本文摘要：摘要：為了篩選出貴州省較優(yōu)刺梨品種、能為大規(guī)模種植、培育以及刺梨藥食商品的加工提供科學(xué)依據(jù)，本文以貴州省二十二個(gè)地區(qū)采摘的刺梨果實(shí)為原料，測(cè)定其可溶性固形物、可滴定酸、可溶性蛋白、維生素C、SOD酶活性、氨基酸含量等基本營(yíng)養(yǎng)成分，對(duì)不同地區(qū)的
摘要：為了篩選出貴州省較優(yōu)刺梨品種、能為大規(guī)模種植、培育以及刺梨藥食商品的加工提供科學(xué)依據(jù)，本文以貴州省二十二個(gè)地區(qū)采摘的刺梨果實(shí)為原料，測(cè)定其可溶性固形物、可滴定酸、可溶性蛋白、維生素C、SOD酶活性、氨基酸含量等基本營(yíng)養(yǎng)成分，對(duì)不同地區(qū)的刺梨進(jìn)行綜合品質(zhì)對(duì)比分析。并采用相關(guān)性分析、主成分分析、建立綜合得分模型以及聚類(lèi)分析方法對(duì)貴州省不同地區(qū)刺梨品質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：不同地區(qū)之間的刺梨果實(shí)綜合品質(zhì)指標(biāo)均存在顯著性差異(p<0.05)，其中維生素C含量差異很大;除SOD活性指標(biāo)外，其余指標(biāo)之間存在顯著相關(guān)性(p<0.05csod>1)，累積方差貢獻(xiàn)率達(dá)到了75.162%;建立綜合得分模型F綜=0.468F1+0.327F2+0.205F3，得到刺梨品質(zhì)從優(yōu)到劣排序?yàn)椋篟H>YJ>DJ>WM>LD>ZA>DZ>PD>HZ>LD>CS>LL>DF>BJ>ZN>KL>FG>AS>MJ>SN>SC>LZ>PZ;在歐式距離為20時(shí)，可對(duì)不同地區(qū)的刺梨綜合品質(zhì)按優(yōu)劣劃分成3類(lèi)，聚類(lèi)分析與主成分分析結(jié)果基本一致。結(jié)合以上分析，可判斷出德江、仁懷、印江和望謨這四個(gè)地區(qū)刺梨果實(shí)綜合品質(zhì)較好，且果實(shí)品質(zhì)與海拔存在緊密聯(lián)系，因此可考慮開(kāi)發(fā)利用來(lái)自這些海拔地區(qū)的良好的刺梨資源。
關(guān)鍵詞：刺梨;綜合品質(zhì);主成分分析;綜合評(píng)價(jià);聚類(lèi)分析
刺梨(Rosaroxburghii)為薔薇科多年生落葉灌木繅絲花的果實(shí)，又名金黃果、茨梨、刺梨子，果實(shí)多為扁圓球形，橫徑一般為2cm至4cm，8月至9月果實(shí)成熟，呈黃色[1]。果皮上密生小肉刺，果實(shí)內(nèi)含有豐富的維生素C、超氧化物歧化酶、氨基酸等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，尤其維生素C含量是其它單果作物(番茄、獼猴桃等)的幾倍甚至幾十倍[2-7]，所以刺梨享有“維生素C之王”之稱(chēng)。
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Xu等[8,9]研究表明，刺梨黃酮可促進(jìn)胸腺細(xì)胞和雄性昆明小鼠胸腺組織抗凋亡蛋白表達(dá)，減少細(xì)胞凋亡，增強(qiáng)機(jī)體的輻射防護(hù)。刺梨還具有調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能、解毒、鎮(zhèn)靜、延緩衰老、抗動(dòng)脈粥樣硬化、清除體內(nèi)自由基等功能[10,11]，它的營(yíng)養(yǎng)和藥用價(jià)值逐漸被利用起來(lái)。其富含超氧化物歧化酶(SOD)含量高達(dá)6000U/100mL，達(dá)野生水果之冠，故被稱(chēng)為第三代水果(3G)的代表，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值是前兩代水果的幾百倍甚至上千倍[12]。
