寧夏南部山區(qū)瑪咖的營養(yǎng)成分分析

馮海萍，丁志強，翟敬軍，雍緯基，蘇存錄，梁寧，馬八十，謝華*

(1.寧夏農林科學院種質資源研究所，寧夏 銀川 750002； 2.寧夏隆德縣農牧局，寧夏 隆德756300；3.寧夏財政廳農業(yè)處，寧夏 銀川 750002； 4.寧夏西吉縣農技中心，寧夏 西吉 756200)

寧夏南部山區(qū)瑪咖的營養(yǎng)成分分析

馮海萍1，丁志強2，翟敬軍3，雍緯基2，蘇存錄，梁寧4，馬八十2，謝華1*

(1.寧夏農林科學院種質資源研究所，寧夏 銀川 750002； 2.寧夏隆德縣農牧局，寧夏 隆德756300；3.寧夏財政廳農業(yè)處，寧夏 銀川 750002； 4.寧夏西吉縣農技中心，寧夏 西吉 756200)

[目的]為寧夏南部山區(qū)栽培瑪咖的質量進行評價和開發(fā)利用提供參考依據(jù)。[方法]對寧夏南部山區(qū)種植的瑪咖營養(yǎng)成分進行了分析，并與文獻報道的秘魯和云南產地瑪咖進行了比較。[結果]寧夏南部山區(qū)瑪咖所含營養(yǎng)成分的種類與秘魯和云南產地瑪咖一致，其中對人體有益的蛋白質、膳食纖維、鈣、磷、鐵、鋅、氨基酸、瑪咖烯、甾醇、總皂苷和芥子油苷等成分的含量較高，特別以蛋白質、膳食纖維、脯氨酸、精氨酸、甾醇和芥子油苷突出，平均含量分別為17.95%、17.34%、6.53%、2.39%、0.748 6 mg·kg-1和2.63%。[結論]寧夏南部山區(qū)種植瑪咖的營養(yǎng)豐富，具有開發(fā)利用價值。

寧夏南部山區(qū)；瑪咖；營養(yǎng)成分；氨基酸；次生代謝產物

瑪咖(LepidiummeyeniiWalp)為十字花科獨行菜屬的一年生或兩年生草本植物，英文俗稱Maca，原產秘魯海拔3 500～4 000米安第斯山區(qū)，已有上千年的栽培歷史，是當?shù)夭豢扇鄙俚淖魑镏籟1]。聯(lián)合國基因資源協(xié)會將瑪咖列為瀕危物種，并建議具備條件地區(qū)適度進行瑪咖引種和推廣種植，我國2001年開始引種瑪咖，在云南、西藏、吉林、新疆、四川、山西等地引種成功[2～5]，且在云南和新疆已形成一定的種植規(guī)模，現(xiàn)已是高寒地區(qū)脫貧致富的選擇之一。據(jù)現(xiàn)代科技分析，瑪咖含有蛋白質、氨基酸、礦物質、多糖和瑪咖烯、瑪咖酰胺等成份，不僅是營養(yǎng)豐富的食品，還具有提高免疫力、改善性功能、提高生育力、調節(jié)內分泌、抗疲勞、抗氧化和抗腫瘤等藥效[3～6]，是藥食同源作物，隨著植物藥的開發(fā)和人民生活水平的提高，瑪咖作為重要的藥用植物資源越來越受世界各國的重視[7～9]。目前關于云南、新疆種植的瑪咖營養(yǎng)品質已有相關的報道[2,7,10]，但綜合從主要營養(yǎng)成分、礦物元素、氨基酸和次生代謝物質等方面系統(tǒng)研究和評價還未見報道，也未見寧夏南部山區(qū)栽培瑪咖成分分析的研究報道。作者所在的項目組近年來開展了寧夏南部山區(qū)瑪咖的引種栽培研究，并成功引種栽培出了瑪咖，本文對在寧夏南部山區(qū)栽培的瑪咖品質連續(xù)兩年進行了營養(yǎng)成分分析，并與已發(fā)表的秘魯和云南產地種植瑪咖進行了比較，為寧夏南部山區(qū)栽培瑪咖的質量進行評價和開發(fā)利用。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料瑪咖來源于項目組在寧夏南部山區(qū)隆德縣觀莊和好水鄉(xiāng)引種栽培試驗地，試驗地平均海拔2 300 m，東經106°17′，北緯35°69′，年平均氣溫5.3 ℃，年相對濕度65%，年降雨量502.1 mm，日照時數(shù)2 254.9 h，11月中下旬瑪咖采收，收獲的瑪咖塊根自然曬干后備用。試驗地土壤為典型的沙壤土。前茬為馬鈴薯，其0～20 cm表層土壤基本理化性質為pH 8.11，全鹽0.40 g·kg-1，有機質31.50 g·kg-1，全氮1.66 g·kg-1，全磷0.60 g·kg-1，全鉀21.1 g·kg-1。供試土壤偏堿性，有機質、全氮和全鉀肥力為豐富的2級水平(30～40 g·kg-1、1.5～2.0 g·kg-1和20～25 g·kg-1)，全磷為中等的3級水平(0.60～0.80 g·kg-1)，表明所供試的土壤養(yǎng)分貧瘠、偏堿性，有機質含量少，為低產田土壤。

