摘要 ［目的］研究江浙地區(qū)不同產(chǎn)地（陽澄湖、太湖、洪澤湖、固城湖）中華絨螯蟹氨基酸組成差異，配合先進(jìn)化學(xué)計量學(xué)分析，建立用于鑒別不同產(chǎn)地中華絨螯蟹氨基酸圖譜數(shù)據(jù)庫。［方法］樣品用鹽酸水解，凈化后用氨基酸分析儀測定樣品中氨基酸成分。采用ChemPattern軟件對不同產(chǎn)地中華絨螯蟹氨基酸圖譜進(jìn)行化學(xué)計量學(xué)分析，建立識別模型。［結(jié)果］陽澄湖、太湖、洪澤湖、固城湖4個不同產(chǎn)地之間中華絨螯蟹氨基酸組成具有明顯差異；建立了分類識別模型將不同產(chǎn)地中華絨螯蟹準(zhǔn)確鑒別。［結(jié)論］該研究建立的不同產(chǎn)地（陽澄湖、太湖、洪澤湖、固城湖）中華絨螯蟹鑒定系統(tǒng)具有簡便、穩(wěn)定、準(zhǔn)確、重現(xiàn)性好的優(yōu)點(diǎn)，為江浙地區(qū)中華絨螯蟹的產(chǎn)地判別提供科學(xué)的方案。

關(guān)鍵詞 中華絨螯蟹；氨基酸；圖譜數(shù)據(jù)庫；江浙地區(qū)

中圖分類號 TS 207 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A

文章編號 0517-6611（2024）20-0173-06

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.20.042

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Establishment of Amino Acid Map Database of Eriocheir sinensis in Jiangsu and Zhejiang Provinces

FANG Zhi-juan，LI Xiao-qin，SHEN Qi-liang et al

（Suzhou Institute for Food Inspection and Testing ，Suzhou，Jiangsu 215104）

Abstract ［Objective］ To study the difference of amino acid composition of Eriocheir sinensis from different habitats （Yangcheng Lake，Taihu Lake，Hongze Lake and Gucheng Lake） in Jiangsu and Zhejiang provinces.With advanced chemometrics analysis，an amino acid map database for identifying Eriocheir sinensis from different habitats was established.［Method］The sample was hydrolyzed by hydrochloric acid，purified and then determined the amino acid composition in the sample by amino acid analyzer.ChemPattern software was used to make chemometric analysis on amino acid profiles of Eriocheir sinensis from different habitats，and a recognition model was established.［Result］The amino acid composition of Eriocheir sinensis in Yangcheng Lake，Taihu Lake，Hongze Lake and Gucheng Lake was significantly different.We established a sample classification and identification model to accurately identify Eriocheir sinensis from different habitats.［Conclusion］The identification system of Eriocheir sinensis from different habitats （Yangcheng Lake，Taihu Lake，Hongze Lake and Gucheng Lake） established in this paper has the advantages of simplicity，stability，accuracy and good reproducibility.It could provide a scientific scheme for the origin discrimination of Eriocheir sinensis in Jiangsu and Zhejiang provinces.

Key words Eriocheir sinensis;Amino acid;Map database;Jiangsu and Zhejiang provinces

中華絨螯蟹具有較高的經(jīng)濟(jì)價值和營養(yǎng)價值，因而頗受人們的喜愛。江浙地區(qū)的中華絨螯蟹產(chǎn)區(qū)主要集中在陽澄湖、太湖、洪澤湖、固城湖等，其中以陽澄湖最為出名［1-3］。知名品牌中華絨螯蟹因其味道鮮美往往供不應(yīng)求。這也導(dǎo)致近年來假冒原產(chǎn)地大閘蟹的現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，侵犯了消費(fèi)者的利益。因此，急需建立客觀、有效的中華絨螯蟹產(chǎn)地判別方法。

目前，常用于判別中華絨螯蟹產(chǎn)地的方法有形態(tài)鑒定［4-7］、生化鑒定［8-11］、元素鑒定［12-14］、電子鼻［15-18］、分子生物學(xué)鑒定［19-22］等，但這些判別方法都存在相應(yīng)的缺點(diǎn)。中華絨螯蟹之所以味道鮮美，最主要的影響因素是游離氨基酸。氨基酸是合成生物體內(nèi)蛋白質(zhì)的原料來源，其含量會受生長環(huán)境、飼料及養(yǎng)殖方式等影響［23-25］。筆者主要研究了江浙地區(qū)不同產(chǎn)地（如陽澄湖、太湖、洪澤湖、固城湖）中華絨螯蟹氨基酸組成差異，配合先進(jìn)化學(xué)計量學(xué)分析，建立了用于鑒別不同產(chǎn)地中華絨螯蟹氨基酸圖譜數(shù)據(jù)庫，為江浙地區(qū)中華絨螯蟹的品質(zhì)評價、產(chǎn)地判別提供更科學(xué)的方案。

1 材料與方法

1.1 試材與試劑 鹽酸，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑上海有限公司；甲醇，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑上海有限公司；茚三酮，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑上海有限公司；鉀鈉緩沖液，賽卡姆（北京）科學(xué)儀器有限公司；緩沖液A、B、C、D，賽卡姆（北京）科學(xué)儀器有限公司；樣品稀釋液，賽卡姆（北京）科學(xué)儀器有限公司；19種氨基酸混標(biāo)，賽卡姆（北京）科學(xué)儀器有限公司。158批次蟹肉樣品，其中38批次陽澄湖蟹、40批次太湖蟹、40批次洪澤湖蟹、40批次固城湖蟹，購買于當(dāng)?shù)爻小?/p>

