浙江省農(nóng)家柿品種果實營養(yǎng)成分的變異分析

趙獻民，龔榜初，吳開云，江錫兵，鄧全恩，熊春艷，鄭先芳，陳文海

(1 中國林業(yè)科學(xué)研究院 亞熱帶林業(yè)研究所，浙江 富陽 311400；2 浙江省海寧市林業(yè)果樹技術(shù)服務(wù)站，浙江 海寧 314400)

浙江省農(nóng)家柿品種果實營養(yǎng)成分的變異分析

趙獻民1,2，龔榜初1，吳開云1，江錫兵1，鄧全恩1，熊春艷1，鄭先芳2，陳文海2

(1 中國林業(yè)科學(xué)研究院 亞熱帶林業(yè)研究所，浙江 富陽 311400；2 浙江省海寧市林業(yè)果樹技術(shù)服務(wù)站，浙江 海寧 314400)

【目的】 對農(nóng)家柿品種的營養(yǎng)成分進行分析，為高營養(yǎng)型優(yōu)良柿品種的選育及品質(zhì)育種提供科學(xué)依據(jù)?！痉椒ā?以172份浙江省農(nóng)家柿資源為研究對象，對13個柿果實營養(yǎng)指標值進行變異分析、指標值分布頻率分析和Kolmogorv-Smimov(K-S)檢驗、概率分級及相關(guān)分析等。【結(jié)果】 浙江省172份農(nóng)家柿果實的含水量為62.22～85.63 g/hg，平均為78.96 g/hg，主要分布在75.00～85.00 g/hg；可溶性固形物含量為11.07～29.06 g/hg，平均為17.26 g/hg，主要分布在14.00～20.00 g/hg；可溶性糖含量為7.73～16.83 g/hg，平均為11.60 g/hg，主要分布在9.00～14.50 g/hg；淀粉含量為0.03～4.21 g/hg，平均為1.12 g/hg，主要分布在0.03～2.00 g/hg；粗纖維含量為0.32～1.76 g/hg，平均為0.80 g/hg，主要分布在0.25～1.50 g/hg；粗蛋白含量為0.12～2.04 g/hg，平均為0.48 g/hg，主要分布在0.25～0.60 g/hg；維生素C含量為0.92～51.45 mg/hg，平均為17.25 mg/hg，主要分布在3.30～20.00 mg/hg；β-胡蘿卜素含量為18.40～1 350.90 μg/hg，平均為238.44 μg/hg，主要分布在18.40～400.00 μg/hg；類胡蘿卜素含量為3.90～114.70 μg/g，平均為 30.82 μg/g，主要分布在6.70～33.40 μg/g；磷含量為4.92～50.95 mg/hg，平均為20.70 mg/hg，主要分布在13.00～27.00 mg/hg；鈣含量為2.61～22.64 mg/hg，平均為7.72 mg/hg，主要分布在4.00～12.00 mg/hg；鉀含量為88.26～420.22 mg/hg，平均為176.74 mg/hg，主要分布在100.00～225.00 mg/hg。13個營養(yǎng)指標的變異系數(shù)為5.16%～86.57%，變異系數(shù)最低者為含水量，最高者為可溶性單寧；Shannon-Winer多樣性指數(shù)為1.64～2.07，最低者為粗蛋白，最高者為可溶性糖。K-S檢驗顯示，粗蛋白含量不符合正態(tài)分布，可溶性固形物、可溶性糖、粗纖維、維生素C和P、K、Ca完全符合正態(tài)分布，含水量、淀粉、單寧、β-胡蘿卜素和類胡蘿卜素5個指標為偏態(tài)分布。數(shù)量性狀的概率分級表明，含水量的3級分界值為73.7和84.2 g/hg，可溶性糖含量的3級分界值為9.2和14.0 g/hg，可溶性固形物的3級分界值為13.6和21.0 g/hg，淀粉的3級分界值為0.1和2.1 g/hg，粗纖維的3級分界值為0.5和1.2 g/hg。相關(guān)性分析顯示，除含水量與可溶性固形物含量呈顯著負相關(guān)(相關(guān)系數(shù)為-0.8)外，其余指標間的相關(guān)性均不顯著。【結(jié)論】 浙江省農(nóng)家柿資源營養(yǎng)成分變異豐富，各營養(yǎng)成分含量呈現(xiàn)多樣性，具有選育優(yōu)良品種的價值。

