黃麗萍 陳雙建 張 靜
(山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所,山西太谷 030815)
中國是桃的原產(chǎn)地和重要的演化中心,在我國已有3000多年的栽培歷史。同時,桃也是世界性大宗果品,在南緯30°~45°、北緯30°~45°之間,全世界有80多個國家和地區(qū)均有種植,具有重要的經(jīng)濟、社會、生態(tài)效益[1]。近年來,隨著人們生活水平的提高,健康、保健意識增強,果品的功能性營養(yǎng)價值受到了越來越多的關(guān)注[2]。對桃果實礦質(zhì)元素研究有很多,但大多是對葉片[3,4]、土壤[5]以及單一品種[4-6]或不同品種[7,8]礦質(zhì)元素之間的關(guān)系進行分析研究。為此,本研究以不同來源、不同類型、不同成熟期的桃果實為試材,對K、Ca、Fe、Na、Zn5種礦質(zhì)元素進行測定,采用水平分析、因子分析等方法對桃品種與礦質(zhì)元素的關(guān)系進行分析,以期為桃果實功能品種選育、質(zhì)量評價等提供科學(xué)依據(jù)。
1.1 材料試驗所需15個桃品種均于果實成熟期采自山西省果樹研究所桃資源圃。所選樹齡均為13~15年,管理水平中等,果實不套袋。每個品種選5株樹進行采樣,在樹冠外圍隨機采10個果,選取品質(zhì)較為相近的10個果實進行試驗。
1.2 方法將桃果肉切塊,在烘箱內(nèi)進行殺青并烘干,烘干后的果肉進行粉碎、研磨,等待測定。果實中的K、Ca、Na、Fe、Zn等礦質(zhì)元素含量均采用原子吸收光譜法[7]測定。
1.3 數(shù)據(jù)處理用SPSS 16.0數(shù)據(jù)處理軟件對桃果實礦質(zhì)元素含量進行水平分析、因子分析。
2.1 桃果實礦質(zhì)元素的含量由表1可知,大量元素的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他4種微量元素,而4種微量元素含量排序為Ca>Fe>Na>Zn。5種礦質(zhì)元素含量中,K和Fe的變異系數(shù)均小于10%,通常認(rèn)為是弱變異,Ca、Na和Zn的變異系數(shù)在20.111%~27.188%,屬中等變異強度。
表1 礦質(zhì)元素含量(mg/g)
2.2 桃果實礦質(zhì)元素含量間的相關(guān)性由表2可知,桃果實中礦質(zhì)元素含量之間存在復(fù)雜的相關(guān)關(guān)系。Ca含量與K、Na相關(guān)性呈顯著性正相關(guān),其中Ca和Na含量相關(guān)系最高為0.54,呈極顯著正相關(guān);Zn與Fe含量相關(guān)性呈顯著性正相關(guān);Fe與Na、Ca含量相關(guān)性呈顯著性負(fù)相關(guān),其中Fe 與Na 含量相關(guān)系數(shù)為0.553,呈極顯著負(fù)相關(guān)。
表2 桃果實中礦質(zhì)元素含量之間的相關(guān)性
2.3 礦質(zhì)元素含量的因子分析對所測的桃果實5個礦質(zhì)元素進行因子分析,結(jié)果見表3。通常用累計方差貢獻率不低于85%來確定公因子數(shù)目,在本研究中,前3個公因子累計方差貢獻率為86.49%,說明這3個公因子基本上可以反映5種礦質(zhì)元素的信息。
表3 桃果實礦質(zhì)元素的因子分析
為了主成分能更好地解釋變量,通過因子載荷矩陣旋轉(zhuǎn)可知,因子1(F1)主要與Ca的因子負(fù)荷為0.833,與Na的因子負(fù)荷為0.731,均呈顯著相關(guān);因子2(F2)主要與Zn的因子負(fù)荷為0.742,呈顯著相關(guān);因子3(F3)主要與K的因子負(fù)荷為0.663,呈顯著相關(guān)(見表4)。由于總方差的50%以上的貢獻來自第1主因子,因此認(rèn)為桃果實的特征礦物元素為Ca、Na。
