玛咖(Lepidium meyenii)有效成分分析及生物活性研究

华中科技大学
硕士学位论文
玛咖（Lepidium meyenii）有效成分分析及生物活性研究
姓名：梅松
申请学位级别：硕士
专业：生物化工
指导教师：余龙江
2003.5.10
华中科技大学硕士学位论丈
摘要
玛咖（Ｌｅｐｉｄｉｕｍｍｅｙｅｎｉｉ，Ｍａｃａ）为十字花科（Ｃｒｕｃｉｆｅｒａｅ）独行菜属（Ｌｅｐｉｄｉｕｍ）植物。

玛咖因具有多种独特药用保健价值，如增强精力、改善性功能、提高生育力、治疗更年期综合症、抗抑郁、抗贫血、调节免疫、抗肿瘤、抗白血病等，而逐渐成为国际保健品和药品领域的一颗新星。

但玛咖的许多生物活性的化学基础和作用机制还不清楚。

本文主要针对玛咖多糖进行了分离纯化工艺研究及其生物活性分析。

同时，还对玛咖改善性活力作用的有效部位进行了初步研究。

对玛咖多糖分离纯化工艺的研字乙，首先通过浸提优化实验，确定了玛咖粗多糖
＼
的最佳浸提条件为：料水比１：２０，提取温度１００℃，提取时间ｌｈ；然后通过一系列步骤除去了玛咖粗多糖中的杂质成分，包括Ｓｅｖａｇ法除蛋白质、透析法除无机盐和小分子糖等杂质；接着采用ＣＴＡＢ（十六烷基三甲基溴化铵）络合沉淀法对多糖进行了精制；最后利用凝胶过滤对所纯化的玛咖多糖进行了纯度鉴定，用蒽酮一硫酸法测得其含量为８５％：纯度较高，符合要求，可用于其生物活性检测。

另外，对所提取的玛咖多糖的主要理化性质进行了观察和测定…亨…，１
对玛咖多糖的生物活性的研究，，卜方面，利用化学发光法通过体外实验，研究了玛咖多糖对各种活性氧（包括ＯＨ‘、Ｈ２０２、０２一）的清除作用。

研究结果显示，玛咖多糖对具有较好的抗氧化作用。

另一方面，利用纸片琼脂扩散法对玛咖多糖的抗菌活性（包括大肠杆菌以及金黄色葡萄球菌）进行了初步研究。

研究结果显示玛咖多糖具有一定的抗菌活性。

力４７’
另外，通过对三种不同的玛咖提取物的制备（水提取物、石油醚提取物和乙醇提取物）及其对雄性小白鼠性活力的影响研究，初步确定了玛咖改善性功能是通过多种活性成分共同起作用，且主要的有效部位分布于石油醚提取物中。

关键词：玛咖提取物分离纯化多糖生物活性性活力
，一一—一—’———，＿一
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Ａｂｓｔｒａｃｔ
Ｍａｃａ∞ｅｐｉｄｉｕｍｍｅｙｅｎｉｉ）ｂｅｌｏｎｇｓｔｏｔｈｅｆａｍｉｌｙｏｆＣｒｕｃｉｆｅｒａｅａｎｄｔｈｅｇｅｎｕｓｏｆＬｅｐｉｄｉｕｍ．Ｉｔｉｓｂｅｃｏｍｉｎｇａｐｒｏｓｐｅｃｔｉｖｅｓｔａｒｉｎｔｈｅａｒｅａｏｆｔｏｎｉｃｓａｎｄｄｒｕｇｓｗｏｒｌｄｗｉｄｅｄｕｅｔｏｔｈｅｖａｒｉｏｕｓｍｅｄｉｃｉｎａｌａｎｄｔｏｎｉｃｖａｌｕｅｓｉｔｐｏｓｓｅｓｓｅｓ，ｓｕｃｈａＳ
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ｂｙｔｈｅｐｕｒｉｔｙｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｔｈｒｏｕｇｈｇｅｌｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ．Ｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆｔｈｅ
ｐｕｒｉｆｉｅｄｍａｃａ
ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓｗａｓｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｂｙａｎｔｈｒｏｎｅ・ｖｉｔｒｉｏｌｍｅｔｈｏｄｔｏｂｅ８５％，ｗｈｉｃｈｗａｓｑｕａｌｉｆｉｅｄｆｏｒｂｉｏａｃｔｉｖｉｔｙｔｅｓｔｉｎｇ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｍａｊｏｒｃｈｅｍｉｃａｌａｎｄｐｈｙｓｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆ
ｍａｃａｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓｗｅｒｅｏｂｔａｉｎｅｄｔｈｒｏｕｇｈｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎａｎｄｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ．Ｒｅｇａｒｄｉｎｇｍａｃａｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓｂｉｏａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ，ｏｎｏｎｅｈａｎｄ，ａｎｉｎｖｉｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔｔｅｃｈｎｉｑｕｅｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｔｏｔｅｓｔｔｈｅｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎａｂｉｌｉｔｖｏｆｍａｃａｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓｆｏｒｖａｒｉｏｕｓａｃｔｉｖｅｏｘｙｇｅｎｓｕｃｈａｓＯＨ。

