文瑞芝

摘要選取黑龍江、湖南、浙江等9省同一品種大豆經(jīng)硝酸消解后，采用火焰原子吸收法測定了其中7種礦物質(zhì)元素K、Mg、Ca、Fe、Cu、Mn、Na的含量，并運(yùn)用主成分分析法對結(jié)果進(jìn)行了統(tǒng)計分析，獲得2個主成分及相應(yīng)的主成分方程，詳盡地解釋了2個主成分的理化意義．結(jié)果表明2個主成分的數(shù)值大小與各省大豆礦物質(zhì)元素含量的高低一致．用主成分分析，更能清楚反映不同省份大豆礦物質(zhì)元素的含量的顯著差異性，是一種分析大豆多種礦物質(zhì)元素的有效方法．

關(guān)鍵詞火焰原子吸收；大豆；礦物質(zhì)元素；主成分分析

中圖分類號O657；S529 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號10002537（2012）05006004

大豆是重要的糧食和經(jīng)濟(jì)作物，含有豐富的蛋白質(zhì)、脂肪和微量元素等營養(yǎng)成分［12］．過去對大豆的研究多注重大豆中有機(jī)營養(yǎng)成分，對大豆中礦物質(zhì)營養(yǎng)成分的報道不多．各種礦物質(zhì)元素參與人體正常的新陳代謝、健康發(fā)育，是生命活動的物質(zhì)基礎(chǔ)［34］．研究表明大豆中的各種功能因子生理活性的高低與其所含微量元素的種類和含量密切相關(guān)［56］，但由于大豆的種植地域跨度大，不同種屬、種植條件、地域、土壤和水質(zhì)的不同，大豆中所含的微量元素的種類和含量可能會存在一定差異［711］．

主成分分析法是一種多元統(tǒng)計方法［1213］．在以礦物質(zhì)元素為變量的大豆樣本中，使用主成分分析法對變量進(jìn)行壓縮，用少量幾個主成分代替原變量，計算出主成分值并繪制主成分圖，據(jù)此按礦物質(zhì)元素含量特點對大豆產(chǎn)地進(jìn)行了分類分析，從而從大量龐雜無序的原始測量數(shù)據(jù)中揭示出不同產(chǎn)地礦物質(zhì)元素含量的差異性．

本文采用火焰原子吸收法系統(tǒng)研究了黑龍江、湖南等9省大豆中所含7種礦物質(zhì)元素K、Mg、Ca、Fe、Cu、Mn、Na的含量，并用主成分分析法對這7種元素含量進(jìn)行了計算分析，明確地揭示了各省大豆礦物質(zhì)元素特性，為各地大豆資源的開發(fā)和利用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)．用主成分分析法分析大豆礦物質(zhì)元素含量在國內(nèi)文獻(xiàn)鮮有報道．

1.1實驗材料與儀器

大豆樣品：精選黑龍江、湖南、海南、甘肅等9省的大豆，用水沖洗干凈后，用去離子水沖洗數(shù)次，放入烘箱中干燥至恒重，粉碎后過100目篩，備用．

儀器：GBCAvanta原子吸收/火焰分光光度計（澳大利亞GBC公司），測試條件見表1.

分析主成分方程并結(jié)合圖1和表4，可總結(jié)出以下礦物質(zhì)元素含量特征：

（1）大豆中Fe、K、Mg、Mn相對于Cu、Ca含量的關(guān)系可用第一主成分Y1表示．由于Y1方程中Fe、K、Mg、Mn的所有權(quán)系數(shù)為正且較大，對Y1正向影響較大，Cu、Ca的權(quán)系數(shù)為負(fù)，對Y1負(fù)向影響較大．大豆中Fe、K、Mg、Mn含量較大而Cu、Ca較小者Y1較大，反之較小．Y1值變化較大（-5＜Y1＜5）．Y1值最大的為浙江大豆（Y1＞4），這與Fe、Mn含量均為9省大豆之冠、K、Mg含量也較高、而Ca含量又是9省最低相吻合；Y1＞2的有山東大豆、河北大豆和內(nèi)蒙古大豆，這三省Fe、K、Mg、Mn含量相對較高，而Cu、Ca含量較低；黑龍江、四川、海南和湖南的Y1＜0，其中以湖南大豆的Y1最?。╕1＜-4），與其Fe含量最低、而Ca含量為9省最高和Cu含量較高結(jié)果一致．

