基于气相色谱-离子迁移谱和偏最小二乘判别分析技术分析酵母-藿香复合对罗非鱼脱腥效果的影响

为探究酵母-藿香复合液对罗非鱼脱腥效果的影响,通过单因素及响应面实验优化脱腥工艺,采用气相色谱-离子迁移谱(gas chromatography ion mobility spectroscopy,GC-IMS)对脱腥前后罗非鱼肉挥发性成分进行鉴定,结合正交偏最小二乘判别分析(orthogonal partial least squares discriminant analysis,OPLS-DA)进行区分及差异分析。结果表明,在脱腥液质量浓度为2.1 g/100 mL,料液比为1∶3.09(g∶mL),浸泡时间为32 min条件下,腥度最低,感官评分最高。GC-IMS技术共检出22种挥发性物质,主要有醛类和醇类。经过脱腥后,醛类物质相对含量从50.64%降至40.82%,醇类物质从34.00%降至27.77%,根据气味阈值计算出相对气味活性值(relative odor activity value,ROAV)>1的物质有1-辛烯-3-醇、正己醇、庚醛、壬醛、辛醛、乙酸乙酯、乙酸己酯。通过OPLS-DA和变量投影重要性因子(variable importance in projection,VIP)筛选出5种关键腥味物质(VIP>1),分别是辛醛、壬醛、庚醛、1-辛烯-3-醇、正己醇,这些物质相互作用对罗非鱼腥味具有重要影响。

基于正交偏最小二乘判别分析电子束辐照对黄精抗氧化活性的影响

目的探究高能电子束辐照对黄精生物活性物质提取量及抗氧化活性的影响。方法采用不同剂量(0、2、4、6、8、10 kGy)辐照处理黄精,然后提取多糖、总黄酮,测定提取物含量及其1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基(DPPH·)、羟基自由基(·OH)、2,2’-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐[2,2’-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)ammonium salt,ABTS]阳离子自由基(ABTS^(+)·)清除率和Fe^(3+)还原能力。采用正交偏最小二乘判别分析(orthogonal partial least squares-discriminant analysis,OPLS-DA)建立基于黄精抗氧化活性指标的辐照处理判别模型,并采用变异权重参数值(variable importance in projection,VIP)结合T检验挖掘出差异显著指标。结果辐照剂量≥6 kGy时,多糖含量显著增加(P<0.05);辐照剂量≥4 kGy时,总黄酮含量显著增加(P<0.05);辐照处理可降低多糖和总黄酮提取液DPPH·的清除率,提高多糖和总黄酮提取液·OH清除率及Fe^(3+)还原能力,提高总黄酮提取液ABTS^(+)·清除率。通过构建辐照处理判别模型,可有效区分辐照处理所造成的差异,并筛选出总黄酮提取液·OH清除率和Fe^(3+)还原能力及多糖提取液DPPH·清除率为具有显著差异的指标。结论该研究证明电子束辐照剂量达到6 kGy时,多糖和总黄酮提取物含量达到较高值;10 kGy处理组和对照组抗氧活性差异最大。

