黑龙江不同种源平榛果实营养成分分析及评价_李红莉.pdf

31中国果树，2023（2）：31-35本文于 2022-05-25 收到，2022-07-25 收到修改稿。*黑龙江省自然科学联合引导基金项目（LH2020C106）；黑龙江省财政厅省属科研院所科研业务费项目（CZKYF2021B010）；黑龙江省财政厅省属科研院所科研业务费项目（CZKYF2020A003）。李红莉电话：[phone]，E-mail：；逄宏扬为通信作者，电话：[phone]，E-mail：。DOI：10.16626/ki.issn1000-8047.2023.02.006黑龙江不同种源平榛果实营养成分分析及评价*李红莉，李雪，逄宏扬（黑龙江省林业科学院牡丹江分院，157010）摘要以黑龙江省 9 个不同种源的平榛为研究对象，对其果实质量性状及营养成分进行差异分析、主成分分析和品质综合评价，以期为黑龙江省野生平榛资源开发利用和品种选育提供依据。结果表明：不同种源平榛果实具有蛋白质、脂肪、钾、锌含量高等特点，不同种源间坚果重和果仁重、出仁率、果实的蛋白质、脂肪、碳水化合物、粗纤维素、钙、磷、钾、镁、铁、锌含量的差异显著。主成分分析表明，第 1 主成分的贡献率为 19.029%，主要反映果实质量性状、出仁率和蛋白质的含量；第 2 主成分的贡献率为 17.952%，主要反映铁、镁的含量，第3 主成分的贡献率为 16.694%，主要反映水分、钙和粗纤维素的含量；第 4 主成分的贡献率为 14.095%，主要反映脂肪、锌、磷的含量；第 5 主成分的贡献率为 12.935%，主要反映碳水化合物和钾的含量。主成分综合评价结果表明，东京城、鹤北、黑河和通河的平榛果实果仁重和出仁率较高，蛋白质、脂肪、锌、钾、铁含量高，综合品质较优。关键词平榛；果实；种源；营养成分；黑龙江中图分类号：S664.4文献标志码：A文章编号：1000-8047(2023)02-0031-05A An na al ly ys si is s a an nd d e ev va al lu ua at ti io on n o of f n nu ut tr ri it ti io on na al l c co om mp po on ne en nt ts s o of fC Co or ry yl lu us s h he et te er ro op ph hy yl ll la aF Fi is sc ch h.f fr ru ui it ts s f fr ro om m d di if ff fe er re en nt t p pr ro ov ve en na an nc ce es s i in n H He ei il lo on ng gj ji ia an ng g P Pr ro ov vi in nc ce eLI Hongli,LI Xue,PANG Hongyang(Mudanjiang Branch of Heilongjiang Academy of Forestry Sciences,157010)A Ab bs st tr ra ac ct tIn this paper,9 different provenances ofC.heterophyllaFisch.in Heilongjiang Province were taken as theresearch object,and the fruit quality traits and nutritional components were analyzed by difference analysis,principalcomponent analysis and comprehensive quality evaluation,in order to provide basis for the development and utilization ofwild hazel resources and variety breeding in Heilongjiang Province.The results showed that the fruit of hazel from differentprovenances had the characteristics of high content of protein,fat,potassium and zinc.There were significant differences inthe quality of nuts,kernel yield,the content of protein,fat,carbohydrate,crude cellulose,calcium,phosphorus,potassium,magnesium,iron and zinc among different provenances.Principal component analysis showed that the contribution rate of thefirst principal component is 19.029%,which mainly reflected fruit quality traits,kernel yield and protein content;thecontribution rate of the second principal