杨雪梅，张锦超，邓光华，王魏，冯立娟，尹燕雷

（1.山东省果树研究所，山东 泰安 271000；2.淄博锦川河富硒农业发展有限公司，山东 淄博 255138；3.泰安市化马湾乡人民政府，山东 泰安 271042；4.泰安市徂汶景区机关党委，山东 泰安 271000）

石榴（Punica granatum）属千屈菜科落叶灌木或小乔木。果实中含有丰富的碳水化合物、氨基酸、维生素和人体所必需的营养元素，其中，维生素C含量是苹果和梨的1～2倍，磷含量高达145 mg·kg－1，在各种水果中十分突出，是一种功能型水果［1］，具有生津、化食、平肝、补肾、健脾、益胃等功效。石榴除直接食用外，还可以加工成果汁、果酒、果冻、沙拉、布丁、果醋等多种产品，且其果皮、种子等也具有较高的营养价值和保健功能［2－4］。研究表明石榴果实各部位的矿质营养分布明显不同，石榴汁和石榴皮中钾的含量最高，而石榴籽中铁的含量最高，不同石榴品种间矿质营养也有显著差异［5］。目前对石榴果实矿质营养虽有一定的研究，但分析的元素较少或品种较单一［6，7］。本试验选取我国五大石榴主产区较有代表性的21个主栽品种，分析籽粒中9种常见的营养元素，比较不同来源石榴品种矿质营养差异，以期为石榴种质资源研究奠定基础，同时为人们日常饮食搭配提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

本试验石榴果实均采自山东省果树研究所石榴资源圃，所选树种均于2009年引自各石榴主产区，树体生长良好。2018年9月下旬统一采摘，每品种选择果个均匀，成熟度和着生部位较一致的果实5～7个。将籽粒剥出，置搪瓷盘中烘干至恒重，粉碎后过60目筛备用。试验所选石榴品种如表1所示。

表1 供试石榴品种

1.2 试验仪器及试剂

海能K9860全自动凯氏定氮仪（山东海能未来技术集团股份有限公司）、原子吸收分光光度计TAS－990（北京普析通用仪器有限责任公司），CEM Mars6高通量密闭微波消解系统（美国CEM公司），LCT理化分析型超纯水机（济南立纯水处理设备有限公司），FW－100型高速万能粉碎机（北京市永光明医疗仪器厂）。

钾、钙、镁标准溶液均为500 mg·L－1（上海阿拉丁生化科技股份有限公司），铁、锰、铜、锌标准溶液浓度均为1000 mg·L－1（国家有色金属及电子材料测试中心），浓硫酸、双氧水、钼酸铵、五氧化二磷、磷酸二氢钾及抗坏血酸均为优级纯。

1.3 试验方法

1.3.1 钙、镁、铁、铜、锰、锌含量测定 用万分之一天平准确称取过筛后的样品0.2000 g，消解条件、测定方法及钙、镁、铁、铜、锰、锌标准工作曲线制作参考杨雪梅等［8］的方法。石榴籽粒中各营养元素含量可按式（1）计算：

式中C为从标准工作曲线直接读出的浓度（μg·mL－1）；D为稀释倍数；V为定容体积；m为消解样品质量0.2000 g。

1.3.2 总磷含量测定 采用钼蓝比色法，参考田春秋等［9］的方法。

1.3.3 总氮含量测定 采用凯氏定氮法，参考吕伟仙等［10］的方法测定。

1.3.4 钾含量测定 采用火焰光度法。K元素含量按式（2）计算：

式中0.15为KCl标准溶液的质量百分浓度；C为从标准工作曲线直接读出的浓度（mg·mL－1）；D为稀释倍数；V为样品消解后的定容体积（mL）；m为消解样品质量0.2000 g。

1.4 数据分析

采用Microsoft Excel 2016进行数据分析，采用IBM SPSSStatistics 19进行相关性、主成分分析，为消除不同指标量纲和数量级的差异，主成分分析前采用隶属函数法［11，12］对数据进行标准化处理。

2 结果与分析

2.1 不同石榴品种籽粒中5种大量元素含量比较

图1所示，石榴籽粒中钾和氮元素含量丰富，而磷、钙、镁元素含量相对较低。21个石榴品种籽粒中全氮含量在5.70～12.28 mg·g－1之间，其中‘满天红’‘淮北薄皮’‘岱红1号’‘岱红2号’和‘鲁青1号’含量较高，均在11.75 mg·g－1以上；‘皮亚曼’‘突尼斯软籽’‘秋艳’较低，均不足7.00 mg·g－1。供试石榴籽粒中磷含量在0.71～1.23 mg·g－1之间，其中‘淮北薄皮’‘满天红’含量较高，‘淮北塔山红’‘竹叶青’‘晋峪2号’含量较低。供试石榴籽粒中钾含量在8.90～14.48 mg·g－1之间，其中‘淮北塔山红’最高，‘三白酸’‘鲁青1号’‘谢花甜’‘淮北薄皮’均在12.29 mg·g－1以上；‘大笨籽’‘牡丹’含量最低。

图1 不同石榴品种籽粒中氮、磷、钾、钙和镁元素含量比较

除‘大青皮酸’外，供试石榴钙元素含量均低于镁元素。供试石榴籽粒中钙、镁元素含量分别为0.07～2.12、0.93～2.62 mg·g－1。‘大青皮酸’‘大笨籽’‘泰山三白甜’钙含量较高，均在1.559 mg·g－1以上；‘淮北薄皮’含量最低，不足0.10 mg·g－1。‘大笨籽’‘泰山三白甜’‘谢花甜’镁元素含量较高，均在1.32 mg·g－1以上；‘突尼斯软籽’含量最低。