農(nóng)家柿；果實營養(yǎng)；變異分析；相關(guān)分析；概率分級；浙江省

柿(DiospyroskakiThunb.)原產(chǎn)于我國，屬于柿科(Ebenaceae)柿屬(DiospyrosL.)，栽培歷史長達3 000多年[1]，素有“鐵桿莊稼”、“木本糧食”的美稱。柿子是我國“五大水果”之一[2]，含有大量的葡萄糖、蔗糖和果糖等碳水化合物，以及蛋白質(zhì)、鉀、磷、鈣和維生素C等營養(yǎng)成分[3-4]；柿富含果膠這種水溶性的膳食纖維，有良好的潤腸通便作用[5]；另外，柿子單寧含量較高，其可廣泛應(yīng)用于工業(yè)、醫(yī)藥及化妝品行業(yè)[6]。此外，柿子還含有多種活性物質(zhì)成分，包括類胡蘿卜素、酚類、黃酮類、微量元素和多種氨基酸，經(jīng)濟價值較高。

目前，已有學(xué)者對柿果實營養(yǎng)成分進行了較為全面的分析，但以甜柿較多[7]，而對地方農(nóng)家柿品種果實的營養(yǎng)成分及其變異情況尚未見系統(tǒng)研究。地方農(nóng)家柿品種幾乎全部為澀柿(PCA)，不同柿品種之間化學(xué)成分雖然有一定差異，但與甘、澀類型無必然聯(lián)系，且地方農(nóng)家柿品種的可溶性單寧含量遠高于甜柿品種[8]。本研究以浙江省農(nóng)家柿品種為試材，較全面地測定并分析了地方農(nóng)家柿品種果實的營養(yǎng)品質(zhì)指標及其變異情況，以闡明浙江省地方農(nóng)家柿品種資源營養(yǎng)成分的變異，旨在為高營養(yǎng)型優(yōu)良柿品種的選育及品質(zhì)育種提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

2009-2011年，對浙江省全境進行了本土農(nóng)家柿資源調(diào)查，外省引進品種和日本甜柿等外來非本土樹種除外。在調(diào)查確定的每個柿品種優(yōu)良單株(樹齡在15年以上，盛果期)樹冠東、南、西、北4個方向的中、上部隨機采集20～30個成熟果實，成熟柿果以發(fā)黃未軟為標準進行采集，帶回實驗室，待果實后熟軟化后進行營養(yǎng)成分的測定。本次試驗共選取172份柿資源[9]進行果實營養(yǎng)成分的測定，柿資源樣本編號及其農(nóng)家名或土名見表1。

注：表中農(nóng)家名或土名為“未知”，表示對此柿品種無特殊稱謂，農(nóng)家僅統(tǒng)稱柿子。

Note:“unknown” indicates the species has no special name,and is only collectively called persimmon.

1.2 方 法

1.2.1 樣品處理 將采集的柿果統(tǒng)一放置于實驗室同等條件下，待果實后熟軟化時，首先選取8～10個果實測定維生素C、β-胡蘿卜素、類胡蘿卜素含量，以防止氧化降解。具體取樣方法是：剔除種子和去皮后，選取去掉髓心的中間果肉部分，將所有果實勻漿，立即進行測定。采用同樣方法對10～20個果實取樣勻漿，自封袋封裝，于-20 ℃冰箱保存，用于含水量、可溶性糖、淀粉、單寧、粗蛋白、粗纖維、磷、鈣、鉀等營養(yǎng)成分的測定。可溶性固形物測定在果實去皮、勻漿取樣前進行，取軟柿果實中部汁液，將其滴于糖度計，記錄度數(shù)。

