Maca enthält drei Stoffgruppen, die wissenschaftlich relevant sind: belegbare Mikronährstoffe, traditionell genutzte bioaktive Pflanzenstoffe und Stärke als Hauptenergieträger.
Maca liefert von Natur aus Eisen, das zur Verringerung von Müdigkeit und Ermüdung beiträgt, Vitamin B6, das zu einem normalen Energiestoffwechsel beiträgt, und Kalium, das zu einer normalen Muskelfunktion beiträgt. Eine Portion von 5 Gramm Maca-Pulver deckt rund 6 Prozent der Referenzmenge für diese drei Nährstoffe ab. Maca ist damit keine isolierte Hochdosis-Quelle dieser Mikronährstoffe, aber im Kontext einer Mischernährung ein sinnvoller Beitrag.
Phytochemisch besonders charakteristisch sind die sogenannten Macamide und Macaene. Macamide sind langkettige Fettsäureamide, die ausschließlich in Maca vorkommen und in keiner anderen bekannten Pflanze identifiziert wurden. Sie gelten in der Forschung als die wichtigsten chemischen Marker für die Authentizität von Maca-Rohstoffen. Macaene sind ungesättigte Fettsäuren, die mit den Macamiden chemisch verwandt sind. Beide Stoffgruppen werden in der Phytopharmakologie diskutiert, ihre genauen Wirkmechanismen im menschlichen Körper sind allerdings noch nicht abschließend geklärt.
Eine weitere relevante Gruppe sind die Glucosinolate, schwefelhaltige Pflanzenstoffe, die typisch für Kreuzblütler sind und auch in Brokkoli, Rucola und Senf vorkommen. Sie sind teilweise für den charakteristischen würzig-erdigen Geschmack der Maca-Knolle verantwortlich und stehen im Kontext aktueller Forschung zur Krebsprävention durch pflanzliche Kost. Bei sehr hohen Dosen können Glucosinolate die Aufnahme von Jod beeinträchtigen, was in der Anwendungs-Bewertung berücksichtigt werden muss.
Sterole, darunter Sitosterol, Campesterol und Stigmasterol, sind in Maca in geringen Mengen vorhanden und werden in der Forschung mit cholesterinregulierenden Eigenschaften in Verbindung gebracht. Die Konzentrationen in Maca-Pulver sind allerdings zu niedrig, um pharmakologisch relevante Effekte zu erwarten.
Stärke ist der mengenmäßig größte Bestandteil mit rund 60 Prozent. Sie macht Maca ernährungsphysiologisch zu einem kohlenhydratreichen Lebensmittel, vergleichbar mit anderen Wurzelknollen.
Die wissenschaftliche Studienlage zu Maca konzentriert sich auf drei Bereiche.
Im Bereich sexuelle Funktion und Libido legte Gonzales 2002 in einer doppelblinden Placebo-kontrollierten Studie mit gesunden Männern Daten vor, die einen Anstieg sexuellen Verlangens nach acht und zwölf Wochen Maca-Einnahme dokumentierten, unabhängig von einer Veränderung des Testosteron-Spiegels. Diese Entkopplung von Libido und Testosteron ist eine der zentralen wissenschaftlichen Aussagen der Maca-Forschung: Maca erhöht laut Studienlage den Testosteron-Spiegel nicht. Die populäre Werbeaussage einer testosteron-steigernden Wirkung ist wissenschaftlich nicht belegt.
Im Bereich Wechseljahre haben Brooks 2008 und Stojanovska 2015 in randomisierten Studien mit postmenopausalen Frauen Effekte auf Wechseljahresbeschwerden, Stimmung und sexuelles Wohlbefinden untersucht. Die Studien zeigen tendenziell positive Effekte, sind aber klein und methodisch eingeschränkt.
Im Bereich Energie und Fatigue wurde Maca traditionell als Stärkungsmittel verwendet. Diese Anwendung ist durch den Eisen- und B6-Gehalt teilweise pharmakologisch erklärbar. Eine 2018er Meta-Analyse von Ulbricht und Kollegen sowie die Übersichtsarbeit von da Silva Leitão Peres 2020 fassen die Studienlage zusammen und kommen zu einer vorsichtig positiven Bewertung, weisen aber auf die methodischen Grenzen vieler Einzelstudien hin.
Die kritische Bewertung der Studienlage ist offen. Shin und Kollegen wiesen 2010 in einer systematischen Übersichtsarbeit im BMC Complementary and Alternative Medicine darauf hin, dass die Mehrheit der Studien klein war, kurze Beobachtungszeiträume hatte und teilweise von der peruanischen Maca-Industrie mitfinanziert wurde. Eine endgültige wissenschaftliche Bewertung steht aus, der Trend der Datenlage geht in Richtung Wirksamkeit bei einzelnen Indikationen, ohne dass die Effektgrößen mit denen pharmakologischer Standards vergleichbar wären.