阿尔巴斯山羊是内蒙古白绒山羊的典型代表之一，是独特的生态环境和多年系统选育出的国产绒肉兼优山羊品种。阿尔巴斯山羊绒荣获意大利“柴格纳”奖，并被列入国家首批动物遗传资源保护名录一级保护品种。2021年鄂托克旗所产的阿尔巴斯山羊肉入选首批《中欧地理标志协定》认证产品，为我国羊肉首例。
羊肉和牛肉矿物质受品系、产地、物种、饲养方式（放牧和舍饲）等多种因素影响。
内蒙古农业大学食品科学与工程学院的董鑫、白扬、郭军*等以内蒙古鄂尔多斯市阿尔巴斯山羊为研究对象，以周边地区山羊和绵羊作为对照，对28 种常量和微量元素进行测定。使用化学计量学进行聚类分析及描述性统计，揭示阿尔巴斯山羊矿物质组成的独特性，丰富其矿物质指纹数据，以期为内蒙古羊肉产业的可持续发展提供理论支持。
1 阿尔巴斯山羊与其他4 个品系山羊、绵羊的矿物质特征比较
阿尔巴斯山羊与其他4 个品系山羊、绵羊的28 种元素及筛选出的Cs和Na等14 种特征元素聚类分析结果见图1。除阿尔巴斯山羊和横山羊外，其他3 个品系山羊、绵羊分别单独聚类，有明显分离趋势，山羊、绵羊间分为2 个聚类群，分别居于图的左右两侧（图1A、B）。单独对阿尔巴斯山羊和横山羊进行有监督的聚类分析，显示分离趋势明显。载荷向量图显示，阿尔巴斯山羊的特征元素为Na和Zn，阿拉善白绒山羊的特征元素为Cd和Ba，横山羊的特征元素为Mo，鄂尔多斯杂交绵羊的特征元素为Ni和Tl，阿拉善蒙古羊的特征元素为Fe（图1C）。由图1D可知，判别贡献较大的元素有Cs、Na、Hg、Li和As等10 种（VIP＞1）。
阿尔巴斯山羊与其他4 个品系山羊、绵羊中28 种元素的单因素方差分析结果见表2。阿尔巴斯山羊的Na含量显著高于其他品系山羊和绵羊肉（
P＜0.05），P、Zn、Cr、Sr含量高于其他品系山羊和绵羊。阿尔巴斯山羊肉中Cr、Zn含量较高的特征可能与鄂尔多斯地区土壤环境相关，该地区土壤中Cr和Zn含量分别是内蒙古土壤背景值的1.4 倍和3.6 倍，这一地质背景可能通过“土壤-饲料-牲畜”途径对羊肉矿物质组成产生潜在影响。阿拉善白绒山羊的Cd和Ba含量最高，Cs含量显著低于其他品系羊；横山羊的Co和Pb含量显著高于其他品系羊；鄂尔多斯杂交绵羊的Ni、As和Tl含量显著高于其他品系羊；阿拉善蒙古羊的Fe和Cs含量显著高于其他品系羊，而Rb含量显著低于其他品系羊。山羊肉中的Na和Ca等13 种元素含量显著高于绵羊，其中Zn、Mo、Cr、Cd、Sr含量分别是绵羊的1.4、1.8、1.6、1.6 倍和1.4 倍，绵羊中的Fe、Cu、Ni、As、Ti、Cs和Tl含量显著高于山羊，其中Fe、Cu、Ni、As和Cs含量分别是山羊的1.6、1.4、2.0、2.3 倍和3.1 倍，这与Wang Qian等的研究结果相似，且多项研究证实物种对羊肉中矿物质元素影响较大。
阿尔巴斯山羊与其他4 个品系山羊、绵羊的OPLSDA模型验证见表3。除横山羊外其他品系羊的28 种元素和14 种特征元素内外部判别正确率均为100%，说明以矿物质元素建立阿尔巴斯山羊品系判别模型可行。山羊和绵羊肉真实性判别与溯源OPLS-DA模型验证见表4。山羊和绵羊的28 种元素及Cs和Na等12 种特征元素内外部判别正确率均为100%，说明以矿物质元素建立物种判别模型具有可行性。
为排除地区因素的影响，对鄂尔多斯鄂托克旗阿尔巴斯山羊、鄂尔多斯杂交绵羊和阿拉善左旗和右旗阿拉善白绒山羊、阿拉善蒙古羊进行OPLS-DA。如图2所示，各分类均有较好的分离效果，进一步验证了品系间矿物质特征的差异性。
阿尔巴斯山羊与其他4 个品系山羊和绵羊28 种元素相关性分析见图3。K和Mg，Ca和Mo，Fe和Cu、Mn，Mn和Cu呈极显著正相关（