基于偏最小二乘判别分析研究铜藻液体肥对3种蔬菜种子萌发和幼苗生长的影响

【目的】铜藻为沿海常见的低质海藻,为实现铜藻高质利用,以新鲜铜藻为原料制备铜藻液体肥,研究其对上海青、黄瓜和番茄等3种蔬菜种子萌发和幼苗生长的影响,并基于偏最小二乘判别分析(Partial least squares discriminant analysis,PLS-DA)探究铜藻液体肥增肥的生物学效应。【方法】采用酶法和发酵法2种工艺制备铜藻液体肥,并各设置5组稀释倍数(200倍、400倍、600倍、800倍和1 000倍)进行种子萌发试验和幼苗盆栽试验。【结果】(1)种子萌发试验中,发酵法制备铜藻液体肥的200倍液、600倍液在上海青种子萌发上效果最佳,发芽指数较空白组显著提高11.8%,较两组阳性对照分别提高1.9%和1.3%;发酵制备的200倍液对黄瓜种子萌发影响最好,发芽指数较空白和两组阳性对照均显著提高,增幅分别达33.0%、21.0%和6.7%;发酵制备的1 000倍液在番茄种子萌发上成效最佳,发芽指数较空白和两组阳性对照分别显著提升13.6%、14.4%和19.3%。(2)幼苗盆栽试验中,相关性分析结果表明各生长指标间普遍存在极显著正相关性,主成分分析(Principal component analysis, PCA)结果显示铜藻液体肥对3种蔬菜的影响作用各有差异,构建实验样品的PLS-DA模型分析不同制备方法的铜藻液体肥肥效并与阳性对照对比,结果表明发酵制备的400倍液对上海青幼苗促生效果最佳,各指标均显著高于阳性对照海藻肥,其中根鲜重提高最显著,增幅为144%;酶法制备的800倍液对黄瓜幼苗生长效果最好,各指标均显著高于阳性对照海藻肥,其中根长提高最显著,增幅为28%;发酵制备的600倍液对番茄幼苗作用效果最好,各指标均显著高于阳性对照海藻肥,其中株干重提高最显著,增幅为31%。【结论】铜藻液体肥具备很好的增肥生物学效应,发酵法制备的铜藻液体肥肥效普遍优于酶法制备,施用前者能提高种子萌发率,促进幼苗地上部分和地下部分的生长,以上结果为海藻液体肥的生产与应用提供科学数据。

基于正交偏最小二乘判别分析法分析茯砖茶和千两茶差异性品质成分

目的分析茯砖茶和千两茶品质成分的差异,为茯砖茶和千两茶品质鉴定和差异鉴别提供依据。方法以44个品质成分为指标并结合正交偏最小二乘判别分析法(orthogonal partial least squares discriminant analysis,OPLS-DA)分析,选取VIP(variable importance in projection)值大于1且具有显著差异的品质成分作为特征性差异成分。结果茯砖茶中除草酸外,其余各主要成分含量均高于千两茶。经OPLS-DA共识别出9种VIP值大于1的差异成分,其中水浸出物、茶多酚、咖啡碱、简单儿茶素和儿茶素为标志性差异品质成分。结论采用OPLS-DA分析茶叶样品品质成分,既可以对茯砖茶和千两茶进行鉴别区分,又可以筛选出两种茶类差异品质成分。

偏最小二乘判别分析在基因微阵列分型中的应用

目的由于疾病,特别是肿瘤的识别模型,其分型准确度对疾病的治疗和预后具有重要意义,因而,本研究探讨了基于基因表达谱的疾病分型识别模型建模方法。方法结合白血病基因表达谱数据分析,利用偏最小二乘判别分析(PLS-DA)对利用基因微阵列数据予以建立白血病分型模型,并与Golub等提出的建模方法相对照,比较它们的判别效果。结果基于偏最小二乘判别分析的白血病识别模型的拟合准确度和预测准确度均达到100%。结论研究表明,基于偏最小二乘判别分析的模型明显提高了白血病的分型正确率,无论是拟合精度,还是预测精度,均高于Golub等提出的方法。

不同产地甘草X-射线粉末衍射指纹图谱的偏最小二乘判别分析方法

采集不同产地来源的甘草样品的X-射线粉末衍射图谱,运用偏最小二乘判别分析(PLSDA)方法对其原始图谱进行潜在的差异信息判别。结果表明,PLSDA模型对不同产地来源的甘草药材鉴别正确率达到100%。以X-射线粉末衍射分析结合PLSDA方法快速、准确判别了不同产地来源及野生和家种甘草,为客观评价中药材的产地归属提供了一种新的方法和手段,在中药材质量鉴定领域具有广阔的应用前景。