Xu等[13]研究中表明刺梨果實(shí)中的SOD和維生素C能夠平衡人體的氧化應(yīng)激，從而減少慢性疾病的風(fēng)險(xiǎn)和發(fā)病率。刺梨富含的氨基酸除了能通過(guò)其代謝形成風(fēng)味物質(zhì)以外，還具有營(yíng)養(yǎng)和臨床特性，Lu等[14]對(duì)三個(gè)不同基因型刺梨進(jìn)行了氨基酸組成鑒定，檢測(cè)到了17種氨基酸和9種代謝產(chǎn)物，為刺梨果實(shí)的種質(zhì)資源開(kāi)發(fā)提供了依據(jù)。刺梨因其高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值，在全國(guó)范圍內(nèi)掀起了被研究的熱潮[15,16]。
刺梨果實(shí)主要分布在中國(guó)西南地區(qū)的四川、云南、貴州等省份，尤其在貴州各地區(qū)均可見(jiàn)其分布[17]。目前，全省刺梨集中連片種植面積達(dá)156萬(wàn)畝以上，有15個(gè)縣開(kāi)展了規(guī)模化刺梨種植,種植規(guī)模全國(guó)第一;全省刺梨產(chǎn)業(yè)加工企業(yè)40家，年加工鮮果8萬(wàn)t;刺梨產(chǎn)業(yè)累計(jì)帶動(dòng)108.3萬(wàn)農(nóng)民增收致富[18]。目前在貴州推廣種植的刺梨品種主要為“貴農(nóng)5號(hào)”[19]和“貴農(nóng)7號(hào)[20]”，是刺梨中培育出的優(yōu)選品種。
不同地區(qū)的海拔、經(jīng)緯度和土壤等都會(huì)影響刺梨的品質(zhì)。目前，針對(duì)貴州全范圍內(nèi)的刺梨品質(zhì)分析比較較少，大多是以某幾個(gè)具體的地區(qū)或不同品種為調(diào)查對(duì)象。李勝海等[21]以貴州黔西縣14個(gè)不同株系野生刺梨果實(shí)為材料，測(cè)定野生刺梨果實(shí)外在品質(zhì)和內(nèi)在品質(zhì)，并對(duì)其果實(shí)品質(zhì)進(jìn)行分析和討論。張曉娟等[22]以安順金刺梨、科技刺梨和野生刺梨為材料，采用常規(guī)分析法對(duì)3種刺梨的外觀品質(zhì)、常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分及揮發(fā)油成分進(jìn)行分析。對(duì)貴州不同地區(qū)的刺梨相關(guān)品質(zhì)分析較少，僅李婕羚等[23]以貴州14個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)無(wú)籽刺梨果實(shí)為材料，通過(guò)主成分分析、逐步回歸分析和聚類(lèi)分析研究方法，結(jié)果表明其中糖酸比、固酸比、可食率和可溶性糖含量4個(gè)代表性指標(biāo)對(duì)無(wú)籽刺梨果實(shí)品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)的貢獻(xiàn)最大。
李婕羚[24]針對(duì)貴州無(wú)籽刺梨主要種植地區(qū)生長(zhǎng)環(huán)境條件，從土壤肥力和健康角度出發(fā)，對(duì)貴州無(wú)籽刺梨主要種植地區(qū)土壤進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)和健康評(píng)估。選取果實(shí)品質(zhì)評(píng)價(jià)的10個(gè)主要指標(biāo)，建立不同種植地區(qū)無(wú)籽刺梨果實(shí)品質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的模型，評(píng)價(jià)無(wú)籽刺梨的地區(qū)適宜性。目前尚未有貴州不同地區(qū)刺梨綜合品質(zhì)對(duì)比分析的報(bào)道，其品質(zhì)差異還不清楚。因此針對(duì)貴州刺梨的巨大發(fā)展?jié)摿�，開(kāi)展對(duì)貴州不同地區(qū)刺梨果實(shí)品質(zhì)的研究具有十分重要理論意義。
本文基于對(duì)貴州刺梨各個(gè)生長(zhǎng)地區(qū)資源調(diào)查的基礎(chǔ)上，采摘收集了大量樣本，以研究貴州不同地區(qū)刺梨果實(shí)綜合品質(zhì)。主要從可溶性固形物、可滴定酸、總糖、可溶性蛋白，類(lèi)黃酮，維生素C、SOD酶活性和氨基酸等10個(gè)指標(biāo)，通過(guò)相關(guān)性分析，主成分分析以及聚類(lèi)分析來(lái)評(píng)價(jià)貴州省不同地區(qū)刺梨品質(zhì)的差異性，根據(jù)不同地區(qū)刺梨的品質(zhì)優(yōu)勢(shì)篩選優(yōu)質(zhì)的刺梨品種，為后期刺梨品種的篩選，大規(guī)模的種植、培育，刺梨藥食商品的加工提供科學(xué)依據(jù)。