，Ｈ２０２ａｎｄ０２～．Ｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｄ
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ａｃｔｉｖｉｔｙ．Ｏｎｔｈｅｏｔｈｅｒｈａｎｄ．ｔｈｅ
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Ｓｅｐａｒａｔｅｌｙ，ｔｈｒｅｅｋｉｎｄｓｏｆｍａｃａｅｘｔｒａｃｔｓ，ｔｈｅｗａｔｅｒ，ｔｈｅｐｅｔｒｏｌｅｕｍｅｔｈｅｒａｎｄｔｈｅｅｔｈｙｌａｌｃｏｈｏｌｅｘｔｒａｃｔ，ｗｅｒｅｐｒｅｐａｒｅｄａｎｄａｄｍｉｎｉｓｔｅｒｅｄｔｏｍａｌｅｍｉｃｅｔｏｄｅｔｅｒｍｉｎｅｔｈｅｉｒａｃｔｉｏｎｏｎｓｅｘｕａｌｂｅｈａｖｉｏｒ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｕｇｇｅｓｔｅｄｔｈａｔｉｔｗａｓｔｈｅｃｏｏｐｅｒａｔｉｏｎａｍｏｎｇｖａｒｉｏｕｓｂｉｏａｃｔｉｖｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｉｎｍａｃａｔｈａｔｈｅｌｐｅｄｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｓｅｘｕａｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ｗｈｉｌｅｔｈｅｃｈｉｅｆｅｆｆｅｃｔｉｖｅｐａｒｔｓｃａｍｅｆｒｏｍｔｈｅｐｅｔｒｏｌｅｕｍｅｔｈｅｒｅｘｔｒａｃｔ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＭａｃａＥｘｔｒａｃｔｓＳｅｐａｒａｔｉｏｎＰｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎＰｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓＢｉｏａｃｔｉｖｉｔｙＳｅｘｕａｌａｃｆｉｖｉｔｙ
———————————————————————————————————————～
ＩＩＩ
１绪论
１．１本文研究目的及意义
玛咖（Ｌｅｐｉｄｉｕｍｍｅｙｅｎｉｉ，Ｍａｃａ）在秘鲁安第斯山区作为当地人的高营养作物已有几千年的食用历史，而其提高人的精力、耐力和性功能等传统药用价值也广为流传。

传统上，玛咖鲜根可与肉或其它蔬菜一起炒熟食用，晒干后则用水或牛奶煮熟即可食用，把玛咖鲜根与蜂蜜和水果一起榨成汁作为饮料在当地也很流行；玛咖的叶子在欧洲作为布丁中的蔬菜也深受喜爱；另外，在国际市场上还出现了玛咖酒、玛咖酱、玛咖口香糖等多种形式的玛咖产品。

但现在更多地玛咖用途是将玛咖根干燥后磨成粉末或进行提取浓缩后制成保健食品和药品。

国际市场上已有几十种玛咖保健产品从美国、日本、澳大利亚、西班牙、秘鲁、英国、台湾、香港等地推出，主要用于增强精力、提高生育力、改善性功能、治疗更年期综合症等。

由于当今国际上人们越来越崇尚非处方药和功能食品，这给具有药食两用特性的玛咖带来了以良好的发展前景，推进了玛咖在国际上的研究热潮。

我国没有玛咖这种国际稀缺药用植物的种植，对玛咖的科学研究也刚刚起步，了解并不深入。

但在我国悠久的传统医学发展历史中凝集的具有独特的整体观、辩证论治的中医治疗模式正逐渐受到世人的认可。

利用我国丰富的药用植物资源和几千年应用中草药防病治病的丰富经验和实践基础，无论是玛咖的基础性研究（如化学成分分析、农艺学等），还是玛咖新产品的制备工艺研究都会迅速推进，以研制能够推向国际市场的玛咖保健食品和药品。

因此，接受联合国粮农组织（ＦＡＯ）种植高营养经济作物的推荐，在中国大力开展玛咖这种洋中药的推广及应用的深入研究具有十分重要而深远的意义。

正是基于“洋药中化”这一现代医药开发思想以及玛咖功效的天然性这一符合当今医药保健的需求，本文对玛咖有效成分的进行了分析及生物活性研究，为玛咖在我国的推广开辟了道路。

１
１．２玛咖及其国内外研究概况
１．２．１玛咖简介
玛咖（Ｌｅｐｉｄｉｕｍｍｅｙｅｎｉｉ，Ｍａｃａ），是南美一年或两年生草本植物，为十字花科（Ｃｒｕｃｉｆｅｒａｅ）独行菜属（Ｌｅｐｉｄｉｕｍ）【１，２］植物，具体的种还有争议。

