Páfrányok teljes poliszacharidtartalmának gyors meghatározása Fourier-transzformációs infravörös spektroszkópiával és a parciális legkisebb négyzetek módszerével kombinálva
A Pteridium aquilinum (L.) Kuhn var. latiusulum (Desv) Underw, a Pteridiaceae családba tartozó Pteridium nemzetségbe tartozó növény, amely zsenge leveleiről és száráról ismert. Ökölzöldség, Ruyi zöldség, sárkánykarom zöldség stb. néven is ismert. A hegyekben, erdőkben és vadonban való növekedésének köszönhetően zöld, természetes és környezetszennyezéstől mentes. Ezen túlmenően, ízletes, ropogós és frissítő íze van, amelyet az emberek mélyen szeretnek. A páfrányfenyők különböző tápanyagokban, valamint terpénekben, flavonoidokban, poliszacharidokban és egyéb kémiai összetevőkben gazdagok. Kapcsolódó tanulmányok kimutatták, hogy a poliszacharidok egyedülálló farmakológiai hatásokkal rendelkeznek, különböző gyógyászati és egészségügyi funkciókkal, mint például a vércukorszint csökkentése, antioxidáció és a szervezet immunrendszerének javítása, és magas gyógyászati értékkel bírnak. A páfrányok teljes poliszacharidtartalma az egyik fontos mutató a páfrányok minőségének értékelésére. A páfrányok teljes poliszacharidtartalmának meghatározására szolgáló hagyományos módszerek közé tartozik az antron-kénsavas módszer és a fenol-kénsavas módszer. Ez a fajta módszer azonban nagy mennyiségű kémiai reagenseket igényel, hosszú időt vesz igénybe a kimutatás, és magas technikai követelményeket támaszt az ellenőrökkel szemben. A páfrányok ipari gyártási folyamatában a nagyszámú nyersanyag gyors kimutatási igényeit már nem tudja kielégíteni. Ezért sürgősen ki kell dolgozni egy gyors, környezetbarát és könnyen kezelhető módszert a páfrányok teljes poliszacharidtartalmának meghatározására.
Az elmúlt években a Fourier-transzformációs közép-infravörös spektroszkópia (FTIR) technológiát kemometriai módszerekkel kombinálva alkalmazták a növényekben lévő vegyületek tartalmának gyors előrejelzési modelljének megalkotására a kapcsolódó összetevők roncsolásmentes mennyiségi elemzésében. A páfrányok összes poliszacharidjának kvantitatív elemzéséről azonban még nem számoltak be e technológia alkalmazásával.
Ennek fényében ez a tanulmány a Fourier-transzformációs infravörös spektroszkópiai elemzési technológiát alkalmazta kemometriai módszerekkel kombinálva, hogy megvizsgálja a különböző spektrális előfeldolgozási módszerek és a különböző karakterisztikus sávok kiválasztásának hatását a mennyiségi elemzésükre. A páfrányok teljes poliszacharidtartalmának gyors előrejelzési modelljét állítottuk fel, amely módszert biztosít a páfrányok poliszacharidtartalmának gyors kimutatására.

 

Ebben a kísérletben Fourier-transzformációs infravörös spektrumokat gyűjtöttek a páfrányporról, és létrehoztak egy részleges legkisebb négyzetek modellt a páfrány teljes poliszacharidtartalmának előrejelzésére. A teljes külső mintavizsgálat elvégzésekor a páfrányok teljes poliszacharidtartalmának előrejelzési hibája mindössze -0,35% és 0,31% között van. Ez a modell jó előrejelzési teljesítményt nyújt. A hagyományos poliszacharidtartalom-meghatározási módszerekkel összehasonlítva ez a módszer egyszerű minta-előkezeléssel, gyors és kényelmes működéssel, pontos és megbízható eredményekkel és jó gyakorlatiassággal rendelkezik. Használható a páfrányok teljes poliszacharidtartalmának gyors meghatározására, ami megfelelhet a páfrányok iparosításának igényeinek, és elősegítheti annak alkalmazását a gyakorlati termelésben. Ugyanakkor referenciaként szolgálhat más növények poliszacharidtartalom-meghatározási módszereihez.