P＜0.01），相关性系数均大于0.50，这些关联可能反映了矿物质在生理代谢中的协同增效机制。元素Na和As呈极显著负相关（
P＜0.01），相关性系数小于-0.50，说明这2 种元素吸收时存在拮抗关系。
2 阿尔巴斯山羊肉产地矿物质特征
鄂托克旗（核心产区/牧区/地理标志认证区）4 个嘎查、鄂托克前旗（非核心产区/非地理标准认证区）和杭锦旗（非核心产区/农区/非地理标志认证区）阿尔巴斯山羊肉的21 种矿物质及筛选Rb和Cs等13 种特征元素聚类分析见图4。鄂托克旗4 个嘎查和鄂托克前旗分布于图的右侧，杭锦旗独贵塔拉镇位于图的左侧，各产地间分别单独聚类，分离趋势明显。载荷向量图显示各产地特征元素：尹克达赖嘎查为Rb和Cs；巴音乌素嘎查为Mo、Ca和Tl；乌仁都西嘎查为Li；赛罕塔拉嘎查为Cu；鄂托克前旗为Fe；杭锦旗独贵塔拉镇为Na。VIP图显示判别贡献较大的元素有Mo、Rb、Cs、Tl和Cd等9 种（VIP＞1）。
阿尔巴斯山羊肉核心和非核心6 个产地28 种元素单因素方差分析结果见表5。尹克达赖嘎查山羊肉的Rb和Cs含量最高；巴音乌素嘎查山羊肉的Ca、Mo和Tl含量显著高于其他产区；乌仁都西嘎查山羊肉的Se和Li含量最高，其中Se含量是杭锦旗独贵塔拉镇的143 倍，这种差异可能与当地独特的地理环境密切相关，乌仁都西嘎查坐落于鄂尔多斯高原最高峰乌仁都西山（海拔2 149 m）下，在岩石风化过程中释放的碳酸盐等碱性矿物导致土壤pH值偏高，这种碱性环境通过增强硒元素有效性促进了土壤硒含量的累积，最终形成该地阿尔巴斯山羊肉硒元素的特异性富集特征，刘道荣和黄文辉等研究表明鄂托克旗所处的含煤岩系构造带具有多层厚煤层，煤层系统中硒元素的富集与地表碱性环境的相关性，造成该区域土壤-牧草-羊肉系统硒富集现象。赛罕塔拉嘎查山羊肉的Cd含量显著高于其他地区，P、Cu和Ba含量也高于其他地区；鄂托克前旗山羊肉的Zn和Ni含量显著高于其他地区；杭锦旗独贵塔拉镇山羊肉的Na含量显著高于其他地区，而Cd、Sn和Te含量显著低于其他地区。聚类分析中载荷图进一步印证了单因素方差分析揭示的元素差异，表明核心和非核心6 个产地阿尔巴斯山羊肉元素特征具有显著区分度。根据食品中污染物限量标准，5 个品系山羊绵羊有毒元素含量无食品安全风险，但巴音乌素嘎查山羊肉的Pb、赛罕塔拉嘎查山羊肉的Cd和Pb含量相对较高，可作为当地地理特征值，应持续观察元素变化并找出原因。
阿尔巴斯山羊肉6 个产地的OPLS-DA模型验证见表6。6 个产地28 种元素及筛选13 种特征元素外部验证判别正确率分别为95.71%和90.0%，除鄂托克前旗外其他产地内外部验证判别正确率均为100%，鄂托克前旗阿尔巴斯山羊多数被判别为比邻鄂托克旗产品，综上说明以矿物质元素建立阿尔巴斯山羊肉产地判别模型可行。
3 山羊绵羊放牧和舍饲矿物质特征
山羊绵羊放牧和舍饲28 种元素聚类分析见图5。主成分分析（PCA）结果显示放牧羊和舍饲羊存在重叠，OPLS-DA显示放牧羊和舍饲羊分别聚类于图的两侧，有较好的分离趋势。载荷图显示放牧的特征元素为Li、As和Sr，舍饲的特征元素为Co、Pb和Rb。VIP图显示判别贡献较大的元素有Hg、Li、Sr、As、Co和Rb（VIP＞1）。
山羊绵羊放牧和舍饲28 种元素元素独立样本t检验见表7。放牧组的Na、Fe、Cu、Se、Cr、Ni、Cd、As、Li、Ti、Sr、Te、Ba和Tl含量显著高于舍饲组，舍饲组的Co、Pb和Rb含量显著高于放牧组。Zhang Qiangying等研究发现，放牧系统饲养的岗巴羊肉相较于市售藏羊肉具有更好的Cr元素富集特征，阿茹娜研究发现，放牧阿尔巴斯山羊相较于舍饲具有更好的Fe元素富集效果，与本研究结果相似。