国际上普遍认为，１８４３年由德国植物学家ＧｅｒｈａｒｄＷａｌｐｅｒｓ鉴定的ＬｅｐｉｄｉｕｍｍｅｙｅｎｉｉＷａｌｐ，和１９９０年由秘鲁生物学家ＧｌｏｒｉａＣｈａｃ６ｎ鉴定的ＬｅｐｉｄｉｕｍｐｅｒｕｖｉａｎｕｍＣｈａｃ６ｎ．两个种在生长繁殖、植物化学和保健功效上差异不大【３］，因此被统称为玛咖。

玛咖在南美安第斯山区已经有几千年的栽培历史了，而且在那些地区是不可缺少的作物之一，传统上作为食物和草药用于增强精力、抗疲劳、改善性功能、提高生育力、治疗女性更年期综合症等‘２—１。

这些保健作用使玛咖从２０世纪８０年代起逐步得到研究者的广泛关注，近几年的研究则尤为活跃。

１．２．２玛咖的资源现状
玛咖原产于海拔３５００－－４５００ｍ的南美安第斯山区，是少数几种可以生长在高地的作物之一。

玛咖现在主要分布于秘鲁中部的Ｐｕｎｏ生态区、Ｊｕｎｉｎ湖泊周围和秘鲁东南部城市Ｐｕｎｏ。

秘鲁矿业城市ＣａｒｒｏｄｅＰａｓｃｏ是当前最大的玛咖商业中心。

９０年代中后期，玛咖在全世界的种植面积约为５０ｋｍ２，总产量达到７５０吨。

近几年来，随着联合国粮农组织（ＦＡＯ）将玛咖作为国际重要营养食品大力推广，其种植范围在不断扩大。

同时，在增加产量、减少贮藏和加工中损失等方面的研究也得到加强【４Ｉ。

扩大玛咖的种植面积时，要对种植地的生态环境包括温度、水分、日照长度、土壤状况等进行严格考察。

有研究报道，在美国加利福尼亚州等地，只要提供充足的水分和选择合适的季节播种，玛咖完全可以在一年内完成生长周期［５】。

由此可见，玛咖的生长范围所受的局限主要不是地域，而是与研究者对玛咖生理、生态及推广缺乏足够的研究有关。

１．２．３玛咖的植物化学研究概况
玛咖的化学成分研究６０年代开始增多，主要围绕着玛咖根的营养成分、生物碱和芥子油苷ｔ９０年代以后则更为系统和深入。

１９９４年，Ｄｉｎｉ等发表了对干燥玛咖根
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组成成分的详细分析【６］。

近几年，玛咖的化学成分及其化合物结构得到进一步认识，尤其是玛咖根中发现的新物质玛咖酰胺（ｍａｃａｍｉｄｅｓ）和玛咖烯（ｍａｃａｅｎｅｓ），以及芥子油苷（ｇｌｕｃｏｓｉｎｏｌａｔｅｓ）、甾醇（ｓｔｅｒｏｌｓ）等植物次生代谢产物。

１．２．３．１玛咖中丰富的营养成分
玛咖各种各样的营养保健和药理作用与玛咖根中含有丰富的营养成分是分不开的，见表１．１一表１．４ｉ６Ｊ。

表１．１比较玛咖和其他可食的根类作物的化学成分（％）
Ｔａｂｌｅ１．１Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｉｎｍａｃａａｎｄｏｔｈｅｒｅｄｉｂｌｅｐｌａｎｔｒｏｏｔｓ（％）
玛咖马铃薯胡萝ｈ
水分
蛋白质
油脂
碳水化合物
纤维
灰烬
１０．４
１０．２
２．２
５９．Ｏ
８．５
４．０
１．９
２．５
６１．４
１．８
——
８．８
１．７
７９．８
８．８表１．２干燥玛咖根中的营养成分（％）
一：：堕坠丛；．型：粤塑！坚！！墨Ｐ！璺！垡！ｉ呈尘ｉ盟翌！！！！！！堡！堑！
成分含量成分含量
蛋白质１０．２
碳水化合物５９．０
纤维８．５
灰分４．９
脂类２．２
总还原糖９．Ｏ一１２．０
Ｖｉｔｃ０．０２—０．０３
Ｖｉｔｒｏ０．０００６
ＶｉｔＢ２Ｏ．０００７—０．００１３ＶｉｔＢ６０．０００５
钾
磷
钙
钠
铁
铜
锌
锰
碘
牛磺酸
２．０５
Ｏ．１８—０．３０
Ｏ．１５
０．０１８７
０．０１６６
０．００５９
０．００３８
０．０００８
微量
微量
可见看出，玛咖根的蛋白质含量和矿物质中钾、钙、铁、锌很突出，而且还富含多种维生素：玛咖根中氨基酸组成结构非常合理，含有８种必需氨基酸，其中三种支链氨基酸含量也比较高，对谷物类蛋白质有较好的平衡作用；玛咖根的脂肪酸中的不饱和脂肪酸含量较高，占已知脂肪酸总量的５６％以上，其中亚麻酸和亚油酸对人体健康极为有利。