component is 17.952%,which mainly reflects the index content of iron andmagnesium,and the contribution rate of the third principal component is 16.694%,which mainly reflects the index content ofwater,calcium and crude cellulose;the contribution rate of the fourth principal component is 14.095%,which mainly reflectsthe index content of fat,zinc and phosphorus;the contribution rate of the fifth principal component is 12.935%,which mainlyreflects the index content of carbohydrate and potassium.The results of principal component comprehensive evaluationshowed that the hazelnut fruits of Dongjingcheng forestry bureau,Hebei forestry bureau,Heihe forestry bureau and Tongheforestry bureau had higher kernel quality and kernel yield,higher protein,fat,zinc,potassium and iron contents,and bettercomprehensive quality.K Ke ey y w wo or rd ds sCorylus heterophyllaFisch.;fruit;provenance;nutrients;Heilongjiang Province平榛（Corylus heterophyllaFisch.）为桦木科（Betulaceae）榛属（Corylus）落叶灌木，是重要的32李红莉，李雪，逄宏扬：黑龙江不同种源平榛果实营养成分分析及评价抗寒榛种质资源。东北三省野生平榛分布较多，资源蕴藏量较大1。平榛果实富含蛋白质、脂肪和多种氨基酸，是东北地区特色的森林坚果。有关榛的研究多集中于平欧杂种榛，对平榛的研究较少。目前对平榛的研究主要集中在生物学特性、栽培技术及品种选育等方面2-10，对果实营养成分的研究较少。刘亚娜等11对贵州喀斯特山区和铁岭开原野生榛果实特性和营养成分进行了测定与分析；田文翰等12对平欧杂种榛、平榛和欧洲榛的 43 个品种的营养物质进行测定分析，认为不同榛品系之间具有一定差异；张春晖等13对辽宁省铁岭市东部山区野生榛的营养元素进行了分析；未见对不同种源平榛果实营养成分差异分析研究的报道。果实品质是野生平榛选优的重要指标，本研究以黑龙江省不同种源野生平榛为研究对象，分析不同种源平榛果实营养成分的差异，并进行综合评价，筛选出优异种源，以期为野生平榛的品种选育奠定基础。1材料与方法1.1试验材料选择平榛资源蕴藏量较大的具有代表性的黑龙江省 9 个地区进行调查和采样，9 个种源地理信息情况见表 1。2020 年 8 月下旬，每个种源地选取树龄和长势相近的健壮植株 10 株，每株树采集果实 5 个，共采集果实 50 个，用于果实性状指标和营养成分含量的测定。表 19 个平榛种源地的地理信息种源地种源地管辖单位东经北纬年平均气温/10 年有效积温/无霜期/d 平均海拔/m 年降水量/mm 年日照时数/h东京城宁安市东京城林业局1293843422.52 2501103505772 550东方红鸡西市东方红林业局1325446132.52 2001053755502 250通河哈尔滨市通河林业局1285246282.12 3001203486102 450桦南佳木斯市桦南林业局1304845532.72 3501203805202 350饶河双鸭山市饶河林业局1331847111.62 1001104005502 360庆安绥化市庆安国有林场管理局1273346411.72 2501203405702 600鹤北鹤岗市鹤北林业局1302347262.02 2601154105802 400黑河黑河市黑河林业局126484922-1.02 1201103505202 560双丰伊春市双丰林业局1282046351.12 2001133756302 4201.2调查指标及其测定方法坚果重和果仁重采用 1/100 的电子天平称量，出仁率为果仁重占坚果重的百分比。水分含量采用直接干燥法（GB 5009.32016）测定；脂肪含量采用索氏提取法（GB 5009.62016）测定；蛋白质含量采用凯氏定氮法（GB 5009.52016）测定；还原糖含量采用直接滴定法（GB 5009.72016）测定；粗纤维素含量采用介质过滤法（GB 55152008）测定；磷含量采用分光光度法（GB 5009.872016）测定；钙、钾、镁、铁、锌含量采用火焰原子吸收光谱法（GB 5009.922016、GB 5009.912017、GB 5009.2412017、GB 5009.902016、GB 5009.142017）测定。