)122°42'的舟山漁場(chǎng)海域捕獲，并經(jīng)浙江省海洋水產(chǎn)研究所漁業(yè)資源專家鑒定，符合野生岱衢族大黃魚生物學(xué)特征。大黃魚單體體重400～550 g，體長(zhǎng)22～30 cm，將新鮮樣品裝入帶冰泡沫箱，6 h 內(nèi)運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室處理。取背部肌肉，勻漿、冷凍干燥，在瑪瑙研缽內(nèi)碾碎后過16 目篩，樣品于?65 ℃凍藏備用。

1.3 方法

1.3.1 礦物元素

依據(jù)GB 5009.268—2016［28］中ICP-MS 法測(cè)定19 種礦物元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)。取凍干后的大黃魚樣品粉末0.1 g（精確到0.000 1 g）于聚四氟乙烯消解罐中，加入6 mL HNO3和2 mL H2O2，靜置2 h 后進(jìn)行微波消解。微波消解程序：（1）由室溫升至140 ℃，需時(shí)5 min；（2）再升至200 ℃，需時(shí)10 min，恒溫20 min；（3）15 min 內(nèi)由200 ℃降至室溫。微波消解后于160 ℃下趕酸20 min，冷卻后用純水定容至50 mL，待ICP-MS 測(cè)定。測(cè)定過程中在線加入1 μg·mL?1的Sc、Ge、Rh 和In 混合內(nèi)標(biāo)液，同時(shí)測(cè)定質(zhì)控樣品GBW10023 扇貝粉，對(duì)結(jié)果進(jìn)行質(zhì)量控制（當(dāng)質(zhì)控樣品各元素測(cè)定結(jié)果在標(biāo)準(zhǔn)參考值范圍內(nèi)時(shí)，代表該批實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性較好）。

1.3.2 C、N 元素

用Vario EL Ⅲ元素分析儀測(cè)定C、N 元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)。取2 mg 凍干后的大黃魚樣品，用錫囊緊密包裹成小球，放入儀器進(jìn)樣盤，樣品經(jīng)過高溫燃燒氧化還原后，各氣體通過吸附/解析柱分離，熱導(dǎo)檢測(cè)器檢測(cè)。儀器條件：氧化管填充WO3，溫度1 150 ℃；還原管填充線狀銅及銀棉，溫度810 ℃；高純He 作為載氣及參比氣。

1.3.3 碳、氮穩(wěn)定同位素比率δ13C、δ15N

將Vario EL Ⅲ元素分析儀氧化還原產(chǎn)生的N2、CO2經(jīng)接口進(jìn)入Isoprime 同位素質(zhì)譜儀，測(cè)定碳、氮穩(wěn)定同位素比率δ13C、δ15N。同位素質(zhì)譜儀條件：應(yīng)用連續(xù)流進(jìn)樣系統(tǒng)，CO2、N2作為參比氣，USGS40（L-glutamic Acid）作為標(biāo)準(zhǔn)品（δ13CVPDB=?26.39±0.04‰，δ15NAIR=?4.52±0.06‰），對(duì)參比氣CO2、N2進(jìn)行校準(zhǔn)。碳、氮穩(wěn)定同位素比率計(jì)算式為：

1.4 數(shù)據(jù)處理

用3 次重復(fù)測(cè)定的平均值加減標(biāo)準(zhǔn)偏差表示測(cè)定數(shù)據(jù)。用IMB SPSS23 進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、方差分析（ANOVA）、事后多重比較（LSD 和Tamhane′sT2檢驗(yàn)）和Fisher 判別分析，用R（4.1.2）中FactoryMine R 包和NbClust 包進(jìn)行主成分分析（principal component analysis，PCA）和聚類分析（cluster analysis，CA），用Origin 8.5 繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 礦物元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

