胡 昕, 楊萬林, 楊 芳, 胡 強(qiáng), 普紅梅, 張紹智, 肖 丹

(云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所, 云南 昆明 650205)

【研究意義】瑪咖為十字花科(Brassicaceae)獨(dú)行菜屬(Lepidium)1年生或2年生草本植物[1-2]，原產(chǎn)于南美洲秘魯、阿根廷安第斯山脈一帶。經(jīng)各國(guó)科學(xué)家反復(fù)研究、測(cè)定和論證，瑪咖是當(dāng)今世界上發(fā)現(xiàn)的營(yíng)養(yǎng)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(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值[3-5]?，斂в?1世紀(jì)初引入中國(guó)云南、新疆等高緯度地區(qū)進(jìn)行試種推廣。【前人研究進(jìn)展】中國(guó)云南省地處云貴高原，其中中國(guó)云南麗江、曲靖等地與瑪咖原產(chǎn)地——秘魯同處于高緯度地區(qū)[6]，氣候條件相似，適宜瑪咖生長(zhǎng)，成為中國(guó)瑪咖主產(chǎn)區(qū)，且大量研究表明中國(guó)云南瑪咖品質(zhì)接近或優(yōu)于秘魯瑪咖。目前對(duì)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(duì)于中國(guó)云南不同產(chǎn)地間瑪咖的營(yíng)養(yǎng)成分及重金屬、農(nóng)殘含量卻少有報(bào)道?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】文章選取云南龍山、會(huì)澤、云海、太安4個(gè)云南瑪咖的主要種植地區(qū)的瑪咖樣品并對(duì)其營(yíng)養(yǎng)成分、氨基酸含量、礦質(zhì)元素、重金屬、農(nóng)殘等指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定分析，以期為云南瑪咖的科學(xué)開發(fā)和合理利用提供一定的科學(xué)依據(jù)。【擬解決的關(guān)鍵問題】研究云南不同產(chǎn)地瑪咖的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)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(hào): Agilent 1200)購自美國(guó)安捷倫公司。烘箱(型號(hào): DZF-6094A)購自上海一恒科學(xué)儀器有限公司。pH計(jì)(型號(hào): 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(hào): TU-10)購自北京市長(zhǎng)風(fēng)儀器儀表公司。高速離心機(jī)(型號(hào): TGL-16G)購自上海安亭科學(xué)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(chǎn)區(qū)，將不同地區(qū)采集的瑪咖鮮果用清水清洗后切片，進(jìn)行熱風(fēng)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(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)在中國(guó)瑪咖主產(chǎn)區(qū)云南省龍陵縣龍山鎮(zhèn)、玉龍縣云海村、玉龍縣太安鄉(xiāng)、會(huì)澤縣4個(gè)地點(diǎn)進(jìn)行。2017 年4月在種植地進(jìn)行瑪咖規(guī)范化種植，于2017年10月對(duì)種植地種植的瑪咖進(jìn)行隨機(jī)采樣，樣品信息見表1。

1.4 實(shí)驗(yàn)方法

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

1.4.2 氨基酸營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)方法 氨基酸營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)采用氨基酸比值系數(shù)法[14]。RAA表示瑪咖樣品中各個(gè)必需氨基酸比值；RC表示各個(gè)氨基酸的比值系數(shù)；“SRC”表示比值系數(shù)分。

RAA=(待評(píng)蛋白質(zhì)某EAA含量)/(WHO/FAO式中相應(yīng)EAA含量)

RC=(RAA)/(RAA之均數(shù))

SRC=100-CV×100

式中：CV為RC的變異系數(shù)；CV=標(biāo)準(zhǔn)差/均值。

1.4.3 重金屬含量的測(cè)定 樣品中的總砷測(cè)定參照《GB5009.11-2014食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中總砷及無機(jī)砷的測(cè)定》；鉛的測(cè)定參照《GB5009.12-2017食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中鉛的測(cè)定》；汞的測(cè)定參照《GB5009.17-2014食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中總汞及有機(jī)汞的測(cè)定》；鎘的測(cè)定參照《GB5009.15-2014食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中鎘的測(cè)定》；鉻的測(cè)定參照《GB5009.123-2014食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中鉻的測(cè)定》。

