宁夏南部山区玛咖的营养成分分析

冯海萍，丁志强，翟敬军，雍纬基，苏存录，梁宁，马八十，谢华*

(1.宁夏农林科学院种质资源研究所，宁夏 银川 750002； 2.宁夏隆德县农牧局，宁夏 隆德756300；3.宁夏财政厅农业处，宁夏 银川 750002； 4.宁夏西吉县农技中心，宁夏 西吉 756200)

宁夏南部山区玛咖的营养成分分析

冯海萍1，丁志强2，翟敬军3，雍纬基2，苏存录，梁宁4，马八十2，谢华1*

(1.宁夏农林科学院种质资源研究所，宁夏 银川 750002； 2.宁夏隆德县农牧局，宁夏 隆德756300；3.宁夏财政厅农业处，宁夏 银川 750002； 4.宁夏西吉县农技中心，宁夏 西吉 756200)

[目的]为宁夏南部山区栽培玛咖的质量进行评价和开发利用提供参考依据。[方法]对宁夏南部山区种植的玛咖营养成分进行了分析，并与文献报道的秘鲁和云南产地玛咖进行了比较。[结果]宁夏南部山区玛咖所含营养成分的种类与秘鲁和云南产地玛咖一致，其中对人体有益的蛋白质、膳食纤维、钙、磷、铁、锌、氨基酸、玛咖烯、甾醇、总皂苷和芥子油苷等成分的含量较高，特别以蛋白质、膳食纤维、脯氨酸、精氨酸、甾醇和芥子油苷突出，平均含量分别为17.95%、17.34%、6.53%、2.39%、0.748 6 mg·kg-1和2.63%。[结论]宁夏南部山区种植玛咖的营养丰富，具有开发利用价值。

宁夏南部山区；玛咖；营养成分；氨基酸；次生代谢产物

玛咖(LepidiummeyeniiWalp)为十字花科独行菜属的一年生或两年生草本植物，英文俗称Maca，原产秘鲁海拔3 500～4 000米安第斯山区，已有上千年的栽培历史，是当地不可缺少的作物之一[1]。联合国基因资源协会将玛咖列为濒危物种，并建议具备条件地区适度进行玛咖引种和推广种植，我国2001年开始引种玛咖，在云南、西藏、吉林、新疆、四川、山西等地引种成功[2～5]，且在云南和新疆已形成一定的种植规模，现已是高寒地区脱贫致富的选择之一。据现代科技分析，玛咖含有蛋白质、氨基酸、矿物质、多糖和玛咖烯、玛咖酰胺等成份，不仅是营养丰富的食品，还具有提高免疫力、改善性功能、提高生育力、调节内分泌、抗疲劳、抗氧化和抗肿瘤等药效[3～6]，是药食同源作物，随着植物药的开发和人民生活水平的提高，玛咖作为重要的药用植物资源越来越受世界各国的重视[7～9]。目前关于云南、新疆种植的玛咖营养品质已有相关的报道[2,7,10]，但综合从主要营养成分、矿物元素、氨基酸和次生代谢物质等方面系统研究和评价还未见报道，也未见宁夏南部山区栽培玛咖成分分析的研究报道。作者所在的项目组近年来开展了宁夏南部山区玛咖的引种栽培研究，并成功引种栽培出了玛咖，本文对在宁夏南部山区栽培的玛咖品质连续两年进行了营养成分分析，并与已发表的秘鲁和云南产地种植玛咖进行了比较，为宁夏南部山区栽培玛咖的质量进行评价和开发利用。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料玛咖来源于项目组在宁夏南部山区隆德县观庄和好水乡引种栽培试验地，试验地平均海拔2 300 m，东经106°17′，北纬35°69′，年平均气温5.3 ℃，年相对湿度65%，年降雨量502.1 mm，日照时数2 254.9 h，11月中下旬玛咖采收，收获的玛咖块根自然晒干后备用。试验地土壤为典型的沙壤土。前茬为马铃薯，其0～20 cm表层土壤基本理化性质为pH 8.11，全盐0.40 g·kg-1，有机质31.50 g·kg-1，全氮1.66 g·kg-1，全磷0.60 g·kg-1，全钾21.1 g·kg-1。供试土壤偏碱性，有机质、全氮和全钾肥力为丰富的2级水平(30～40 g·kg-1、1.5～2.0 g·kg-1和20～25 g·kg-1)，全磷为中等的3级水平(0.60～0.80 g·kg-1)，表明所供试的土壤养分贫瘠、偏碱性，有机质含量少，为低产田土壤。

1.2 试验方法

玛咖次生代谢产物玛咖酰胺、和玛咖烯、总芥子油苷等指标委托玛咖业界认可的检测中心—武汉华士特玛咖研究中心进行检测，其中玛咖酰胺和玛咖烯采用HPLC-MS法检测(LC/MSD Trap 液质联用系统)，总芥子油苷玛咖咪唑生物碱采用HPLC法检测，蛋白质、粗脂肪、膳食纤维、维生素Vc、铁、锰、锌、钙、钾和氨基酸等均采用国标方法。