4 種產(chǎn)地大黃魚樣本中19 種礦物元素的測(cè)定結(jié)果見表1。單因素ANOVA 及事后多重比較表明，Mg質(zhì)量分?jǐn)?shù)，各產(chǎn)地樣本間除福建寧德養(yǎng)殖大黃魚與浙江舟山養(yǎng)殖大黃魚不存在顯著性差異（p>0.05）外，均存在顯著差異（p<0.05），Mg 質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高的為舟山漁場(chǎng)海域捕撈大黃魚，均值高達(dá)1.43 g·kg?1；Al 質(zhì)量分?jǐn)?shù)，除浙江溫州養(yǎng)殖大黃魚與浙江舟山養(yǎng)殖大黃魚之間無顯著性差異（p>0.05）外，其余各產(chǎn)地間均存在顯著性差異（p<0.05），Al 質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高的為福建寧德養(yǎng)殖大黃魚（17.49 mg·kg?1），最低的為浙江舟山養(yǎng)殖大黃魚（1.98 mg·kg?1）；K 質(zhì)量分?jǐn)?shù)，舟山漁場(chǎng)海域捕撈大黃魚顯著高于浙江舟山養(yǎng)殖大黃魚（p<0.05），二者又均明顯高于福建寧德養(yǎng)殖大黃魚與浙江溫州養(yǎng)殖大黃魚（p<0.05）；Ti質(zhì)量分?jǐn)?shù)，福建寧德養(yǎng)殖與浙江舟山漁場(chǎng)海域捕撈大黃魚均明顯高于浙江溫州養(yǎng)殖和浙江舟山養(yǎng)殖大黃魚（p<0.05）；Cr 質(zhì)量分?jǐn)?shù)，福建寧德養(yǎng)殖大黃魚顯著低于浙江溫州養(yǎng)殖大黃魚（p<0.05）；Cu 質(zhì)量分?jǐn)?shù)，浙江溫州養(yǎng)殖大黃魚和浙江舟山養(yǎng)殖大黃魚均顯著高于福建寧德養(yǎng)殖大黃魚和舟山漁場(chǎng)海域捕撈大黃魚（p<0.05）；Zn 質(zhì)量分?jǐn)?shù)，福建寧德養(yǎng)殖大黃魚顯著低于其他3個(gè)產(chǎn)地，其中舟山漁場(chǎng)海域捕撈大黃魚最高（均值為17.4 mg·kg?1），顯著高于浙江溫州養(yǎng)殖大黃魚（p<0.05），但與浙江舟山養(yǎng)殖大黃魚無顯著差異（p>0.05）；Se 及Ba 質(zhì)量分?jǐn)?shù)，舟山漁場(chǎng)海域捕撈大黃魚最高，均顯著性高于其他3個(gè)產(chǎn)地的（p<0.05）；Sn 質(zhì)量分?jǐn)?shù)，浙江溫州養(yǎng)殖大黃魚顯著高于其他3個(gè)產(chǎn)地的（p<0.05）。此外，舟山漁場(chǎng)海域捕撈大黃魚的Na 和Mo 平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高；浙江溫州養(yǎng)殖大黃魚的Fe、V 和Ni 平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高；浙江舟山養(yǎng)殖大黃魚的Ca、Mn、Co 和Sr 平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高。但上述元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍在4個(gè)產(chǎn)地間無顯著差異（p>0.05）。

表1 不同產(chǎn)地大黃魚肌肉中19 種礦物元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)Table 1 Quality scores of 19th mineral elements in muscles of L.crocea from different producing areas

2.2 δ13C、δ15N 值和C、N 質(zhì)量分?jǐn)?shù)

