只佳增，胡永亮，杜 浩，周勁松，趙麗娟，張建春，劉學敏，岳建偉

（1.云南省紅河熱帶農業(yè)科學研究所，云南 河口 661300；2.云南省德宏熱帶農業(yè)科學研究所，云南 瑞麗 678600）

【研究意義】香蕉（Musaspp.）為芭蕉科（Musaceae）芭蕉屬（Musa）大型草本植物，原產于亞洲東南部，是熱帶、亞熱帶地區(qū)的重要經濟和糧食作物，廣泛分布于全球的熱帶、亞熱帶地區(qū)［1］。與蘋果（Malus pumilaMill.）、葡萄(Vitis viniferaLinn.) 和柑橘（Citrus）被列為世界四大水果。香蕉種質資源豐富，種類品種繁多，根據(jù)植株的經濟性狀和形態(tài)特征，主栽品種分為貢蕉（MusaAA Pisang Mas）、粉蕉（MusaABB Pisang Awak）、大蕉（MusaABB）、龍牙蕉（MusaAAB Silk）和香牙蕉（MusaAAA Cavendish）5 大類［2］。目前我國栽培的品種以香牙蕉最多，其中云南省是我國香蕉原產地之一，也是全國的香蕉主產地之一，在北回歸線附近的紅河流域、怒江流域、瀾滄江流域的熱帶和亞熱帶地區(qū)，屬典型的山地地貌、生態(tài)環(huán)境優(yōu)良的香蕉種植區(qū)，是世界上生產“山地香蕉”的典型環(huán)境［3-4］?！厩叭搜芯窟M展】香蕉果肉不僅氣味芬芳，甘甜爽口，肉軟滑膩，而且富含各種營養(yǎng)成分，不同品種、不同地區(qū)甚至不同階段的香蕉，其營養(yǎng)成分含量也存在差異。研究表明，在后熟過程中，不同香蕉品種的可溶性固形物、還原糖和總淀粉酶活性呈逐漸上升趨勢，可滴定酸和α-淀粉酶活性呈先上升后下降的趨勢，淀粉含量呈逐漸下降趨勢［5］。而同一品種種植于不同海拔高度會對香蕉生長和營養(yǎng)的積累存在一定程度影響，果實品質隨著海拔高度的增加呈現(xiàn)顯著提升趨勢［6］。有研究發(fā)現(xiàn)，香蕉在后熟過程中，蛋白質、脂肪、灰分、鉀含量基本保持不變，而其他營養(yǎng)成分隨著成熟度而改變［7］?！颈狙芯壳腥朦c】云南生產的山地香蕉具有口感甜、風味好、營養(yǎng)成分高等特點［8］。營養(yǎng)品質已成為增強云南香蕉產品綜合市場競爭力的重要屬性。不同栽培措施對香蕉果實品質方面的影響研究已有報道，但對云南特色香蕉品種果實營養(yǎng)成分的研究還未見報道?！緮M解決的關鍵問題】本研究對紅研二號、紅研五號、滇蕉一號3 個自主選育的香蕉新品種果實的蛋白質、總氮、水分、灰分、總糖、微量元素等含量進行測定，從營養(yǎng)品質的角度分析云南特色香蕉新品種果實的品質特點和差異性，為香蕉新品種的推廣應用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于云南河口縣紅河熱帶農業(yè)科學研究所試驗田內，該地年平均溫度22.6 ℃，平均降水1 587.3 mm，日照1 605 h，土壤為紅河流域沖積的酸性黃色沙壤土，0～20 cm 土層的土壤pH 值在4.5～7.5 范圍，含有機質11.09 g/kg、全氮0.71 g/kg、速效磷28.60 mg/kg、速效鉀256.0 mg/kg［9］。

1.2 試驗材料

供試品種為紅研二號（H2）、紅研五號（H5）、滇蕉一號（D1），以巴西蕉（BX）為對照品種。供試的無病幼苗由云南省紅河熱帶農業(yè)科學研究所組培生產。幼苗于2019 年4 月移栽定植，按照常規(guī)株行距2.0 m×2.4 m 進行栽培，每667 m2定植約140 株，共定植約4 hm2。在定植前對試驗地施生石灰殺菌消毒，每株施有機肥6 kg 作為底肥，幼苗期施復合肥600 g、尿素180 g、硫酸鉀660 g，花芽分化期施復合肥400 g、尿素120 g、硫酸鉀440 g，在果實期施有機肥6 kg。定期松土培土，控制病蟲害。試驗設置3 次重復，每個重復均包含4 個品種，約2 000 株。

