云南不同產地瑪咖營養品質分析及安全性評價

胡 昕, 楊萬林, 楊 芳, 胡 強, 普紅梅, 張紹智, 肖 丹

(云南省農業科學院農產品加工研究所, 云南 昆明 650205)

【研究意義】瑪咖為十字花科(Brassicaceae)獨行菜屬(Lepidium)1年生或2年生草本植物[1-2]，原產于南美洲秘魯、阿根廷安第斯山脈一帶。經各國科學家反復研究、測定和論證，瑪咖是當今世界上發現的營養含量最豐富的食用植物和藥用植物之一，具有極其重要的藥用價值和經濟價值[3-5]。瑪咖于21世紀初引入中國云南、新疆等高緯度地區進行試種推廣。【前人研究進展】中國云南省地處云貴高原，其中中國云南麗江、曲靖等地與瑪咖原產地——秘魯同處于高緯度地區[6]，氣候條件相似，適宜瑪咖生長，成為中國瑪咖主產區，且大量研究表明中國云南瑪咖品質接近或優于秘魯瑪咖。目前對于瑪咖的研究多在活性成分的提取、鑒定、功能活性等方面[7-9]，而對于中國云南不同產地間瑪咖的營養成分及重金屬、農殘含量卻少有報道。【本研究切入點】文章選取云南龍山、會澤、云海、太安4個云南瑪咖的主要種植地區的瑪咖樣品并對其營養成分、氨基酸含量、礦質元素、重金屬、農殘等指標進行測定分析，以期為云南瑪咖的科學開發和合理利用提供一定的科學依據。【擬解決的關鍵問題】研究云南不同產地瑪咖的營養品質和安全性。

表1 瑪咖樣品信息

1 材料與方法

1.1 儀器

高效液相色譜儀(型號: Agilent 1200)購自美國安捷倫公司。烘箱(型號: DZF-6094A)購自上海一恒科學儀器有限公司。pH計(型號: LE438)購自梅特勒-托利多儀器上海有限公司。電熱恒溫水浴鍋(型號: TU-10)購自北京市長風儀器儀表公司。高速離心機(型號: TGL-16G)購自上海安亭科學儀器廠。

1.2 材料

瑪咖采自云南省保山市、麗江市、曲靖市瑪咖產區，將不同地區采集的瑪咖鮮果用清水清洗后切片，進行熱風干燥處理。待干燥至恒重后粉碎，過60目篩，即得瑪咖粉，放置于干燥器中備用，樣品信息見表1。

1.3 試驗設計

試驗在中國瑪咖主產區云南省龍陵縣龍山鎮、玉龍縣云海村、玉龍縣太安鄉、會澤縣4個地點進行。2017 年4月在種植地進行瑪咖規范化種植，于2017年10月對種植地種植的瑪咖進行隨機采樣，樣品信息見表1。

1.4 實驗方法

1.4.1 常規成分的測定 9個瑪咖樣品中的水分含量采用直接干燥法；灰分含量的測定參照《GB 5009.4-2016 食品安全國家標準食品中灰分的測定》[10]；蛋白質含量測定參照《GB 5009.5-2016 食品安全國家標準食品中蛋白質的測定》[11]；脂肪含量的測定參照《GB 5009.6-2016 食品安全國家標準食品中脂肪的測定》[12]；粗纖維含量的測定參照《GB/T 5009.10-2003植物類食品中粗纖維的測定》；根據苯酚硫酸法檢測瑪咖樣品中的總糖含量[13]；礦物質元素的測定參照《NY/T 1653-2008 蔬菜、水果及制品中礦質元素的測定電感耦合等離子體發射光譜法》；氨基酸測定參照《GB 5009.124-2016 食品安全國家標準食品中氨基酸的測定》。

1.4.2 氨基酸營養評價方法 氨基酸營養價值評價采用氨基酸比值系數法[14]。RAA表示瑪咖樣品中各個必需氨基酸比值；RC表示各個氨基酸的比值系數；“SRC”表示比值系數分。

RAA=(待評蛋白質某EAA含量)/(WHO/FAO式中相應EAA含量)

RC=(RAA)/(RAA之均數)

SRC=100-CV×100

式中：CV為RC的變異系數；CV=標準差/均值。

1.4.3 重金屬含量的測定 樣品中的總砷測定參照《GB5009.11-2014食品安全國家標準食品中總砷及無機砷的測定》；鉛的測定參照《GB5009.12-2017食品安全國家標準食品中鉛的測定》；汞的測定參照《GB5009.17-2014食品安全國家標準食品中總汞及有機汞的測定》；鎘的測定參照《GB5009.15-2014食品安全國家標準食品中鎘的測定》；鉻的測定參照《GB5009.123-2014食品安全國家標準食品中鉻的測定》。

