不同产地羊肉稳定同位素特征差异及其溯源应用
发布时间：2022-01-11 10:07
为了探讨稳定同位素碳、氮、氧、氢对羊肉产地溯源的可行性,本研究分别从内蒙古、新疆、宁夏、新西兰、意大利5个地区采集羊肉样品,利用稳定同位素比率质谱仪（IRMS）测定脱脂羊肉的碳、氮、氧、氢稳定同位素比值(δ13C、δ15N、δ2H、δ18O),结合多元统计学方法对不同地区间脱脂羊肉的δ13C、δ15N、δ2H、δ18O值组成特征及变化规律进行分析。结果表明,δ13C值在5个地区间均存在显著性差异,而δ15N值和δ18O值除了在新西兰和意大利2个地区差异不显著外,在其他地区差异均显著;δ2H值仅在宁夏和新疆地区间以及内蒙古和新西兰地区间差异不显著。结合Fisher判别分析发现,利用δ13C、δ15N、δ2H、δ18O值可以实现对羊肉产地区分,...
【文章来源】：核农学报. 2020,34(S1)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
脱脂羊肉稳定同位素比值聚类分析结果
利用稳定同位素质谱仪测定内蒙古、新疆、宁夏、新西兰、意大利5个地区羊肉样品的稳定同位素比值，通过比较分析发现各指标在不同地区间存在一定的差异。由图1-A可知，5个地区间羊肉样品的δ13C值由大到小依次是：宁夏>新疆>内蒙古>意大利>新西兰，且δ13C值在5个地区间差异显著。其中宁夏、新疆地区羊肉样品的δ13C值范围为-16.60‰～-12.71‰,明显高于内蒙古、意大利、新西兰3个地区羊肉样品的δ13C值(范围为-27.70‰～-22.62‰)。由图1-B可知，5个地区间羊肉样品的δ15N值由大到小依次是：内蒙古>意大利>新西兰>新疆>宁夏，其中新西兰和意大利2个地区羊肉样品的δ15N值差异不显著，内蒙古、新疆、宁夏3个地区羊肉样品的δ15N值差异显著，且内蒙古地区羊肉样品的δ15N值最高，均值为8.29‰,宁夏地区羊肉样品的δ15N值最低，为3.33‰。由图1-C可知，5个地区间羊肉样品的δ2H值由大到小依次是：意大利>内蒙古>新西兰>宁夏>新疆，其中意大利地区羊肉样品的δ2H值为 -91.56‰, 显著高于其他4个地区。宁夏和新疆地区羊肉样品的δ2H值差异不显著，其值范围为-154.18‰～-149.46‰;内蒙古和新西兰地区羊肉样品的δ2H值差异也不显著，其值范围为-138.76‰～-131.32‰。 由图1-D可知，5个地区间羊肉样品的δ18O值由大到小依次是：内蒙古>新西兰>意大利>宁夏>新疆，其中新西兰和意大利2个地区羊肉样品的δ18O值差异不显著，内蒙古、新疆、宁夏3个地区羊肉样品的δ18O值差异显著，且内蒙古地区羊肉样品的δ18O值最高，为22.78‰,新疆地区羊肉样品的δ18O值最低，为7.28‰。总体而言，δ13C值在5个地区间均存在显著差异，而δ15N值和δ18O值除了在新西兰和意大利2个地区差异不显著外，在其他地区差异均显著，δ2H值在宁夏和新疆地区以及内蒙古和新西兰地区间差异不显著。
动物组织中δ13C值主要受其饲料中C3、C4植物比例的影响[17],其中C3植物的δ13C值为-32‰～-21‰,C4植物的δ13C值为-19‰～-12‰[18],C3、 C4植物同位素的差异通过食物链传递给动物，从而导致动物组织中δ13C值出现差异。本研究中宁夏和新疆地区羊肉样品的δ13C值范围为-16.60‰～-12.71‰,内蒙古、意大利、新西兰地区羊肉样品的δ13C值范围为-27.70‰～-22.62‰,因此判定宁夏和新疆地区的羊饲料中C4植物含量较高；而内蒙古、意大利、新西兰这3个地区的羊饲料中C3植物含量较高。孙淑敏等[19]通过分析牧区和农区脱脂羊肉中的δ13C值发现，牧区内蒙古锡林郭勒盟脱脂羊肉的δ13C值为-21.60‰, 且该地区的羊饲料以C3植物为主，与本研究结果相一致。Erasmus等[14]分析了南非7个不同植被类型农场羊的稳定同位素碳、氮，发现羊肉的δ13C值与羊饲料中C3和C4植物比例呈显著相关性；孙丰梅等[18]和王慧文等[20-21]通过研究日粮对牛肉和鸡肉中稳定碳同位素的影响发现，牛肉中δ13C值随着牛饲料中C4植物比例的增大而升高，鸡肉中δ13C值受日粮中玉米含量的影响。