1.2 儀器與設(shè)備 Sykam S-433D全自動氨基酸分析儀，賽卡姆（北京）科學(xué)儀器有限公司；Elix-Aduatage超純水儀，默克密理博有限公司；ME204E電子天平，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，上海精宏實(shí)驗設(shè)備有限公司；ChemPattern先進(jìn)化學(xué)計量學(xué)系統(tǒng)解決方案軟件，科邁恩（北京）科技有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 蟹肉氨基酸的提取。

稱取蟹肉樣品0.1 g到厭氧水解管中，加入6 mol/L現(xiàn)配鹽酸10 mL，充高純氮60 s，密封。110 ℃恒溫鼓風(fēng)烘箱中水解22 h，取出后搖勻，冷卻到室溫。準(zhǔn)確吸取0.5 mL水解液至蒸發(fā)皿中，水浴60 ℃蒸干。用2 mL樣品稀釋液復(fù)溶，過0.22 μm濾膜上機(jī)。

1.3.2 色譜條件。

色譜柱為LCA K06/Na柱（150 mm×2XT9P4OBvQ7x5f3MZ2MWiQjZrKO6yLb+4E88jDCw7EE=4.6 mm，7 μm）；洗脫液為緩沖液 A、B、C、D；衍生液為茚三酮反應(yīng)液；洗脫流速為0.45 mL/min；衍生液流速為0.25 mL/min；檢測波長為570、440 nm。

1.3.3 化學(xué)計量學(xué)分析。將采集到的158組數(shù)據(jù)導(dǎo)入ChemPattern化學(xué)計量學(xué)軟件，篩選獲得共有模式，再進(jìn)行化學(xué)計量學(xué)圖譜分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 蟹肉氨基酸圖譜的建立 將4個不同產(chǎn)地（陽澄湖、太湖、洪澤湖、固城湖）的中華絨螯蟹共計158批次按“1.3.1”方法提取蟹肉氨基酸，然后用氨基酸分析儀測定樣品中的氨基酸成分。4個不同產(chǎn)地蟹肉氨基酸圖譜如圖1所示。

2.2 圖譜相似度分析

將4個不同產(chǎn)地蟹肉氨基酸圖譜數(shù)據(jù)導(dǎo)入ChemPattern軟件進(jìn)行系統(tǒng)分析相似度，從圖2可以看出，陽澄湖、太湖、洪澤湖、固城湖4個不同產(chǎn)地蟹肉氨基酸差異明顯，各自類別能夠歸屬到相應(yīng)區(qū)域，分離效果較好。

2.3 圖譜多元統(tǒng)計分析 多元統(tǒng)計分析方法常用的有系統(tǒng)聚類分析、主成分分析、偏最小二乘判別分析、自組織映射人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等［26］。系統(tǒng)聚類分析是按相似度由高到低將不同類的xPtMnLhWuNmTUq9DmJfB5Oq3aPaZNDchDYNe7X+Tlf4=樣品聚成各自的類別，形成一整張清晰的聚類圖［27］。主成分分析的原理是把多個不同的指標(biāo)轉(zhuǎn)化為幾個主要的綜合性指標(biāo)，從而達(dá)到降維的目的［28-29］。偏最小二乘判別分

析是對多元線性回歸模型的拓展。自組織映射人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是將任意維數(shù)的原始數(shù)據(jù)在保持拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不變的情況下映射到二維空間內(nèi)。

該研究中陽澄湖、太湖、洪澤湖、固城湖4個不同產(chǎn)地蟹肉氨基酸的系統(tǒng)聚類分析如圖3所示。圖3A為一維聚類分析，能夠清楚地反映出樣本的親疏關(guān)系；圖3B為二維聚類分析，其顏色代表歸一化法下各個峰所占的面積百分比。由圖3中的顏色歸類發(fā)現(xiàn)，4個不同產(chǎn)地蟹肉氨基酸全部能被很好地區(qū)分開，表明該分析方法能夠為不同產(chǎn)地蟹肉的鑒別提供了充足的理論依據(jù)。

從主成分分析圖譜（圖4）、偏最小二乘判別分析圖譜（圖5）和自組織映射人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)圖譜（圖6）可以看出，4個不同產(chǎn)地蟹肉氨基酸圖譜能很好地被分開，3種不同的分析方法結(jié)果完全一致。其中，自組織映射人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)圖譜顯示的樣品位置情況更為直觀可見。

2.4 化學(xué)模式識別

將6批次陽澄湖蟹和6批次太湖蟹樣品作為測試集，采用偏最小二乘判別分析（PLS-DA）進(jìn)行模式識別，測試結(jié)果如圖7和表1所示。從表1可以看出，誤識率為0，識別率達(dá)100%，表明陽澄湖蟹和太湖蟹均能夠被準(zhǔn)確識別。由此可見該試驗建立的模型能夠準(zhǔn)確判定相應(yīng)中華絨螯蟹的類型，是一個穩(wěn)定的評價系統(tǒng)。

3 結(jié)論

該研究對江浙地區(qū)不同產(chǎn)地（陽澄湖、太湖、洪澤湖、固城湖）中華絨螯蟹氨基酸組成進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)4個不同產(chǎn)地中華絨螯蟹氨基酸組成具有明顯差異，并采用ChemPattern軟件對不同產(chǎn)地中華絨螯蟹氨基酸圖譜進(jìn)行化學(xué)計量學(xué)分析，建立了用于鑒別不同產(chǎn)地中華絨螯蟹氨基酸圖譜數(shù)據(jù)庫。該技術(shù)簡便、穩(wěn)定、準(zhǔn)確、重現(xiàn)性好，有利于打擊市場上蟹類假冒問題，具有實(shí)用價值和經(jīng)濟(jì)價值。

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