1.3数据统计与分析采用 Excel 2010 软件对原始数据进行整理；采用 SPSS 23.0 对所得数据进行方差分析，用 Duncans新复极差法进行多重比较和主成分分析。2结果与分析2.1不同种源平榛果实质量性状和主要营养成分比较由表 2 可知，黑龙江不同种源平榛坚果重为1.161.84 g，果仁重为 0.380.62 g，其中东京城坚果重和果仁重均最大，东方红的较小。不同种源平榛果实出仁率为 27.09%35.55%，其中东方红和双丰果实出仁率较高，饶河和庆安的较低。方差分析结果表明，不同种源间平榛坚果重和果仁重、出仁率差异显著。不同种源平榛果实主要营养成分中水分含量为 2.12%2.61%，蛋白质含量为 12.89%16.09%，脂肪含量为 41.70%56.14%，碳水化合物含量为2.83%4.55%，粗纤维素含量为 9.21%15.14%。对不同种源平榛果实主要营养成分差异进行方差分析和多重比较，结果表明：东方红平榛果实中蛋白质含量最高，东京城的脂肪含量最高，通河的碳水化合物含量最高；各种源之间蛋白质、脂肪、碳水化合物、粗纤维素含量差异均显著，而水分含量差异不显著（表 2）。33李红莉，李雪，逄宏扬：黑龙江不同种源平榛果实营养成分分析及评价表 2不同种源平榛果实质量性状和主要营养成分含量种源地坚果重/g果仁重/g出仁率/%水分含量/%蛋白质含量/%脂肪含量/%碳水化合物含量/%粗纤维素含量/%东京城1.840.45 a0.620.21 a33.305.36 a2.360.33 a14.871.02 ab56.145.51 a3.560.58 bc14.501.43 ab东方红1.160.16 c0.410.06 cd35.555.19 a2.190.22 a16.091.64 a45.545.31 bc3.610.25 abc12.122.01 bc通河1.460.27 b0.410.07 cd28.454.50 b2.370.31 a15.801.05 a51.935.55 ab4.550.68 a12.800.87 abc桦南1.440.19 b0.470.08 bc33.186.25 a2.120.17 a15.111.27 ab52.870.49 ab4.530.58 a9.210.65 d饶河1.730.37 a0.460.07 bc27.095.92 b2.610.38 a14.561.10 ab46.546.31 bc3.960.45 ab15.140.92 a庆安1.710.26 a0.460.07 bc27.445.29 b2.400.08 a12.891.75 bc41.704.44 c3.500.23 bc12.061.83 bc鹤北1.440.27 b0.460.10 bc32.625.58 a2.190.62 a14.780.42 ab53.232.98 ab4.490.93 a10.312.06 cd黑河1.370.32 b0.380.09 d27.995.74 b2.290.06 a13.850.78 b52.632.74 ab4.490.14 a12.141.26 bc双丰1.460.27 b0.510.11 b35.096.53 a2.290.39 a13.341.31 b42.342.22 c2.830.12 c14.641.67 ab注：同列数据后不同小写字母表示在 0.05 水平差异显著。下表同。2.2不同种源平榛果实矿质元素含量比较从表 3 可以看出，不同种源平榛果实矿质元素中，钙含量为 1.402.12 g/kg，磷含量为 2.252.67g/kg，钾含量为 7.437.92 g/kg，镁含量为 1.672.48g/kg，铁含量为 51.8096.50 mg/kg，锌含量为20.9158.41 mg/kg。不同种源平榛果实矿质元素含量存在差异，其中庆安的钙含量最高，东方红的磷含量最高，通河的钾含量最高，黑河的镁含量最高，饶河的铁含量最高，东京城的锌含量最高；各种源之间钙、磷、钾、镁、铁、锌含量差异均显著。表 3不同种源平榛果实矿质元素含量种源地钙含量/（g/kg）磷含量/（g/kg）钾含量/（g/kg）镁含量/（g/kg）铁含量/（mg/kg）锌含量/（mg/kg）东京城1.940.17 ab2.340.11 bc7.910.08 a2.190.34 abc53.122.88 d58.418.16 a东方红2.020.29 ab2.670.14 a7.690.22 ab1.900.21 bcd53.122.86 d25.415.16 ef通河1.850.26 ab2.620.30 ab7.920.12 a2.220.33 ab52.044.80 d45.436.17 bc桦南1.400.11 c2.250.11 c7.600.17 ab2.200.22 abc84.824.56 b34.514.26 de饶河1.730.21 bc2.490.03 abc7.620.27 ab2.190.31 abc96.501.13 a36.512.81 cd庆安2.120.31 a2.420.13 abc7.610.08 ab1.730.21 cd59.108.87 d20.915.59 f鹤北1.650.17 bc2.270.04 c7.790.24 a1.970.21 bcd51.806.23 d49.864.54 ab黑河1.790.06 abc2.480.17 abc7.660.11 ab2.480.18 a73.853.59 c49.416.91 ab双丰2.100.31 a2.470.03 abc7.430.06 b1.670.14 c52.011.77 d54.584.74 ab2.3不同种源平榛果实品质主成分分析和综合评价以坚果重、果仁重、出仁率、水分含量、蛋白质含量、脂肪含量、碳水化合物含量、粗纤维素含量、钙含量、磷含量、钾含量、镁含量、铁含量、锌含量等果实性状和营养成分指标作为平榛果实品质评价的主要指标，对 14 个指标进行主成分分析，前 5 个主成分累计方差贡献率达到了 80.705%，能有效地解释果实品质的总变异，所以提取特征值大于1的前5个主成分对果实品质进行评价（表4）。