（2）大豆中Na含量高低可用第二主成分Y2表示．由于Y2方程中Na的權(quán)系數(shù)為正且遠(yuǎn)大于其他，故Y2對Na含量非常敏感，山東大豆中Na含量最高，遠(yuǎn)高于其他省份大豆，故其Y2值最大（Y2=3.942），遠(yuǎn)大于其他Y2值．由于Y2方程中只有Fe的權(quán)系數(shù)為負(fù)，Y2值較小且為負(fù)值的省份，大豆中Fe含量一般較高．

3結(jié)論

本文采用火焰原子吸收法同時測定了黑龍江、湖南等9個省份大豆中K、Mg、Ca、Fe、Cu、Mn、Na共7種礦物質(zhì)元素的含量，并用主成分分析法對其進(jìn)行了分析．同一品種不同產(chǎn)地的大豆中的主要礦物質(zhì)K、Mg、Ca排序不因產(chǎn)地的變化而改變，含量隨產(chǎn)地的變化也不大，這表現(xiàn)出同一種大豆自身生長對主要礦物質(zhì)的需求是相對穩(wěn)定的．其他4中礦物質(zhì)Fe、Cu、Mn、Na的含量和排序都受產(chǎn)地的影響．由第一主成分Y1得到了Fe、K、Mg、Mn相對于Cu、Ca含量關(guān)系，第二主成分Y2揭示了各省大豆中Na含量高低．浙江大豆Y1最大（Y1＞4），F(xiàn)e、Mn含量最高，Ca含量又是9省最低；湖南大豆Y1最?。╕1＜-4），F(xiàn)e含量最低，而Ca含量為9省最高．山東大豆中Y2值最大，Na含量最高．主成分分析法簡單明了地揭示了7種礦物質(zhì)元素的含量隨產(chǎn)地不同有顯著差異，是一種分析大豆多種礦物質(zhì)元素含量的有效方法．

參考文獻(xiàn)：

［1］王秀榮，廖紅，何勇，等.不同大豆種質(zhì)材料蛋白質(zhì)和脂肪含量分析［J］.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2006，27（3）：1517.

［2］燕平梅，王文雅，芮玉奎，等.ICPMS/ICPAES快速測定東北大豆中有益元素和重金屬含量［J］.光譜學(xué)與光譜分析，2007，27（8）：16291631.

［3］鐘秀倩，鐘俊輝.微量元素與人體健康［J］.現(xiàn)代預(yù)防醫(yī)學(xué)，2007，34（1）：6769.

［4］萬婕，劉成梅，劉偉，等.電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法分析不同產(chǎn)地大豆中的礦物質(zhì)元素含量［J］.光譜學(xué)與光譜分析，2010，30（2）：543545.

［5］邱向梅.大豆中主要活性成分的開發(fā)和利用［J］.食品科學(xué)，2004，25（10）：385388.

［6］夏劍秋，張毅方.大豆中主要營養(yǎng)成分和微量元素的功能作用［J］.中國油脂，2007，32（1）：7072.

［7］董慕新，張輝.我國八省大豆主要礦物質(zhì)元素含量分布及相關(guān)性研究［J］.作物學(xué)報，1997，23（5）：550554.

［8］董慕新.我國大豆主要礦物質(zhì)元素含量及其地區(qū)差異［J］.生態(tài)農(nóng)業(yè)研究，1998，6（1）：2831.

［9］MEGELK.Ironavilabilityinplanttissuesironcholorosisoncalcareoussoils［J］.PlantandSoil，1994，165（2）：275283.

［10］姜孝成，陳益芳.苯乙酸浸種對“湘早秈1號”種子萌芽的影響［J］.湖南師范大學(xué)學(xué)報，1997，20（4）：7073.

［11］孫花，譚長銀，黃道友，等.土壤有機(jī)質(zhì)對土壤重金屬積累、有效性及形態(tài)的影響［J］.湖南師范大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報，2011，34（4）：8286.

［12］周紀(jì)勤，潘曉霞，殷彩霞，等.菊科植物水提物微量元素特征分析［J］.計算機(jī)與應(yīng)用化學(xué)，2000，17（6）：541544.

［13］杜建成.主成分分析法確定降水化學(xué)組分中主要污染物［J］.環(huán)境監(jiān)測管理與技術(shù)，1995，7（2）：3738.