罗汉果的果实和和叶均含有罗汉果三萜皂苷，还有大量的果糖、十多种人体必需氨基酸、脂肪酸、黄酮类化合物、维生素C、微量元素等。罗汉果皂苷作为罗汉果甜味剂的主要成分，是一种具有甜味的三萜烯葡萄糖苷，其配糖苷元是三萜烯醇。
葫芦素烷三萜类 这类化合物是罗汉果中主要有效成分，它们有共同的苷元结构。罗汉果中这类物质除少数外，均为甜味物质或微甜物质。其中罗汉果苷V主要的甜味成分、它无毒、低热量、高甜度、热稳定性好，是作为天然甜味剂开发的物质之一。
蛋白质、氨基酸 罗汉果干果中含蛋白质7.1%-7.8%。在其水解物中，除色氨酸未被测定外，18种氨基酸齐全。在测定的氨基酸中，含量较高的有谷氨酸（108.2-113.3mg/kg）、天冬氨酸（93.9-112.5mg/kg）、缬氨酸（52.5-55.5mg/kg）、丙氨酸（49.9-66.8mg/kg）、亮氨酸（48.5-56.7mg/kg）。谷氨酸是人体中需要量最大的非必需氨基酸，是合成谷胱甘肽的重要原料，可见，罗汉果具有较高的营养价值。
无机元素 罗汉果果实中含有24种无机元素，其中人体必需的微量元素和广泛元素有16种，含量较高的元素有钾（12290mg/kg）、钙（667mg/kg）、镁（550mg/kg）。罗汉果中含有的硒达到0.186mg/kg，是粮食的2倍-4倍，而元素硒在冠心病防治、抗衰老、抗癌方面有较好的疗效。

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