这些结果均表明不同地区羊喂养体系的不同可能导致羊肉中δ13C值存在差异，此外也可通过测定羊肉样品中的δ13C值来预测不同地区羊饲料的主要成分。动物组织中δ15N值受土壤状况、气候条件、化学肥料、植物类型等多种因素的影响，一般有机肥料的使用会增加植物和土壤中15N含量，而化学肥料的使用会降低15N含量[15];同时动物组织中15N值含量与所食牧草区域固氮类植物相关，通常固氮类豆科植物的15N值低于非固氮植物[22-23]。本研究中内蒙古地区羊肉样品中δ15N值显著高于其他地区，表明该地区羊饲料中非固氮植物含量较高，此外该地区生长的牧草通常以动物粪便等有机肥为主要肥料，导致其土壤和牧草中δ15N值较高，进而该地区羊肉样品的δ15N值显著高于其他地区。
【参考文献】：
期刊论文
[1]稳定同位素指纹分析在车厘子产地溯源中的应用[J]. 金俊,郑方媛,周秀雯,潘家荣. 核农学报. 2020(08)
[2]牦牛肉中稳定同位素指纹特征及影响因素[J]. 郭波莉,魏益民,魏帅,孙倩倩,张磊,师振强. 中国农业科学. 2018(12)
[3]新疆南疆不同品种绵羊肉品质的比较[J]. 古扎力孜克·肉孜,王文静,王伟华. 塔里木大学学报. 2018(02)
[4]稳定同位素技术在蜂蜜真实性溯源中的研究进展[J]. 佘僧,李熠,宋洪波,陈兰珍. 食品工业科技. 2018(17)
[5]基于稳定同位素比率差异的西湖龙井茶产地溯源分析[J]. 王洁,石元值,张群峰,倪康,伊晓云,马立锋,阮建云. 同位素. 2016(03)
[6]稳定同位素技术在中药产地溯源方面的应用研究进展[J]. 王黎明,吴浩,林光辉. 同位素. 2015(04)
[7]利用稳定同位素进行牛肉产地溯源的研究[J]. 吕军,王东华,杨曙明,赵燕. 农产品质量与安全. 2015(03)
[8]稳定性碳、氮、氢同位素在牦牛产地区分中的应用[J]. 项洋,郝力壮,牛建章,张晓卫,柴沙驼. 食品科学. 2015(12)
[9]日粮与牛组织中稳定性碳同位素的相关性研究[J]. 孙丰梅,王慧文,石光雨,杨曙明. 草业学报. 2012(02)
[10]不同地域牛尾毛中稳定同位素指纹差异分析[J]. 刘晓玲,郭波莉,魏益民,师俊玲,孙淑敏. 核农学报. 2012(02)
硕士论文
[1]内蒙古绵羊肉碳氮稳定同位素产地溯源可行性[D]. 王燕.内蒙古农业大学 2018
本文编号：3582596
【文章来源】：核农学报. 2020,34(S1)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
脱脂羊肉稳定同位素比值聚类分析结果
利用稳定同位素质谱仪测定内蒙古、新疆、宁夏、新西兰、意大利5个地区羊肉样品的稳定同位素比值，通过比较分析发现各指标在不同地区间存在一定的差异。由图1-A可知，5个地区间羊肉样品的δ13C值由大到小依次是：宁夏>新疆>内蒙古>意大利>新西兰，且δ13C值在5个地区间差异显著。其中宁夏、新疆地区羊肉样品的δ13C值范围为-16.60‰～-12.71‰,明显高于内蒙古、意大利、新西兰3个地区羊肉样品的δ13C值(范围为-27.70‰～-22.62‰)。由图1-B可知，5个地区间羊肉样品的δ15N值由大到小依次是：内蒙古>意大利>新西兰>新疆>宁夏，其中新西兰和意大利2个地区羊肉样品的δ15N值差异不显著，内蒙古、新疆、宁夏3个地区羊肉样品的δ15N值差异显著，且内蒙古地区羊肉样品的δ15N值最高，均值为8.29‰,宁夏地区羊肉样品的δ15N值最低，为3.33‰。由图1-C可知，5个地区间羊肉样品的δ2H值由大到小依次是：意大利>内蒙古>新西兰>宁夏>新疆，其中意大利地区羊肉样品的δ2H值为 -91.56‰, 显著高于其他4个地区。宁夏和新疆地区羊肉样品的δ2H值差异不显著，其值范围为-154.18‰～-149.46‰;内蒙古和新西兰地区羊肉样品的δ2H值差异也不显著，其值范围为-138.76‰～-131.32‰。 由图1-D可知，5个地区间羊肉样品的δ18O值由大到小依次是：内蒙古>新西兰>意大利>宁夏>新疆，其中新西兰和意大利2个地区羊肉样品的δ18O值差异不显著，内蒙古、新疆、宁夏3个地区羊肉样品的δ18O值差异显著，且内蒙古地区羊肉样品的δ18O值最高，为22.78‰,新疆地区羊肉样品的δ18O值最低，为7.28‰。总体而言，δ13C值在5个地区间均存在显著差异，而δ15N值和δ18O值除了在新西兰和意大利2个地区差异不显著外，在其他地区差异均显著，δ2H值在宁夏和新疆地区以及内蒙古和新西兰地区间差异不显著。