1.3 試驗方法

于2020 年1 月采收八成熟的香蕉果實，每個重復每個品種隨機選取5 株，每株取樣1 kg 作為試驗材料，經l 500 mg/L 乙烯利催熟處理后晾干，再分別裝在內襯塑料薄膜袋的紙箱內，于25（±1）℃、相對濕度90%條件下貯藏后熟，測定香蕉完全成熟時的營養(yǎng)、功能成分含量。其中蛋白質含量、氨基酸含量、礦物質元素含量、灰分含量、糖含量、有機酸含量、Vc 含量等指標的測定方法參照相關國家標準［10-15］。

試驗數(shù)據(jù)采用Excel2007 統(tǒng)計，用SPSS19.0對相關數(shù)據(jù)進行單因素方差分析（ANOVA），LSD法配合Duncan法進行差異顯著性檢驗，采用主成分分析、Topsis 綜合評價法評價香蕉果實的營養(yǎng)品質。

2 結果與分析

2.1 云南特色香蕉果實營養(yǎng)成分特征

云南特色香蕉與對照品種BX的果實營養(yǎng)成分含量如表1 所示，蛋白質含量為1.06%～1.33%，其中H2、H5 低于BX；總氮含量為0.17%～0.21%，以H2 最低，H5、D1 與BX 差異不顯著；水分含量為74.86%～77.16%，以H2 最高，H5、D1 低于BX；灰分為0.77%～0.86%，以D1 最低，其余差異不顯著。每100 g 果肉總糖含量為2.84～6.80 g，以H5 與BX 最高，H2 顯著低于其他品種；果糖為0.17～0.82 g，以H5 最高，H2、D1 顯著低于BX；葡萄糖為0.16～0.60 g，以H5 最高、H2 最低；蔗糖為0.69～1.10 g，以H5 最高、H2 最低；維生素C 為4.50～5.84 mg，以H2 最高、D1 最低，各主要營養(yǎng)成分的含量存在差異。參試品種果實含有的氨基酸種類豐富，均含16 種氨基酸，每100 g 果肉氨基酸總含量為559.75～789.35 mg，其中H2 還含有蛋氨酸，不同品種氨基酸的含量有一定差異。4 種香蕉果實礦質元素含量存在顯著差異性，其中H2 每100 g 果肉鈣含量12.87 mg，顯著高于其他品種；鉀含量均較高，每100 g 果肉鉀含量在403～439 mg 范圍內，品種間差異不顯著；H5 鐵含量最高；BX 錳含量是其他3 個品種的2 倍以上。4 種香蕉果實均含有酒石酸、蘋果酸、檸檬酸、富馬酸等少量有機酸。4 個品種果實營養(yǎng)成分指標存在差異性，因此后續(xù)進行主成分分析。

表1 不同品種香蕉果實營養(yǎng)成分指標比較Table 1 Comparison of nutritional components in fruits of different banana varieties

2.2 香蕉果實營養(yǎng)成分指標主成分分析

對4 個參試品種23 個果實營養(yǎng)成分指標（表2）進行主成分分析，計算各主成分的特征向量和貢獻率，共提取出3 個主成分，累計貢獻率達94.26%，且特征值均大于1，表明3 個主成分已經把4 種香蕉果實營養(yǎng)成分94.26%的信息反映出來，因此選取這3 個主成分作為4 種香蕉果實營養(yǎng)成分的綜合分析指標。由表2 可知，第1 主成分（PC1）的貢獻率達到57.18%，包括蛋白質（載荷量為0.99）、總氮（0.98）、總糖（0.97）、果糖（0.75）、蔗糖（0.84）、維生素C（-0.87）、氨基酸（-0.94）、鈣（-0.90）、磷（-0.81）、鎂（0.79）、鋅（0.94）、蘋果酸（0.98）、檸檬酸（0.94）13個指標的原始信息，其中蛋白質、總氮、總糖、蘋果酸的載荷值明顯大于其他指標，是該成分的主導因子。第2 主成分（PC2）的貢獻率為20.96%，包括灰分（0.85）、葡萄糖（0.69）、鈉（-0.87）、鐵（0.71）4 個指標的原始信息。第3 主成分（PC3）的貢獻率為16.12%，包括水分（0.70）、錳（0.70）、富馬酸（0.95）3 個指標的原始信息。