表2 為不同產(chǎn)地大黃魚樣本中的δ13C、δ15N 值和C、N 質(zhì)量分?jǐn)?shù)。δ13C 值為?16.78‰～?24.24‰，平均值：舟山漁場(chǎng)海域捕撈大黃魚（?17.62‰）>浙江溫州養(yǎng)殖大黃魚（?20.43‰）>福建寧德養(yǎng)殖大黃魚（?20.64‰）>浙江舟山養(yǎng)殖大黃魚（?21.34‰）；δ15N 值為7.66‰～12.79‰，平均值：舟山漁場(chǎng)海域捕撈大黃魚（11.79‰）>福建寧德養(yǎng)殖大黃魚（10.98‰）>浙江溫州養(yǎng)殖大黃魚（10.78‰）>浙江舟山養(yǎng)殖大黃魚（8.83‰）；C 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為44.03%～60.42%，平均值：福建寧德養(yǎng)殖大黃魚（53.45%）>浙江溫州養(yǎng)殖大黃魚（52.19%）>浙江舟山養(yǎng)殖大黃魚（50.96%）>舟山漁場(chǎng)海域捕撈大黃魚（47.69%）；N 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.99%～13.69%，平均值：舟山漁場(chǎng)海域捕撈大黃魚（12.57%）>浙江舟山養(yǎng)殖大黃魚（11.03%）>福建寧德養(yǎng)殖大黃魚（10.37%）>浙江溫州養(yǎng)殖大黃魚（10.07%）。根據(jù)單因素ANOVA 及事后多重比較，福建寧德養(yǎng)殖大黃魚的δ13C 值和N 質(zhì)量分?jǐn)?shù)均顯著低于舟山漁場(chǎng)海域捕撈大黃魚（p<0.05），δ15N 值顯著高于浙江舟山養(yǎng)殖大黃魚（p<0.05），C 質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著高于舟山漁場(chǎng)海域捕撈大黃魚（p<0.05）；浙江溫州養(yǎng)殖大黃魚的δ15N 值顯著高于舟山養(yǎng)殖大黃魚（p<0.05），其余指標(biāo)與浙江舟山養(yǎng)殖大黃魚無顯著差異（p>0.05）；舟山漁場(chǎng)海域捕撈大黃魚的δ13C 值和N 質(zhì)量分?jǐn)?shù)均顯著高于其他3個(gè)產(chǎn)地大黃魚（p<0.05），δ15N 值顯著高于浙江舟山養(yǎng)殖大黃魚（p<0.05），而C 質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著低于其他3個(gè)產(chǎn)地大黃魚（p<0.05）。劉小琳等［29］得到在寧波舟山一帶海域捕撈的大黃魚其δ13C和δ15N 值分別為（?17.02±1.38）‰ 和（11.29±0.25）‰，石焱［30］調(diào)查得到夏季福建閩江口大黃魚的δ13C 和δ15N 值分別為（?19.71±0.57）‰和（11.16±1.11）‰，與本研究測(cè)得的舟山漁場(chǎng)海域捕撈大黃魚的數(shù)值一致。

表2 不同產(chǎn)地大黃魚肌肉中穩(wěn)定同位素比值δ13C、δ15N 和碳、氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)Table 1 Stable isotope ratios of δ13C，δ15N and quality scores of C，N in muscles of L.crocea from different producing areas

2.3 主成分分析（PCA）

PCA 是數(shù)據(jù)處理中一種常用的線性降維方法，通過對(duì)復(fù)雜數(shù)據(jù)的降維處理，揭示隱藏在數(shù)據(jù)背后的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)，再通過正交變換將存在多重線性關(guān)系的高維數(shù)據(jù)映射為線性不相關(guān)的低維數(shù)據(jù)［31-32］。為更好探究元素及穩(wěn)定同位素對(duì)大黃魚產(chǎn)地判別的效率，選取礦物元素中質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異顯著的Mg、Al、K、Ti、Cr、Cu、Zn、Se、Sn、Ba 及穩(wěn)定同位素δ13C、δ15N和C、N 作為變量進(jìn)行主成分分析（見圖1）。由圖1知，散點(diǎn)圖彼此無重疊，通過PCA 可區(qū)分4 種大黃魚產(chǎn)地。圖2 為元素在前2個(gè)主成分中的貢獻(xiàn)圖，元素越靠近相關(guān)圓表示其在PCA 中貢獻(xiàn)率越大。結(jié)果表明，Mg、N、Se、Sn、C 這5個(gè)元素對(duì)主成分的貢獻(xiàn)率較大，而δ15N 對(duì)主成分的貢獻(xiàn)率較小。圖3為主成分方差貢獻(xiàn)率，其中，第1 主成分（PC1）占41.2%，第2 主成分（PC2）占22.9%，前6個(gè)主成分方差累計(jì)貢獻(xiàn)率為90.5%，前6個(gè)主成分表達(dá)了大部分?jǐn)?shù)據(jù)信息（圖3（a））；依據(jù)各元素在主成分組件中的方差貢獻(xiàn)率，得到對(duì)PC1 有重要貢獻(xiàn)的元素為N、Mg、Se、C、K、δ13C、Ba（圖3（b）），對(duì)PC2 有重要貢獻(xiàn)的元素為Sn、Al、Ti、Cu、Cr、Zn（圖3（c））。對(duì)4 種不同產(chǎn)地大黃魚進(jìn)行主成分分析，發(fā)現(xiàn)貢獻(xiàn)較大的前5個(gè)元素分別為N、Mg、Se、Sn、C，貢獻(xiàn)最小的為δ15N。