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

表2 云南瑪咖營(yíng)養(yǎng)成分含量

1.5 數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，用SPSS19.0進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同產(chǎn)地瑪咖營(yíng)養(yǎng)成分分析

從表2數(shù)據(jù)分析可知，云南產(chǎn)瑪咖中總糖和蛋白質(zhì)含量都比較高。總糖含量在24.3 %～43.5 %，5號(hào)樣品(云南省太安鄉(xiāng)黃瑪咖)含量最高；蛋白質(zhì)含量在16.1 %～19.7 %，3號(hào)樣品(云南省麗江市玉龍縣太安鄉(xiāng)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(jù)表3數(shù)據(jù)分析可知，本實(shí)驗(yàn)選取的9個(gè)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(hào)樣品，即云南省龍陵縣龍山鎮(zhèn)采集的黃色瑪咖藥效氨基酸與總氨基酸的比值最高，可達(dá)64.7 %，這一結(jié)果表明瑪咖不僅營(yíng)養(yǎng)豐富，而且還有較高的保健價(jià)值。此外，瑪咖中精氨酸與脯氨酸的含量較高。據(jù)報(bào)道發(fā)現(xiàn)，精氨酸能夠加快機(jī)體代謝過程，從而促進(jìn)傷口的愈合；改善性激素水平，從而提高性欲；調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能，促進(jìn)腸道發(fā)育；預(yù)防腫瘤的發(fā)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(jié)締組織的健康生長(zhǎng)，尤其是對(duì)于受到創(chuàng)傷的組織部位[15]，同時(shí)能夠有效保持肌肉組織[16]，也能夠與維生素C相結(jié)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(diào)節(jié)內(nèi)分泌等生理功能有密切關(guān)系[18]。

表3 云南瑪咖中的水解氨基酸組成與含量

續(xù)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(zhì)的品質(zhì)，而必需氨基酸是食品營(yíng)養(yǎng)水平重要的評(píng)價(jià)指標(biāo)[6]。如表3所示，就E/N,E/T值來看，1、3、5、6號(hào)樣品的必需氨基酸比例較高，而4、8、9號(hào)樣品的必需氨基酸比例較低。因此可以推論，麗江產(chǎn)瑪咖必需氨基酸比例較高，而會(huì)澤產(chǎn)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(shí)食品中蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值往往也與其所含的氨基酸平衡狀況相關(guān)。當(dāng)食品中的各個(gè)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(shí)，即代表該食品對(duì)應(yīng)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值越高，其品質(zhì)也越佳[19]。為進(jìn)一步了解不同產(chǎn)地瑪咖的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值是否存在差異，本實(shí)驗(yàn)利用氨基酸比值系數(shù)法分析瑪咖樣品中的氨基酸，相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，不同產(chǎn)地的瑪咖氨基酸含量存在差異。其中5號(hào)樣品的SRC值最高，為81.66 %，但1號(hào)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(jié)果反應(yīng)了瑪咖的蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)與其產(chǎn)地具有較大的關(guān)聯(lián)性，即云南省太安鄉(xiāng)生產(chǎn)的黃色瑪咖蛋白品質(zhì)最佳，而云南省保山市龍陵縣龍山鎮(zhèn)生產(chǎn)的黑色瑪咖蛋白品質(zhì)最次(表4～5)。但總體而言，瑪咖的蛋白品質(zhì)都較好。

2.3 礦物元素分析

從表6與7發(fā)現(xiàn)，瑪咖中富含鉀、鈣、錳等10種礦物質(zhì)元素。鉀元素可以中和人體內(nèi)產(chǎn)生的大量酸性物質(zhì)，維持機(jī)體內(nèi)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]?，斂е泻胸S富的鈣元素，其含量在1687～3545 mg/kg，是補(bǔ)充鈣質(zhì)的良好食源，不同產(chǎn)地之間也存在差異，1號(hào)樣品即云南省龍陵縣龍山鎮(zhèn)所生產(chǎn)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(dá)34.6 mg/kg。

表4 云南瑪咖必需氨基酸占總氨基酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

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(shù)；SRC，RC評(píng)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(zhì)元素的含量

表7 云南瑪咖中重金屬含量

注：ND 為未檢驗(yàn)出，下同。

Notes: ND meant unchecked and the same was below.