1.2.2 測定項目及方法 維生素C(Vc)含量參照GB/T 5009.86-2003的2,4-二硝基苯肼法測定；β-胡蘿卜素(β-carotene,β-c)含量參照GB/T 5009.83-2003的高效液相色譜法測定；類胡蘿卜素(Carotenoids,C-c)含量參照GB/T12291-90的方法測定；可溶性固形物(Soluble solids,Ssd)含量參照GB/T 12295-90的方法測定；含水量采用常壓烘干法測定；可溶性糖和淀粉(Starch,Sh)含量采用蒽酮比色法測定；單寧(Tannic content,Tc)含量參照NY/T 1600-2008《水果、蔬菜及其制品中單寧含量的測定-分光光度法》測定；粗蛋白(Crude protein,Cp)含量參照GB 5009.5-2010的凱氏定氮法測定；粗纖維(Crude fiber,Cf)含量采用酸堿消煮法處理樣品后，用FOSS全自動纖維分析儀Fibertec 2010進行測定；磷(P)含量采用消解-鉬銻抗比色法測定；鈣(Ca)含量參照GB/T 5009.92-2003的原子吸收分光光度法測定；鉀(K)含量參照GB/T 5009.91-2003的火焰發(fā)射光譜法測定。各營養(yǎng)指標的單位見表2。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

2 結(jié)果與分析

2.1 172份農(nóng)家柿果實營養(yǎng)品質(zhì)的變異分析

對172份農(nóng)家柿品種13個營養(yǎng)指標進行統(tǒng)計分析，結(jié)果見表3。由表3可知，在所有測定的營養(yǎng)指標中，除含水量的變異系數(shù)為5.16%以外，其他所有指標的變異系數(shù)均在15.00%以上，說明農(nóng)家柿含水量在各品種間的變異相對穩(wěn)定，平均為78.96 g/hg，變異幅度為62.22～85.63 g/hg，最高者為余姚2的饅頭柿；通過百分位數(shù)可以看出，約50%農(nóng)家柿品種的含水量集中在77.08～81.40 g/hg。體現(xiàn)果實甜度的可溶性固形物和可溶性糖含量，最高可分別達到29.06和16.83 g/hg，可溶性固形物含量最高的前3位是永康3、縉云3、縉云6，均為金棗柿類品種；可溶性糖含量最高者為余杭1火柿，其可溶性糖含量高達16.83 g/hg?？扇苄怨绦挝锖涂扇苄蕴呛康淖儺愊禂?shù)相近，分別為16.51%和 16.17%。維生素C、β-胡蘿卜素和類胡蘿卜素的變異系數(shù)差別不大，分別為68.39%，77.35%和64.32%；礦質(zhì)元素磷、鈣、鉀的變異系數(shù)也比較相近，分別為39.22%，39.95%和28.18%。

由表3還可知，172份農(nóng)家柿各營養(yǎng)指標的Shannon-Weiner多樣性指數(shù)為1.64～2.07，變化幅度為0.43，其中粗蛋白的多樣性指數(shù)最低，為1.64，其他指標的多樣性指數(shù)主要集中在1.8～2.0；影響甜度的含水量和可溶性固形物含量這2個指標的多樣性指數(shù)比較相近，分別為1.88和1.96；而類胡蘿卜素含量的多樣性指數(shù)為1.85，要高于β-胡蘿卜素含量的1.77；磷、鉀、鈣3個礦質(zhì)元素含量的多樣性指數(shù)分別為1.91，1.94和1.97，三者差別不大。

另外，在直接體現(xiàn)果實口感的含水量、可溶性固形物、可溶性糖、淀粉、粗纖維這5個重要營養(yǎng)指標中，淀粉含量的變異系數(shù)最高，為69.21%，粗纖維含量次之，為33.83%；可溶性糖含量的Shannon-Weiner多樣性指數(shù)為2.07，較其他4個指標高。