３
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：＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝；＝＝＝＝＝２＝＝＝＝＝＝一
表１．３玛咖根中的氨基酸含量（毫克／克蛋白质）
——瓦万Ｔａ—ｂｌｅ—１．３—Ａｍ＿ｉｎｏ磊ａｃｒｉｄｃ—ｏｎ—ｔｅｎｔ—ｉｎ功ｍａｃａｒｏｏｔｓ（ｍ曼／８ｐｒｏｔｅｉｎ）蘅广
成分
含量成坌一
笪蔓谷氨酸
１５６５丝氨酸
５０．４精氨酸９９．４异亮氨酸４７．４
天门冬氨酸９１．７苏氨酸
３３．１亮氨酸９１．Ｏ酪氨酸
３０．６缬氨酸７９．３甲硫氨酸
２８．０甘氨酸６８＿３
羟脯氨酸
２６．Ｏ丙氨酸６３．１肌氨酸０．７
苯丙氨酸５５＿３
脯氨酸０．６
赖氨酸
５４．５
鱼氢壁
二
表１．４玛咖根中各种脂肪酸的相对比例（％）
——．——Ｔ——ａｂ—ｌｅ
１．４
ＣｏｍｐａｒａｔｉｖｅｒａｔｅｓｏｆｖａｒｉｏｕｓｆａｔｔＺａｃｉｄｉｎｍａｃａｒｏｏｔｓ（％．）—————
成分含量
成分含量
月桂酸棕榈油亚油酸棕榈酸肉豆蔻酸
１．００
０．９５
Ｏ．７ｌＯ．６９
Ｏ．３９
亚麻酸酸油酸硬脂酸辛酸
０．３４Ｏ．２２Ｏ．１８０．１４
１．２．３．２玛咖的次生代谢产物
（１）玛咖生物碱
生物碱是玛咖根中较早发现的次生代谢物质，１９６１年Ｃｈａｃ６ｎ等从玛咖中获得了
四种微量的生物碱‘７１，但没有分析这四种生物碱的结构。

最近，在干燥的玛咖根中发现了一类玛咖生物碱一玛咖酰胺类物质（ｍａｃａｍｉｄｅｓ），这是一类新的植物次生代谢产物。

Ｚｈｅｎｇ等通过甲醇、乙醇混合液作为溶剂对玛咖根进行提取、醇提取物通过反相液相层析等分离纯化，用ＧＳ—Ｍｓ等进行结构鉴定，检测出三种新的成分：①
Ｎ—ｂｅｎｚｙｌ
ｏｃｔａｎａｍｉｄｅ②Ｎ—ｂｅｎｚｙｌ－１６－ｈｙｄｒｏｘｙ－９一ＯＸＯ—ＩＯＥ，１２Ｅ，１４Ｅ—ｏｃｔａｄｅｃａｔｒｉｅｎｅａｍｉｄｅ
③Ｎ—ｂｅｎｚｙｌ．９，１６．ｄｉｏｘｏ．１０Ｅ，１２Ｅ，１４Ｅ．ｏｃｔａｄｅｃａｔｒｉｅｎｅａｍｉｄｅ；该实验还分离到一种新的次生代谢产物玛咖烯（ｍａｃａｅｎｅｓ），总共得到１７种玛咖烯和玛咖酰胺的类似物。

玛咖
酰胺和玛咖烯在玛咖提取物中的含量达到Ｏ．６％【８】。

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ＯＯ
Ｎ—＼／＼／Ｌ∥鼻＼介／＼／＼／＼，—、ｃｈ
ｌ
ＯＨ
图１．１玛咖烯、玛咖酰胺和玛咖生物碱的化学结构
Ｆｉｇ１．１Ｃｈｅｍｉｃａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｍａｃａｅｎｅｓ，ｍａｃａｍｉｄｅｓａｎｄｍａｃａｒｉｄｉｎｅ
（２）芥子油苷（ｇｌｕｃｏｓｉｎｏｌａｔｅｓ）和异硫氰酸酯（ｉｓｏｔｈｉｏｃｙａｎａｔｅ）
１９８０年，Ｊｏｈｎｓ等在玛咖中发现了芥子油苷和具有挥发性的异硫氰酸酯类物质。

研究表明异硫氰酸酯类物质主要有异硫氰酸对甲氧基苄酯（Ｄ—ｍｅｔｈｏｘｙｂｅｎｚｙＩ
ｉｓｏｔｈ．
ｉｏｃｙａｎａｔｅ）、异硫氰酸苄酯（ｂｅｎｚｙｌｉｓｏｔｈｉｏｃｙａｎａｔｅ）［８，９１。

