不同桃品種果實礦質(zhì)元素含量的因子分析與綜合評價

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(jìn)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(jìn)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(jìn)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 材料與方法

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(jìn)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(jìn)行試驗。

1.2 方法將桃果肉切塊，在烘箱內(nèi)進(jìn)行殺青并烘干，烘干后的果肉進(jìn)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(jìn)行水平分析、因子分析。

2 結(jié)果與分析

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(jìn)行因子分析，結(jié)果見表3。通常用累計方差貢獻(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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。‘艷霞’、‘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；‘大久保’、‘紅不軟’、‘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。

3 結(jié)論

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(jìn)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(jìn)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’。

4 討論

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(jìn)一步明確元素間存在的關(guān)系，篩選營養(yǎng)平衡的種質(zhì)。匡立學(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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)行更加深入、系統(tǒng)的研究。