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依據(jù)，本文以貴州省二十二個地區(qū)采摘的刺梨果實為原料，測定其可溶性固形物、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養(yǎng)成分，對不同地區(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依據(jù)，本文以貴州省二十二個地區(qū)采摘的刺梨果實為原料，測定其可溶性固形物、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養(yǎng)成分，對不同地區(qū)的刺梨進行綜合品質(zhì)對比分析。并采用相關性分析、主成分分析、建立綜合得分模型以及聚類分析方法對貴州省不同地區(qū)刺梨品質(zhì)進行綜合評價。結(jié)果表明：不同地區(qū)之間的刺梨果實綜合品質(zhì)指標均存在顯著性差異(p<0.05)，其中維生素C含量差異很大;除SOD活性指標外，其余指標之間存在顯著相關性(p<0.05csod>1)，累積方差貢獻率達到了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)到劣排序為：RH>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，可對不同地區(qū)的刺梨綜合品質(zhì)按優(yōu)劣劃分成3類，聚類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、印江和望謨這四個地區(qū)刺梨果實綜合品質(zhì)較好，且果實品質(zhì)與海拔存在緊密聯(lián)系，因此可考慮開發(fā)利用來自這些海拔地區(qū)的良好的刺梨資源。
關鍵詞：刺梨;綜合品質(zhì);主成分分析;綜合評價;聚類分析
刺梨(Rosaroxburghii)為薔薇科多年生落葉灌木繅絲花的果實，又名金黃果、茨梨、刺梨子，果實多為扁圓球形，橫徑一般為2cm至4cm，8月至9月果實成熟，呈黃色[1]。果皮上密生小肉刺，果實內(nèi)含有豐富的維生素C、超氧化物歧化酶、氨基酸等營養(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。
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Xu等[8,9]研究表明，刺梨黃酮可促進胸腺細胞和雄性昆明小鼠胸腺組織抗凋亡蛋白表達，減少細胞凋亡，增強機體的輻射防護。刺梨還具有調(diào)節(jié)機體免疫功能、解毒、鎮(zhèn)靜、延緩衰老、抗動脈粥樣硬化、清除體內(nèi)自由基等功能[10,11]，它的營養(yǎng)和藥用價值逐漸被利用起來。其富含超氧化物歧化酶(SOD)含量高達6000U/100mL，達野生水果之冠，故被稱為第三代水果(3G)的代表，營養(yǎng)價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中的SOD和維生素C能夠平衡人體的氧化應激，從而減少慢性疾病的風險和發(fā)病率。刺梨富含的氨基酸除了能通過其代謝形成風味物質(zhì)以外，還具有營養(yǎng)和臨床特性，Lu等[14]對三個不同基因型刺梨進行了氨基酸組成鑒定，檢測到了17種氨基酸和9種代謝產(chǎn)物，為刺梨果實的種質(zhì)資源開發(fā)提供了依據(jù)。刺梨因其高營養(yǎng)價值和藥用價值，在全國范圍內(nèi)掀起了被研究的熱潮[15,16]。
刺梨果實主要分布在中國西南地區(qū)的四川、云南、貴州等省份，尤其在貴州各地區(qū)均可見其分布[17]。目前，全省刺梨集中連片種植面積達156萬畝以上，有15個縣開展了規(guī)�；汤娣N植,種植規(guī)模全國第一;全省刺梨產(chǎn)業(yè)加工企業(yè)40家，年加工鮮果8萬t;刺梨產(chǎn)業(yè)累計帶動108.3萬農(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”[19]和“貴農(nóng)7號[20]”，是刺梨中培育出的優(yōu)選品種。
不同地區(qū)的海拔、經(jīng)緯度和土壤等都會影響刺梨的品質(zhì)。目前，針對貴州全范圍內(nèi)的刺梨品質(zhì)分析比較較少，大多是以某幾個具體的地區(qū)或不同品種為調(diào)查對象。李勝海等[21]以貴州黔西縣14個不同株系野生刺梨果實為材料，測定野生刺梨果實外在品質(zhì)和內(nèi)在品質(zhì)，并對其果實品質(zhì)進行分析和討論。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3種刺梨的外觀品質(zhì)、常規(guī)營養(yǎng)成分及揮發(fā)油成分進行分析。對貴州不同地區(qū)的刺梨相關品質(zhì)分析較少，僅李婕羚等[23]以貴州14個鄉(xiāng)鎮(zhèn)無籽刺梨果實為材料，通過主成分分析、逐步回歸分析和聚類分析研究方法，結(jié)果表明其中糖酸比、固酸比、可食率和可溶性糖含量4個代表性指標對無籽刺梨果實品質(zhì)綜合評價的貢獻最大。
