云南不同产地玛咖营养品质分析及安全性评价

胡 昕, 杨万林, 杨 芳, 胡 强, 普红梅, 张绍智, 肖 丹

(云南省农业科学院农产品加工研究所, 云南 昆明 650205)

【研究意义】玛咖为十字花科(Brassicaceae)独行菜属(Lepidium)1年生或2年生草本植物[1-2]，原产于南美洲秘鲁、阿根廷安第斯山脉一带。经各国科学家反复研究、测定和论证，玛咖是当今世界上发现的营养含量最丰富的食用植物和药用植物之一，具有极其重要的药用价值和经济价值[3-5]。玛咖于21世纪初引入中国云南、新疆等高纬度地区进行试种推广。【前人研究进展】中国云南省地处云贵高原，其中中国云南丽江、曲靖等地与玛咖原产地——秘鲁同处于高纬度地区[6]，气候条件相似，适宜玛咖生长，成为中国玛咖主产区，且大量研究表明中国云南玛咖品质接近或优于秘鲁玛咖。目前对于玛咖的研究多在活性成分的提取、鉴定、功能活性等方面[7-9]，而对于中国云南不同产地间玛咖的营养成分及重金属、农残含量却少有报道。【本研究切入点】文章选取云南龙山、会泽、云海、太安4个云南玛咖的主要种植地区的玛咖样品并对其营养成分、氨基酸含量、矿质元素、重金属、农残等指标进行测定分析，以期为云南玛咖的科学开发和合理利用提供一定的科学依据。【拟解决的关键问题】研究云南不同产地玛咖的营养品质和安全性。

表1 玛咖样品信息

1 材料与方法

1.1 仪器

高效液相色谱仪(型号: Agilent 1200)购自美国安捷伦公司。烘箱(型号: DZF-6094A)购自上海一恒科学仪器有限公司。pH计(型号: LE438)购自梅特勒-托利多仪器上海有限公司。电热恒温水浴锅(型号: TU-10)购自北京市长风仪器仪表公司。高速离心机(型号: TGL-16G)购自上海安亭科学仪器厂。

1.2 材料

玛咖采自云南省保山市、丽江市、曲靖市玛咖产区，将不同地区采集的玛咖鲜果用清水清洗后切片，进行热风干燥处理。待干燥至恒重后粉碎，过60目筛，即得玛咖粉，放置于干燥器中备用，样品信息见表1。

1.3 试验设计

试验在中国玛咖主产区云南省龙陵县龙山镇、玉龙县云海村、玉龙县太安乡、会泽县4个地点进行。2017 年4月在种植地进行玛咖规范化种植，于2017年10月对种植地种植的玛咖进行随机采样，样品信息见表1。

1.4 实验方法

1.4.1 常规成分的测定 9个玛咖样品中的水分含量采用直接干燥法；灰分含量的测定参照《GB 5009.4-2016 食品安全国家标准食品中灰分的测定》[10]；蛋白质含量测定参照《GB 5009.5-2016 食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》[11]；脂肪含量的测定参照《GB 5009.6-2016 食品安全国家标准食品中脂肪的测定》[12]；粗纤维含量的测定参照《GB/T 5009.10-2003植物类食品中粗纤维的测定》；根据苯酚硫酸法检测玛咖样品中的总糖含量[13]；矿物质元素的测定参照《NY/T 1653-2008 蔬菜、水果及制品中矿质元素的测定电感耦合等离子体发射光谱法》；氨基酸测定参照《GB 5009.124-2016 食品安全国家标准食品中氨基酸的测定》。

1.4.2 氨基酸营养评价方法 氨基酸营养价值评价采用氨基酸比值系数法[14]。RAA表示玛咖样品中各个必需氨基酸比值；RC表示各个氨基酸的比值系数；“SRC”表示比值系数分。

RAA=(待评蛋白质某EAA含量)/(WHO/FAO式中相应EAA含量)

RC=(RAA)/(RAA之均数)

SRC=100-CV×100

式中：CV为RC的变异系数；CV=标准差/均值。

1.4.3 重金属含量的测定 样品中的总砷测定参照《GB5009.11-2014食品安全国家标准食品中总砷及无机砷的测定》；铅的测定参照《GB5009.12-2017食品安全国家标准食品中铅的测定》；汞的测定参照《GB5009.17-2014食品安全国家标准食品中总汞及有机汞的测定》；镉的测定参照《GB5009.15-2014食品安全国家标准食品中镉的测定》；铬的测定参照《GB5009.123-2014食品安全国家标准食品中铬的测定》。

1.4.4 农药残留量的测定 样品中的五氯硝基苯的测定参照《GB/T5009.136-2003植物性食品中五氯硝基苯残留量的测定》；六六六和滴滴涕的测定参照《GB/T14551-2003动、植物中六六六和滴滴涕的测定》。