这暗示玛咖根中所含的芥子油苷的Ｒ基中芳环比例较高。

至于玛咖根中含不含有吲哚类芥子油苷和脂肪酸类
芥子油苷，目前还未见报道。

异硫氰酸苄酯在玛咖根醇提取物中的含量有０．１０—０．１５％【８Ｊｏ
５
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宦◎
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Ｒ—ＳＣＮＴｈｉｏｃｙａｎａｔｅｓ
Ｒ—Ｃ７
Ｎ
＼
Ｒ—ＮＧＩｓｏｔｈｉｏｃｙａｎａｔｅｓ
图１．２芥子油苷在芥子酶作用下水解产物
Ｆｉｇ１．２Ｐｒｏｄｕｃｔｓｏｆｈｙｄｒｏｌｙｚｅｄｇｌｕｃｏｓｉｎｏｌａｔｅｓｂｙｍｙｒｏｓｉｎｏｓｅ
（３）甾醇及其衍生物
玛咖根中的甾醇及其衍生物包含Ｂ一谷甾醇（ｂｅｔａ—ｓｉｔｏｓｔｅｒ０１）、菜子甾醇（ｂｒａｓｓｉｃｏｓｔｅｒ０１）、菜油甾醇（ｃａｍｐｅｓｔｅｒ０１）、豆甾醇（ｓｔｉｇｍａｓｔｅｒ０１）、麦角甾醇（ｅｒｇｏｓｔｅｒ０１）、菜子甾醇（ｂｒａｓｓｉｃａｓｔｅｒ０１）、Ａ７，２２一麦角二烷醇（ｄｅｌｔａ７，２２ｅｒｇｏｓｔａｄｉｅｎ０１）、Ｄ一蜕皮激素（ｂｅｔａ—ｅｃｄｙｓｏｎｅ）等…２１。

干燥玛咖根醇提取物中的甾醇含量可达到０．０３－－０．０４％１８１。

（４）其它次生物质
在玛咖根中还有一些微量的次生代谢物质如单宁（ｔａｎｎｉｎｓ）、皂角苷（ｓａｐｏｎｉｎ）、硫氢酸苄（ｂｅｎｚｙｌｔｈｉｏｃｙａｎａｔｅ）等‘６，７，９，１０１。

１．２．４玛咖的营养保健及药理作用研究概况
高营养价值、合理的营养结构以及多种具有生物活性的次生代谢产物使玛咖具备多种营养保健功能和药理作用，传统上可用于增强精力、提高生育力、改善性功能、治疗更年期综合症、风湿症、抑郁症、贫血等。

另外，玛咖还有抗癌和抗白血病的功效‘”。

现代医药学研究表明，玛咖具有抗疲劳、调节内分泌等多种独特的药理作用。

６
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（１）抗疲劳作用
玛咖根粉末中含有丰富的氨基酸、牛磺酸、矿物质锌等抗疲劳营养物质。

如支链氨基酸（ＢＣＡＡ）亮氨酸、缬氨酸、异亮氨酸在消除运动性中枢疲劳和肌体疲劳中有重要作用【“，１２１；锌则通过激活神经内分泌激素、能量代谢所涉及的有关酶（如乳酸脱氢酶等）控制核酸、蛋白质、糖和脂肪的代谢过程，起到抗疲劳作用。

在玛咖抗疲劳动物实验中，用不同剂量的玛咖根粉末对小鼠进行３０天的喂养，发现玛咖喂养组小鼠负重游泳时间要比对照组大大延长，而且小鼠运动时血清尿素氮和小鼠血乳酸水平降低，充分证明了玛咖的抗疲劳功能。

（２）提高生育力
玛咖传统上就用于解决人和牲畜的不育问题。

９０年代以来，玛咖在提高哺乳动物和鱼类生育力方面的作用有了许多报道【８，１３。

１６１，如在几内亚猪的饲料中加入６—１０％的玛咖，可以发现产崽率提高３６－４５％，猪崽出生重量提高４０一７３％【１５】。

玛咖提高生育力的机理可能是提高动物成熟卵泡小体的数量、精子的流动性和精子的数量【３，”，因此，与玛咖中含有的生物碱、丰富的精氨酸和果糖等关系密切。

玛咖中生物碱可以刺激动物生殖系统，用生物碱提取液喂小鼠可以使雌鼠成熟的卵泡小体成倍增加，雄鼠精子产生数增加【６】：而精氨酸对提高生育力也有明显作用，不仅因为精氨酸是精子中氨基酸组成的主要成分，而且表现在可以提高精子的运动性上（１７］；玛咖中的果糖则可以为精子提供能量㈣。

（３）改善性功能
美国辉瑞制药公司推出的“伟哥”（Ｖｉａｇｒａ）曾一度引起了全世界的轰动，成为医药领域的又一枚“重磅炸弹”，同时也掀起了又一轮在天然产物中寻找其替代品的高潮，玛咖便是其中颇受瞩目的之一。

