江浙地区中华绒螯蟹氨基酸图谱数据库的建立

摘要 ［目的］研究江浙地区不同产地（阳澄湖、太湖、洪泽湖、固城湖）中华绒螯蟹氨基酸组成差异，配合先进化学计量学分析，建立用于鉴别不同产地中华绒螯蟹氨基酸图谱数据库。［方法］样品用盐酸水解，净化后用氨基酸分析仪测定样品中氨基酸成分。采用ChemPattern软件对不同产地中华绒螯蟹氨基酸图谱进行化学计量学分析，建立识别模型。［结果］阳澄湖、太湖、洪泽湖、固城湖4个不同产地之间中华绒螯蟹氨基酸组成具有明显差异；建立了分类识别模型将不同产地中华绒螯蟹准确鉴别。［结论］该研究建立的不同产地（阳澄湖、太湖、洪泽湖、固城湖）中华绒螯蟹鉴定系统具有简便、稳定、准确、重现性好的优点，为江浙地区中华绒螯蟹的产地判别提供科学的方案。

关键词 中华绒螯蟹；氨基酸；图谱数据库；江浙地区

中图分类号 TS 207 文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2024）20-0173-06

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.20.042

开放科学（资源服务）标识码（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

中华绒螯蟹具有较高的经济价值和营养价值，因而颇受人们的喜爱。江浙地区的中华绒螯蟹产区主要集中在阳澄湖、太湖、洪泽湖、固城湖等，其中以阳澄湖最为出名［1-3］。知名品牌中华绒螯蟹因其味道鲜美往往供不应求。这也导致近年来假冒原产地大闸蟹的现象越来越严重，侵犯了消费者的利益。因此，急需建立客观、有效的中华绒螯蟹产地判别方法。

目前，常用于判别中华绒螯蟹产地的方法有形态鉴定［4-7］、生化鉴定［8-11］、元素鉴定［12-14］、电子鼻［15-18］、分子生物学鉴定［19-22］等，但这些判别方法都存在相应的缺点。中华绒螯蟹之所以味道鲜美，最主要的影响因素是游离氨基酸。氨基酸是合成生物体内蛋白质的原料来源，其含量会受生长环境、饲料及养殖方式等影响［23-25］。笔者主要研究了江浙地区不同产地（如阳澄湖、太湖、洪泽湖、固城湖）中华绒螯蟹氨基酸组成差异，配合先进化学计量学分析，建立了用于鉴别不同产地中华绒螯蟹氨基酸图谱数据库，为江浙地区中华绒螯蟹的品质评价、产地判别提供更科学的方案。

1 材料与方法

1.1 试材与试剂 盐酸，国药集团化学试剂上海有限公司；甲醇，国药集团化学试剂上海有限公司；茚三酮，国药集团化学试剂上海有限公司；钾钠缓冲液，赛卡姆（北京）科学仪器有限公司；缓冲液A、B、C、D，赛卡姆（北京）科学仪器有限公司；样品稀释液，赛卡姆（北京）科学仪器有限公司；19种氨基酸混标，赛卡姆（北京）科学仪器有限公司。158批次蟹肉样品，其中38批次阳澄湖蟹、40批次太湖蟹、40批次洪泽湖蟹、40批次固城湖蟹，购买于当地超市。

1.2 仪器与设备 Sykam S-433D全自动氨基酸分析仪，赛卡姆（北京）科学仪器有限公司；Elix-Aduatage超纯水仪，默克密理博有限公司；ME204E电子天平，梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；电热恒温鼓风干燥箱，上海精宏实验设备有限公司；ChemPattern先进化学计量学系统解决方案软件，科迈恩（北京）科技有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 蟹肉氨基酸的提取。

称取蟹肉样品0.1 g到厌氧水解管中，加入6 mol/L现配盐酸10 mL，充高纯氮60 s，密封。110 ℃恒温鼓风烘箱中水解22 h，取出后摇匀，冷却到室温。准确吸取0.5 mL水解液至蒸发皿中，水浴60 ℃蒸干。用2 mL样品稀释液复溶，过0.22 μm滤膜上机。

