王元忠，赵艳丽，张 霁，金 航

云南省农业科学院药用植物研究所，云南 昆明 650200

近红外光谱信息筛选在玛咖产地鉴别中的应用

王元忠，赵艳丽，张 霁，金 航*

云南省农业科学院药用植物研究所，云南 昆明 650200

食药植物玛咖富含多种营养成分，极具药用价值。采用近红外漫反射光谱，对采自秘鲁及云南共139份玛咖样品进行产地鉴别。采用多元信号校正结合二阶导数和Norris平滑预处理光谱，利用光谱标准偏差初步选择光谱波段(7 500～4 061 cm-1)，结合主成分-马氏距离(principal component analysis-mahalanobis distance，PCA-MD)筛选出适宜的主成分数为5。基于所筛选的光谱波段及主成分数，利用“模群迭代奇异样本诊断”方法剔除2个异常样品后，分别采用竞争自适应重加权法(competitive adaptive reweighted sampling，CARS)、蒙特卡洛-无信息变量消除法(monte carlo-uninformative variable elimination，MC-UVE)、遗传算法(genetic algorithm，GA)和子窗口重排(subwindow permutation analysis，SPA)四种方法筛选光谱变量信息，利用模型集群分析(model population analysis，MPA)思想对所筛选的光谱变量信息进行评价。结果显示，RMSECV(SPA)>RMSECV(CARS)>RMSECV(MC-UVE)>RMSECV(GA)，分别为2.14，2.05，2.02，1.98，光谱变量数分别为250，240，250和70。采用偏最小二乘判别分析法(partial least squares discriminant analysis，PLS-DA)对四种方法筛选的光谱变量建立判别模型，随机选择97份样品作为建模集，其余40份样品作为验证集。通过R2，RMSEC和RMSEP分析可知，R2： GA>MC-UVE>CARS>SPA，RMSEC和RMSEP： GA

玛咖； 近红外光谱； 鉴别； 光谱信息筛选； 模型集群分析

引 言

玛咖(LepidiummeyeniiWalp.)为十字花科(Cruciferae)独荇菜属(Lepidium)植物，常用名Maca(音译“玛咖”)，又名Maka，Maca-maca，Peruvian ginseng，Maino，Ayakwillku，Ayakchichira等，原产于海拔3 500～4 500 m的南美洲安第斯山区，现主要分布于秘鲁中部的Puna生态区和秘鲁东南部城市Puno[1-2]。玛咖块根可药食两用，极具营养价值和经济价值，富含蛋白质、人体必需氨基酸、矿物质和多种维生素，在安第斯山区已有悠久的使用历史。研究发现玛咖……