表8 云南瑪咖中3種農(nóng)藥殘留量

2.4 重金屬與3種農(nóng)藥殘留分析

為進(jìn)一步研究瑪咖食用的安全性，本實(shí)驗(yàn)測(cè)定了不同產(chǎn)地瑪咖中的重金屬含量以及3種農(nóng)藥殘留情況。由表7可見，在這個(gè)9種樣品中，均檢驗(yàn)出了汞元素、鎘元素以及鉻元素的存在，同時(shí)在2號(hào)以及3號(hào)樣品中檢測(cè)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(biāo)準(zhǔn)。由表8可見，在這個(gè)9種樣品中，均未檢驗(yàn)出六六六、滴滴涕以及五氯硝基苯這3種農(nóng)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(dú)特的生物學(xué)活性以及較高的食品安全性風(fēng)靡于英美法等多個(gè)歐美國(guó)家。目前，國(guó)際市場(chǎng)上主要將瑪咖根經(jīng)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(fā)與復(fù)方產(chǎn)品。而國(guó)內(nèi)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(jī)體疲勞并增強(qiáng)免疫力，且常與中藥配伍應(yīng)用。至今，經(jīng)國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)的含瑪咖的保健食品共計(jì)47種，而其中28種參與中藥配伍。

文章主要探討了瑪咖的營(yíng)養(yǎng)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(yíng)養(yǎng)成分息息相關(guān)，尤其是氨基酸、蛋白質(zhì)、糖類與礦物質(zhì)等。其中蛋白質(zhì)、氨基酸與鋅被認(rèn)為是瑪咖抗疲勞作用的主要功效物質(zhì)，精氨酸與糖類被認(rèn)為是瑪咖提高生育力的主要功效物質(zhì)。此外，目前瑪咖由于能夠作為一種新型的飲食補(bǔ)充劑，在全世界受到了廣泛的關(guān)注，而臨床研究發(fā)現(xiàn)，瑪咖不僅能夠增強(qiáng)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(jīng)作為一種植物類用藥，在全球范圍內(nèi)得到實(shí)現(xiàn)了普遍的推廣，但其相應(yīng)的質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)仍不完善，同時(shí)將其與中藥配伍，卻缺乏中醫(yī)藥理論的支撐[26]，因此，仍需進(jìn)一步深入研究、客觀評(píng)價(jià)并進(jìn)行科學(xué)引導(dǎo)。

中國(guó)向來就有吸納外來藥物的優(yōu)良傳統(tǒng)，而瑪咖的開發(fā)，更需要依賴于中醫(yī)藥理論的指導(dǎo)，以探索其中藥藥性，從而為瑪咖的臨床應(yīng)用提供進(jìn)一步的理論依據(jù)。

4 結(jié) 論

云南瑪咖中糖類、蛋白質(zhì)、氨基酸以及礦物質(zhì)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(chǎn)地的瑪咖在氨基酸含量與品質(zhì)上存在差異，以云南省玉龍縣太安鄉(xiāng)生產(chǎn)的黃瑪咖蛋白品質(zhì)最佳。

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

不同產(chǎn)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(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，且均未檢測(cè)出六六六、滴滴涕以及五氯硝基苯等農(nóng)藥殘留，這說明云南產(chǎn)瑪咖具有較高的安全性。

因此，雖同產(chǎn)自云南地區(qū)，但不同產(chǎn)地的瑪咖氨基酸與礦質(zhì)元素仍存在差異，這可能與其產(chǎn)地土壤中的各類營(yíng)養(yǎng)成分差異相關(guān)。云南產(chǎn)瑪咖均富含氨基酸與礦質(zhì)元素，重金屬及3種農(nóng)藥殘留均低于限量標(biāo)準(zhǔn)，可以作為優(yōu)質(zhì)的保健食品資源進(jìn)一步開發(fā)利用。