1.3.2 色谱条件。

色谱柱为LCA K06/Na柱（150 mm×2XT9P4OBvQ7x5f3MZ2MWiQjZrKO6yLb+4E88jDCw7EE=4.6 mm，7 μm）；洗脱液为缓冲液 A、B、C、D；衍生液为茚三酮反应液；洗脱流速为0.45 mL/min；衍生液流速为0.25 mL/min；检测波长为570、440 nm。

1.3.3 化学计量学分析。将采集到的158组数据导入ChemPattern化学计量学软件，筛选获得共有模式，再进行化学计量学图谱分析。

2 结果与分析

2.1 蟹肉氨基酸图谱的建立 将4个不同产地（阳澄湖、太湖、洪泽湖、固城湖）的中华绒螯蟹共计158批次按“1.3.1”方法提取蟹肉氨基酸，然后用氨基酸分析仪测定样品中的氨基酸成分。4个不同产地蟹肉氨基酸图谱如图1所示。

2.2 图谱相似度分析

将4个不同产地蟹肉氨基酸图谱数据导入ChemPattern软件进行系统分析相似度，从图2可以看出，阳澄湖、太湖、洪泽湖、固城湖4个不同产地蟹肉氨基酸差异明显，各自类别能够归属到相应区域，分离效果较好。

2.3 图谱多元统计分析 多元统计分析方法常用的有系统聚类分析、主成分分析、偏最小二乘判别分析、自组织映射人工神经网络等［26］。系统聚类分析是按相似度由高到低将不同类的xPtMnLhWuNmTUq9DmJfB5Oq3aPaZNDchDYNe7X+Tlf4=样品聚成各自的类别，形成一整张清晰的聚类图［27］。主成分分析的原理是把多个不同的指标转化为几个主要的综合性指标，从而达到降维的目的［28-29］。偏最小二乘判别分

析是对多元线性回归模型的拓展。自组织映射人工神经网络是将任意维数的原始数据在保持拓扑结构不变的情况下映射到二维空间内。

该研究中阳澄湖、太湖、洪泽湖、固城湖4个不同产地蟹肉氨基酸的系统聚类分析如图3所示。图3A为一维聚类分析，能够清楚地反映出样本的亲疏关系；图3B为二维聚类分析，其颜色代表归一化法下各个峰所占的面积百分比。由图3中的颜色归类发现，4个不同产地蟹肉氨基酸全部能被很好地区分开，表明该分析方法能够为不同产地蟹肉的鉴别提供了充足的理论依据。

从主成分分析图谱（图4）、偏最小二乘判别分析图谱（图5）和自组织映射人工神经网络图谱（图6）可以看出，4个不同产地蟹肉氨基酸图谱能很好地被分开，3种不同的分析方法结果完全一致。其中，自组织映射人工神经网络图谱显示的样品位置情况更为直观可见。

2.4 化学模式识别

将6批次阳澄湖蟹和6批次太湖蟹样品作为测试集，采用偏最小二乘判别分析（PLS-DA）进行模式识别，测试结果如图7和表1所示。从表1可以看出，误识率为0，识别率达100%，表明阳澄湖蟹和太湖蟹均能够被准确识别。由此可见该试验建立的模型能够准确判定相应中华绒螯蟹的类型，是一个稳定的评价系统。

3 结论

该研究对江浙地区不同产地（阳澄湖、太湖、洪泽湖、固城湖）中华绒螯蟹氨基酸组成进行了分析，发现4个不同产地中华绒螯蟹氨基酸组成具有明显差异，并采用ChemPattern软件对不同产地中华绒螯蟹氨基酸图谱进行化学计量学分析，建立了用于鉴别不同产地中华绒螯蟹氨基酸图谱数据库。该技术简便、稳定、准确、重现性好，有利于打击市场上蟹类假冒问题，具有实用价值和经济价值。

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