全 文 ：湖 北 农 业 科 学 2016 年
收稿日期：2015－06－15
基金项目：国家自然科学基金项目（31260496，31160409）；云南省自然科学基金项目（2011FB053；2011FZ195）；云南省教育厅科学研究基金项目
（2013Z074）
作者简介：杨天伟（1989－），男，云南易门人，硕士研究生，研究方向为食用真菌资源，（电话）15187701705（电子邮箱）yangtianweizj＠126．com；
通信作者，王元忠（1981－），男，助理研究员，主要从事药用植物及药用真菌资源研究，（电子邮箱）boletus＠126．com。
第 55 卷第 8 期
2016年 4 月
湖北农业科学
Hubei Agricultural Sciences
Vol． 55 No.7
Apr.，2016
2
1
1
Jan
9
5
l． .9
May.
食药用菌是人类食物的重要来源，营养、保健
价值独特，是较理想的健康食品之一［1，2］。 美味牛肝
菌（Boletus edulis Bull）又称大脚菇，其子实体富含
蛋白质、维生素、氨基酸、多糖、矿质元素等，深受消
费者的推崇，为著名食用山珍和药用真菌 ［3－5］，是极
具开发价值的药食同源型真菌［6，7］。云南特殊的生境
不同产地美味牛肝菌菌盖、菌柄的紫外光谱鉴别
杨天伟 1，2，刘鸿高 1，张 霁 2，李 涛 3，王元忠 2
（1．云南农业大学农学与生物技术学院，昆明 650201；2．云南省农业科学院药用植物研究所，昆明 650200；
3．玉溪师范学院资源环境学院，云南 玉溪 653100）
摘要：建立采用紫外光谱技术快速鉴别不同产地美味牛肝菌（Boletus edulis）的方法，确定美味牛肝菌最
佳提取溶剂和时间，制备测试液，应用紫外光谱技术建立 7 个不同产地美味牛肝菌菌盖和菌柄的紫外指
纹图谱，光谱数据转化后进行聚类分析。 结果显示，其最佳提取溶剂为氯仿，提取时间为 30 min；在 10 h
内的稳定性、方法重现性和精密度的 RSD 分别在 0．04％～1．73％、0．03％～0．63％、0～2．87％之间，表明该方
法稳定可靠；菌盖、菌柄的紫外指纹图谱出峰位置相似，而峰高具有差异，表明不同产地美味牛肝菌化学
组分相似，含量存在差异；聚类分析结果显示采自同一地区的美味牛肝菌能够很好聚类。 研究表明，紫外
光谱结合聚类分析能快速鉴别不同产地美味牛肝菌，可作为野生食用菌的鉴别和质量控制新方法。
关键词：紫外光谱；美味牛肝菌（Boletus edulis）；聚类分析；鉴别
中图分类号：TS201．2 文献标识码：A 文章编号：0439－8114（2016）09－2362-04
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.09.054
Ultraviolet Spectrum Identification of Boletus edulis Caps
and Stipes from Different Regions
YANG Tian－wei1，2，LIU Hong－gao1，ZHANG Ji2，LI Tao3，WANG Yuan－zhong2
（1．College of Agronomy and Biotechnology， Yunnan Agricultural University， Kunming 650201， China；
2．Institute of Medicinal Plants， Yunnan Academy of Agricultural Sciences， Kunming 650200， China；
3．College of Resources and Environment， Yuxi Normal University， Yuxi 653100， Yunnan， China）
Abstract： An ultraviolet spectrum technology was used to rapidly identify Boletus edulis from different regions． For preparing
the extracts of B． edulis samples， the best extraction reagent and the best extraction time were determined． The ultraviolet
fingerprints of the caps and stipes of B． edulis collected from seven different areas were established with ultraviolet spectrum
technology． The spectroscopy data were transposed for the clustering analysis． The results showed as follows： ① The best