表2 不同品種香蕉果實營養(yǎng)成分指標的主成分分析Table 2 Principal component analysis of nutritional components in fruits of different banana varieties

2.3 香蕉果實營養(yǎng)品質綜合性評價

以香蕉各主要營養(yǎng)指標在PC1、PC2、PC3的特征向量和貢獻率的權重為系數(shù)，用蛋白質、總氮、水分、灰分、總糖、蔗糖、鈉、維生素C、蘋果酸、檸檬酸、富馬酸11 個指標的累積貢獻總得分來綜合評價香蕉果實營養(yǎng)品質，其中水分、灰分、有機酸（蘋果酸、檸檬酸、富馬酸）含量高會影響口感，作為負向指標，其余作為正向指標，果實營養(yǎng)品質排序為：H5 ＞BX ＞D1 ＞H2（表3）。

表3 香蕉果實營養(yǎng)品質綜合評價Table 3 Comprehensive evaluation results of nutritional quality of banana fruits

3 討論

果糖、葡萄糖、礦質元素等是果實品質的重要指標［16］。本研究從4 個香蕉品種果實的營養(yǎng)成分來看，成熟的香蕉果實營養(yǎng)富含蛋白質、果糖、葡萄糖和Vc，品種間營養(yǎng)成分存在一定差異，但各具特色。不同糖組分對甜度風味的貢獻有所不同［17］，果實積累的還原性糖絕大部分是果糖和葡萄糖，果糖、葡萄糖的甜度比值分別為1.75、0.75，因此積累相同含量的糖，果實中果糖含量越高，甜度越高［18-19］。紅研五號的總糖、果糖含量較高，甜度較甜；紅研二號的糖分含量顯著小于其他3 個品種，甜度低于其他幾個品種，但其Vc和鈣含量最高，其Vc 含量較高可能與其假莖含有豐富的花青苷有關［20］；水分含量最低的為紅研五號，說明其耐保存性較強。果實的氨基酸種類和含量都很豐富，均含有人體必需的6 種氨基酸，分別是賴氨酸、蘇氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸，其中紅研二號還含有人體必需的蛋氨酸；紅研二號、紅研五號、滇蕉一號、巴西蕉氨基酸總含量分別高達789.35、569.00、645.85、559.75 mg/100g；鉀含量在403～439 mg/100g 范圍，這與王春蘭等［21］、莊軍平等［22］報道的香蕉鉀含量347.75 mg/100g的結果相近，鐵含量在3.89～4.52 mg/kg 范圍，鈉含量在0.24～0.65 mg/100g范圍，屬于高鉀、高鐵、低鈉水果，香蕉的鉀含量是葡萄、獼猴桃、柿子的2～3 倍。不同營養(yǎng)元素對果實品質的影響不同，如鋅、氮、錳對果肉硬度影響最大［23］，巴西蕉果實的鋅、錳含量最高，其中錳的含量是其他品種的2 倍以上，其果實的硬度比其他品種大；果實色澤主要受鉀、鋅、磷的影響［23］，幾個品種果實色澤差異不大，這與果實中鉀、鋅、磷含量差異不顯著一致。在主成分分析中，第1 主成分Vc、氨基酸、鈣、磷，第2 主成分鈉的特征載荷值為負，說明這些指標對該成分的貢獻為負效應，對蛋白質、總氮、總糖等指標的增加呈負向調控作用。

4 結論

云南是世界香蕉起源地之一，在長期的生產過程中馴化出一批各具特色的地方品種，豐富了云南香蕉品種的多樣性。通過對云南特色香蕉品種果實營養(yǎng)特征分析表明，蛋白質、總氮、總糖、灰分、蘋果酸、富馬酸在主成分分析中載荷值較大，是香蕉果實營養(yǎng)成分差異的主導因子。綜合評價果實營養(yǎng)品質，結果表明，紅研五號＞巴西蕉＞滇蕉一號＞紅研二號。不同品種香蕉果實中有些營養(yǎng)成分的含量變異較大，但各具特色，均具有較好的推廣利用價值。本研究僅探討自主選育香蕉的營養(yǎng)成分差異，關于香蕉營養(yǎng)和基因的關系，香蕉營養(yǎng)與地域的關系還需要進一步研究闡明，從而為香蕉育種及推廣奠定基礎。