表4 旋轉(zhuǎn)后的成分載荷矩陣
通過對各個因子的載荷量和特征值的計算,得出綜合分值?!G霞’、‘丹墨’、‘錦玉’果實中Ca、Na含量高;‘丹墨’、‘96-18’、‘三臺肉桃’果實中Zn含量高;‘大久?!ⅰt不軟’、‘三臺肉桃’果實中K含量高。綜合得分由高到低依次排名,‘丹墨’、‘艷霞’、‘三臺肉桃’果實中各礦質(zhì)元素含量普遍較高。
本研究結(jié)果表明,不同品種果實中礦質(zhì)元素含量存在很大的差異。
(1)桃果實中5種礦質(zhì)元素的平均含量由高到低依次為K(14.062mg∕g)>Ca(0.181mg∕g)>Fe(0.101mg∕g)>Na(0.086mg∕g)>Zn(0.032mg∕g)。
(2)Ca與Na呈極顯著正相關(guān),F(xiàn)e與Na呈極顯著負(fù)相關(guān)。
(3)通過因子分析將所研究的5種礦質(zhì)元素指標(biāo)進行簡化,篩選出桃果實的特征礦質(zhì)元素為Ca和Na。
(4)通過對桃果實中果實礦質(zhì)元素進行綜合分值排名,排在前3位的品種依次為‘丹墨’、‘艷霞’、‘三臺肉桃’。
水果中富含大量人體所需的礦質(zhì)元素,其中包括許多人體不能產(chǎn)生與合成,但卻是維持生命活動不可缺少的必需元素。不同種類果品中的礦質(zhì)元素含量差異較大,郭雪飛[9]對棗果實中礦質(zhì)元素含量的研究結(jié)果顯示,K>P>Ca>Mg>Na>Fe>Zn>Cu;盧新坤[10]等研究認(rèn)為,蜜柚果實中礦質(zhì)元素的排序為K>P>Ca>Mg>Na>Fe>Zn>Se;馬小衛(wèi)[11]研究認(rèn)為,杧果果實中礦質(zhì)元素的排序依次為K>P>Mg>Ca>Mn>Fe>Zn。本研究通過對桃果實礦質(zhì)元素的研究,結(jié)果顯示,桃果實中5種礦質(zhì)元素的平均含量由高到低依次為K>Ca>Fe>Na>Zn,在桃果實中的含量均較高。由此可知,食用桃果實可以及時補充Ca、Fe、Zn等人體易缺乏的元素。
礦質(zhì)營養(yǎng)元素之間既存在著協(xié)同作用,也存在著拮抗關(guān)系[12],對其相關(guān)研究有助于進一步明確元素間存在的關(guān)系,篩選營養(yǎng)平衡的種質(zhì)??锪W(xué)[13]對蘋果果實礦質(zhì)元素的研究認(rèn)為,K、Mg、Cu、P兩兩之間分別呈極顯著正相關(guān),存在相互促進的關(guān)系;段瑩瑩[14]等對梨果實的研究認(rèn)為,K與Ca、Mn、Mg呈極顯著正相關(guān),存在相互促進的關(guān)系,而Fe與Zn、Mg呈負(fù)相關(guān),存在拮抗關(guān)系。本研究表明,桃果實中Ca與K、Na含量呈顯著性正相關(guān),F(xiàn)e與Zn含量呈顯著性正相關(guān);Fe與Na、Ca含量呈顯著負(fù)相關(guān)。篩選Fe含量高的品種,Zn含量也可能高,但其Ca、Na含量可能就會低。
因子分析能將復(fù)雜的問題簡單化,通過對主成分的提取,使得評價結(jié)果更加趨于客觀、合理,使得各因子在實際中意義更加明確,目前在許多果實[11,13,15-17]品質(zhì)評價研究中已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。本研究通過因子分析將5種礦質(zhì)元素進行分析,篩選出桃果實特征礦質(zhì)元素為Ca和Na,通過計算各樣品公因子分值及排名以及綜合分值,得出排名前3的品種分別是‘丹墨’、‘艷霞’、‘三臺肉桃’。另外,本研究僅針對桃果實礦質(zhì)元素含量進行了分析研究,而桃果實內(nèi)富含著多種營養(yǎng)物質(zhì),要對其綜合營養(yǎng)價值的評價,還有待進行更加深入、系統(tǒng)的研究。