中国文化产品出口模式特征——基于偏最小二乘判别分析的实证研究

文化产品兼具商品属性和社会意识形态属性,能有效提高国家经济实力和文化影响力。基于联合国教科文组织公布的2004-2013年十年间六个文化产品出口领域的面板数据,选取六个文化产品出口大国进行分析。采用主成分分析(PCA)和偏最小二乘判别分析(PLS-DA)进行模式识别,找出文化产品出口的典型模式及影响因素。PCA分析显示六国均具有各自的文化产品出口模式,且大体可分为三种模式;PLS-DA对三类模式进行进一步区分,所构建模型的R2X(cum), R2Y(cum)和Q2(cum)值分别为0.995,0.863,0.829,模型稳健性好(R2=0.869,Q2=0.850)。这三类文化产品出口模式分别为以英国、美国、德国为代表的"传承发展模式",以法国、新加坡为代表的"创新发展模式",以及以中国为代表的"工业制造模式"。造成出口模式差异的主要因素为视听与互动媒体、书籍与报刊、表演与庆典等领域。在模式分析的基础上提出,我国应进一步调整文化国际贸易的结构,拓宽文化产品类型,理顺国际贸易渠道,从以工业输出为主导的文化出口大国,向以价值输出为核心的文化出口强国转化。

基于偏最小二乘判别分析法识别陈皮醋制前后化学成分的变化

目的:考察陈皮醋制前后化学成分的变化,为陈皮醋制前后药效变化的物质基础研究提供依据。方法:按照《中药炮制学辞典》方法醋制陈皮,采用HPLC法结合偏最小二乘判别分析(PLS-DA)对陈皮醋制前后的样品进行多元统计分析,得到陈皮醋制前后主要差异成分的信息。结果:醋制前后15个保留时间下的色谱峰变量有显著性差异,初步识别其中2个相对含量升高的组分分别为芸香柚皮苷和橙皮苷。结论:陈皮醋制前后化学成分发生改变,芸香柚皮苷和橙皮苷可能为陈皮醋制后药效改变的物质基础,为阐明其在临床应用中药效变化提供了依据。

川芎饮片的HPLC指纹图谱建立、聚类分析及偏最小二乘判别分析

目的:建立川芎饮片的高效液相色谱(HPLC)指纹图谱,并进行聚类分析和偏最小二乘判别(PLS-DA)分析。方法:采用HPLC法,色谱柱为Waters Symmetry C_(18),流动相为乙腈-0.5%醋酸水溶液(梯度洗脱),流速为1 mL/min,检测波长为254 nm,柱温为30℃,进样量为10μL。以藁本内酯为参照,绘制21批样品(S1～S21)的HPLC图谱;采用《中药色谱指纹图谱相似度评价系统》(2012 A版)进行相似度评价,确定共有峰;采用SPSS 19.0软件进行聚类分析,并结合PLS-DA分析区分样品。结果:21批样品的HPLC图谱有25个共有峰,并指认了其中9个共有峰;相似度为0.769～0.989,其中基地、传统药用部位样品(S1～S10)相似度均大于0.970。21批样品可聚为3类,S1～S10聚为一类,S15～S16、S19～S20聚为一类,其余聚为一类。PLS-DA分析确定了11个分类标志物,并指认了阿魏酸、阿魏酸松柏酯、正丁基苯酞、藁本内酯、洋川芎内酯A等5个色谱峰,这5个色谱峰可有效区分非市售、基地样品(S1～S10)与市售、非基地样品(S11～S21),与聚类分析结果一致。结论:所建指纹图谱、聚类分析及PLS-DA分析结果可为川芎饮片的质量评价提供参考。