繪制頻率直方圖以進一步分析各個營養(yǎng)指標在不同取值區(qū)域的頻率分布情況，結(jié)果見圖1。圖1顯示，柿果實含水量主要集中在75.00～85.00 g/hg，尤以80.00 g/hg左右居多，含水量處于60.00～75.00 g/hg的柿品種較少，說明浙江省農(nóng)家柿品種含水量相對穩(wěn)定集中，差異不明顯?？扇苄怨绦挝锖涂扇苄蕴呛糠植碱l率較為接近，可溶性固形物主要分布在14.00～20.00 g/hg，在16.00～17.00 g/hg尤為集中；大部分果實可溶性糖含量集中在9.00～14.50 g/hg處，在此區(qū)段之外的柿品種較少。淀粉含量則主要集中在2.00 g/hg以內(nèi)，頻率分布呈左偏移增加趨勢。粗纖維含量則幾乎全部集中在0.25～1.50 g/hg，頻率分布比較穩(wěn)定。單寧含量波動不大，峰值在1.30 g/hg。粗蛋白含量主要集中在0.25～0.60 g/hg。維生素C各組距梯度跨度差別不明顯，其含量多在3.30～20.00 mg/hg。β-胡蘿卜素各組距間跨度較大，組距為100.00 μg/hg，基本上分布在18.40～400.00 μg/hg，600.00 μg/hg以上出現(xiàn)頻率很小。類胡蘿卜素組距為6.70 μg/g，在3.90～66.00 μg/g分布較廣，其中在6.70～33.40 μg/g分布頻率最高。礦質(zhì)元素中磷含量主要集中分布在13.00～27.00 mg/hg，鈣含量集中分布在4.00～12.00 mg/hg；鉀含量分布跨度則較大，分布范圍在88.00～420.00 mg/hg，組距為25.00 mg/hg，但是分布頻率非常集中，主要集中在100.00～225.00 mg/hg。

通過K-S檢驗分析上述營養(yǎng)指標值的頻率分布是否符合正態(tài)分布，經(jīng)計算得到K-S統(tǒng)計量(Z值)見表4。根據(jù)統(tǒng)計原理可知，大樣本時α=0.05和α=0.01的統(tǒng)計量(Z值)的臨界值分別是1.36和1.63。表4結(jié)果表明，可溶性固形物、可溶性糖、粗纖維、維生素C和P、K、Ca含量完全符合正態(tài)分布(Z<1.36)，粗蛋白含量不符合正態(tài)分布(Z>1.63)，而含水量、淀粉、單寧、β-胡蘿卜素和類胡蘿卜素含量不完全符合正態(tài)分布(1.36≤Z≤1.63)，而為偏態(tài)分布。

對符合正態(tài)分布的營養(yǎng)指標，參照劉孟軍[11]的概率分級法進行數(shù)量性狀分級。柿果實品質(zhì)指標主要考慮含水量及可溶性固形物、可溶性糖、淀粉和粗纖維含量這5個指標。本次營養(yǎng)指標分級研究僅對各個指標的3級分界點進行分析，結(jié)果如表5所示。

當(dāng)柿果實含水量小于73.7 g/hg時，可定義柿果實品性為少汁型，大于84.2 g/hg為多汁型，介于兩者之間為果汁適中型；可溶性糖含量小于9.2 g/hg 為糖度較低型，大于14.0 g/hg為糖度較高型，介于兩者之間為糖度適中型；淀粉含量小于0.1 g/hg 為非糯型，大于2.1 g/hg為糯型，介于兩者為糯性適中型；粗纖維含量小于0.5 g/hg為口感清爽型，大于1.2 g/hg為口感粗糙型，介于兩者之間為口感較清爽型；可溶性固形物含量小于13.6 g/hg為口感較淡型，大于21.0 g/hg為口感濃甜型，介于兩者之間為口感較甜或甜型。

2.2 172份農(nóng)家柿果實營養(yǎng)品質(zhì)的相關(guān)分析

對172份農(nóng)家柿各營養(yǎng)指標之間的相關(guān)性進行計算，結(jié)果見表6。由表6可知，可溶性糖與可溶性固形物含量呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.41，因為可溶性固形物主要是指可溶性糖類。而含水量與可溶性固形物呈顯著負相關(guān)，相關(guān)系數(shù)高達-0.8，說明柿水分含量越高，柿子的甜度越低；另外還發(fā)現(xiàn)，除維生素C外，含水量與其他所有營養(yǎng)指標均呈負相關(guān)。鉀含量和可溶性固形物含量呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.44，因為可溶性固形物主要包含水分和可溶性糖類，另外還包含礦物質(zhì)和維生素等所有溶于水的物質(zhì)[12]，而鉀含量在磷、鉀和鈣三大礦物質(zhì)元素中含量最高。β-胡蘿卜素與類胡蘿卜素也呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.47，因為類胡蘿卜素中主要包括胡蘿卜素和葉黃素2種色素[13]，而β-胡蘿卜素是胡蘿卜素的主要成分，含量最多，所以這兩者應(yīng)呈正相關(guān)。其他營養(yǎng)指標間未見有明顯相關(guān)性。

注：*表示顯著相關(guān)。

Note:* indicates the significant correlation.