2.2 不同石榴品种籽粒中4种微量元素含量比较

图2所示，21个石榴品种籽粒中4种微量元素平均含量水平：锌＞铁＞锰＞铜。其中锌元素含量在29.99～88.05μg·g－1之间，‘岱红1号’‘大青皮酸’‘秋艳’含量较高，均在83.21μg·g－1以上；‘突尼斯软籽’和‘泰山红’含量较低，分别为33.21、29.99μg·g－1。铁元素含量在20.03～59.72μg·g－1之间，‘牡丹’‘泰山三白甜’含量较高，均在50.00μg·g－1以上，‘豫石榴1号’和‘谢花甜’含量较低，均不足25.00μg·g－1。锰元素平均37.04μg·g－1，‘泰山三白甜’‘三白酸’含量较高，分别为65.17、51.48μg·g－1；其余品种均在50.00μg·g－1以下，‘突尼斯软籽’含量最低，仅为18.62μg·g－1。铜元素含量在1.75～10.43μg·g－1之间，显著低于铁、锌、锰元素，其中‘泰山红’含量最高，‘突尼斯软籽’最低，前者含量是后者6倍。

图2 不同石榴品种籽粒中Fe、Cu、Zn、Mn元素含量比较

2.3 不同石榴品种籽粒中矿质营养元素含量的相关性分析

本研究采用Pearson相关系数分析石榴9种元素含量之间的相关性。由表2可知，氮与磷、钾含量，钙与镁含量，铁与锌含量均呈显著正相关（P＜0.05）；钾与铜含量呈显著负相关（P＜0.05）。

表2 不同石榴品种矿质营养元素含量相关性分析

2.4 不同石榴品种籽粒中矿质营养元素的主成分分析

对21个石榴品种的9个元素指标进行主成分分析，由表3可知，只有前4个主成分的特征值大于1，依次为2.571、1.910、1.306、1.045，方差贡献率分别为28.568%、21.226%、14.508%和11.608%，前4个主成分累积方差贡献率达到75.910%，基本反映了21个石榴品种籽粒中营养元素指标的大部分初始信息，因此，选用前4个具有代表性的主成分对21个石榴品种籽粒营养元素含量进行综合性分析。

表3 主成分分析解释总变量

由表4可知，在第1主成分中锰、镁、铁含量载荷较高，其 载 荷 值 分 别 为0.741、0.703、0.656，与第1主成分呈高度正相关，钾元素含量载荷呈负向影响，即第1主成分越大时，锰、镁、铁含量越高；第2主成分中钾、氮、磷含量载荷较高且有正向影响，载荷值分别为0.757、0.751和0.545，载荷较高且有负向影响的指标为铜和钙含量，载荷值分别为－0.404和－0.300，可判定影响第2主成分的主要指标为钾、氮、磷含量；第3主成分中钙含量载荷较高且呈正相关，载荷值为0.680，载荷较高且有负向影响的为铜和磷含量；第4主成分中氮和镁含量载荷较高且呈正相关，载荷值为0.477和0.472，载荷较高且有负向影响的是锌、铁含量。

表4 主成分分析旋转后的载荷矩阵

2.5 不同石榴品种籽粒中营养元素含量综合评价

由表5可知，21个石榴品种营养元素含量排在前6位的分别是‘大笨籽’‘谢花甜’‘岱红2号’‘满天红’‘竹叶青’‘泰山三白甜’；排在后6位的是‘秋艳’‘皮亚曼’‘牡丹’‘鲁青1号’‘突尼斯软籽’‘超青’。

表5 不同石榴品种营养元素含量综合评价指数值

3 讨论与结论

水果品质一般包括外观品质和内在品质，外观品质包括果形、色泽、大小、新鲜度和单果质量等，内在品质包括糖酸比、风味、营养成分等，其中可溶性糖含量、可滴定酸含量、糖酸比是影响水果风味品质和消费者选购的重要指标［13－16］。目前石榴品质方面的比较研究多以其外观品质及一些内在品质指标为主，如可溶性糖、总酸、可溶性固形物、VC、籽粒硬度、果皮厚度、百粒重、可食率、出汁率、色泽［17，18］等，鲜有对不同石榴品种籽粒中营养元素的比较研究。

本研究结果表明，石榴籽粒中所测元素平均含量钾＞氮＞镁＞磷＞钙＞锌＞铁＞锰＞铜，且不同品种间元素含量存在差异。马小卫等在杧果中研究也表明同一种营养元素在不同树种间含量差异较大［19］。这可能与不同来源品种生长地的土壤养分及自身营养吸收、运转、分配等因素相关。与苹果、葡萄、梨和桃相比，石榴中的钾、磷、镁、铁、锌含量是这些大宗水果数倍［20］。而这些元素尤其微量元素是维持人体正常新陈代谢和生命活动的重要物质，人体必需微量元素的过度消耗可引起代谢平衡失调［21］。石榴中微量元素含量丰富，尤其锌和铁含量相对较高，有益于人体健康，对一些微量元素缺乏症患者尤为重要。

本研究结果表明，一般籽粒较大及软籽石榴品种的矿质营养元素含量相对较低，如‘秋艳’‘突尼斯软籽’‘鲁青1号’等；籽粒较小的品种其矿质营养元素含量在主成分分析中排名靠前，如‘大笨籽’‘谢花甜’等；酸石榴中营养元素含量可能较甜石榴低，如‘牡丹’石榴，虽然籽粒小，但其元素含量在主成分分析中仍排名靠后。通过主成分分析可大体从石榴的籽粒情况判断其营养元素含量水平，这在今后石榴品质评价中可发挥一定作用。