低聚糖和多酚结合偏最小二乘判别分析鉴别油菜蜜产地

采用气相色谱-串联质谱技术测定油菜蜜中6 种低聚糖成分,高效液相色谱-串联质谱技术测定油菜蜜中18种酚酸物质,并结合偏最小二乘判别分析(partial least square-discrimination analysis,PLS-DA)对来自湖北钟祥市、江苏盐城市、青海刚察县3个具有显著地理、气候、环境差异的51 个油菜蜜样本进行产地鉴别。方差分析结果显示:3个产地油菜蜜中松二糖含量具有显著性差异,且青海刚察油菜蜜低聚糖含量相对偏高;油菜蜜的18种多酚类物质中大多数具有显著的地理差异性且湖北钟祥的油菜蜜中多酚含量相对偏高。多元统计分析结果显示多酚具有显著的地理特征性。油菜蜜中低聚糖和多酚的含量结合PLS-DA产地鉴别的预测精度可达到97%。

基于正交偏最小二乘判别分析探究^(60)Co-γ辐照 对羊肚菌采后低温贮藏品质的影响

目的:探究^(60)Co-γ辐照处理对采后低温贮藏期间羊肚菌保鲜效果的影响。方法:以黑脉羊肚菌为试材,分别用实际吸收剂量1.64、2.18、2.43 kGy和2.93 kGy进行辐照处理,测定低温贮藏期间其感官品质和理化指标的变化。采用正交偏最小二乘判别分析(orthogonal partial least squares-discriminant analysis,OPLS-DA)建立基于羊肚菌理化品质指标的辐照处理判别模型,并采用变异权重参数值(variable importance in the projection,VIP)筛选差异显著指标。结果:经不同辐照剂量处理后,羊肚菌在4℃贮藏条件下其感官品质和理化特性呈现不同的变化规律。贮藏5 d后,与对照组相比,1.64 kGy和2.18 kGy辐照处理能提高过氧化氢酶活力、总酚含量和类黄酮含量,降低丙二醛含量、多酚氧化酶活力和过氧化物酶活力,有效延缓褐变和软化现象,其中1.64 kGy剂量处理保鲜效果最好(P<0.05),而2.43 kGy和2.93 kGy辐照处理样品则在贮藏末期品质劣变加剧。通过构建辐照处理判别模型,有效区分样品因辐照处理所造成的差异,并筛选出过氧化氢酶和过氧化物酶活力为相应的差异显著指标。结论:1.64 kGy和2.18 kGy辐照处理可明显延缓羊肚菌采后品质的劣变,且1.64 kGy处理组和对照组差异最大;OPLS-DA法能有效区分不同处理的样品组。

正交偏最小二乘判别分析法研究赤芍标准汤剂指纹图谱

目的:建立赤芍标准汤剂HPLC指纹图谱,分析内蒙古、山西、吉林产区赤芍以及内蒙古野生和栽培赤芍制成标准汤剂后的质量差异性。方法:采用HPLC法建立20批赤芍饮片标准汤剂指纹图谱,结合相似度评价、聚类分析、主成分分析、正交偏最小二乘判别分析法探讨各地区赤芍以及野生和栽培赤芍的质量差异。结果:建立了赤芍标准汤剂指纹图谱,标定10个共有峰,指认其中4个成分;20批样品与对照图谱的相似度>0.900;聚类结果显示除S19号样品外,其余样品可按产区以及是否野生聚为4类;正交偏最小二乘判别分析筛选出栽培、野生赤芍的差异性成分为芍药内酯苷、芍药苷、苯甲酸、没食子酸。结论:不同产地赤芍标准汤剂差异较大,该研究建立的方法可为赤芍的质量研究和临床用药提供参考。