表 4不同种源平榛果实品质评价因子的特征值和累计方差贡献率主成分初始特征值旋转载荷平方和主成分初始特征值旋转载荷平方和总计方差贡献率/%累计方差贡献率/%总计方差贡献率/%累计方差贡献率/%总计方差贡献率/%累计方差贡献率/%总计方差贡献率/%累计方差贡献率/%13.48624.90024.9002.66419.02919.02980.4753.39694.09122.89020.64045.5402.51317.95236.98190.3002.14196.23232.33916.70662.2462.33716.69453.675100.2721.94198.17241.47810.55972.8051.97314.09567.770110.1290.92499.09651.1067.90180.7061.81112.93580.705120.1070.76199.85760.8155.82286.528130.0190.13699.99370.5834.16690.694140.0010.007100.00034李红莉，李雪，逄宏扬：黑龙江不同种源平榛果实营养成分分析及评价从表 5 可以看出，在第 1 主成分中，坚果重、果仁重、出仁率、蛋白质含量具有较大的正载荷系数值，即第 1 主成分反映了果实质量性状和蛋白质含量的品质特性；在第 2 主成分中，镁含量、铁含量具有较大的正载荷系数值，即第 2 主成分反映了这 2 个营养成分指标的品质特性；在第 3 主成分中，水分含量、钙含量具有较大的正载荷系数值，粗纤维素含量具有较大的负载荷系数值，即第 3 主成分反映了这 3 个营养成分指标的品质特性；在第 4 主成分中，脂肪含量、锌含量具有较大的正载荷系数值，磷含量具有较大的负载荷系数值，即第 4 主成分反映脂肪、锌、磷这 3 个营养成分指标的品质特性；在第 5 主成分中，碳水化合物含量、钾含量具有较大的正载荷系数值，即第 5 主成分反映了这 2个营养成分指标的品质特性。以表 5 中 5 个主成分中每个指标对应的特征向表 5主成分在各平榛品质指标上旋转后的因子载荷矩阵载荷系数值水分含量 蛋白质含量 脂肪含量 碳水化合物含量粗纤维素含量 钙含量 磷含量 钾含量 镁含量 铁含量 锌含量 坚果重 果仁重 出仁率主成分 10.0090.7570.4290.080-0.0180.0220.0410.2750.321-0.052-0.0900.9220.8790.792主成分 20.3910.1940.1520.382-0.005-0.359-0.199-0.1840.5200.872-0.306-0.145-0.397-0.605主成分 30.7600.2360.077-0.191-0.9300.7860.2780.077-0.008-0.0220.259-0.133-0.096-0.033主成分 40.1000.1240.6880.081-0.101-0.262-0.6690.0570.4900.0940.822-0.0320.0050.113主成分 50.2070.1310.4470.812-0.114-0.1280.2000.8290.166-0.0840.1780.1640.107-0.173量为权重构建 5 个主成分的函数表达式为：Y10.004X10.345X20.072X30.102X40.015X50.022X60.005X70.077X80.140X90.090X100.179X110.385X120.345X130.072X14Y20.159X10.155X20.006X30.073X40.019X50.104X60.043X70.153X80.208X90.387X100.238X110.025X120.090X130.317X14Y30.332X10.109X20.026X30.077X40.397X50.335X60.127X70.028X80.001X90.007X100.090X110.053X120.043X130.030X14Y4-0.016X10.023X20.296X30.087X40.057X50.119X60.399X70.071X80.192X90.010X100.482X110.093X120.040X130.136X14Y50.085X10.111X20.125X30.506X40.091X50.024X60.236X70.545X80.073X90.164X100.084X110.063X120.069X130.104X14以第 15 主成分的方差贡献率1（19.029%）、2（17.952%）、3（16.694%）、4（14.095%）、5（12.935%）作为权数，计算主成分综合模型：F1Y12Y23Y34Y40.19029Y10.17952Y20.16694Y30.14095Y40.12935Y5根据主成分综合评价模型计算出不同种源平榛果实品质的综合得分，如表 6 所示。