1.3 数据处理方法和分析

采用DPS 7.05软件和Microsoft Office Excel 2003进行数据处理分析。

2 结果与分析

2.1 玛咖主要营养成分含量比较

蛋白质、脂肪、膳食纤维等是食物的主要组成成分，其中蛋白质是人类重要的营养物质，生物体的生命活动均与蛋白质有关，蛋白质含量的高低是衡量食物营养价值的重要指标。通过表1可以看出，宁夏隆德栽培玛咖干果具有很高的营养价值。其中蛋白含量和膳食纤维比较高，平均分别达到17.95%和17.34%，明显高于秘鲁和云南产地，粗脂肪含量均明显低于云南和秘鲁产地，灰分含量宁夏隆德、云南和秘鲁含量相当，与产地差异不明显。

表1 玛咖干果中的主要营养成分含量

注：Ⅰ数据来源金文闻2006年测定数据[11]，Ⅱ数据来源等1994年测定数据[12]，Ⅲ数据来源余龙江等2004年测定数据[5].Ⅳ和Ⅴ数据来源蒋寒林等2014年测定数据[13].

Note:ⅠJin Wenwens datas measured in 2006[11],ⅡA.Dini datas measured in 1994[12], Ⅲ Yu Longjiang’s datas measured in 2004[5]. ⅣandⅤJiang Hanlins datas measured in 2014[13].

2.2 玛咖矿物元素含量比较

矿质营养元素参与机体的正常生理代谢，是维持人体正常生理机能不可缺少的物质。通常认为人体必需的生物元素有32种，多数从食物中获取。中国膳食中较易缺乏的元素是钙、铁和碘。通过表2可以发现，宁夏隆德栽培玛咖干果含有多种元素，其中钙、磷含量均比较高，平均含量分别达到4.69 g·kg-1、3.78 g·kg-1，明显高于秘鲁和云南产地，铁营养元素含量地区间差异比较大，这可能与栽培和海拔有关，宁夏南部山区铁、锌和锰玛咖干果中平均含量分别为159.97 mg·kg-1、22.60 mg·kg-1和10.50 mg·kg-1，与秘鲁和云南玛咖相当。

表2 玛咖干果中的主要矿质元素和维生素含量

注：Ⅰ数据来源杨晶明等2007年测定数据[14]，Ⅱ数据来源金金闻等2006年测定数据[11]，Ⅲ数据来源余龙江等2004年测定数据[5].Ⅳ和Ⅴ数据来源蒋寒林等2014年测定数据[13].

Note: ⅠYang Jingmings of datas measured in 2007[14], Ⅱ Jin WSenwen’s data source data measured in 2006[11], Ⅲ Yu Longjiang’s datas measured in 2004[5]. Ⅳ and Ⅴ, Jiang Hanlin’s datas measured in 2014[13].

2.3 玛咖氨基酸含量比较

通过玛咖氨基酸含量比较可见(表3)，不同产地玛咖中氨基酸种类丰富，均含有苏氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸等7种人体必需氨基酸，宁夏栽培的玛咖氨基酸总含量较高，除异亮氨酸、缬氨酸和必需氨基酸占总氨基酸低于秘鲁产地外，其他均高于秘鲁和云南玛咖，其中氨基酸总含量是秘鲁玛咖近2倍，特别以脯氨酸、精氨酸和赖氨酸含量突出，以脯氨酸和精氨酸最为明显，平均分别为6.53%和2.39%，是秘鲁玛咖的2倍多，这对人体补益有突出作用。

2.4 玛咖次生代谢物质比较

与其他十字花科作物相比，玛咖中含有玛咖酰胺、玛咖烯、异硫氰酸苄酯和芥子油苷等多种具有独特功效的植物活性成分的次生代谢物质，这些成分对人体具有重要的保健和医疗价值，其中玛咖酰胺、玛咖烯是玛咖独含有的化学成分，其生物活性方面研究还非常有限，这与玛咖酰胺、玛咖烯含量低有很大关系。由表4可见，宁夏玛咖也含有玛咖酰胺、玛咖烯和芥子油苷，其玛咖烯平均含量为3.54 mg·100 g-1，明显高于云南，甾醇、总皂苷和芥子油苷平均含量分别为74.86 mg·100 g-1、1.25 g·100 g-1和2.63 g·100 g-1，明显高于秘鲁和云南产地，玛咖酰胺、总多酚和活性多糖含量低于秘鲁和云南产地。