玛咖改善性功能的作用在６０年代就有提及，研究者通过用玛咖喂养小鼠，发现小鼠的性扑捉能力提高…９】。

近年来，对玛咖在性活力方面的功效的研究逐渐增多，并成为一个热点。

Ｃｉｃｅｒｏ等研究发现直接口服玛咖粉就能改善雄性大白鼠的性行为【２０】。

（４）调节内分泌功能
女性更年期综合症是由于女性进入更年期以后雌性激素和孕激素减少，下丘脑
７
和脑垂体功能亢进引起的。

玛咖传统上可用于治疗女性更年期综合症。

经现代研究表明，玛咖中含有的生物碱作用于视丘下部和脑垂体，具有调节内分泌腺（如肾上腺、甲状腺、胰腺、卵巢等）的功能，从而可以平衡荷尔蒙【７】；玛咖也可以作为外源雌激素替代物来缓解下丘脑和脑垂体功能亢进，因为其中的生物碱也可以补充雌二醇分泌的不足【２１】；玛咖中甾醇和皂甙可以作为多种激素（如甾体激素）的前体；玛咖中芥子油苷和异硫氰酸苄酯也与内分泌有关。

有报道像玛咖这样含有芥子油苷的植物在世界上广泛用于再生荷尔蒙【２２】。

（５）抗肿瘤作用
玛咖传统上可用于抗癌【ｌ】，但目前未得到进一步证实。

但玛咖中含有芥子油苷和异硫氰酸苄酯等含硫有机化合物，已有不少报道表明这两种物质具有抗癌效果，如它们对胃癌、食道癌、肺癌、白血病等均有一定的作用【２ｌ，２３。

２８１。

十字花科植物花椰菜（Ｃａｕｌｉｆｌｏｗｅｒ）作为抗癌食品在国外倍受推崇，其抗癌成分中就有芥子油苷。

此外，玛咖中含有的多不饱和脂肪酸和维生素ｃ也有抗癌辅助作用。

（６）其它功能
玛咖由于含有丰富的营养成分，尤其是其中的蛋白质、支链氨基酸和多种矿物质，因此还具有很好的抗疲劳功能‘Ｉ，２９］。

玛咖可用于治疗慢性疲劳综合症，这可能与玛咖调节内分泌作用有关。

另外一些传统上的功能还没有得到进一步证实，如玛咖有平喘作用，可以用于治疗哮喘症，可能是由于玛咖中含有的类固醇以及促肾上腺素类物质在起作用；玛咖的强化肌肉的作用可能与含有的高蛋白和甾醇有关；玛咖还可以预防各种类型的贫血，很可能与玛咖的高营养尤其是其中的矿物质如钙、铁密不可分。

ｆ７）毒理实验
急性毒性试验结果表明，玛咖对小鼠的半数致死剂量ＬＤ５０＞１０９／ｋｇ．ｂｗ．，属实际无毒物质。

Ａｍｅｓ试验、小鼠骨髓微核试验与精子畸形试验均为阴性。

大鼠３０天喂养试验中，按人体推荐摄入量的２５倍、５０倍、１００倍（即１．００、２．００、４．０Ｃｌｇ／ｋｇ．ｂｗ）给予受试物，并设立正常对照组，测定结果显示各组大鼠体重增长、食物利用率、脏体比、血象与血清生化指标均在正常值范围内。

８
１．３本文研究内容
根据玛咖国内外的研究概况，以及玛咖现今的应用情况，本文从如下几个方面对玛咖有效成分进行了分析及生物活性研究。

１．３．１玛咖多糖的分离纯化工艺及生物活性研究
玛咖中多糖含量比较高，但目前国内外还没有关于玛咖多糖分离纯化和生物活性研究的报道，而越来越多的多糖活性研究启示，玛咖的药理作用很可能与其所含的多糖成分有关，因此很有必要进行这方面的研究。

一方面，对玛咖多糖进行了分离纯化及工艺研究：
首先，以料水比、提取温度、提取时间为影响因素，通过优化实验，确定了玛咖粗多糖的最佳温浸提取条件。

然后，通过一系列步骤除去了玛咖粗多糖中的杂质成分，包括Ｓｅｖａｇ法除蛋白质、透析法除无机盐和小分子糖等杂质。

随后，采用ＣＴＡＢ（十六烷基三甲基溴化铵）络合沉淀法对多糖进行了精制。

接着，利用凝胶过滤法对所纯化的玛咖多糖进行了纯度鉴定。

最后，对所提取的玛咖粗多糖的主要理化性质进行了观察和测定。

另一方面，对分离纯化后所得到的玛咖多糖进行了生物活性研究：
首先，利用化学发光法通过体外实验，研究了玛咖多糖对各种活性氧（ＯＨ‘、Ｈ２０２、０２－。

）的清除作用。

同时，利用纸片琼脂扩散法对玛咖多糖的抗菌活性进行了初步研究，包括其对大肠杆菌以及金黄色葡萄球菌的抗菌活性测试。

１．３．２玛咖改善性活力作用的有效部位研究
近年来，有关玛咖药理作用的研究，热点之一集中于其对性活力的积极作用。

但９０年代中期至今的研究都没能就玛咖改善性功能的有效活性部位给出明确的结论。

因此，本文也进行了这方面的研究。

首先，根据玛咖化学成分间极性的差异，制备了玛咖的水、石油醚和乙醇三种
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提以物。