1.4.4 農藥殘留量的測定 樣品中的五氯硝基苯的測定參照《GB/T5009.136-2003植物性食品中五氯硝基苯殘留量的測定》；六六六和滴滴涕的測定參照《GB/T14551-2003動、植物中六六六和滴滴涕的測定》。

表2 云南瑪咖營養成分含量

1.5 數據的統計分析

采用Excel 2007進行數據處理，用SPSS19.0進行數據分析。

2 結果與分析

2.1 不同產地瑪咖營養成分分析

從表2數據分析可知，云南產瑪咖中總糖和蛋白質含量都比較高。總糖含量在24.3 %～43.5 %，5號樣品(云南省太安鄉黃瑪咖)含量最高；蛋白質含量在16.1 %～19.7 %，3號樣品(云南省麗江市玉龍縣太安鄉紫瑪咖)含量最高。此外，瑪咖中還含有水分、灰分、粗纖維以及粗脂肪，粗脂肪含量較低。

2.2 氨基酸分析

根據表3數據分析可知，本實驗選取的9個瑪咖樣品中氨基酸種類較為齊全，富含17種氨基酸，藥效氨基酸比例較高，占到氨基酸總量的58.5 %以上，尤其是7號樣品，即云南省龍陵縣龍山鎮采集的黃色瑪咖藥效氨基酸與總氨基酸的比值最高，可達64.7 %，這一結果表明瑪咖不僅營養豐富，而且還有較高的保健價值。此外，瑪咖中精氨酸與脯氨酸的含量較高。據報道發現，精氨酸能夠加快機體代謝過程，從而促進傷口的愈合；改善性激素水平，從而提高性欲；調節機體免疫功能，促進腸道發育；預防腫瘤的發生以及防止過度肥胖[8]。脯氨酸也能夠有效維持皮膚以及結締組織的健康生長，尤其是對于受到創傷的組織部位[15]，同時能夠有效保持肌肉組織[16]，也能夠與維生素C相結合，維持心血管的健康[17]。這也可能與瑪咖抗疲勞、抗氧化、提高生育力以及調節內分泌等生理功能有密切關系[18]。

表3 云南瑪咖中的水解氨基酸組成與含量

續表3 Continued table 3

氨基酸組成Components of amino acids樣品 Samples123456789組氨酸(%)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氨基酸總量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藥效氨基酸#(%)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；“#”代表藥效氨基酸；“T”代表氨基酸總量；“E”代表必需氨基酸；“N”代表非必需氨基酸；“F”代表鮮味氨基酸。

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種類與其含量往往決定了其蛋白質的品質，而必需氨基酸是食品營養水平重要的評價指標[6]。如表3所示，就E/N,E/T值來看，1、3、5、6號樣品的必需氨基酸比例較高，而4、8、9號樣品的必需氨基酸比例較低。因此可以推論，麗江產瑪咖必需氨基酸比例較高，而會澤產瑪咖必需氨基酸比例較低，且瑪咖必需氨基酸的比例基本不受瑪咖色型的影響。

同時食品中蛋白質的營養價值往往也與其所含的氨基酸平衡狀況相關。當食品中的各個必需氨基酸的組成比例與人體必需氨基酸組成比例越接近時，即代表該食品對應的營養價值越高，其品質也越佳[19]。為進一步了解不同產地瑪咖的營養價值是否存在差異，本實驗利用氨基酸比值系數法分析瑪咖樣品中的氨基酸，相關數據發現，不同產地的瑪咖氨基酸含量存在差異。其中5號樣品的SRC值最高，為81.66 %，但1號樣品的SRC值最低，僅有69.32 %，其余樣品的SRC值均大于70 %，這一結果反應了瑪咖的蛋白質營養品質與其產地具有較大的關聯性，即云南省太安鄉生產的黃色瑪咖蛋白品質最佳，而云南省保山市龍陵縣龍山鎮生產的黑色瑪咖蛋白品質最次(表4～5)。但總體而言，瑪咖的蛋白品質都較好。

2.3 礦物元素分析

從表6與7發現，瑪咖中富含鉀、鈣、錳等10種礦物質元素。鉀元素可以中和人體內產生的大量酸性物質，維持機體內滲透壓以及酸堿平衡，在高血壓、心臟衰弱等疾病方面都有較好的療效。而鎂、鐵、錳等元素能夠參與人體的多種代謝過程[20]。瑪咖中含有豐富的鈣元素，其含量在1687～3545 mg/kg，是補充鈣質的良好食源，不同產地之間也存在差異，1號樣品即云南省龍陵縣龍山鎮所生產的黑色瑪咖鈣元素含量最高；瑪咖中鋅含量也較高，最高可達34.6 mg/kg。

