Den viktigste terapeutiske bestanddelen av frøene er stoffet silymarin, som er en blanding av flavonoidene silybin (= silibinin), silychristin, silydianin (= silymonin), silandrin og flere andre flavonoider. Disse stoffene finnes bare i frøskallet og utgjør 4-6 % av mariatistelfrø. Disse flavonoidene var ukjente stoffer i planteriket inntil de ble funnet i mariatistel. I frøene finnes ellers 20-30 % fet olje med høyt innhold av linolsyre (ca. 60 %), oljesyre (ca. 30 %) og palmitinsyre (ca. 9 %). Videre inneholder frøene 25-30 % proteiner, steroler (kolesterol, campesterol og stigmasterol), slimstoffer, sukkerstoffer (arabinose, rhamnose, xylose, glukose), aminer, saponiner og tokoferol (vitamin E).
I bladene finnes flavonoider (apigenin, luteolin og kaempferol og deres glykosider), beta-sitosterol og dets glykosider og et triterpenacetat. Silymarin finnes ikke i bladene til mariatistel.
|