李婕羚[24]針對貴州無籽刺梨主要種植地區(qū)生長環(huán)境條件，從土壤肥力和健康角度出發(fā)，對貴州無籽刺梨主要種植地區(qū)土壤進行了綜合評價和健康評估。選取果實品質(zhì)評價的10個主要指標，建立不同種植地區(qū)無籽刺梨果實品質(zhì)評價標準的模型，評價無籽刺梨的地區(qū)適宜性。目前尚未有貴州不同地區(qū)刺梨綜合品質(zhì)對比分析的報道，其品質(zhì)差異還不清楚。因此針對貴州刺梨的巨大發(fā)展?jié)摿Γ_展對貴州不同地區(qū)刺梨果實品質(zhì)的研究具有十分重要理論意義。
本文基于對貴州刺梨各個生長地區(qū)資源調(diào)查的基礎上，采摘收集了大量樣本，以研究貴州不同地區(qū)刺梨果實綜合品質(zhì)。主要從可溶性固形物、可滴定酸、總糖、可溶性蛋白，類黃酮，維生素C、SOD酶活性和氨基酸等10個指標，通過相關性分析，主成分分析以及聚類分析來評價貴州省不同地區(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依據(jù)。
1材料與方法
1.1試驗材料
2018年9月采摘貴州省二十二個縣(區(qū))的刺梨：1號思南縣思唐鎮(zhèn)(SN)、2號印江縣楊柳鎮(zhèn)(YJ)、3號望謨縣樂旺鎮(zhèn)(WM)、4號道真縣三橋鎮(zhèn)(DZ)、5號德江縣煎茶鎮(zhèn)(DJ)、6號鳳崗縣龍泉鎮(zhèn)(FG)、7號仁懷市長崗鎮(zhèn)(RH)、8號龍里縣龍山鎮(zhèn)(LL)、9號盤州市劉官鎮(zhèn)(PZ)、10號凱里市旁海鎮(zhèn)(KL)、11號麻江縣賢昌鎮(zhèn)(MJ)、12號正安縣流渡鎮(zhèn)(ZA)、13號羅甸縣沫陽鎮(zhèn)(LD)、14號水城區(qū)蟠龍鎮(zhèn)(SC)、15號六枝區(qū)巖腳鎮(zhèn)(LZ)、16號長順縣擺所鎮(zhèn)(CS)、17號鎮(zhèn)寧縣城關鎮(zhèn)(ZN)、18號安順市雙堡鎮(zhèn)(AS)、19號普定縣馬關鎮(zhèn)(PD)、20號畢節(jié)市普宜鎮(zhèn)(BJ)、21號大方縣響水鄉(xiāng)(DF)、22號赫章縣六曲河鎮(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、無病蟲害、無機械損傷的果實進行收集采收，采后及時運送到貴州大學釀酒與食品工程學院果蔬貯藏研究室。散去田間熱，預冷24h后，按2.5kg/袋分裝，貯藏于1±1℃冷庫中，以便之后研究刺梨果實的具體品質(zhì)指標。
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、鉬酸銨均購于天津科密歐化學試劑有限公司;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：北京索萊寶科技有限公司。
以上試劑均為分析純;SOD試劑盒：購于南京建成生物工程研究所。SynergyH酶標儀：美國BioTeK公司;H1-16KR型高速冷凍離心機：湖南可成儀器設備有限公司;XMTD-204型數(shù)顯恒溫水浴鍋：上海梅香儀器有限公司;TU-1810PC紫外可見分光光度計：北京普析通用儀器有限責任公司;PAL-1型手持式折光儀：廣州市愛宕科學儀器有限公司;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：無錫沃信儀器制造有限公司;L-8800氨基酸自動分析儀：日本日立公司。
1.3試驗方法
1.3.1樣品處理方法
每個地區(qū)隨機選取成熟度、大小均一致的刺梨果實10個，重復3次，去蒂去籽以及表面雜質(zhì)，放入高速組織搗碎機搗碎后，放于-80℃冰箱備用。
1.3.2指標測定方法
可溶性固形物含量由手持式折光儀法測定;可滴定酸含量由酸堿滴定法測定;可溶性總糖含量由蒽酮比色法測定;還原糖含量由3,5-二硝基水楊酸比色法測定;可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍染色法測定[25];硝酸鋁顯色法測定類黃酮含量含量[26];維生素C含量采用鉬藍比色法測定[27];羥胺法測定SOD活性;氨基酸含量測定：參考GB5009.124-2016《食品中氨基酸的測定》[28]氨基酸自動分析儀法對不同地區(qū)的刺梨測定17種水解氨基酸組成。