extraction reagent of B． edulis was chloroform and the best extraction time was 30 mins． ② The RSDs （％ ） of stability，
accuracy and repeatability of B． edulis extract within 10 h were 0．04～1．73，0～2．87 and 0．03～0．63 respectively， showed that
the method was stable and reliable． ③ The peak positions in the ultraviolet fingerprint of caps and stipes of B． edulis were
similar， but the peak heights were different， which showed that the chemical compositions of B． edulis from different regions
were similar， but the content was different． ④ The results of cluster analysis showed that B． edulis collected from the same
area could have a good clustering． The research concluded that the ultraviolet spectroscopy combined with clustering analysis
could provide an effective method for the rapid identification of B． edulis from different regions， as well as provide a new
method for discrimination and quality control of wild edible fungi．
Key words： ultraviolet spectrum； Boletus edulis； clustering analysis； discrimination
第 9 期
表 1 美味牛肝菌样品来源情况
样本
1
2
3
4
5
6
7
来源地
南华雨露
晋宁宝峰
南华龙川
易门普贝
姚安前场
南华沙桥
姚安栋川
资源适宜多种野生菌生长， 美味牛肝菌产量高，分
布广泛。 受地理、环境因素影响，不同产地美味牛肝
菌化学成分、营养物质、药效等不尽相同［8，9］。
传统的野生食用菌鉴别主要依据外观形貌，生
长特性，显微结构，菌肉、菌管的颜色及变色反应等
进行［10，11］。 同种食用菌在不同生长环境下出现大量
表形变异，如美味牛肝菌菌盖颜色有褐色、黄褐色、
红褐色或深褐色，菌管有乳白色、淡褐色，偶尔成黄
绿色，其颜色变化较大 ［12］；不同种类形态相似性大，
不易准确鉴别。 目前，对食用菌的鉴别分类的研究
主要有红外光谱法和分子生物学方法，研究者利用
傅里叶变换红外光谱（FTIR）法鉴别不同的灵芝产
品 ［13］；根据不同种类食用菌红外光谱的峰高、峰形
的差异结合主成分分析、聚类分析等方法鉴别不同
产地、不同种类食用菌［10－14］，但这种方法需要丰富的
经验，难以建立完整的鉴别体系。 分子生物学技术
的发展为真菌分类学注入了新的活力，改变和完善
了真菌分类的一些概念 ［15］，魏海龙等 ［16］设计 5 对
ITS引物并对 ITS 区段进行 PCR 扩增， 实现牛肝菌
属卷边组 Boletus sect． Appendiculati 物种的相互识
别。 Mello等［17］根据 ITS 片段设计引物，对铜色牛肝
菌（Boletus aereus Bull．）、美味牛肝菌等进行了分子
鉴别；Lian 等 ［18］应用 ITS 设计引物辨别美味牛肝菌
与其他蘑菇。 分子生物学方法需具备一定学科知识
背景，仪器操作复杂，价格昂贵，其推广运用具有较
大局限性。
指纹图谱是运用现代仪器（光谱仪、色谱仪等）
检测得到的能够基本反映成分较复杂物质内部特
征的规范化图谱，具有操作简便、快速、整体性强等
特点，是一种综合的质量控制或物种鉴别方法［19］。指
纹图谱不能代替成分含量测定，但所获得的信息比
测定任何单一成分所提供的信息更丰富、更全面，是
一种实现对样品多组分、多指标分析的理想方法［20］。
紫外指纹图谱技术根据不同物质体系紫外吸收图
谱的出峰位置、峰高、峰面积等的差异，可用于鉴别
不同物质体系 ［21］；该项技术已被广泛应用于食品质
量控制［22］、中药材鉴别 ［23］、酒类鉴别 ［24］等多个领域。
本研究采用紫外指纹图谱技术结合聚类分析对采
自云南 7 个不同地区美味牛肝菌不同部位的紫外
指纹图谱进行鉴别分析，为野生食用菌的鉴别分类
提供辅助方法。
1 材料与方法
1．1 材料
美味牛肝菌样品：采于 2011 年 7 月，由云南农
业大学刘鸿高教授鉴定，来源地见表 1。