3 結(jié)論與討論

本研究表明，浙江省農(nóng)家柿資源營養(yǎng)成分變異豐富，呈現(xiàn)多樣性，各營養(yǎng)指標的變異幅度為5.16%～77.35%，平均變異系數(shù)為44.05%，變異幅度較高；各指標Shannon-Weiner多樣性指數(shù)為1.64～2.07，平均1.90，表明多樣性程度高。通過變異分析研究和品嘗果實后發(fā)現(xiàn)，浙江省農(nóng)家柿含水量變異系數(shù)最低(5.16%)，一半以上柿資源果實含水量集中在77.08～81.40 g/hg，平均78.96 g/hg，其中一些糯性口感的柿子，如金棗柿品種的含水量比較低。對浙江省農(nóng)家柿資源主要三大礦物質(zhì)元素P、K、Ca的測定發(fā)現(xiàn)，K占礦質(zhì)元素的比例非常高，達85%以上。有研究表明，施鉀肥可以顯著提高一些水果中的糖含量[14]，并且果實中鉀含量與糖含量呈正相關(guān)[15]。本研究中的相關(guān)分析結(jié)果也證實，鉀含量確實與果實可溶性糖含量和可溶性固形物含量呈正相關(guān)，因為鉀元素對酶的活化和ATP的合成起重要作用，而光合作用產(chǎn)生的糖分運輸需要消耗大量的ATP才能輸送到果實等能量貯藏器官中。另外，柿子中的β-胡蘿卜素含量較高，平均為238.4 μg/hg，且β-胡蘿卜素是維生素A的合成前體，營養(yǎng)價值較高；柿子中粗纖維含量也較高，平均為0.8 g/hg，粗纖維即膳食纖維，可以幫助消化并促進胃腸的轉(zhuǎn)運功能。

通過各指標值的頻率分布圖和K-S檢驗發(fā)現(xiàn)，柿果實中所有營養(yǎng)指標并不都符合正態(tài)分布，其中粗蛋白含量不符合正態(tài)分布，含水量、淀粉、單寧、β-胡蘿卜素和類胡蘿卜素5個指標為偏態(tài)分布，這與劉孟軍[11,16]、孫升[17]對其他果樹的研究結(jié)果一致。但通常認為，生物現(xiàn)象的連續(xù)性變量或間斷性變量大都遵從正態(tài)分布，在果樹科學(xué)研究中，正態(tài)分布也是最常見的一種分布形式[18]。造成上述結(jié)果的原因可能是選擇方向所致，因為在長期的人工選擇壓力下，適者生存的結(jié)果使樹種向特定的方向進化，致使處于相應(yīng)性狀的個體或品種增加，從而使性狀的分布發(fā)生變化，以本試驗中含水量和淀粉含量的分布為例，南方人們習(xí)慣柿果鮮食，因而多汁非糯型個體有更多繁育發(fā)展的機會。

相關(guān)分析結(jié)果顯示，柿果實中可溶性糖含量、含水量和K含量與可溶性固形物含量的相關(guān)性比較明顯，說明這3個指標對柿子可溶性固形物含量的影響較大，含水量與可溶性固形物呈顯著性負相關(guān)(相關(guān)系數(shù)為-0.8)，可溶性糖含量和K含量與可溶性固形物含量呈正相關(guān)(相關(guān)系數(shù)分別為0.41，0.44)，即含水量越高，可溶性固形物含量就越低；可溶性糖含量和K含量越高，可溶性固形物含量就越高。上述研究結(jié)果為高含糖量柿品種的選育提供了選擇方向。

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Variation analysis of fruit nutrients of native persimmon in Zhejiang Province

ZHAO Xian-min1,2,GONG Bang-chu1,WU Kai-yun1,JIANG Xi-bing1,DENG Quan-en1,XIONG Chun-yan1,ZHENG Xian-fang2,CHEN Wen-hai2