圖1 不同產(chǎn)地大黃魚PCA 中PC1、PC2 得分散點(diǎn)圖Fig.1 The scatter plots of PC1 and PC2 in PCA of L.crocea from different producing areas

圖2 元素在前2個(gè)主成分中的貢獻(xiàn)Fig.2 Contribution of elements in the first two principal component analysis

圖3 主成分方差貢獻(xiàn)率Fig.3 Variance contribution rates of principle component

2.4 聚類分析（CA）

CA 是一種無監(jiān)督的分類方法，按照組內(nèi)樣本之間相似度較高、組間樣本之間相似度較低的原則，將樣本歸為不同類［33-34］。為更加直觀地了解大黃魚產(chǎn)地的分布情況，選取具有顯著性差異的礦物元素Mg、Al、K、Ti、Cr、Cu、Zn、Se、Sn、Ba 及穩(wěn)定同位素比值δ13C、δ15N 和C、N 作為變量進(jìn)行CA，CA 中內(nèi)部選用歐式距離算法，類間距離選用類平均法（圖4）。從聚類距離（圖中彩色處）處將樹狀圖切割，可將大黃魚樣品分為5 類：第1 類全部為舟山漁場(chǎng)海域捕撈（n=10），第2 類全部為福建寧德養(yǎng)殖（n=10），第3 類為浙江溫州養(yǎng)殖（3 條），第4 類全部為浙江舟山養(yǎng)殖（n=9），第5 類為浙江溫州養(yǎng)殖（7 條）。結(jié)果表明，CA 法適合對(duì)4 種不同產(chǎn)地大黃魚進(jìn)行判別分析，而浙江溫州養(yǎng)殖大黃魚樣本分為兩類的原因可能是，其產(chǎn)地覆蓋蒼南、平陽和南麂島等地，地域較為分散，使得該區(qū)域養(yǎng)殖的大黃魚在穩(wěn)定同位素比值和礦物元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)上存在一定差異。

圖4 不同產(chǎn)地大黃魚CA 結(jié)果Fig.4 Cluster analysis results of L.crocea from different producing areas

2.5 Fisher 判別分析

Fisher 判別分析與PCA 是從不同角度對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行降維處理，PCA 是為了尋找方差盡可能大的維度，F(xiàn)isher 判別分析是為了實(shí)現(xiàn)最大的類間距離以及最小的類內(nèi)距離，利用已知類別的樣本建立判別模型，對(duì)未知類別的樣本進(jìn)行分類［35-37］。目前Fisher 判別分析已應(yīng)用于牛奶、三疣梭子蟹的產(chǎn)地溯源，具有較好的判別效果。為進(jìn)一步探究礦物元素Mg、Al、K、Ti、Cr、Cu、Zn、Se、Sn、Ba，穩(wěn)定同位素比值δ13C、δ15N 和C、N 在大黃魚產(chǎn)地溯源中的應(yīng)用效果，對(duì)4 種不同產(chǎn)地大黃魚進(jìn)行了Fisher 判別分析。從每個(gè)產(chǎn)地的10個(gè)樣本中隨機(jī)抽取3個(gè)作為測(cè)試集，得到12個(gè)測(cè)試集樣本，測(cè)試集樣本不參與Fisher 判別分析，用于對(duì)所建判別式的預(yù)測(cè)。其余28個(gè)樣本作為訓(xùn)練集，建立判別式，進(jìn)行判別分析。4 種不同產(chǎn)地大黃魚的判別式分別為：