然后，选择公认的小鼠性行为药理学参数，比较三种提取物对雄性小白鼠性活力的影响，以初步确定玛咖提高性功能作用的有效部位。

本文所做的上述几方面的工作均是基于玛咖所具有的独特的营养保健及药理功效，在玛咖长期使用的经验和有关研究的基础上，开展的基础性开拓工作，对于玛咖的更深入的研究，具有一定的指导意义。

表２．３多糖得率方差分析
图２．１各因素水平对多糖得率的影响
Ｆｉｇ２．１Ｅｆｆｅｃｔｏｆｅａｃｈｆａｃｔｏｒｏｎｔｈｅｅｘｔｒａｃｔｒａｔｅｏｆｍａｃａｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ从温浸提取条件优化实验结果和极差分析可知，因素Ａ以第２水平为最好，因素Ｂ以第３水平为最好，因素Ｃ以第ｌ水平为最好，因此最优水平搭配为Ａ２８３Ｃｊ，即料水比１：２０、浸提温度１００＂Ｃ、浸提时间ｌｈ。

２．２．４讨论
本实验结果显示浸提温度是影响玛咖多糖提取得率的最主要因素。

在一定的温度范围内，较高的提取温度易于细胞壁破碎而使多糖溶出。

从本次实验所设的三个温度也可看出，随着提取温度的提高，多糖得率也逐渐增加，各水平之间的差别达到极显著，以１００。

Ｃ为最佳提取温度。

当然，１００。

Ｃ的提取温度正好处在本次实验所设计温度的临界点上，进一步提高提取温度，多糖得率可能还能提高，但过高的提
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取温度易使多糖降解而破坏其生物活性，因此多糖的提取温度多采用１００。

Ｃ以下的温度，故可以认为１００。

Ｃ的提取温度就是最佳的浸提温度。

料水比也是影响多糖提取得率较大的因素。

本实验所设的三个水平之间达到了显著水平，以料水比１：２０最好。

料水比太高和太低均会影响得率，料水比太低会使多糖提取不充分；料水比太高会使提取液中多糖太稀而影响其浓度，从而增加后续操作难度。

本实验所设的提取时间各水平之间未达到显著水平。

各水平之间的极差也较小，从工艺和节能角度考虑，在所设定的三个提取时间中，以提取时间为１ｈ较好。

２．３玛咖多糖的分离纯化及工艺研究
获得玛咖粗多糖后，首先需要除去共存杂质，包括蛋白质、无机盐和小分子糖等；然后通过精制纯化，获得较纯的玛咖多糖；最后进行纯度鉴定。

２．３．１实验材料
材料玛咖粗多糖
试剂十六烷基三甲基溴化铵（ＣＴＡＢ）分析纯（中国医药集团上海化学试剂公司）；乙醇、氯化钠、氯仿、正丁醇、氢氧化钠均为分析纯；ＳｅｐｈａｄｅｘＧ一２００（Ｐｈａｒｍａｃｉａ进口分装）
仪器ＹＫＨ—Ｉ型液体快速混和器（江西医疗器械厂）：ＫＱ．１００ＤＢ型数控超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司）；Ｕ．２００１紫外扫描仪（Ｈｉｔａｃｈｉ）；ＧＬ２０Ａ全自动高速冷冻离一ｔｌ，机（湘西仪器仪表总厂机械仪器厂）；ＢＳ－－３０Ａ自动部分收集器（上海沪西分析仪器厂）
２．３．２实验方法
（１）除蛋白质：常用的方法有Ｓｅｖａｇ法、三氟三氯乙烷法和三氯乙酸法。