(1ResearchInstituteofSubtropicalForestry,ChineseAcademyofForestry,Fuyang,Zhejiang311400,China; 2ForestryandFruitTechnicalServiceStationsofAgriculturalEconomicsBureauofHainingCountry,ZhejiangProvince,Haining,Zhejiang314400,China)

【Objective】 This study analyzed the nutrients of native persimmon to provide a scientific basis for breeding of excellent persimmon varieties with high nutritional quality.【Method】 Taking 172 native persimmon resources in Zhejiang Province as study material,the mutation analysis,index value frequency distribution analysis,K-S test,probability classification and correlation analysis of 13 nutrition indicators were conducted.【Result】 Among the 172 native persimmon varieties in Zhejiang Province,water contents were 62.22-85.63 g/hg with the average of 78.96 g/hg,and mainly distributed in 75.00-85.00 g/hg.Soluble solids contents were 11.07-29.06 g/hg with an average of 17.26 g/hg and mainly distributed in 14.00-20.00 g/hg.Soluble sugar contents were 7.73-16.83 g/hg with an average of 11.60 g/hg,and mainly distributed in 9.00-14.50 g/hg.Starch contents were 0.03-4.21 g/hg with an average of 1.12 g/hg,and mainly distributed in 0.03-2.00 g/hg.Crude fiber contents were 0.32-1.76 g/hg with an average of 0.80 g/hg,and mainly distributed in 0.25-1.50 g/hg.Crude protein contents were 0.12-2.04 g/hg with an average of 0.48 g/hg,and mainly distributed in 0.25-0.60 g/hg.Vitamin C contents were 0.92-51.45 mg/hg with an average of 17.25 mg/hg,and mainly distributed in 3.30-20.00 mg/hg.β-carotene contents were 18.40-1 350.90 μg/hg with an average of 238.44 μg/hg,and mainly distributed in 18.40-400.00 μg/hg.Carotenoid contents were 3.90-114.70 μg/g with an average of 30.82 μg/g,and mainly distributed in 6.70-33.40 μg/g.Phosphorus contents were 4.92-50.95 mg/hg with an average of 20.70 mg/hg,and mainly distributed in 13.00-27.00 mg/hg.Calcium contents were 2.61-22.64 mg/hg with an average of 7.72 mg/hg,and mainly distributed in 4.00-12.00 mg/hg.Potassium contents were 88.26-420.22 mg/hg with an average of 176.74 mg/hg,and mainly distributed in 100.00-225.00 mg/hg.The variation coefficients of the 13 nutrition indicators ranged from 5.16%-86.57%,the lowest was for water content,while the highest was for soluble tannin.Diversity indexes ranged from 1.64-2.07,the lowest was for crude protein,while the highest was for soluble sugars.K-S test showed that the crude protein content did not fit in the normal distribution,while soluble solids,soluble sugar,crude fiber,vitamin C,P,K,and Ca were fully compliance with the normal distribution,and water content,starch,tannin,β-carotene and carotenoids fit in skewed distribution.For probability of quantitative traits grading,3 cut-off values of water content,soluble sugar,soluble solids,starch,and crude fiber were were 73.7 and 84.2 g/hg,9.2 and 14.0 g/hg,13.6 and 21.0 g/hg,0.1 and 2.1 g/hg,and 0.5 and 1.2 g/hg,respectively.Correlation analysis showed that,only water content and soluble solids content had significant negative correlation (Correlation coefficient was -0.8).【Conclusion】 The variation in nutrition ingredients of native persimmon was rich,and the diversity in the nutrition ingredients had the value for selection of high-qualified varieties.

native persimmon;fruit nutrient;variation analysis;correlation analysis;probability grading;Zhejiang Province

2013-09-06

浙江省果品農(nóng)業(yè)新品種選育重大科技專項(2012C12904-10)；浙江省重大科技專項重點農(nóng)業(yè)項目(2009C12085)

趙獻民(1986-)，男，河南新鄉(xiāng)人，碩士，主要從事果樹等經(jīng)濟林研究。

龔榜初(1964-)，男，湖南婁底人，研究員，碩士生導(dǎo)師，主要從事經(jīng)濟林育種及栽培研究。 E-mail：gongbc@126.com

時間:2014-12-12 09:30

10.13207/j.cnki.jnwafu.2015.01.010

S665.201

A

1671-9387(2015)01-0125-09

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