表2 云南玛咖营养成分含量

1.5 数据的统计分析

采用Excel 2007进行数据处理，用SPSS19.0进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 不同产地玛咖营养成分分析

从表2数据分析可知，云南产玛咖中总糖和蛋白质含量都比较高。总糖含量在24.3 %～43.5 %，5号样品(云南省太安乡黄玛咖)含量最高；蛋白质含量在16.1 %～19.7 %，3号样品(云南省丽江市玉龙县太安乡紫玛咖)含量最高。此外，玛咖中还含有水分、灰分、粗纤维以及粗脂肪，粗脂肪含量较低。

2.2 氨基酸分析

根据表3数据分析可知，本实验选取的9个玛咖样品中氨基酸种类较为齐全，富含17种氨基酸，药效氨基酸比例较高，占到氨基酸总量的58.5 %以上，尤其是7号样品，即云南省龙陵县龙山镇采集的黄色玛咖药效氨基酸与总氨基酸的比值最高，可达64.7 %，这一结果表明玛咖不仅营养丰富，而且还有较高的保健价值。此外，玛咖中精氨酸与脯氨酸的含量较高。据报道发现，精氨酸能够加快机体代谢过程，从而促进伤口的愈合；改善性激素水平，从而提高性欲；调节机体免疫功能，促进肠道发育；预防肿瘤的发生以及防止过度肥胖[8]。脯氨酸也能够有效维持皮肤以及结缔组织的健康生长，尤其是对于受到创伤的组织部位[15]，同时能够有效保持肌肉组织[16]，也能够与维生素C相结合，维持心血管的健康[17]。这也可能与玛咖抗疲劳、抗氧化、提高生育力以及调节内分泌等生理功能有密切关系[18]。

表3 云南玛咖中的水解氨基酸组成与含量

续表3 Continued table 3

氨基酸组成Components of amino acids样品 Samples123456789组氨酸(%)his0.33±0.010.39±0.010.25±0.010.22±0.010.34±0.020.34±0.020.38±0.030.21±0.010.23±0.01精氨酸(%)arg#2.42±0.133.01±0.161.94±0.083.30±0.212.02±0.171.97±0.153.27±0.213.42±0.322.98±0.25脯氨酸(%)pro1.42±0.101.49±0.121.15±0.072.26±0.171.87±0.161.66±0.121.60±0.112.98±0.212.21±0.17氨基酸总量T(%)10.21±0.1911.88±0.218.13±0.1811.95±0.2510.3±0.229.91±0.2511.62±0.2813.350.3212.16±0.25必需氨基酸*(%)3.10±0.123.37±0.112.39±0.102.62±0.203.01±0.152.90±0.163.18±0.222.97±0.232.95±0.21药效氨基酸#(%)6.38±0.177.79±0.155.20±0.117.64±0.195.94±0.175.80±0.187.52±0.258.13±0.327.74±0.27E/N43.6039.6041.6428.0841.2941.3737.6828.6132.03E/T30.3628.3729.4021.9229.2229.2627.3722.2524.26F/T15.0816.3314.8818.6614.1714.6313.3416.7018.83#/T62.4965.5763.9663.9357.6758.5364.7160.9063.65

注：“*”代表必需氨基酸；“#”代表药效氨基酸；“T”代表氨基酸总量；“E”代表必需氨基酸；“N”代表非必需氨基酸；“F”代表鲜味氨基酸。

Notes: * represented essential amino acids; # represented medicinal amino acids; T represented total amino acids; E represented essential amino acids; N represented non-essential amino acids; F represented delicious amino acids.

食品中存在的氨基酸种类与其含量往往决定了其蛋白质的品质，而必需氨基酸是食品营养水平重要的评价指标[6]。如表3所示，就E/N,E/T值来看，1、3、5、6号样品的必需氨基酸比例较高，而4、8、9号样品的必需氨基酸比例较低。因此可以推论，丽江产玛咖必需氨基酸比例较高，而会泽产玛咖必需氨基酸比例较低，且玛咖必需氨基酸的比例基本不受玛咖色型的影响。

同时食品中蛋白质的营养价值往往也与其所含的氨基酸平衡状况相关。当食品中的各个必需氨基酸的组成比例与人体必需氨基酸组成比例越接近时，即代表该食品对应的营养价值越高，其品质也越佳[19]。为进一步了解不同产地玛咖的营养价值是否存在差异，本实验利用氨基酸比值系数法分析玛咖样品中的氨基酸，相关数据发现，不同产地的玛咖氨基酸含量存在差异。其中5号样品的SRC值最高，为81.66 %，但1号样品的SRC值最低，仅有69.32 %，其余样品的SRC值均大于70 %，这一结果反应了玛咖的蛋白质营养品质与其产地具有较大的关联性，即云南省太安乡生产的黄色玛咖蛋白品质最佳，而云南省保山市龙陵县龙山镇生产的黑色玛咖蛋白品质最次(表4～5)。但总体而言，玛咖的蛋白品质都较好。