主要设备：UV－2550 双通道紫外可见分光光度
计（配有 UV probe工作站），日本岛津制作；KQ5200
型超声波清洗机，昆明市超声仪器有限公司。
主要试剂：氯仿（分析纯），西陇化工股份有限
公司；石油醚（分析纯），天津市风船化学试剂科技
有限公司；氢氧化钠（分析纯），西陇化工股份有限
公司；无水乙醇（分析纯），云南汕滇药业有限公司；
蒸馏水，自制。
1．2 样品处理
样品采集后，清洗干净，50 ℃烘干，每个来源地
取 10 个美味牛肝菌子实体，菌盖、菌柄分开粉碎，
过 100 目筛。
1．3 美味牛肝菌特征成分提取条件确定
1．3．1 提取溶剂 以样品 1 为考察对象，确定最佳
提取溶剂。 准确称取 0．100 0 g 样品于 25 mL比色管
中，分别加入 10 mL 蒸馏水、无水乙醇、石油醚、氯
仿、0．5 mol ／ L NaOH，每组分别平行 3 次；超声波提
取 30 min，过滤，以对应的溶剂为参比液，测定紫外
光谱，根据吸收峰数确定提取溶剂。
1．3．2 最佳提取时间 以样品 1 为考察对象，确定
最佳提取时间。准确称取 0．100 0 g 样品，加入 10 mL
氯仿，分别超声波提取 20、30、40、50、60 min，过滤，
测定紫外光谱，根据吸收峰数确定最佳提取时间。
1．4 紫外光谱测定
准确称取各样品 0．100 0 g 于 25 mL 比色管中，
加入 10 mL 氯仿，超声波提取 30 min，过滤；设定紫
外光谱扫描波长为 190～450 nm， 狭缝宽度 1．0 nm，
采样间隔 0．2 nm， 重复测定 3 次。 以氯仿作为参比
液和测试液进行基线校正及空白测定；用 UV－2550
自带的 UV probe 软件分析 3 次测定结果， 扣除空
白，以消除溶剂干扰，强化谱带特征，建立清晰的美
味牛肝菌紫外指纹图谱。
1．5 方法学试验
以样品 1 为考察对象，考察重现性、精密度、稳
定性。称取 0．100 0 g 样品 5 份，按“1．4”制备测试液，
经 190～450 nm 紫外光谱测定， 计算不同波长的平
均相对标准偏差（RSD），考察重现性。样品 1 的氯仿
杨天伟，等：不同产地美味牛肝菌菌盖、菌柄的紫外光谱鉴别 2363
湖 北 农 业 科 学 2016 年
提取液在 190～450 nm 重复测定 6 次， 计算不同吸
收波长的 RSD，考察精密度。 样品 1 的氯仿提取液
分别在 2、4、6、8、10 h 时进行紫外光谱测定，计算不
同吸收波长的 RSD，考察稳定性。
1．6 数据处理
由于 190~230 nm 紫外吸收峰受溶剂和光谱噪
音的干扰严重，牛肝菌样品的紫外光谱特征吸收峰
在 230~450 nm 波长范围内，因此取 230~450 nm 波
长范围内的紫外光谱数据转置后， 用 SPSS 19．0 软
件进行聚类分析，直观表征不同产地美味牛肝菌样
品间的相似性。
2 结果与分析
2．1 美味牛肝菌样品的提取条件
2．1．1 最佳提取溶剂 由相同条件下用不同溶剂
提取样品 1 的紫外指纹图谱（图 1）可以看出，无水
乙醇、蒸馏水和 0．5 mol ／ L NaOH 提取液没有明显的
紫外吸收峰；石油醚提取液的紫外吸收峰数目少且
吸收峰不明显； 氯仿提取液在 260～300 nm 波长范
围内有明显的紫外吸收峰，吸收峰数目多于其他溶
剂提取，确定氯仿为最佳提取溶剂。
2．1．2 最佳提取时间 以氯仿作为提取溶剂，考察
不同提取时间对提取效果的影响，结果见图 2，由图
2 可看出超声波提取时间为 20 min 时，美味牛肝菌
样品提取液的紫外吸收峰不明显；提取时间为 30 min
时具有明显的紫外吸收峰，此后延长提取时间，吸收
峰数目没有明显变化，故选 30 min为最佳提取时间。
2．2 重现性、精密度和稳定性
美味牛肝菌氯仿提取液紫外光谱的重现性变
异系数在 0．03％～0．63％之间；精密度变异系数在 0～
2．87％之间 ；10 h 内稳定性的变异系数在 0．04％～
1．73％之间，表明该方法稳定可靠。
2．3 美味牛肝菌菌盖、菌柄的紫外指纹图谱
由不同产地美味牛肝菌菌盖的紫外指纹图谱
（图 3）可见，不同产地美味牛肝菌菌盖主要紫外吸
收峰出现的位置基本一致， 所有样品在 276、281、
295 nm 等处出现明显的吸收峰，表明不同产地美味
牛肝菌菌盖中化学组分基本相同；但不同产地美味
图 1 不同溶剂提取美味牛肝菌的紫外光谱
230 300 350 400 450
波长//nm
2.6
2.0
1.0
0.0
-0.3
吸
光
度
石油醚
无水乙醇
蒸馏水
氯仿
氢氧化钠
图 2 美味牛肝菌不同提取时间的紫外光谱
230 300 350 400 450
波长//nm
1.9
1.5
1.0
0.5
0.0
吸
光
度
60 min
50 min
40 min
30 min
20 min
2
3
4
5
6
7
230 300 350 400 450
波长//nm
1.2
1.0
0.5
0.0
吸
光
度
图 3 不同样本菌盖紫外指纹图谱
空白
1
230 300 350 400 450
波长//nm
2.6