1.2 試驗方法

瑪咖次生代謝產物瑪咖酰胺、和瑪咖烯、總芥子油苷等指標委托瑪咖業(yè)界認可的檢測中心—武漢華士特瑪咖研究中心進行檢測，其中瑪咖酰胺和瑪咖烯采用HPLC-MS法檢測(LC/MSD Trap 液質聯(lián)用系統(tǒng))，總芥子油苷瑪咖咪唑生物堿采用HPLC法檢測，蛋白質、粗脂肪、膳食纖維、維生素Vc、鐵、錳、鋅、鈣、鉀和氨基酸等均采用國標方法。

1.3 數(shù)據(jù)處理方法和分析

采用DPS 7.05軟件和Microsoft Office Excel 2003進行數(shù)據(jù)處理分析。

2 結果與分析

2.1 瑪咖主要營養(yǎng)成分含量比較

蛋白質、脂肪、膳食纖維等是食物的主要組成成分，其中蛋白質是人類重要的營養(yǎng)物質，生物體的生命活動均與蛋白質有關，蛋白質含量的高低是衡量食物營養(yǎng)價值的重要指標。通過表1可以看出，寧夏隆德栽培瑪咖干果具有很高的營養(yǎng)價值。其中蛋白含量和膳食纖維比較高，平均分別達到17.95%和17.34%，明顯高于秘魯和云南產地，粗脂肪含量均明顯低于云南和秘魯產地，灰分含量寧夏隆德、云南和秘魯含量相當，與產地差異不明顯。

表1 瑪咖干果中的主要營養(yǎng)成分含量

注：Ⅰ數(shù)據(jù)來源金文聞2006年測定數(shù)據(jù)[11]，Ⅱ數(shù)據(jù)來源等1994年測定數(shù)據(jù)[12]，Ⅲ數(shù)據(jù)來源余龍江等2004年測定數(shù)據(jù)[5].Ⅳ和Ⅴ數(shù)據(jù)來源蔣寒林等2014年測定數(shù)據(jù)[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 瑪咖礦物元素含量比較

礦質營養(yǎng)元素參與機體的正常生理代謝，是維持人體正常生理機能不可缺少的物質。通常認為人體必需的生物元素有32種，多數(shù)從食物中獲取。中國膳食中較易缺乏的元素是鈣、鐵和碘。通過表2可以發(fā)現(xiàn)，寧夏隆德栽培瑪咖干果含有多種元素，其中鈣、磷含量均比較高，平均含量分別達到4.69 g·kg-1、3.78 g·kg-1，明顯高于秘魯和云南產地，鐵營養(yǎng)元素含量地區(qū)間差異比較大，這可能與栽培和海拔有關，寧夏南部山區(qū)鐵、鋅和錳瑪咖干果中平均含量分別為159.97 mg·kg-1、22.60 mg·kg-1和10.50 mg·kg-1，與秘魯和云南瑪咖相當。

表2 瑪咖干果中的主要礦質元素和維生素含量

注：Ⅰ數(shù)據(jù)來源楊晶明等2007年測定數(shù)據(jù)[14]，Ⅱ數(shù)據(jù)來源金金聞等2006年測定數(shù)據(jù)[11]，Ⅲ數(shù)據(jù)來源余龍江等2004年測定數(shù)據(jù)[5].Ⅳ和Ⅴ數(shù)據(jù)來源蔣寒林等2014年測定數(shù)據(jù)[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 瑪咖氨基酸含量比較

通過瑪咖氨基酸含量比較可見(表3)，不同產地瑪咖中氨基酸種類豐富，均含有蘇氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸等7種人體必需氨基酸，寧夏栽培的瑪咖氨基酸總含量較高，除異亮氨酸、纈氨酸和必需氨基酸占總氨基酸低于秘魯產地外，其他均高于秘魯和云南瑪咖，其中氨基酸總含量是秘魯瑪咖近2倍，特別以脯氨酸、精氨酸和賴氨酸含量突出，以脯氨酸和精氨酸最為明顯，平均分別為6.53%和2.39%，是秘魯瑪咖的2倍多，這對人體補益有突出作用。