动物组织中δ13C值主要受其饲料中C3、C4植物比例的影响[17],其中C3植物的δ13C值为-32‰～-21‰,C4植物的δ13C值为-19‰～-12‰[18],C3、 C4植物同位素的差异通过食物链传递给动物，从而导致动物组织中δ13C值出现差异。本研究中宁夏和新疆地区羊肉样品的δ13C值范围为-16.60‰～-12.71‰,内蒙古、意大利、新西兰地区羊肉样品的δ13C值范围为-27.70‰～-22.62‰,因此判定宁夏和新疆地区的羊饲料中C4植物含量较高；而内蒙古、意大利、新西兰这3个地区的羊饲料中C3植物含量较高。孙淑敏等[19]通过分析牧区和农区脱脂羊肉中的δ13C值发现，牧区内蒙古锡林郭勒盟脱脂羊肉的δ13C值为-21.60‰, 且该地区的羊饲料以C3植物为主，与本研究结果相一致。Erasmus等[14]分析了南非7个不同植被类型农场羊的稳定同位素碳、氮，发现羊肉的δ13C值与羊饲料中C3和C4植物比例呈显著相关性；孙丰梅等[18]和王慧文等[20-21]通过研究日粮对牛肉和鸡肉中稳定碳同位素的影响发现，牛肉中δ13C值随着牛饲料中C4植物比例的增大而升高，鸡肉中δ13C值受日粮中玉米含量的影响。这些结果均表明不同地区羊喂养体系的不同可能导致羊肉中δ13C值存在差异，此外也可通过测定羊肉样品中的δ13C值来预测不同地区羊饲料的主要成分。动物组织中δ15N值受土壤状况、气候条件、化学肥料、植物类型等多种因素的影响，一般有机肥料的使用会增加植物和土壤中15N含量，而化学肥料的使用会降低15N含量[15];同时动物组织中15N值含量与所食牧草区域固氮类植物相关，通常固氮类豆科植物的15N值低于非固氮植物[22-23]。本研究中内蒙古地区羊肉样品中δ15N值显著高于其他地区，表明该地区羊饲料中非固氮植物含量较高，此外该地区生长的牧草通常以动物粪便等有机肥为主要肥料，导致其土壤和牧草中δ15N值较高，进而该地区羊肉样品的δ15N值显著高于其他地区。
【参考文献】：
期刊论文
[1]稳定同位素指纹分析在车厘子产地溯源中的应用[J]. 金俊,郑方媛,周秀雯,潘家荣. 核农学报. 2020(08)
[2]牦牛肉中稳定同位素指纹特征及影响因素[J]. 郭波莉,魏益民,魏帅,孙倩倩,张磊,师振强. 中国农业科学. 2018(12)
[3]新疆南疆不同品种绵羊肉品质的比较[J]. 古扎力孜克·肉孜,王文静,王伟华. 塔里木大学学报. 2018(02)
[4]稳定同位素技术在蜂蜜真实性溯源中的研究进展[J]. 佘僧,李熠,宋洪波,陈兰珍. 食品工业科技. 2018(17)
[5]基于稳定同位素比率差异的西湖龙井茶产地溯源分析[J]. 王洁,石元值,张群峰,倪康,伊晓云,马立锋,阮建云. 同位素. 2016(03)
[6]稳定同位素技术在中药产地溯源方面的应用研究进展[J]. 王黎明,吴浩,林光辉. 同位素. 2015(04)
[7]利用稳定同位素进行牛肉产地溯源的研究[J]. 吕军,王东华,杨曙明,赵燕. 农产品质量与安全. 2015(03)
[8]稳定性碳、氮、氢同位素在牦牛产地区分中的应用[J]. 项洋,郝力壮,牛建章,张晓卫,柴沙驼. 食品科学. 2015(12)
[9]日粮与牛组织中稳定性碳同位素的相关性研究[J]. 孙丰梅,王慧文,石光雨,杨曙明. 草业学报. 2012(02)
[10]不同地域牛尾毛中稳定同位素指纹差异分析[J]. 刘晓玲,郭波莉,魏益民,师俊玲,孙淑敏. 核农学报. 2012(02)
硕士论文
[1]内蒙古绵羊肉碳氮稳定同位素产地溯源可行性[D]. 王燕.内蒙古农业大学 2018
本文编号：3582596
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