本实验采用自多糖中去除蛋白质最缓和的Ｓｅｖａｇ法０３３】。

当多糖的水溶液用氯仿振摇成乳化液时，蛋白质变性成胶状，离心后在氯仿和水二层中间而除去。

为了加速蛋白质的变性，最好用ｐＨ４－－５的缓冲液代水，并加少量正丁醇或正戊醇，或将氯仿：丁醇５：１的溶液加入糖液一份中，振摇后分离去蛋白质。

蛋白质的去除可以通过紫外法、茚三酮法
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等检测。

（２１除无机盐和小分子糖等杂质：采用常规的透析法㈨，即利用适当规格的透析膜，使无机盐和小分子糖透过而达到去除杂质的目的。

除去蛋白质后的多糖液离心除去纤维素得到上清液，通过透析除去无机盐和小分子糖等杂质。

透析在逆相流水中进行或需经常换水，时间可以达到几天，一般透析ｐＨ保持在６．０－－６．５。

透析关键是透析膜孔目的选择，因为孔目较大时，较大分子的糖也能透过，本实验采用孔目８ｋＤ的透析膜。

透析液浓缩后可用乙醇沉淀多糖。

用９５％Ｚ－醇、无水乙醇，丙酮、乙醚反复冲洗多次后，放Ｐ２０５真空干燥或者真空冷冻干燥得初步纯化多糖制品。

（３）精制：采用ＣＴＡＢ（十六烷基三甲基溴化铵）络合沉淀法【３５１。

实验流程见图２．２。

玛咖粗多糖浓缩液
加３％ＣＴＡＢ至中浓度为１．５％ｌ离心
厂—————］
脱盐
沉淀上清液产三倍体积９５％｝沉淀上清液沉淀
三倍体积９５％乙醇离心
ｌＩ
沉淀上清液
』（弃去）
ｌ合并
上清液
（弃去）
精制玛咖多糖
图２．２ＣＴＡＢ络合沉淀法多糖纯化流程
Ｆｉｇ２．２ＰｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｆｏｒｍａｃａｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓｂｙＣＴＡＢｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｅ沉淀部分恢复多糖时可采用下述方法。

分为三种类型：
复合物沉淀可溶于无机盐溶液者：以４Ｍ的ＮａＣｌ或ＫＣｌ试之，如溶解，表示该多糖已转为Ｎａ或Ｋ盐。

可直接加入乙醇使多糖沉淀，季铵氯化物留在上清液中：
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也可用碘化物或硫氰酸盐沉淀去季铵阳离子，多糖留存在水溶液中；还可加漂白土吸附季铵阳离子，加至泡沫消失，多糖留存水液中；或以正丁醇、戊醇或氯仿等溶剂抽取去去季铵阳离子。

最后以透析法和冷冻干燥法得多糖，成钠盐者用盐酸可使其恢复为游离糖。

沉淀可溶于有机溶剂者：使沉淀溶于乙醇或丙醇，在溶液中加入Ｎａｌ、ＮａＳＣＮ或ＣａＣｌ２等无机盐。

无机盐先溶于乙醇或很浓的水溶液，多糖成Ｎａ或ｃａ盐。

加强无机酸（如ＨＣＩ）可使其恢复为游离糖。

沉淀在盐水和有机溶剂中均不溶者：用无机盐在醇中的饱和液振摇此沉淀的细粉末，多糖在沉淀中，以乙醇多次洗去无机盐。

加酸恢复为游离糖。

（４）纯度鉴定：本实验采用凝胶过滤法［３６】对玛咖多糖进行纯度鉴定。

凝胶过滤法（凝胶层析法或分子筛层析法）主要利用具有三维网状结构的多孔性凝胶，其孔径大小决定于合成凝胶时所加交联剂的程度。

当含有混和溶质的溶液流经适当的凝胶柱时，小分子易扩散入孑Ｌ中，而大的则不易扩散，各溶质洗脱顺序随分子量由大及小，渐次流出。

此法快速、简单、条件温和。

设凝胶孔内总容积为Ｖｉ，凝胶间隙总容积为Ｖ。

，溶质从上柱洗脱至管口达最高浓度时的体积为Ｖ。

，溶质在内外二相中的分配系数为‰。

Ｋｄ决定于溶质、溶剂和凝胶。

Ｖ。

＝Ｖ。

＋ＩｑＶｉ
如小分子可以自由出入孔内外，则ｔｑ＝ｌ，大分子完全不能进入孔内，ｔｑ＝０。

在此二者中间的分子Ｋｄ在Ｏ一１中间。

也即洗脱体积Ｖ。

在Ｖ。

和Ｖ。

＋Ｖｉ之间。

如同时有吸附或离子交换作用的，‰有可能大于ｌ。

凝胶的类型：葡聚糖凝胶，称ＳｅｐｈａｄｅｘＧ。

它是－，ｅｅ常用的亲水性凝胶；琼脂聚糖凝胶，名Ｓｅｐｈａｒｏｓｅ和Ｓｅｇａｒｏｌ。

它有开放型的结构，可以层析较大的分子，同时它也是亲水性的。

其缺点是组成不定，且有很大的吸附碱性物质的倾向。

聚丙烯酰胺凝胶，商品名Ｂｉｏ－ｇｅｌＰ系列。

它也是一种亲水性凝胶。

聚苯乙烯凝胶是亲脂凝胶，但带有亲水性基团的聚苯乙烯凝胶也可分离糖类，如离子交换树脂，除分子筛外，还有其他作用。

另外，有孔玻璃珠用于分子筛层析的，称为Ｂｉｏ—ｇｌａｓｓ。

其优点是不怕热，不发生化学反应和细菌性降解，因其不是有机物。

１７。