1材料與方法
1.1試驗(yàn)材料
2018年9月采摘貴州省二十二個(gè)縣(區(qū))的刺梨：1號(hào)思南縣思唐鎮(zhèn)(SN)、2號(hào)印江縣楊柳鎮(zhèn)(YJ)、3號(hào)望謨縣樂(lè)旺鎮(zhèn)(WM)、4號(hào)道真縣三橋鎮(zhèn)(DZ)、5號(hào)德江縣煎茶鎮(zhèn)(DJ)、6號(hào)鳳崗縣龍泉鎮(zhèn)(FG)、7號(hào)仁懷市長(zhǎng)崗鎮(zhèn)(RH)、8號(hào)龍里縣龍山鎮(zhèn)(LL)、9號(hào)盤(pán)州市劉官鎮(zhèn)(PZ)、10號(hào)凱里市旁海鎮(zhèn)(KL)、11號(hào)麻江縣賢昌鎮(zhèn)(MJ)、12號(hào)正安縣流渡鎮(zhèn)(ZA)、13號(hào)羅甸縣沫陽(yáng)鎮(zhèn)(LD)、14號(hào)水城區(qū)蟠龍鎮(zhèn)(SC)、15號(hào)六枝區(qū)巖腳鎮(zhèn)(LZ)、16號(hào)長(zhǎng)順縣擺所鎮(zhèn)(CS)、17號(hào)鎮(zhèn)寧縣城關(guān)鎮(zhèn)(ZN)、18號(hào)安順市雙堡鎮(zhèn)(AS)、19號(hào)普定縣馬關(guān)鎮(zhèn)(PD)、20號(hào)畢節(jié)市普宜鎮(zhèn)(BJ)、21號(hào)大方縣響水鄉(xiāng)(DF)、22號(hào)赫章縣六曲河鎮(zhèn)(HZ);以上采摘的刺梨均為野生、未被鑒定的品種。選擇適宜成熟度、無(wú)病蟲(chóng)害、無(wú)機(jī)械損傷的果實(shí)進(jìn)行收集采收，采后及時(shí)運(yùn)送到貴州大學(xué)釀酒與食品工程學(xué)院果蔬貯藏研究室。散去田間熱，預(yù)冷24h后，按2.5kg/袋分裝，貯藏于1±1℃冷庫(kù)中，以便之后研究刺梨果實(shí)的具體品質(zhì)指標(biāo)。
1.2試劑與儀器
氫氧化鈉、葡萄糖、3,5-二硝基水楊酸、偏磷酸、硝酸鋁、亞硝酸鈉、鉬酸銨均購(gòu)于天津科密歐化學(xué)試劑有限公司;酚酞、蒽酮：上海源葉生物科技有限公司;濃硫酸：重慶川東化工有限公司;考馬斯亮藍(lán)：北京索萊寶科技有限公司。
以上試劑均為分析純;SOD試劑盒：購(gòu)于南京建成生物工程研究所。SynergyH酶標(biāo)儀：美國(guó)BioTeK公司;H1-16KR型高速冷凍離心機(jī)：湖南可成儀器設(shè)備有限公司;XMTD-204型數(shù)顯恒溫水浴鍋：上海梅香儀器有限公司;TU-1810PC紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)：北京普析通用儀器有限責(zé)任公司;PAL-1型手持式折光儀：廣州市愛(ài)宕科學(xué)儀器有限公司;FA2004精密天平：天津天馬衡基儀器有限公司;JJ-2高速組織搗碎機(jī)：無(wú)錫沃信儀器制造有限公司;L-8800氨基酸自動(dòng)分析儀：日本日立公司。
1.3試驗(yàn)方法
1.3.1樣品處理方法
每個(gè)地區(qū)隨機(jī)選取成熟度、大小均一致的刺梨果實(shí)10個(gè)，重復(fù)3次，去蒂去籽以及表面雜質(zhì)，放入高速組織搗碎機(jī)搗碎后，放于-80℃冰箱備用。
1.3.2指標(biāo)測(cè)定方法
可溶性固形物含量由手持式折光儀法測(cè)定;可滴定酸含量由酸堿滴定法測(cè)定;可溶性總糖含量由蒽酮比色法測(cè)定;還原糖含量由3,5-二硝基水楊酸比色法測(cè)定;可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍(lán)染色法測(cè)定[25];硝酸鋁顯色法測(cè)定類(lèi)黃酮含量含量[26];維生素C含量采用鉬藍(lán)比色法測(cè)定[27];羥胺法測(cè)定SOD活性;氨基酸含量測(cè)定：參考GB5009.124-2016《食品中氨基酸的測(cè)定》[28]氨基酸自動(dòng)分析儀法對(duì)不同地區(qū)的刺梨測(cè)定17種水解氨基酸組成。