2.4 瑪咖次生代謝物質比較

與其他十字花科作物相比，瑪咖中含有瑪咖酰胺、瑪咖烯、異硫氰酸芐酯和芥子油苷等多種具有獨特功效的植物活性成分的次生代謝物質，這些成分對人體具有重要的保健和醫(yī)療價值，其中瑪咖酰胺、瑪咖烯是瑪咖獨含有的化學成分，其生物活性方面研究還非常有限，這與瑪咖酰胺、瑪咖烯含量低有很大關系。由表4可見，寧夏瑪咖也含有瑪咖酰胺、瑪咖烯和芥子油苷，其瑪咖烯平均含量為3.54 mg·100 g-1，明顯高于云南，甾醇、總皂苷和芥子油苷平均含量分別為74.86 mg·100 g-1、1.25 g·100 g-1和2.63 g·100 g-1，明顯高于秘魯和云南產地，瑪咖酰胺、總多酚和活性多糖含量低于秘魯和云南產地。

3 討論與結論

瑪咖酰胺、瑪咖烯是瑪咖獨含有的化學成分和重要的功效成分[1]，這也是瑪咖標準化研究的熱點目標成分，但這方面研究還非常有限，不同產地瑪咖酰胺和瑪咖烯含量差異很大，同一產地波動范圍也很大，特別是原產地秘魯產區(qū)，瑪咖酰胺含量低的不到10 mg·100 g-1，高的達到500 mg·100 g-1，這可能與瑪咖自身瑪咖酰胺、瑪咖烯含量低和采取的檢測方法、貯存方式有關。國際上將瑪咖烯和瑪咖酰胺總量達到0.6%作為瑪咖原料合格的標準[4]，但據(jù)國外相關文獻查閱達到此標準的瑪咖原料并不是很多。國內瑪咖業(yè)界將瑪咖酰胺含量達到0.1%作為優(yōu)質瑪咖的標準，但至今未查詢到相關文獻或國家(地方)標準。據(jù)國內著名瑪咖研究專家余龍江教授2015年提出單獨用瑪咖烯和瑪咖酰胺作為評價瑪咖優(yōu)劣的標準是不可取的[22]。較云南和秘魯產地，寧夏南部山區(qū)瑪咖蛋白質和膳食纖維含量較高，脂肪含量較低，富含無機元素，可作為鈣、磷、鐵、鋅等元素食物來源的補充，氨基酸總含量較高，是秘魯瑪咖的含量的近2倍，特別以脯氨酸、精氨酸和賴氨酸含量突出，必需氨基酸占總氨基酸的比例低于原產地和云南，瑪咖酰胺、瑪咖烯、甾醇和芥子油苷等熱點關注的化學成分，其瑪咖烯含量明顯高于云南，甾醇、總皂苷和芥子油苷含量明顯高于秘魯和云南，瑪咖酰胺、總多酚和活性多糖含量低于秘魯和云南，這可能與產地生態(tài)環(huán)境、檢測方法、生長時間和栽培管理有關。因此，目前國內外瑪咖特有功效成分波動范圍大，評價標準尚不統(tǒng)一，所以還未能對寧夏南部山區(qū)瑪咖品質做出定性評價，但綜合以上分析，寧夏南部山區(qū)瑪咖營養(yǎng)豐富，特別以脯氨酸、精氨酸、芥子油苷等含量突出，可進一步研究開發(fā)。

表3 瑪咖干果中的氨基酸含量(單位：%)

注：Ⅰ數(shù)據(jù)來源楊晶明等2007年測定數(shù)據(jù)[14]，Ⅱ數(shù)據(jù)來源A.Dini 等1994年測定數(shù)據(jù)[12]，Ⅲ數(shù)據(jù)來源余龍江等2004年測定數(shù)據(jù)[5].Ⅳ數(shù)據(jù)來源杜萍等2010年測定數(shù)據(jù)[15].Ⅴ數(shù)據(jù)來源馮穎等2009年測定數(shù)據(jù)[16]. * 為必需氨基酸

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 瑪咖次生代謝產物含量比較

注：Ⅰ數(shù)據(jù)來源Zheng B等2000年測定數(shù)據(jù)[17],Ⅱ數(shù)據(jù)來源McCollom等2005年測定數(shù)據(jù)[18].Ⅲ數(shù)據(jù)來源Ganzera M等2002年和Li G等2001年測定數(shù)據(jù)[19,20].Ⅳ數(shù)據(jù)來源華士特瑪咖研究中心等2014年測定數(shù)據(jù).Ⅴ數(shù)據(jù)來源甘瑾和美宏瑪咖種植專業(yè)合作社2013年測定數(shù)據(jù)[21],-指未檢測.

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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(編輯：馬榮博)

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

馮海萍(1981-)，女(漢)，寧夏鹽池人，助理研究員，碩士，研究方向：藥用蔬菜生理栽培

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

寧夏農林科學院自主科技成果孵化項目；寧夏農林科學院科技創(chuàng)新先導資金項目(NKYG-14-21)

S632

A

1671-8151(2017)01-0067-05