王士苗 智利红 刘骏 王金艳 李林峰 李新峥
摘 要: 为选育具有特定营养保健功能的南瓜品种,测定了12个中国南瓜品种果实中营养成分含量(总糖、还原糖、淀粉、氨基酸、水分)及8种矿质元素成分含量,并进行变异性、相关性分析。结果表明,‘蜜丰的还原糖和总糖、淀粉含量(ω)最高,分别为1.59、1.97、1.16 g·100 g-1;‘蜜本3号的氨基酸含量最高,为0.69 g·100 g-1;‘改良蜜本的水分含量最高,达到94.06%。各营养成分中氨基酸含量的变异系数最大为32.43%,水分变异系数最小为4.34%。总糖与还原糖含量呈极显著性正相关,相关系数为0.978,氨基酸与水分含量存在较显著的正相关,相关系数为0.576。南瓜果实矿质元素含量中钾的含量最高,平均为2 121.58 μg·g-1,锰的含量最低,平均为1.69 μg·g-1,其中锰的变异系数最大,为77.53%,最小的为铜,为11.38%。钙与钾存在显著的负相关,锰与锌存在显著的正相关,锰与钠存在极显著的正相关。
关键词: 中国南瓜; 品种; 营养成分; 相关性分析
Abstract: The study measured the nutrients (contents of total sugar, reducing sugar, starch, amino acid and water) contents and eight kinds of mineral elements in 12 varieties of Cucurbita moschata, and tried to evaluate the variation coefficient and intervarietal correlation to provid the theoretical basis for pumpkin varieties breeding with specific nutrition and health functions. The results showed that the ‘Mifeng had the highest contents of reducing sugar, total sugar and starch content, with 1.59 g·100 g-1, 1.97 g·100 g-1, 1.16 g·100 g-1 respectively, ‘Miben No. 3 had the highest amino acid content of 0.69 g·100 g-1. ‘Gailiangmiben had the highest moisture content, reaching 94.06%. Among nutrient components, amino acid had the maximum variation coefficient, was 32.43%, moisture had the minimum coefficient of variation, was 4.34%. Total sugar and reducing sugar content was very significant positive correlation, the correlation coefficient was 0.978, there was a significant positive correlation between amino acid and water content, and the correlation coefficient was 0.576. The content of K was highest, with 2 121.58 μg·g-1, the content of Mn was lowest, with 1.69 μg·g-1. Mn had the maximum coefficient of variation, was 77.53%, and Cu had the minimum coefficient of variation, was 11.38% . There was a significant negative correlation between Ca and K, a significant positive correlation between Mn and Zn,and a very significant positive correlation between Mn and Na.