利用上述判別式預(yù)判測(cè)試集樣本，各產(chǎn)地大黃魚預(yù)判準(zhǔn)確率為100%（表3）。為檢驗(yàn)判別式的可靠性，采用“留一法”交叉驗(yàn)證進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果見表4。原始分類結(jié)果顯示，整體判別率為100%，4 種樣本準(zhǔn)確判別率均為100%?！傲粢环ā苯徊骝?yàn)證結(jié)果顯示，有85.7%的浙江舟山養(yǎng)殖大黃魚樣本被正確分類，14.3%的被誤判為溫州養(yǎng)殖大黃魚，其余3 種大黃魚樣本均100%被正確分類。結(jié)果表明，所建立的判別式可對(duì)4 種不同產(chǎn)地大黃魚樣品進(jìn)行正確分類，效果較好。

表3 不同產(chǎn)地大黃魚測(cè)試集樣本Fisher 判別結(jié)果Table 3 Fisher discriminant results of L.crocea from different producing areas

表4 Fisher 判別分析分類結(jié)果Table 4 Classification results of Fisher discriminant analysis of L.crocea

3 討論

礦物元素在生態(tài)環(huán)境中的分布具有不均勻性，水、空氣和飼料等不同物質(zhì)的礦質(zhì)元素組成各不相同，特征不同［38］。不同生境中的礦物元素又會(huì)通過生命活動(dòng)進(jìn)入其他生物體并持續(xù)累積，導(dǎo)致不同地區(qū)的生物體礦物元素含量存在較大差異［39］，利用這種微化學(xué)“指紋”差異可實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)地溯源。目前基于礦物元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異的分析已被用于鑒別不同產(chǎn)地或不同養(yǎng)殖方式的水產(chǎn)品［40］。本研究結(jié)果表明，在相同海域環(huán)境下，舟山漁場(chǎng)海域捕撈大黃魚的Mg、Al、K、Ti、Se 和Ba 質(zhì)量分?jǐn)?shù)均顯著高于舟山養(yǎng)殖大黃魚，這與鐘愛華等［41］研究得到的舟山海域放養(yǎng)大黃魚Ca、Mg 和Se的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于舟山海域深水網(wǎng)箱和普通網(wǎng)箱養(yǎng)殖的結(jié)論相似。浙江舟山養(yǎng)殖大黃魚和浙江溫州養(yǎng)殖大黃魚除在Mg、K 和Sn 質(zhì)量分?jǐn)?shù)上存在顯著差異外，其余16 種元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均無顯著差異，這與兩地地緣關(guān)系較近、海域環(huán)境相似和大黃魚養(yǎng)殖模式相同有關(guān)。雖然福建寧德與浙江溫州在地理位置上相距不遠(yuǎn)，但兩地養(yǎng)殖的大黃魚中Mg、Al、Ti、Cr、Cu、Zn 和Sn 這7 種元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)存在顯著差異，可能與兩地大黃魚的養(yǎng)殖模式不同有關(guān)。目前我國(guó)大黃魚養(yǎng)殖產(chǎn)量最高的福建，以普通網(wǎng)箱養(yǎng)殖為主（占92.8%），而浙江以深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖為主（占85.9%），普通網(wǎng)箱養(yǎng)殖僅占7.92%，其余為圍網(wǎng)養(yǎng)殖［42］。在不同養(yǎng)殖模式下，大黃魚的生長(zhǎng)環(huán)境和餌料來源有所不同。普通網(wǎng)箱養(yǎng)殖設(shè)置在近岸沿海，投喂冰鮮餌料或人工配合飼料；深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖通常設(shè)置在靠近外海區(qū)域，具有一定潮流速，在獲取投喂的冰鮮餌料或人工配合飼料的同時(shí)也能捕獲一定的天然餌料；自然海域的大黃魚則完全依靠天然餌料。此外，不同海域環(huán)境質(zhì)量也存在一定差異，如徐亞巖等［43］指出，在我國(guó)四大海域的海洋沉積物中，重金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)東海>黃海>渤海和南海。攝食結(jié)構(gòu)及海域環(huán)境共同影響各產(chǎn)地大黃魚礦物元素的累積。