1.4數(shù)據(jù)處理
采用Excel、SPSS軟件對(duì)上述測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用單因素方差分析方法和LSD、Waller-Duncan法進(jìn)行方差分析和多重比較(α=0.05)，然后對(duì)所測(cè)樣本的數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析、主成分分析以及聚類(lèi)分析;使用Origin2019軟件進(jìn)行繪圖，所有實(shí)驗(yàn)均進(jìn)行三次重復(fù)。
2結(jié)果與分析
可溶性固形物是反映果實(shí)中主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)多少的指標(biāo)，和糖酸含量一起影響著刺梨果實(shí)的營(yíng)養(yǎng)和風(fēng)味。不同地區(qū)之間的可溶性固形物含量差異顯著(p<0.05)，其中仁懷地區(qū)的含量最高，為17.82%，顯著高于其它地區(qū)，說(shuō)明仁懷地區(qū)的刺梨果實(shí)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)最高;其它地區(qū)分布在8%~12%之間。刺梨果實(shí)的酸味主要來(lái)源于可滴定總酸，二十二個(gè)地區(qū)的可滴定酸含量分布在0.61%~1.58%，其中羅甸地區(qū)的可滴定酸含量最高，為1.58%;六枝地區(qū)的可滴定酸含量為0.61%，顯著低于其地區(qū)。
與李躍紅等人[29]在不同產(chǎn)地刺梨果實(shí)品質(zhì)研究中的可溶性固形和可滴定酸含量范圍一致。可溶性固形含量升高，酸含量會(huì)減少，果實(shí)風(fēng)味會(huì)有較大提升。不同地區(qū)刺梨的總糖和還原糖含量也存在顯著性差異，在敖芹等人[30]對(duì)貴州刺梨氣候適宜性研究的結(jié)果顯示，地區(qū)溫度過(guò)高或者過(guò)低，都不利于水溶性總糖和還原糖的合成。仁懷地區(qū)的總糖含量最高，為9.37%，且顯著高于其它地區(qū);畢節(jié)地區(qū)的總糖含量最低且顯著低于大部分地區(qū)，與普定和大方兩個(gè)地區(qū)之間差異不太顯著(p>0.05)。
印江地區(qū)的還原糖含量最高，為7.09%，其它地區(qū)還原糖含量分布在3%~6%之間，不同地區(qū)之間差異顯著。不同地區(qū)的固酸比也存在著顯著差異，六枝地區(qū)的固酸比最高，為15.37;大方地區(qū)的固酸比最低，為6.4。固酸比影響著果實(shí)的口感，說(shuō)明六枝地區(qū)的刺梨果實(shí)口感更佳。刺梨果實(shí)中蛋白質(zhì)含量不是特別高，它是人體必需的營(yíng)養(yǎng)素之一。
仁懷地區(qū)的可溶性蛋白含量最高，為26.29%，顯著高于其它地區(qū);安順地區(qū)的含量最低，為11.62%，且顯著低于其它地區(qū)。類(lèi)黃酮具有很高的藥用價(jià)值，不同地區(qū)刺梨的類(lèi)黃酮含量也存在顯著差異。其中六枝地區(qū)的類(lèi)黃酮含最高，為22.26mg/100g，正安地區(qū)的含量最低，為3.55mg/100g。刺梨最突出的品質(zhì)是富含維生素C含量[31]，不同地區(qū)由于氣候、土壤、海拔、經(jīng)緯度等環(huán)境條件的差異，果實(shí)維生素C含量差異很大，這與白靜等人[32]對(duì)不同海拔高度刺梨的維生素C含量的研究結(jié)果一致。
貴州22個(gè)地區(qū)的刺梨維生素C含量分布在776.28~2725.32mg/100g;其中，望謨縣的維生素C含量最低，為776.28mg/100g;仁懷的維生素C含量最高，為2725.32mg/100g，其余地區(qū)的維生素C含量大都在1000~2000mg/100g之間，二者與其他二十個(gè)地區(qū)的維生素C含量存在顯著差異(p<0.05)。SOD是非常重要的抗氧化酶，而且刺梨果實(shí)中超氧化物歧化酶活性很高。
