衰減全反射中紅外光譜測(cè)定馬鈴薯中可溶性蛋白含量

1、1衰減全反射中紅外光譜測(cè)定馬鈴薯中可溶性蛋白含量陳美林1陳業(yè)1張玉婷2宋波濤2莫開菊1（湖北民族學(xué)院生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院1，湖北恩施445000）（華中農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝林學(xué)學(xué)院農(nóng)業(yè)部馬鈴薯生物學(xué)與生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2，湖北武漢430070）摘要傅里葉變換衰減全反射紅外光譜法是一種快速無損綠色的分析技術(shù)，結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)和數(shù)學(xué)建?？蓪?duì)混合物進(jìn)行定性、定量分析。本研究利用衰減全反射中紅外光譜建立測(cè)定馬鈴薯中可溶性蛋白含量的方法，以滿足選育高蛋白質(zhì)含

2、量馬鈴薯的快速測(cè)定，提高快速鑒定育種品系品質(zhì)的目的。采用平滑降噪和導(dǎo)數(shù)基線矯正的方法預(yù)處理數(shù)據(jù)，選擇1700600cm1波段作特征光譜，提取主成分并逐步回歸建模。結(jié)果表明7點(diǎn)平滑后一階導(dǎo)數(shù)處理數(shù)據(jù)，能較準(zhǔn)確的測(cè)定馬鈴薯中可溶性蛋白的含量，對(duì)于驗(yàn)證集的預(yù)測(cè)其中70.37%預(yù)測(cè)值偏差小于20%，對(duì)于鮮重蛋白質(zhì)含量在5mgg以上的14個(gè)樣品的預(yù)測(cè)，高達(dá)92.86%預(yù)測(cè)值偏差小于20%，說明能準(zhǔn)確快速鑒定高蛋白品系。關(guān)鍵詞衰減全反射紅外光譜主成

3、分回歸建?？扇苄缘鞍踪|(zhì)測(cè)定馬鈴薯中圖分類號(hào)：O657.33文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：10030174（）DeterminationofSolubleProteininPotatobyAttenuatedTotalReflectioninfraredSpectroscopyCHENMeilin1CHENYe1ZHANGYuting2SongBotao2MOKaiju1（CollegeofBiologicalSciencesTechnolog

4、yHubeiUniversityfNationalities1HubeiEnshi445000）（KeyLabatyofPotatoBiologyBiotechnologyMinistryofAgricultureHuazhongAgriculturalUniversity2Wuhan430070）AbstractFouriertransfmattenuatedtotalreflectioninfraredspectroscopyisa

5、fastnondestructivegreenanalyticaltechniquethatcombinesqualitativequantitativeanalysisofchemometricsmathematicalmodeling.Inthisstudyattenuatedtotalreflectioninfraredspectroscopywasusedtoestablishamethodfdeterminationofsol

6、ubleproteincontentinpotatotomeettheneedfrapiddeterminationofhighproteincontentpotatoestoimprovetherapididentificationofthequalityofthebreedingline.Usingsmoothnoisereductionderivativebaselinecrectionmethodstopreprocessdat

7、athebof1700600cm1wasedastheacteristicspectrumprincipalcomponentswereextractedstepwiseregressionmodelingwasperfmed.Theresultsshowedthatthedataofthefirstderivativeafter7pointsmoothingcan基金項(xiàng)目：湖北省科技廳民族專項(xiàng)（zzs16001）；國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)（馬鈴薯

8、）產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（CARS09P07）收稿日期：2018313作者簡(jiǎn)介：陳美林，女，1991.11，碩士研究生研究方向：林特食品加工與開發(fā)通信作者：莫開菊，女，1965.3，博士，教授，研究方向：林特食品加工與開發(fā)；Email:hbmymkj@3全反射中紅外光譜測(cè)定了番茄汁中番茄紅素和胡蘿卜素的含量。莊洋[21]建立了測(cè)定番茄醬中番茄紅素的數(shù)學(xué)模型，結(jié)果顯示其預(yù)測(cè)值與真實(shí)值的線性擬合決定系數(shù)為0.9598，能較準(zhǔn)確的測(cè)定番茄醬中番茄紅素的