生物體中13C、15N、2H和18O 等穩(wěn)定同位素受攝食結(jié)構(gòu)、氣候環(huán)境、生長(zhǎng)代謝類型等的影響，發(fā)生自然分餾效應(yīng)［44］，從而可利用生物體穩(wěn)定同位素自然豐度比值的差異進(jìn)行農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地溯源［45］。水產(chǎn)品中的δ13C 與其攝食物來源密切相關(guān)，食物中C3、C4植物比例不同，δ13C 不同；δ15N 則受食物中動(dòng)植物比例和環(huán)境狀況等因素的影響［46］，由于在海洋生物中δ15N的富集程度較高，δ15N 值常被用于確定生物在食物網(wǎng)中的營(yíng)養(yǎng)位置［47］。本研究發(fā)現(xiàn)，舟山漁場(chǎng)海域捕撈大黃魚的δ13C和δ15N 值在4 種樣品中均最高，這與其攝食物來源密切相關(guān)。受目前我國(guó)海洋漁業(yè)資源保護(hù)和禁捕規(guī)定等政策影響，大黃魚養(yǎng)殖中逐漸用配合飼料替代冰鮮小雜魚等鮮活餌料，因此自然海域捕撈的大黃魚其動(dòng)物性餌料攝入占比通常高于養(yǎng)殖大黃魚，在深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖中，由于天然餌料補(bǔ)充，使得其動(dòng)物性餌料的攝入高于近岸普通網(wǎng)箱養(yǎng)殖，這也解釋了δ15N呈舟山漁場(chǎng)海域捕撈大黃魚>福建寧德養(yǎng)殖大黃魚>浙江溫州養(yǎng)殖大黃魚和浙江舟山養(yǎng)殖大黃魚的現(xiàn)象。另外，由于配合飼料中添加了大豆蛋白、豆粕等植物性碳源，使得養(yǎng)殖大黃魚中的δ13C 值低于天然海域捕撈大黃魚。本研究也發(fā)現(xiàn)，舟山漁場(chǎng)捕撈大黃魚的高氮低碳現(xiàn)象可能與魚的低脂肪、高蛋白質(zhì)相關(guān)。由于自然海域野生大黃魚為洄游性生物，生活在深海區(qū)，運(yùn)動(dòng)消耗能量較大，不利于脂肪積累；普通網(wǎng)箱養(yǎng)殖大黃魚運(yùn)動(dòng)空間狹窄，且有充足的餌料，能量消耗低，很容易積累脂肪；深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖的大黃魚由于處于半開放性海域，潮流較急、活動(dòng)空間較大，脂肪含量一般低于普通網(wǎng)箱養(yǎng)殖大黃魚高于野生大黃魚［12］。

4 結(jié)論

基于礦物元素穩(wěn)定同位素比值和碳、氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異，結(jié)合PCA、CA 和Fisher 判別分析，對(duì)4 種不同產(chǎn)地大黃魚進(jìn)行了區(qū)分。方差分析表明，10 種礦物元素（Mg、Al、K、Ti、Cr、Cu、Zn、Se、Sn、Ba）、同位素比值δ13C、δ15N 和C、N 在不同產(chǎn)地大黃魚間存在顯著差異。利用元素及穩(wěn)定同位素比值差異結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)分析手段，可有效區(qū)分大黃魚產(chǎn)地，為解決大黃魚產(chǎn)地溯源提供了一種有效可靠的方法。