近红外光谱技术结合偏最小二乘判别分析检测三七品质

目的通过近红外光谱技术实现不同等级三七样品的快速鉴别。方法采集等级A(20头)、等级B(30头)、等级C(40头)、等级D(60头)4种不同等级三七样品的近红外光谱,构建偏最小二乘判别分析(partial least squares discriminant analysis,PLS-DA)分类器模型鉴别4种等级的三七样品,同时为了减近红外光谱中的冗余波长变量,进一步优化模型的判别结果,利用竞争自适应重加权采样(competitive adaptive reweighted sampling,CARS)算法提取近红外光谱中的特征变量。结果所构建的PLS-DA分类器模型对等级C和等级D的三七样品,鉴别准确率达到100%,但是对于等级A和等级B的三七样品因为存在误判,鉴别准确率仅为0%和20%。经过CARS算法提取近红外光谱特征变量后,光谱变量数大幅减少,从1557个变量下降到78个变量。以优选后的特征变量构建的CARS-PLS-DA分类器模型更加简化,对4种等级三七样品的预测均方根误差均明显下降,说明模型的预测分类变量更接近真实的分类变量,鉴别结果更加准确。同时,对4种等级三七样品的鉴别准确率显著上升,其中对于等级C和等级D的鉴别准确率为100%,对于等级B的鉴别准确率从20%提升到100%,等级A鉴别准确率从0%提升到75%。结论所构建的CARS-PLS-DA分类器模型对4种等级的三七样品具有更好的鉴别效果,可以实现不同等级三七的品质鉴定。

基于核磁共振氢谱及偏最小二乘判别分析法的红木快速识别模型的建立与应用

以核磁共振技术为基础,采用核磁共振氢谱(1H NMR)对奥氏黄檀、巴里黄檀、交趾黄檀、刺猬紫檀、大果紫檀和檀香紫檀6类国标红木及胶漆树、染料紫檀2类混淆品的甲醇超声提取液进行检测分析,并结合聚类分析法、主成分分析法(PCA)和偏最小二乘判别分析法(PLS-DA)等模式识别方法对其进行快速鉴别。结果显示,利用PLS-DA法建立的模型前3个主成分累积贡献率达79%,能将国标红木与混淆品进行有效区分,且能大致区分不同种类的国标红木。该方法快速、高效,在红木快速鉴别分析中具有较大的潜力。

近红外光谱结合偏最小二乘判别分析区分造纸法再造烟叶产品

本文采集162个造纸法再造烟叶产品的近红外光谱,结合偏最小二乘判别分析(PLS-DA)建立了再造烟叶产品的分类模型,实现了不同牌号再造烟叶产品的快速分类,并对45个预测集样品的牌号进行了分类预测。所建模型对校正集和预测集的预测正确率分别为100.0%和95.5%,与主成分分析(PCA)相比,PLS-DA对不同牌号再造烟叶产品的分类具有更好的效果。该模型为不同牌号再造烟叶产品分类提供了一种新的快速鉴别分析的方法,同时可初步监测再造烟叶产品的质量稳定性。

基于GC-MS结合偏最小二乘判别分析的薰衣草精油指纹图谱研究

建立气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术测定薰衣草精油的方法,分析了新疆法国蓝和C-197(2)2个不同品种的21批薰衣草精油样品,并基于该方法建立了薰衣草精油的指纹图谱。以GC-MS结合保留指数对复杂未知物进行定性分析,共确定了26个共有峰。采用偏最小二乘判别分析(PLS-DA)对训练集样本进行模式识别,根据模型的变量权重系数(VIP)筛选出了对品种的分类具有较大贡献的潜在标志物。并通过PLS-DA模型对7个未知样品进行预测,2个品种的薰衣草精油的均方根预测偏差(RMSPE)均为0.1323,模型对验证集中薰衣草样本的判别准确率为100%。结果表明:该方法精密度好,简单快速,为新疆薰衣草精油的品种鉴定与质量评估提供了可靠的依据。

密蒙花中4种成分的含量测定及其主成分、偏最小二乘判别分析

目的建立同时测定密蒙花药材中4种成分含量的方法,并进行主成分分析(principal component analysis,PCA)和偏最小二乘判别分析(partial least squares discriminant analysis,PLS-DA)。方法采用超高效液相色谱法,色谱柱为Waters ACQUITY UPLC BEH C18,流动相为乙腈-0.1%磷酸溶液(梯度洗脱),流速为0.15 mL/min,检测波长为330 nm,柱温为30℃,进样量为2μL。采用SIMCA 14.1统计软件对含量测定结果进行PCA和PLS-DA研究。结果4种指标性成分的线性、分离度、稳定性、重复性与精密度良好;24批药材样品有2个主成分,PLS-DA分析确定了2个分类标志物。结论本研究建立的方法的精密度、稳定性、重复性均较好,可用于密蒙花药材中4种成分含量的同时测定;不同产地的密蒙花药材质量差异较大。