Key words: Cucurbita moschata; Varieties; Nutritional components; Correlation analysis
南瓜属植物栽培种主要包括中国南瓜 (Cucurbita moschata Duch.)、印度南瓜 (C. maxima Duch.)、美洲南瓜 (C. pepo L.)、黑籽南瓜 (C. ficifolia Bouche)、墨西哥南瓜 (C. mixta pang)。我國主要栽培3种,中国南瓜、印度南瓜和美洲南瓜[1]。由于栽培历史悠久、分布地域广泛再加上自然进化及人工选育等原因,南瓜种质资源十分丰富,且每个栽培品种都有多个类型及品种[2]。
南瓜果实中含有糖类、蛋白质、多种氨基酸、类胡萝卜素、多种维生素、矿物质及丰富的膳食纤维,有良好的保健功能[3-4]。但由于南瓜品种繁多,品种间差异较大,并且营养成分的含量也随品种的不同具有极显著差异[5-6],这也使南瓜的品质育种具有广泛的种质资源。
在现有的资源中,笔者对12个中国南瓜品种果实的还原糖、总糖、淀粉、氨基酸、水分和矿质元素含量进行测定和分析,探讨不同中国南瓜品种营养成分含量的差异性及相关性,并分析它们之间的相关关系,以期为深入开发南瓜的食用功能、选育优质南瓜品种提供更充分的依据,进而为今后选育具有特定营养和保健功能的南瓜新品种提供理论依据和指导。
1 材料与方法
1.1 材料
试验材料为2016年8月采摘于新乡市洪门镇河南科技学院南瓜试验基地的12个中国南瓜品种成熟果实,品种名称及来源见表1。
1.2 方法
每个南瓜品种选取3个成熟的果实,将南瓜带皮洗净、切片,进行测定,取3次测定的平均值。还原糖测定采用直接滴定法;总糖经过水解后,测定方法与还原糖测定方法相同;水分含量测定采用常压干燥法;淀粉含量测定采用酸水解法;氨基酸含量的测定采用茚三酮吸光光度法;矿质元素测定采用等离子体原子发射光谱法。
1.3 数据分析
采用Excel和SPSS17.0分析软件进行单因素方差分析新复极差法(Duncan)进行方差分析和变异性分析。相关性分析采用双变量相关(Pearson)。
CV =S/X×100%。
CV为变异系数,S为样本标准差,X为样本平均数。
2 结果与分析
2.1 12个南瓜品种果实营养成分含量及相关性分析
2.1.1 12个南瓜品种果实还原糖、总糖、淀粉含量 由图1可知,‘蜜丰南瓜还原糖含量(ω,后同)最高,达到1.59 g·100 g-1,其次为‘安阳七叶糙,为0.97 g·100 g-1,‘大果蜜本的还原糖含量最低,为0.62 g·100 g-1。其中,‘优丰蜜本‘汕美2号‘广蜜1号‘兴蔬大果蜜本间还原糖含量无显著性差异,‘蜜丰与其他品种间差异性显著。还原糖含量变异系数为29.07%。
各品种中‘蜜丰南瓜的总糖含量最高,达到1.97 g·100 g-1,其次是‘甜蜜1号1.15 g·100 g-1,‘惠研早蜜6号的含量最低0.82 g·100 g-1。‘白沙蜜本‘安阳七叶糙‘广蜜1号‘优丰蜜本‘蜜本3号‘兴蔬大果蜜本‘改良蜜本‘大果蜜本之间无显著性差异。‘汕美2号与‘惠研早蜜6号均与‘蜜丰‘甜蜜1号差异显著。总糖含量变异系数为31.37%。
各南瓜品种中‘蜜丰的淀粉含量最高,达到1.16 g·100 g-1,其次为‘甜蜜1号1.03 g·100 g-1,‘兴蔬大果蜜本的含量最低,为0.44 g·100 g-1。‘甜蜜1号和‘蜜丰之间没有显著性差异,‘汕美2号‘大果蜜本‘惠研早蜜6号‘白沙蜜本‘广蜜1号‘蜜本3号之间没有显著性差异,‘广蜜1号与‘安阳七叶糙间没有显著性差异,其他品种间均具有显著性差异。淀粉含量变异系数为28.69%。
2.1.2 12个南瓜品种果实氨基酸成分 由图2可知,各南瓜品种中‘蜜本3号的氨基酸含量最高,达到0.69 g·100 g-1,其次是‘安阳七叶糙0.42 g·100 g-1,‘白沙蜜本的含量最低为0.25 g·100 g-1。‘蜜本3号与其他品种差异显著,‘安阳七叶糙与‘大果蜜本‘优丰蜜本‘惠研早蜜6号‘广蜜1号‘汕美2号‘白沙蜜本间差异显著,‘兴蔬大果蜜本‘甜蜜1号之间没有显著性差异,‘大果蜜本‘优丰蜜本‘惠研早蜜6号‘广蜜1号之间没有显著性差异,其他品种间差异显著。氨基酸含量变异系数为32.43%。
2.1.3 12个南瓜品种果实水分含量 由图3可知,‘改良蜜本南瓜的水分含量最高,达到94.06%,‘甜蜜1号次之为91.83%,‘白沙蜜本的水分含量最低,为78.06%,‘兴蔬大果蜜本、‘蜜丰之间没有显著性差异,‘汕美2号‘蜜本3号‘大果蜜本之间没有显著差异性,其他品种间在5%水平均有显著性差异。水分含量变异系数为4.34%。