2.3 矿物元素分析

从表6与7发现，玛咖中富含钾、钙、锰等10种矿物质元素。钾元素可以中和人体内产生的大量酸性物质，维持机体内渗透压以及酸碱平衡，在高血压、心脏衰弱等疾病方面都有较好的疗效。而镁、铁、锰等元素能够参与人体的多种代谢过程[20]。玛咖中含有丰富的钙元素，其含量在1687～3545 mg/kg，是补充钙质的良好食源，不同产地之间也存在差异，1号样品即云南省龙陵县龙山镇所生产的黑色玛咖钙元素含量最高；玛咖中锌含量也较高，最高可达34.6 mg/kg。

表4 云南玛咖必需氨基酸占总氨基酸的质量分数

表5 云南玛咖氨基酸的RAA、RC和SRC分析

注：RAA，玛咖样品中必需氨基酸比例；RC，氨基酸比值系数；SRC，RC评分。

Notes:RAAmeant the ratio of essential amino acids in Maca samples；RCmeant ratio coefficients of amino acids；SRCmeant score ofRC.

表6 云南玛咖中矿物质元素的含量

表7 云南玛咖中重金属含量

注：ND 为未检验出，下同。

Notes: ND meant unchecked and the same was below.

表8 云南玛咖中3种农药残留量

2.4 重金属与3种农药残留分析

为进一步研究玛咖食用的安全性，本实验测定了不同产地玛咖中的重金属含量以及3种农药残留情况。由表7可见，在这个9种样品中，均检验出了汞元素、镉元素以及铬元素的存在，同时在2号以及3号样品中检测出了砷元素，但都低于《GB 2762-2017食品中污染物限量》中的限量标准。由表8可见，在这个9种样品中，均未检验出六六六、滴滴涕以及五氯硝基苯这3种农药残留。

3 讨 论

玛咖在秘鲁具有极为悠久的历史[21]，随后凭借其独特的生物学活性以及较高的食品安全性风靡于英美法等多个欧美国家。目前，国际市场上主要将玛咖根经干燥研磨成粉后或提取浓缩后制备成多种剂型的功能型药品或食品，如玛咖片剂、玛咖胶囊以及玛咖口服液等，还分为单发与复方产品。而国内以玛咖为主要原料的保健食品多为片剂或胶囊，其主要功能多为缓解机体疲劳并增强免疫力，且常与中药配伍应用。至今，经国家食品药品监督管理局批准的含玛咖的保健食品共计47种，而其中28种参与中药配伍。

文章主要探讨了玛咖的营养成分并分析了其保健作用。而玛咖的保健作用与其根茎中富含的营养成分息息相关，尤其是氨基酸、蛋白质、糖类与矿物质等。其中蛋白质、氨基酸与锌被认为是玛咖抗疲劳作用的主要功效物质，精氨酸与糖类被认为是玛咖提高生育力的主要功效物质。此外，目前玛咖由于能够作为一种新型的饮食补充剂，在全世界受到了广泛的关注，而临床研究发现，玛咖不仅能够增强男性与女性的性功能[22-24]，还能够治疗更年期综合征与抑郁症[25]。

尽管玛咖已经作为一种植物类用药，在全球范围内得到实现了普遍的推广，但其相应的质量评价标准仍不完善，同时将其与中药配伍，却缺乏中医药理论的支撑[26]，因此，仍需进一步深入研究、客观评价并进行科学引导。

中国向来就有吸纳外来药物的优良传统，而玛咖的开发，更需要依赖于中医药理论的指导，以探索其中药药性，从而为玛咖的临床应用提供进一步的理论依据。

4 结 论

云南玛咖中糖类、蛋白质、氨基酸以及矿物质元素的含量均较高且种类繁多。

云南玛咖中氨基酸种类齐全，配比较合理，且精氨酸与脯氨酸含量尤为丰富。不同产地的玛咖在氨基酸含量与品质上存在差异，以云南省玉龙县太安乡生产的黄玛咖蛋白品质最佳。

云南玛咖中富含多种矿质元素，包括10种常量与微量元素。就玛咖矿质元素的含量而言，不同产地之间也存在差异，其中以云南省龙陵县龙山镇所生产的黑色玛咖品质最佳。

不同产地的云南玛咖样品中重金属铅、镉、砷、汞含量均低于《GB2762-2017食品中污染物限量》中规定的标准，且均未检测出六六六、滴滴涕以及五氯硝基苯等农药残留，这说明云南产玛咖具有较高的安全性。

因此，虽同产自云南地区，但不同产地的玛咖氨基酸与矿质元素仍存在差异，这可能与其产地土壤中的各类营养成分差异相关。云南产玛咖均富含氨基酸与矿质元素，重金属及3种农药残留均低于限量标准，可以作为优质的保健食品资源进一步开发利用。