偏最小二乘判别分析法在九一丹外用治疗浆细胞性乳腺炎中的安全性分析

目的应用偏最小二乘判别分析(partial least-squares discriminant analysis,PLSDA)法评估九一丹外用治疗浆细胞性乳腺炎的安全性及其临床价值。方法观察50例九一丹外用治疗浆细胞性乳腺炎患者在用药前、用药后第4天、停药第1、14天检测的血尿生化指标;在用药前、用药后第1、4、7天、停药第1、14天检测患者血汞、尿汞,并于停药第28天和停药3个月检测患者尿汞含量。并在用药前、用药后第1、4、7天及停药第1天记录创面情况,用药量及用药天数。在筛选到有重要影响的安全性指标后,PLSDA建立影响因素的潜在安全性判别模型,采用ROC曲线下面积评估模型的适用性,并使用变量重要性投影(variable importance in the projection,VIP)评价潜在的重要影响因素。结果九一丹外用治疗浆细胞性乳腺炎对尿β2-微球蛋白(β2-MG)、尿N-乙酰-β氨基葡萄糖苷酶(NAG)、24 h尿蛋白及α1微球蛋白(α1-MG)影响较大;PLSDA判别模型预测准确率为74.00%,模型的特异度、灵敏度及ROC曲线下面积分别为0.7826、0.7037及0.8084。通过模型筛选到3个对潜在安全性具有较大影响的因素:用药前疮腔体积、用药天数和用药量。结论PLSDA法能够用于分析中医临床的相关信息,筛选出九一丹外用安全性监测的主要指标为尿β2-MG和尿NAG;用药量和用药时间是影响血汞、尿汞的最主要因素,依据这两大因素建立的九一丹治疗浆细胞性乳腺炎安全性分级仿真模型能在一定程度上评估临床九一丹外用的安全性。

基于联合区间偏最小二乘判别分析的猪肉近红外光谱定性建模分析

为解决偏最小二乘判别分析（PLSDA）建模时光谱区域中的噪声及冗余信息干扰问题，提出一种基于联合区间偏最小二乘判别分析（SiPLSDA）算法，并将该算法应用于猪肉近红外光谱的定性建模分析。SiPLSDA利用联合区间偏最小二乘回归（SiPLS）进行光谱特征区域筛选，在筛选出来的光谱区域内建立数据的定性预测模型。采用AntarisⅡ快速傅里叶变换近红外光谱分析仪获取波数范围为10000～4000cm^-1的猪肉样本近红外光谱，采用标准正态变量变换（SNV）进行近红外光谱的预处理，用SiPLSDA建立猪肉近红外光谱的定性模型。实验结果表明，SiPLSDA建立的预测模型对猪肉储藏时间的识别率达到93．94％，高于基于全光谱区域建立的PLSDA预测模型的识别率。

偏最小二乘判别分析结合F-score用于蛋白质组学质谱数据的特征筛选(英文)

提出了一种基于偏最小二乘判别分析和F-score的特征筛选方法,并将其用于蛋白质组学质谱数据分析。该方法主要包含3个步骤:(1)用LIMPIC算法对原始数据进行预处理;(2)计算每个变量的F-score值并将所有变量按F-score值降底的顺序排列;(3)采用偏最小二乘判别分析交互检验按前向选择法选择最佳变量子集。用本方法对一组结肠癌数据进行分析,最终从原始的16331个质荷比变量中选择了8个特征质荷比作为潜在的生物标记物。用所选择的特征对独立测试集的样本进行判别,其灵敏度和特异性分别达到了95.24%和100%。结果表明,所提出的方法可用于蛋白质组学质谱数据的特征筛选及样本分类。