山羊绵羊放牧和舍饲OPLS-DA判别模型验证结果见表8。28 种元素放牧羊内外部验证判别正确率分别为100%和96.67%，舍饲羊内外部验证判别正确率分别为93.33%和80%，总外部验证判别正确率为94.29%，筛选Li和Sr等10 种特征元素放牧羊内外部验证结果均为100%，舍饲羊内外部验证判别正确率分别为86.67%和60%，总外部验证判别正确率为94.29%，说明以矿物质元素建立山羊绵羊放牧和舍饲判别模型可行。
结 论
本研究构建了基于大数据理念及食品内在身份的矿物质指纹数据，系统获得阿尔巴斯山羊及其他4 个品系山羊绵羊、产地、放牧和舍饲高参考价值的矿物质特征参数。结果表明，阿尔巴斯山羊Na、P、Zn、Cr、Sr元素在5 个品系羊肉中含量最高；山羊的Na、Ca、P、Zn、Mo、Co、Pb、Rb、Te、Cr、Cd、Ba和Sr含量显著高于绵羊；阿尔巴斯山羊核心产地（鄂托克旗乌仁都西嘎查）显著富集Se元素；放牧羊的Na、Fe、Cu、Se、Cr、Ni、Cd、As、Li、Ti、Sr、Te、Ba和Tl含量显著高于舍饲羊。28 种元素和筛选元素建立的OPLS-DA模型外部验证显示：阿尔巴斯山羊肉物种品系判别正确率均为100%，产地溯源正确率分别为95.71%和90.0%，放牧与舍饲判别正确率均为94.29%。说明以矿物质元素建立阿尔巴斯山羊判别模型可行，本研究可为地域优势品种羊肉品牌化和地标化发展提供具有参考价值的数据支撑。
作者简介
第一作者：
董鑫，内蒙古农业大学食品科学与工程学院硕士研究生。2018—2022年就读于内蒙古农业大学食品科学与工程学院食品科学与工程专业，2023—2025年就读于内蒙古农业大学食品科学与工程学院食品加工与安全专业，研究方向为食品营养与安全。
引文格式：
董鑫, 白扬, 苏贞, 等. 阿尔巴斯山羊肉矿物质指纹特征及真实性判别模型建立[J]. 食品科学, 2025, 46(22): 332-340.DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250516-104.
DONG Xin, BAI Yang, SU Zhen, et al. Mineral fingerprinting and authenticity discrimination modeling of Albas goat meat[J]. Food Science, 2025, 46(22): 332-340. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250516-104.
实习编辑：王奕辰；责任编辑：张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网
为汇聚全球智慧共探产业变革方向，搭建跨学科、跨国界的协同创新平台，由北京食品科学研究院、中国肉类食品综合研究中心、国家市场监督管理总局技术创新中心（动物替代蛋白）、中国食品杂志社《食品科学》杂志（EI收录）、中国食品杂志社《Food Science and Human Wellness》杂志（SCI收录）、中国食品杂志社《Journal of Future Foods》杂志（ESCI收录）主办，西南大学、 重庆市农业科学院、 重庆市农产品加工业技术创新联盟、重庆工商大学、重庆三峡学院、西华大学、成都大学、四川旅游学院、西昌学院、北京联合大学协办的“ 第三届大食物观·未来食品科技创新国际研讨会 ”， 将于2026年4月25-26日 （4月24日全天报到） 在中国 重庆召开。
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