结果表明，第 1 主成分中排名前 2 名的平榛分别来自桦南和饶河；第 2、第 3 主成分中排名前 2 名的平榛分别来自东京城和黑河；第 4 主成分中排名前 2 名的平榛分别来自东方红和双丰；第 5 主成分中排名前 2 名的平榛分别来自东京城和双丰。综合评价排名前 4位的平榛分别来自东京城、鹤北、黑河和通河。结合各营养成分指标原始数据可以看出，排名在前 4位的平榛果实果仁重和出仁率较高，蛋白质、脂肪、锌、钾、铁等含量高。表 6不同种源平榛果实品质综合评价种源地Y1Y2Y3Y4Y5F总排名东京城6.4341.4722.97-8.8113.1412.961东方红11.7627.0619.24-5.424.3710.118通河7.9836.0921.95-9.8910.6111.644桦南13.0138.0822.62-19.965.9911.056饶河12.8841.1121.34-27.707.8510.507庆安11.3626.1118.40-11.234.718.959鹤北7.1637.3221.89-8.0510.6911.962黑河8.5841.9622.69-19.1610.8411.653双丰5.4937.4117.98-7.2211.5911.2453讨论与结论黑龙江省野生平榛资源丰富，其果实存在着较大的遗传变异，研究其果实营养成分及品质评价，对优良资源筛选和品种选育具有重要意义。榛果实中主要营养物质和矿质元素含量丰富，受生长环境及基因型等内外条件的影响，果实主要营养物质和矿质元素含量也会有所差异14。本研究结果表明，平榛果实具有蛋白质、脂肪、钾、锌等含量高的特点，不同种源间坚果重、果仁重、出仁率、蛋白质含量、脂肪含量、碳水化合物含量、粗纤维素含量、钙含量、磷含量、钾含量、35李红莉，李雪，逄宏扬：黑龙江不同种源平榛果实营养成分分析及评价镁含量、铁含量、锌含量等营养成分指标的差异均达到显著水平，这与刘亚娜等11对不同野生榛果实特性及营养成分分析结果相似。不同种源平榛果实中，以脂肪和蛋白质的含量较高，脂肪含量为41.70%56.14%，蛋白质含量为 12.89%16.09%，这与田文翰等12的研究结果相似，脂肪含量小于平欧杂交榛；与刘亚娜等11对野生榛的研究结果相比，不同种源平榛果实脂肪含量高于喀斯特地区华榛，与川榛相近，略低于铁岭开原榛；蛋白质含量低于喀斯特地区华榛，与川榛和铁岭开原榛相近。9 个种源地中，东京城和鹤北平榛果实的蛋白质和脂肪含量较高，有利于筛选高蛋白、高脂肪的平榛资源；东京城和双丰平榛果实的钙、锌含量较高，通河、东京城和鹤北平榛果实的钾、镁、锌含量较高，桦南和饶河平榛果实的铁含量较高，有利于筛选高矿质元素含量的平榛资源。可根据不同种源平榛果实营养成分含量的特点进行优势资源的选择。通过对不同种源平榛果实的质量性状及营养成分进行主成分分析，将 14 个品质指标简化为 5个主成分，第 1 主成分的贡献率最高，为 19.029%，主要反映果实质量性状、出仁率和蛋白质的含量；第 2 主成分的贡献率为 17.952%，主要反映铁、镁的含量；第 3 主成分的贡献率为 16.694%，主要反映水分、钙和粗纤维素的含量；第 4 主成分的贡献率为 14.095%，主要反映脂肪、锌、磷的含量；第5 主成分的贡献率为 12.935%，主要反映碳水化合物和钾的含量。主成分综合评价结果表明，东京城、鹤北、黑河和通河的平榛果实果仁重和出仁率较高，蛋白质、脂肪、锌、钾、铁等含量高，综合品质较优，可作为优良种源进一步深入研究。本研究对黑龙江不同种源的平榛果实营养成分进行了分析评价，研究结果不仅有助于深入认识野生平榛的营养价值及其特性，而且为野生平榛资源挖掘和品种选育提供参考。此外，由于影响果实品质营养价值的因素除资源自身特性外，还受土壤、气候等环境因素的影响。因此，在后续研究中应进一步做种源区域化栽培试验，最终筛选出优良种源。参考文献1 李殿彬，贡倩，赵国辉.平榛资源开发前景和技术.长春大学学报，2010，20（10）：52-53，55.2 周明成.野生平榛的生物学特性及其生长发育规律探析.防护林科技，2016（8）：104，107.3 姚国年.不同肥料对平榛生长及产量的影响.现代农业科技，2020（8）：50.4 卞婧.铁岭平榛集约化经营模式与栽培技术.辽宁林业科技，2020（8）：77-78.5 王义祥.辽西地区平榛播种育苗及建园技术研究.园艺与种苗，2021，41（12）：21-23.6 赵爽，苏淑钗，陈志刚，等.基于 SSR 的辽宁铁岭地区平榛遗传多样性与居群遗传结构分析.果树学报，2016，33（1）：24-33.7 张兴政，赵豫川，陈玥，等.平榛PYL基因家族全基因组鉴定及果实发育表达分析.江西农业大学学报，2021，43（2）：435-444.8 梁国儒，高强，左慧.平榛新品种铁榛 1 号的选育.经济林研究，2015，33（3）：56-62.9 赵爽，寇艳茹，王忠，等.我国铁岭地区平榛优良单株选育.东北林业大学学报，2015，43（6）：15-21.10 李京璟，马庆华，陈新，等.平榛种质资源坚果农艺性状鉴定与评价研究.植物遗传资源学报，2016，17（3）：483-490.11 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