2.1.4 12个南瓜品种果实中营养成分含量相关性分析 n=12,df=n-2,α=0.05,α=0.01。查相关系数临界表得出r0.05,10=0.576, r0.01,10=0.708。用Excel中的CORREL函数计算出总糖、还原糖、淀粉、氨基酸、水分之间的相关性系数。
当自由度df=10时,显著性相关水平α=0.05,r0.05,10=0.576;α=0.01,r0.01,10=0.708,则有总糖与还原糖的相关性系数r=0.978>r0.01,10=0.708,表明总糖与还原糖存在极显著的正相关性;氨基酸与水分的相关性系数r=0.582>r0.05,10=0.576,表明氨基酸与水分含量存在较显著的正相关;其余各成分间r值均小于r0.05,10=0.576,表明总糖与淀粉、总糖与氨基酸、总糖与水分、还原糖与淀粉、还原糖与氨基酸、还原糖与水分、淀粉与水分间均呈不显著的正相关;淀粉与氨基酸间呈不显著的负相关。
2.2 12个南瓜品种果实矿质成分及相关性分析
由表3可知,南瓜每g鲜果实中,矿质元素的含量由高到低依次是钾、钙、镁、钠、铁、锌、铜、锰。钾的含量最高,平均达2 121.58 μg·g-1,其次为钙228.86 μg·g-1,锰的含量最低,平均为1.69 μg·g-1。变异系数从高到低为锰、锌、铁、钙、钾、钠、镁、铜,其中变异系数最大的为锰,为77.53%,最小的为铜,为11.38%。
由表4可知,鈣与钾在0.05水平上存在显著的负相关性,为0.470;锰与锌在0.05水平上存在显著的正相关性,为0.523;锰与钠在0.01水平上存在显著的正相关性,为0.670;铜与铁、钙与镁、钙与锰、钙与钠、铜与铁、铜与镁、铜与锌、铁与镁、铁与锰、铁与钠、钾与镁、钾与锰、钾与锌、镁与锰、镁与钠、钠与锌均呈不显著的正相关;钙与铜、钙与锌、铜与钾、铜与锰、铜与钠、铁与钾、铁与锌、钾与钠、镁与锌均呈不显著的负相关。
3 讨论与结论
本试验结果表明,中国南瓜各品种间营养成分含量存在较大差异性和一定相关性。‘蜜丰南瓜的糖类含量在12个南瓜品种中最高,‘蜜本3号南瓜的氨基酸含量最高,‘改良蜜本的水分含量最高。淀粉含量直接影响南瓜的品质,淀粉含量越高,口感与实用性越好。综合比较发现,‘蜜丰南瓜营养价值最好,且在口感品质鉴定中是比较面的一种,瓜中还带有香味,商品性较好。
南瓜还原糖具有较好的消除自由基、抗氧化作用,还具有较好的防癌功效[7-8],南瓜多糖降血糖功能仍是当前研究的热点内容之一[9]。12个中国南瓜的总糖与还原糖、淀粉的平均含量为1.02、0.86、0.71 g·100 g-1,略低于杨鹏鸣等[10]的测定结果,与郭言言等[11]测定的印度南瓜的总糖、还原糖含量1.13、0.91 g·100 g-1比较,二者结果差异不大,但远低于杨红娟等[12]测定的印度南瓜还原糖含量5.54 g·100 g-1,这表明中国南瓜与印度南瓜的糖含量均受品种影响较大;氨基酸含量直接影响南瓜的营养价值,南瓜所含环丙甘氨酸丙酸(CTY)可增加糖尿病人胰脏细胞中所缺乏的Glut-Z蛋白的含量,同时激活葡萄糖酶,加快葡萄糖转化,对糖尿病有治疗作用[13]。12个中国南瓜平均氨基酸含量为0.37 g·100 g-1,远低于印度南瓜的平均含量1.37 g·100 g-1;中国南瓜平均水分含量为88.51%,低于印度南瓜的平均含量90.37%,也远低于褚盼盼等[14]测定的中国南瓜水分含量92.80%,水分含量的高低除受品种影响外,更多地与南瓜采收与贮存时间有关。
各营养成分中氨基酸变异系数最大为32.43%,不同品种中国南瓜的氨基酸含量间有较大差异,在今后的选育工作中,可加強在筛选高氨基酸含量品种方面内容。在营养成分相关性方面,总糖与还原糖含量存在极显著的正相关性,氨基酸与水分含量存在较显著的正相关。今后的品质测定中可减少相关性强的部分指标,减轻部分工作量。
南瓜具有高钾、高钙、低钠的特点,这也与范文秀[15]等测定结果相符,因此特别适合中老年人和高血压患者。中国南瓜矿质元素中锰的变异系数最大,为77.53%,铜的最小,为11.38%。矿质元素相关性方面,钙与钾存在显著的负相关,锰与锌存在显著的正相关,锰与钠存在极显著的正相关。
笔者选用的仅是12个中国南瓜品种进行比较,相关性的建立是用单个地点的有限品种进行统计计算所得的结论,要使这一研究结果能够推广应用于南瓜品种的育种实践,还需收集大量有代表性的南瓜品种材料进行广泛研究以确定具有普遍意义的相关关系[16],另外水分含量的差异对测定结果的影响较大,在今后的试验中要尽量排除水分差异的影响。
参考文献
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