不同地區(qū)之間的SOD活性主要分布在330.05U/g~446.50U/g，其中印江地區(qū)的SOD活性最高，為446.50U/g，除道真、德江、鎮(zhèn)寧和畢節(jié)四個(gè)地區(qū)外，印江與其他地區(qū)均存在顯著性差異;六枝地區(qū)的SOD活性最低，為330.55U/g，和其它地區(qū)存在顯著性差異。
氨基酸影響著刺梨的口感和質(zhì)量，自身能表現(xiàn)出呈味特性，它參與了刺梨風(fēng)味物質(zhì)的合成，是非常重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。與林陶等人[33]報(bào)道一致，不同地區(qū)刺梨之間的氨基酸含量分布在1%~3%之間，且差異顯著。望謨地區(qū)的含量最高，為4.44%;水城地區(qū)的含量最低，為1.71%。不同地區(qū)的刺梨在不同品質(zhì)指標(biāo)上各有優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)，很難判別各地區(qū)總體的刺梨果實(shí)品質(zhì)水平，因此要對(duì)各個(gè)地區(qū)的刺梨指標(biāo)進(jìn)一步分析，進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。
3結(jié)論
3.1本研究通過(guò)對(duì)貴州省二十二個(gè)縣(區(qū))刺梨進(jìn)行采集，測(cè)定具有代表性的10個(gè)綜合品質(zhì)指標(biāo)，使用相關(guān)性分析、主成分分析和聚類(lèi)分析對(duì)不同地區(qū)刺梨品質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)分和排名。通過(guò)測(cè)定各指標(biāo)發(fā)現(xiàn)，不同地區(qū)刺梨綜合品質(zhì)指標(biāo)之間存在顯著性差異，各有優(yōu)劣，很難判別各地區(qū)總體的刺梨果實(shí)品質(zhì)水平。對(duì)貴州省不同地區(qū)的刺梨綜合品質(zhì)進(jìn)行相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，大部分指標(biāo)之間存在顯著相關(guān)性;再運(yùn)用主成分分析，提取出3個(gè)主成分(特征值>1)，計(jì)算各成分得分，通過(guò)建立綜合得分模型排序和聚類(lèi)分析得到，德江、仁懷、印江和望謨四個(gè)地區(qū)刺梨綜合品質(zhì)較好。
從刺梨產(chǎn)地的環(huán)境情況看，各地區(qū)之間經(jīng)緯度、氣溫以及降水量差異不大，而海拔高度分布在477.8~1996m之間，差異較大;通過(guò)主成分分析和聚類(lèi)分析發(fā)現(xiàn)，相近海拔地區(qū)較聚集性較好，其綜合品質(zhì)相近，可以考慮海拔對(duì)刺梨果實(shí)綜合品質(zhì)具有較大影響。不同海拔高度影響著氣溫、日照、降水量以及相對(duì)濕度，海拔高度上升，空氣溫度會(huì)下降，日照也會(huì)隨著下降，降水量增多，相對(duì)濕度也增加了，較低或較高海拔都不宜于刺梨的種植。海拔對(duì)刺梨品質(zhì)指標(biāo)的具體影響途徑還需要更深一步的探討。
3.2針對(duì)貴州刺梨的巨大發(fā)展?jié)摿Γ_(kāi)展對(duì)貴州不同地區(qū)刺梨果實(shí)品質(zhì)的研究具有十分重要的理論意義。在貴州刺梨各個(gè)生長(zhǎng)地區(qū)資源調(diào)查的基礎(chǔ)上，研究貴州不同地區(qū)刺梨果實(shí)品質(zhì)，同時(shí)結(jié)合采集地的海拔來(lái)分析不同地區(qū)之間刺梨品質(zhì)的差異性，根據(jù)不同地區(qū)刺梨的品質(zhì)優(yōu)勢(shì)篩選優(yōu)質(zhì)的刺梨品種，為后期刺梨品種的篩選，大規(guī)模的種植、培育，刺梨藥食商品的加工提供科學(xué)依據(jù)。
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作者：俞露*，趙芷，張文欣，任廷遠(yuǎn)
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