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国际植物、生物学家和医药专家经过对玛咖的深入研究，应用先进的分析技术不断发现神奇的玛咖所具有的独特而且丰富的对人类健康、繁衍、对抗衰老、提供生命动力的植物化学成分和生物活性物质，为玛咖对人类的保健功效和药理作用提供了科学依据。集几十年科学家的研究成果，发现玛咖含有多种生物碱活性成分、介子油苷、甾醇、多种氨基酸及对人体健康起特殊生理功能的活性次生代谢物质。
1.生物碱（alkaloids）
玛咖含有多种生物碱（含氮的有机化合物）活性成分，包括亚胺唑（imidaz-ole）独行灵碱A与B等。
2.玛咖酰胺与玛咖烯（macamides and macaenes）
玛咖酰胺和玛咖烯是美国华裔植物学家Zheng B.L发现的玛咖特有的两种独一无二的活性物质,主要成分为：n-苄基十六酞胺、-苄基-（92）十八烯酰胺、n-苄基-（92、122）-二烯十八酞胺、-苄基-（92、122、152）-三烯十八酞胺、n-苄基十八烷酰胺，及n-苄基辛酰胺、n-苄基-16-羟基-9-氧化-10E 12E 14E-辛葵三烯酰胺、n-苄基-16羟基-9，16-二氧-10E 12E 14E-辛葵三烯酰胺等17个同系物。玛咖酰胺和玛咖烯在玛咖提取物中含量为0.6%。
3.芥子油苷（glucosinolates）
芥子油苷是十字花科植物特有的生物活性成分，玛咖主要有效成分是苄基芥子油苷和苄基异硫氰酸。新鲜玛咖根含介子油苷约1%，干粉中含异硫氰酸苄脂0.10-0.15%；另外玛咖还含有几种吲哚类芥子油苷和脂肪酸类芥子油苷。
4．甾醇（sterol）
玛咖含有丰富的甾醇及其衍生物，主要包含β-谷甾醇、菜油甾醇、豆甾醇、麦角甾醇、麦角二烷醇、菜子甾醇等。含量在玛咖干根提取物中可达0.03-0.04%。
5．氨基酸（aminoacidos）
玛咖含有丰富的氨基酸，富含人体必需的氨基酸和具有重要生理活性的支链氨基酸
6．其他活性物质
玛咖中还含有具有重要价值的微量次生代谢物质和生物活性成分
（1）牛磺酸，大约含量为0.077-0.08%；
（2）含有微量的植物多酚，含有茶多酚等植物酚类物质
（3）还含有皂角苷、类黄酮、香豆素、脂肪族伯胺、叔胺等活性物质；
（4）挥发油成分，玛咖地上部分蒸馏物的戊烷提取物，鉴定了53中挥发油成分，其中苯基氰化甲烷占85.9%、安息香醛占3.1%、3-甲氧基苯基-苯基氰化甲烷占2.1%，是主要成分。