2.0
1.0
0.0
-0.3
吸
光
度
图 4 不同样本菌柄紫外指纹图谱
2
3
4
5
6
7
空白
1
2364
第 9 期
牛肝菌菌盖的吸光度有很大差异，如在 281 nm处样
品 1 的吸光度最小， 为 0．476， 样品 5 的吸光度最
大，为 1．105，表明不同产地美味牛肝菌菌盖中化学
成分量有差异。 由不同产地美味牛肝菌菌柄的紫外
指纹图谱（图 4）可见，不同产地美味牛肝菌菌柄的
紫外指纹图谱与菌盖紫外指纹图谱相似，峰形差异
较小，而峰高（吸光度）差异较大；表明不同产地美
味牛肝菌菌柄的化学组分差异不明显，而各成分含
量不同。
2．4 聚类分析
聚类分析是根据样品间的相似关系，将相似性
大的样品聚为一类［25］。 从不同产地美味牛肝菌菌盖
聚类分析的的树形图（图 5）可看出 7 个不同产地样
品聚为 2 大类， 样品 1、3、6 间的距离及样品 2、4、5
间的距离小于 5 分别聚为一类，表明样品 1、3、6 之
间及样品 2、4、5 之间的化学组分及含量差异较小；
而这两大类样品间的距离较大，表明两类样品的化
学成分含量差异较大。 样品 7与样品 2、4、5聚成一
类，表明样品 7 与样品 2、4、5 的差异较小。 根据样
品来源信息（表 1）可知，距离小于 5 时能聚在一起
的样品 1、3、6 均采自楚雄南华县，2 和 4 采自具有
部分接壤的晋宁县和易门县； 距离小于 10 能聚在
一起的样品 5 和 7 均采自姚安地区，表明美味牛肝
菌积累的化学成分及含量与生长环境密切相关。
从不同产地美味牛肝菌菌柄聚类分析的树形
图（图 6）可看出，样品间距离小于 5 的 7 个不同产
地样品聚为 2 类，第一类包括样品 1、3、6，第二类包
括样品 2、4、5、7，两类样品间的距离较大，表明两类
样品间的化学组分含量差异较大。 与图 5 相比，菌
盖和菌柄均能聚为两大类， 但是聚类过程存在差
异，表明美味牛肝菌不同部位对营养物质的富集能
力不同。
3 结论
不同产地美味牛肝菌菌盖和菌柄的紫外光谱
共有峰反映出不同产地美味牛肝菌主要的化学组
分相似，而吸光度的差异反映了不同产地美味牛肝
菌对化学成分的积累不同，这与 Falandysz 等［26］研究
的不同产地美味牛肝菌对矿质元素积累不同的结
论相符。 聚类分析结果显示采自地理位置较近区域
的样品能聚在一起，表明美味牛肝菌的不同成分量
与其生长环境有关，即土壤环境、气候条件等比较
相似的地区美味牛肝菌化学成分积累较相似，而地
质地貌、土壤环境、气候条件等差异较大的地区化
学组分和含量差异较大。
应用紫外光谱法测定了 7 个不同产地美味牛
肝菌菌盖、菌柄的紫外指纹图谱，样品紫外图谱出
峰位置较相似，表明不同产地美味牛肝菌化学组分
相似；而紫外吸光度大小具有一定的差异，表明不
同产地美味牛肝菌化学成分含量不同。 菌盖、菌柄
紫外光谱数据转置后进行聚类分析，同一产地样品
聚类效果较好，可以根据美味牛肝菌不同部位（菌
盖、菌柄）的紫外指纹图谱结合聚类分析方法快速
区分不同产地的美味牛肝菌。 本研究为野生食用菌
的鉴别分类提供新思路。
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0 5 10 15 20 25
距离
4
5
2
7
1
6
3
样
品
图 5 不同产地美味牛肝菌菌盖聚类分析
图 6 不同产地美味牛肝菌菌柄聚类分析
0 5 10 15 20 25
距离
3
6
1
2
4
7
5
样
品
（下转第 2379页）
杨天伟，等：不同产地美味牛肝菌菌盖、菌柄的紫外光谱鉴别 2365
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（上接第 2365页）
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图 3 中央监控软件界面
3．2 鱼箱的监控及下位机的设计
信息可追溯及监控鱼箱的基础箱体内侧室内
装有 Server 网络发射端和鱼箱控制板，包括温湿度
传感器、摄像头以及供养泵的压力开关。 下位机主
要通过检测传感器的数据并进行转换 ， 其通过
DHT11 传感器检测温度和湿度，并传递给单片机转
换成数字信号，进而传递给服务端，通过网络传递
给客户端。系统终端下位机硬件部分以 LY－5189c52
为核心设计，利用 DHT11 传感器采集冷链物流的环
境特征数据（温度、湿度）并处理，实时图像监控采
用 bitmap 传送，通过 TTL 端口进行数据传送到嵌入
式系统， 并利用 GPRS数据分组功能接入互联网服
务器。
4 小结
通过分析水产品供应链的特点，提出适合中国
水产品冷链物流监控及可追溯的方法，设计了能够
实现保证存活率、温度监测、源头追溯等目标的多
功能可单独配送式鲜活水产品运输箱，有效衔接水
产品供应链的各个环节。 该设备可以实现对水产品
冷链物流的监控及可追溯，为水产品冷链物流监控
及可追溯实施的进一步研究提供了借鉴。
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