表4 云南瑪咖必需氨基酸占總氨基酸的質量分數

表5 云南瑪咖氨基酸的RAA、RC和SRC分析

注：RAA，瑪咖樣品中必需氨基酸比例；RC，氨基酸比值系數；SRC，RC評分。

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

表6 云南瑪咖中礦物質元素的含量

表7 云南瑪咖中重金屬含量

注：ND 為未檢驗出，下同。

Notes: ND meant unchecked and the same was below.

表8 云南瑪咖中3種農藥殘留量

2.4 重金屬與3種農藥殘留分析

為進一步研究瑪咖食用的安全性，本實驗測定了不同產地瑪咖中的重金屬含量以及3種農藥殘留情況。由表7可見，在這個9種樣品中，均檢驗出了汞元素、鎘元素以及鉻元素的存在，同時在2號以及3號樣品中檢測出了砷元素，但都低于《GB 2762-2017食品中污染物限量》中的限量標準。由表8可見，在這個9種樣品中，均未檢驗出六六六、滴滴涕以及五氯硝基苯這3種農藥殘留。

3 討 論

瑪咖在秘魯具有極為悠久的歷史[21]，隨后憑借其獨特的生物學活性以及較高的食品安全性風靡于英美法等多個歐美國家。目前，國際市場上主要將瑪咖根經干燥研磨成粉后或提取濃縮后制備成多種劑型的功能型藥品或食品，如瑪咖片劑、瑪咖膠囊以及瑪咖口服液等，還分為單發與復方產品。而國內以瑪咖為主要原料的保健食品多為片劑或膠囊，其主要功能多為緩解機體疲勞并增強免疫力，且常與中藥配伍應用。至今，經國家食品藥品監督管理局批準的含瑪咖的保健食品共計47種，而其中28種參與中藥配伍。

文章主要探討了瑪咖的營養成分并分析了其保健作用。而瑪咖的保健作用與其根莖中富含的營養成分息息相關，尤其是氨基酸、蛋白質、糖類與礦物質等。其中蛋白質、氨基酸與鋅被認為是瑪咖抗疲勞作用的主要功效物質，精氨酸與糖類被認為是瑪咖提高生育力的主要功效物質。此外，目前瑪咖由于能夠作為一種新型的飲食補充劑，在全世界受到了廣泛的關注，而臨床研究發現，瑪咖不僅能夠增強男性與女性的性功能[22-24]，還能夠治療更年期綜合征與抑郁癥[25]。

盡管瑪咖已經作為一種植物類用藥，在全球范圍內得到實現了普遍的推廣，但其相應的質量評價標準仍不完善，同時將其與中藥配伍，卻缺乏中醫藥理論的支撐[26]，因此，仍需進一步深入研究、客觀評價并進行科學引導。

中國向來就有吸納外來藥物的優良傳統，而瑪咖的開發，更需要依賴于中醫藥理論的指導，以探索其中藥藥性，從而為瑪咖的臨床應用提供進一步的理論依據。

4 結 論

云南瑪咖中糖類、蛋白質、氨基酸以及礦物質元素的含量均較高且種類繁多。

云南瑪咖中氨基酸種類齊全，配比較合理，且精氨酸與脯氨酸含量尤為豐富。不同產地的瑪咖在氨基酸含量與品質上存在差異，以云南省玉龍縣太安鄉生產的黃瑪咖蛋白品質最佳。

云南瑪咖中富含多種礦質元素，包括10種常量與微量元素。就瑪咖礦質元素的含量而言，不同產地之間也存在差異，其中以云南省龍陵縣龍山鎮所生產的黑色瑪咖品質最佳。

不同產地的云南瑪咖樣品中重金屬鉛、鎘、砷、汞含量均低于《GB2762-2017食品中污染物限量》中規定的標準，且均未檢測出六六六、滴滴涕以及五氯硝基苯等農藥殘留，這說明云南產瑪咖具有較高的安全性。

因此，雖同產自云南地區，但不同產地的瑪咖氨基酸與礦質元素仍存在差異，這可能與其產地土壤中的各類營養成分差異相關。云南產瑪咖均富含氨基酸與礦質元素，重金屬及3種農藥殘留均低于限量標準，可以作為優質的保健食品資源進一步開發利用。