1.4數(shù)據(jù)處理
采用Excel、SPSS軟件對上述測得的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，采用單因素方差分析方法和LSD、Waller-Duncan法進行方差分析和多重比較(α=0.05)，然后對所測樣本的數(shù)據(jù)進行相關性分析、主成分分析以及聚類分析;使用Origin2019軟件進行繪圖，所有實驗均進行三次重復。
2結(jié)果與分析
可溶性固形物是反映果實中主要營養(yǎng)物質(zhì)多少的指標，和糖酸含量一起影響著刺梨果實的營養(yǎng)和風味。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)，說明仁懷地區(qū)的刺梨果實營養(yǎng)物質(zhì)最高;其它地區(qū)分布在8%~12%之間。刺梨果實的酸味主要來源于可滴定總酸，二十二個地區(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)地刺梨果實品質(zhì)研究中的可溶性固形和可滴定酸含量范圍一致�？扇苄怨绦魏可�，酸含量會減少，果實風味會有較大提升。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]對貴州刺梨氣候適宜性研究的結(jié)果顯示，地區(qū)溫度過高或者過低，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。固酸比影響著果實的口感，說明六枝地區(qū)的刺梨果實口感更佳。刺梨果實中蛋白質(zhì)含量不是特別高，它是人體必需的營養(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)。類黃酮具有很高的藥用價值，不同地區(qū)刺梨的類黃酮含量也存在顯著差異。其中六枝地區(qū)的類黃酮含最高，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，果實維生素C含量差異很大，這與白靜等人[32]對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，它參與了刺梨風味物質(zhì)的合成，是非常重要的營養(yǎng)物質(zhì)。與林陶等人[33]報道一致，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)指標上各有優(yōu)勢和劣勢，很難判別各地區(qū)總體的刺梨果實品質(zhì)水平，因此要對各個地區(qū)的刺梨指標進一步分析，進行綜合評價。
3結(jié)論
3.1本研究通過對貴州省二十二個縣(區(qū))刺梨進行采集，測定具有代表性的10個綜合品質(zhì)指標，使用相關性分析、主成分分析和聚類分析對不同地區(qū)刺梨品質(zhì)進行綜合評分和排名。通過測定各指標發(fā)現(xiàn)，不同地區(qū)刺梨綜合品質(zhì)指標之間存在顯著性差異，各有優(yōu)劣，很難判別各地區(qū)總體的刺梨果實品質(zhì)水平。對貴州省不同地區(qū)的刺梨綜合品質(zhì)進行相關性分析發(fā)現(xiàn)，大部分指標之間存在顯著相關性;再運用主成分分析，提取出3個主成分(特征值>1)，計算各成分得分，通過建立綜合得分模型排序和聚類分析得到，德江、仁懷、印江和望謨四個地區(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;通過主成分分析和聚類分析發(fā)現(xiàn)，相近海拔地區(qū)較聚集性較好，其綜合品質(zhì)相近，可以考慮海拔對刺梨果實綜合品質(zhì)具有較大影響。不同海拔高度影響著氣溫、日照、降水量以及相對濕度，海拔高度上升，空氣溫度會下降，日照也會隨著下降，降水量增多，相對濕度也增加了，較低或較高海拔都不宜于刺梨的種植。海拔對刺梨品質(zhì)指標的具體影響途徑還需要更深一步的探討。
3.2針對貴州刺梨的巨大發(fā)展?jié)摿�，開展對貴州不同地區(qū)刺梨果實品質(zhì)的研究具有十分重要的理論意義。在貴州刺梨各個生長地區(qū)資源調(diào)查的基礎上，研究貴州不同地區(qū)刺梨果實品質(zhì)，同時結(jié)合采集地的海拔來分析不同地區(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依據(jù)。
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作者：俞露*，趙芷，張文欣，任廷遠
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