3 讨论与结论

玛咖酰胺、玛咖烯是玛咖独含有的化学成分和重要的功效成分[1]，这也是玛咖标准化研究的热点目标成分，但这方面研究还非常有限，不同产地玛咖酰胺和玛咖烯含量差异很大，同一产地波动范围也很大，特别是原产地秘鲁产区，玛咖酰胺含量低的不到10 mg·100 g-1，高的达到500 mg·100 g-1，这可能与玛咖自身玛咖酰胺、玛咖烯含量低和采取的检测方法、贮存方式有关。国际上将玛咖烯和玛咖酰胺总量达到0.6%作为玛咖原料合格的标准[4]，但据国外相关文献查阅达到此标准的玛咖原料并不是很多。国内玛咖业界将玛咖酰胺含量达到0.1%作为优质玛咖的标准，但至今未查询到相关文献或国家(地方)标准。据国内著名玛咖研究专家余龙江教授2015年提出单独用玛咖烯和玛咖酰胺作为评价玛咖优劣的标准是不可取的[22]。较云南和秘鲁产地，宁夏南部山区玛咖蛋白质和膳食纤维含量较高，脂肪含量较低，富含无机元素，可作为钙、磷、铁、锌等元素食物来源的补充，氨基酸总含量较高，是秘鲁玛咖的含量的近2倍，特别以脯氨酸、精氨酸和赖氨酸含量突出，必需氨基酸占总氨基酸的比例低于原产地和云南，玛咖酰胺、玛咖烯、甾醇和芥子油苷等热点关注的化学成分，其玛咖烯含量明显高于云南，甾醇、总皂苷和芥子油苷含量明显高于秘鲁和云南，玛咖酰胺、总多酚和活性多糖含量低于秘鲁和云南，这可能与产地生态环境、检测方法、生长时间和栽培管理有关。因此，目前国内外玛咖特有功效成分波动范围大，评价标准尚不统一，所以还未能对宁夏南部山区玛咖品质做出定性评价，但综合以上分析，宁夏南部山区玛咖营养丰富，特别以脯氨酸、精氨酸、芥子油苷等含量突出，可进一步研究开发。

表3 玛咖干果中的氨基酸含量(单位：%)

注：Ⅰ数据来源杨晶明等2007年测定数据[14]，Ⅱ数据来源A.Dini 等1994年测定数据[12]，Ⅲ数据来源余龙江等2004年测定数据[5].Ⅳ数据来源杜萍等2010年测定数据[15].Ⅴ数据来源冯颖等2009年测定数据[16]. * 为必需氨基酸

Note:ⅠYang Jingming’s datas measured in 2007[14],ⅡA.Dini’s datas measured in 1994[12], Ⅲ Yu Longjiang’s datas measured in 2004[5]. Ⅳ Du Ping’s datas measured in 2010[15].Ⅴ Feng Ying data source data measured in 2009[16]. * Means essential amino acids

表4 玛咖次生代谢产物含量比较

注：Ⅰ数据来源Zheng B等2000年测定数据[17],Ⅱ数据来源McCollom等2005年测定数据[18].Ⅲ数据来源Ganzera M等2002年和Li G等2001年测定数据[19,20].Ⅳ数据来源华士特玛咖研究中心等2014年测定数据.Ⅴ数据来源甘瑾和美宏玛咖种植专业合作社2013年测定数据[21],-指未检测.

Note:Ⅰ datas source from Zheng B measured in 2000[17], Ⅱ McCollom’s datas measured in 2005[18]. Ⅲ Ganzera M’s datas source from the determination of Li G, etc in 2001 and 2002[19,20]Ⅳrose maca research center’s datas measured in 2014.ⅤGanJins datas and the macro maca grown professional cooperatives measured in 2013[21], - means not detection.

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(编辑：马荣博)

Nutrition analysis of maca cultivated in Ningxia south mountainous

Feng Haiping1, Ding Zhiqiang2， Zhai Jingjun3， Yong Weiji2， Su Cunlu4， Liang Ning4， Ma Bashi2， Xie Hua1*

(1.InstituteofGermplasmResources,NingxiaAcademyofAgricultureandForestryScience,Yinchuan750002，China, 2.NingxialongdeNongMuJu，longde756300,China, 3.Departmentsofagricultureinningxia,Yinchuan750002,China, 4.ExtensioncenterofXijiagriculturaltechnology,Xiji7751400,China)

[Objective]For the quality of the southern mountains of ningxia cultivated maca evaluation and provides some references for the development and utilization.[Methods]In this paper, the ningxia south mountainous planting of maca nutrients were analyzed, and compared with literature reports of Peru and yunnan origin maca.[Results]The results showed that: the nutrients of Ningxia south mountainous maca contained were in line with Peru and yunnan origin maca, which was beneficial to human body protein, dietary fiber, calcium, phosphorus, iron, zinc, amino acids, maca olefinic glucosinolates, sterol, total saponins and composition such as the content was higher, especially in protein, dietary fiber, proline, arginine, sterol glucosinolates and outstanding, the average content of 17.95%、17.34%、6.53%、2.39%、0.748 6 mg·kg-1and 2.63%.[Conclusion]The nutritions of Ningxia south mountainous planting maca are rich, has the development and utilization value.

Ningxia south mountainous，LepidiummeyeniiWalp， Nutrition， Amino acid， Secondary metabolites

2016-03-25

2016-06-22

冯海萍(1981-)，女(汉)，宁夏盐池人，助理研究员，硕士，研究方向：药用蔬菜生理栽培

*通信作者：谢华，研究员。E-mail:xiehua0002@163.com

宁夏农林科学院自主科技成果孵化项目；宁夏农林科学院科技创新先导资金项目(NKYG-14-21)

S632

A

1671-8151(2017)01-0067-05