不同桃品种果实矿质元素含量的因子分析与综合评价

黄丽萍 陈双建 张 静

（山西省农业科学院果树研究所，山西太谷 030815）

中国是桃的原产地和重要的演化中心，在我国已有3000多年的栽培历史。同时，桃也是世界性大宗果品，在南纬30°～45°、北纬30°～45°之间，全世界有80多个国家和地区均有种植，具有重要的经济、社会、生态效益［1］。近年来，随着人们生活水平的提高，健康、保健意识增强，果品的功能性营养价值受到了越来越多的关注［2］。对桃果实矿质元素研究有很多，但大多是对叶片［3，4］、土壤［5］以及单一品种［4-6］或不同品种［7，8］矿质元素之间的关系进行分析研究。为此，本研究以不同来源、不同类型、不同成熟期的桃果实为试材，对K、Ca、Fe、Na、Zn5种矿质元素进行测定，采用水平分析、因子分析等方法对桃品种与矿质元素的关系进行分析，以期为桃果实功能品种选育、质量评价等提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料试验所需15个桃品种均于果实成熟期采自山西省果树研究所桃资源圃。所选树龄均为13～15年，管理水平中等，果实不套袋。每个品种选5株树进行采样，在树冠外围随机采10个果，选取品质较为相近的10个果实进行试验。

1.2 方法将桃果肉切块，在烘箱内进行杀青并烘干，烘干后的果肉进行粉碎、研磨，等待测定。果实中的K、Ca、Na、Fe、Zn等矿质元素含量均采用原子吸收光谱法［7］测定。

1.3 数据处理用SPSS 16.0数据处理软件对桃果实矿质元素含量进行水平分析、因子分析。

2 结果与分析

2.1 桃果实矿质元素的含量由表1可知，大量元素的含量远远高于其他4种微量元素，而4种微量元素含量排序为Ca＞Fe＞Na＞Zn。5种矿质元素含量中，K和Fe的变异系数均小于10%，通常认为是弱变异，Ca、Na和Zn的变异系数在20.111%～27.188%，属中等变异强度。

表1 矿质元素含量（mg/g）

2.2 桃果实矿质元素含量间的相关性由表2可知，桃果实中矿质元素含量之间存在复杂的相关关系。Ca含量与K、Na相关性呈显著性正相关，其中Ca和Na含量相关系最高为0.54，呈极显著正相关；Zn与Fe含量相关性呈显著性正相关；Fe与Na、Ca含量相关性呈显著性负相关，其中Fe 与Na 含量相关系数为0.553，呈极显著负相关。

表2 桃果实中矿质元素含量之间的相关性

2.3 矿质元素含量的因子分析对所测的桃果实5个矿质元素进行因子分析，结果见表3。通常用累计方差贡献率不低于85%来确定公因子数目，在本研究中，前3个公因子累计方差贡献率为86.49%，说明这3个公因子基本上可以反映5种矿质元素的信息。

表3 桃果实矿质元素的因子分析

为了主成分能更好地解释变量，通过因子载荷矩阵旋转可知，因子1（F1）主要与Ca的因子负荷为0.833，与Na的因子负荷为0.731，均呈显著相关；因子2（F2）主要与Zn的因子负荷为0.742，呈显著相关；因子3（F3）主要与K的因子负荷为0.663，呈显著相关（见表4）。由于总方差的50%以上的贡献来自第1主因子，因此认为桃果实的特征矿物元素为Ca、Na。

表4 旋转后的成分载荷矩阵

通过对各个因子的载荷量和特征值的计算，得出综合分值。‘艳霞’、‘丹墨’、‘锦玉’果实中Ca、Na含量高；‘丹墨’、‘96-18’、‘三台肉桃’果实中Zn含量高；‘大久保’、‘红不软’、‘三台肉桃’果实中K含量高。综合得分由高到低依次排名，‘丹墨’、‘艳霞’、‘三台肉桃’果实中各矿质元素含量普遍较高。

3 结论

本研究结果表明，不同品种果实中矿质元素含量存在很大的差异。

（1）桃果实中5种矿质元素的平均含量由高到低依次为K（14.062mg∕g）＞Ca（0.181mg∕g）＞Fe（0.101mg∕g）＞Na（0.086mg∕g）＞Zn（0.032mg∕g）。

（2）Ca与Na呈极显著正相关，Fe与Na呈极显著负相关。

（3）通过因子分析将所研究的5种矿质元素指标进行简化，筛选出桃果实的特征矿质元素为Ca和Na。

（4）通过对桃果实中果实矿质元素进行综合分值排名，排在前3位的品种依次为‘丹墨’、‘艳霞’、‘三台肉桃’。

4 讨论

水果中富含大量人体所需的矿质元素，其中包括许多人体不能产生与合成，但却是维持生命活动不可缺少的必需元素。不同种类果品中的矿质元素含量差异较大，郭雪飞［9］对枣果实中矿质元素含量的研究结果显示，K＞P＞Ca＞Mg＞Na＞Fe＞Zn＞Cu；卢新坤［10］等研究认为，蜜柚果实中矿质元素的排序为K＞P＞Ca＞Mg＞Na＞Fe＞Zn＞Se；马小卫［11］研究认为，杧果果实中矿质元素的排序依次为K＞P＞Mg＞Ca＞Mn＞Fe＞Zn。本研究通过对桃果实矿质元素的研究，结果显示，桃果实中5种矿质元素的平均含量由高到低依次为K＞Ca＞Fe＞Na＞Zn，在桃果实中的含量均较高。由此可知，食用桃果实可以及时补充Ca、Fe、Zn等人体易缺乏的元素。

矿质营养元素之间既存在着协同作用，也存在着拮抗关系［12］，对其相关研究有助于进一步明确元素间存在的关系，筛选营养平衡的种质。匡立学［13］对苹果果实矿质元素的研究认为，K、Mg、Cu、P两两之间分别呈极显著正相关，存在相互促进的关系；段莹莹［14］等对梨果实的研究认为，K与Ca、Mn、Mg呈极显著正相关，存在相互促进的关系，而Fe与Zn、Mg呈负相关，存在拮抗关系。本研究表明，桃果实中Ca与K、Na含量呈显著性正相关，Fe与Zn含量呈显著性正相关；Fe与Na、Ca含量呈显著负相关。筛选Fe含量高的品种，Zn含量也可能高，但其Ca、Na含量可能就会低。

因子分析能将复杂的问题简单化，通过对主成分的提取，使得评价结果更加趋于客观、合理，使得各因子在实际中意义更加明确，目前在许多果实［11，13，15-17］品质评价研究中已经得到了广泛应用。本研究通过因子分析将5种矿质元素进行分析，筛选出桃果实特征矿质元素为Ca和Na，通过计算各样品公因子分值及排名以及综合分值，得出排名前3的品种分别是‘丹墨’、‘艳霞’、‘三台肉桃’。另外，本研究仅针对桃果实矿质元素含量进行了分析研究，而桃果实内富含着多种营养物质，要对其综合营养价值的评价，还有待进行更加深入、系统的研究。