9、含量。宋思遠(yuǎn)[22]應(yīng)用中紅外分析出了７種非蛋白的含氮摻雜物質(zhì)的特征吸收峰，以此為依據(jù)可以對(duì)未知樣品中的摻雜種類進(jìn)行初步判定。殷秀秀[14]選取市售不同類別的液態(tài)奶為研究對(duì)象，利用ATRFTIR采集樣品的紅外光譜，建立牛奶中蛋白質(zhì)、脂肪和乳糖組分的偏最小二乘(PLS)回歸模型，模型對(duì)蛋白質(zhì)、脂肪和乳糖的預(yù)測(cè)相關(guān)性(R2)分別為0.948，0.961和0.989，預(yù)測(cè)效果良好。本研究利用衰減全反射紅外光譜結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)的方法對(duì)馬鈴薯可溶性

10、蛋白含量進(jìn)行了測(cè)定，選取特征波段，采用合適的預(yù)處理方式，利用SPSS軟件進(jìn)行主成分回歸建模，以驗(yàn)證集進(jìn)行檢驗(yàn)，建立馬鈴薯可溶性蛋白的快速準(zhǔn)確的檢測(cè)方法。1材料與方法材料與方法1.1材料與儀器材料與儀器材料：不同馬鈴薯品種69個(gè)（湖北恩施中國(guó)南方馬鈴薯研究中心提供），每個(gè)品種3個(gè)薯塊。儀器：酶標(biāo)儀：BMGLATECH，LUMIStarOmega）；傅里葉變換中紅外光譜儀：Agilent600IR）；衰減全反射附件：（ATR）bruker，

11、RHYPEXDDATR1。試劑：牛血清白蛋白標(biāo)準(zhǔn)品：生工生物工程(上海)股份有限公司；考馬斯亮藍(lán)G250：山東西亞化學(xué)工業(yè)有限公司，分析純；Na2HPO4，KH2PO4：國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。1.2方法方法1.2.1馬鈴薯可溶性蛋白提取馬鈴薯可溶性蛋白提取稱取鮮樣品2g，用5mLPBS緩沖溶液研磨成勻漿后，再用5mL左右的PBS緩沖液定容至10mL。放置1小時(shí)，使蛋白充分提取。4℃5000rmin離心20min。上清液備用。1.2.

12、2考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定馬鈴薯可溶性蛋白質(zhì)考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定馬鈴薯可溶性蛋白質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線制作：分別取1mgmL標(biāo)準(zhǔn)牛血清白蛋白0、0.2、0.4、0.6、0.8、1、1.2、1.4、1.6、1.8、2mL加蒸餾水至2mL混合均勻，配制成含標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)0~2.000mg的梯度系列。每個(gè)梯度溶液取0.5ml，各加入5mL考馬斯亮藍(lán)G250溶液，搖勻，放置5min。取200μL于酶標(biāo)板中，595nm下測(cè)其吸光值。以可溶性蛋白質(zhì)含量（mg）為橫坐標(biāo)x，以吸

13、光度為縱坐標(biāo)y繪制曲線：y=0.4186x0.0146，R2=0.9925，標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍為0.0073~1.2951mgg。樣品的測(cè)定：取上清夜0.5mL放入10mL具塞試管中，加入5mL考馬斯亮藍(lán)G250溶液，空白為0.5mL蒸餾水代替提取液，與5mL考馬斯亮藍(lán)G250溶液混合放置5min，取200μL于酶標(biāo)板中，在595nm下比色測(cè)定吸光度每個(gè)樣品（品種）重復(fù)3次。通過標(biāo)準(zhǔn)曲線查得蛋白質(zhì)含量。樣品中蛋白質(zhì)含量=（CNVt）Wf（mg