玛咖活性成分及其淀粉研究进展

分类：大健康产品时间：2026-09-12 作者：admin 浏览：11 评论：0

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玛咖（Lepidium meyenii）为十字花科独行菜属一年生或两年生草本植物，原产于海拔3 500～4 500 m的南美安第斯山区，为当地常用食物。随着人们对健康问题的关注，对于在极端恶劣环境下（如高原地区）具有极强生命力和良好适应性的作物研究逐渐增多。玛咖能很好地适应高原环境（低温度、强紫外线、低氧气含量等），含有丰富的蛋白质、碳水化合物、维生素和矿物质等营养物质，也含有生物碱、芥子油苷、甾醇等次级代谢产物。已有研究表明，玛咖具有抗疲劳、抗氧化、免疫调节、提高生育力、调节内分泌以及抗肿瘤等方面的生物活性。郑州大学生命科学学院的李雪、索柯柯、鲁吉珂*和军事科学院军需工程技术研究所郝利民*等人旨在对玛咖的不同活性成分、淀粉及玛咖生物活性研究进行综述，以期为玛咖的深入研究和合理开发利用提供参考。

1、玛咖活性成分

玛咖活性多糖

1）玛咖活性多糖的提取方法

玛咖活性多糖常用的提取方法有热水浸提法、超声波辅助提取法、微波辅助提取法、有机溶剂提取法、酸碱提取法、酶辅助提取法等。热水浸提法是利用高温加快分子的热运动，加速活性多糖进入水相进而提高提取率，操作简便，但浸提温度过高会使活性多糖生物活性降低、蛋白质溶出增加，导致后续处理困难。超声波辅助提取法是利用超声波产生的空化、振动、粉碎和搅拌等效应，通过破坏细胞壁、加强细胞的传质作用，高效快速地提取活性多糖。

2）玛咖活性多糖的分离纯化

玛咖活性多糖为非均一性杂多糖，需进一步分离纯化得到均一活性多糖。纯化步骤一般包括去除蛋白、脱色、层析分离等。其中去除蛋白常用方法是Sevag法，即利用蛋白质在三氯乙烷等有机溶剂中变性的特点，经分离去除活性多糖中的蛋白。脱色常用的方法是层析分离法，即根据活性多糖的理化性质，选取相应的固定相和流动相，实现活性多糖的高效分离纯化，其中最常用的固定相为二乙基氨基乙基纤维素（DEAE）。

3）玛咖活性多糖的结构测定

为研究玛咖活性多糖的结构，将化学方法（如酸水解、甲基化、高碘酸氧化、Smith降解）与红外光谱（IR）、核磁共振（NMR）、高效凝胶渗透色谱（HPGPC）、高效液相色谱（HPLC）、气相色谱（GC）等现代仪器分析手段相结合，确定活性多糖的相对分子质量、单糖组分、糖苷键类型及位置等，从而判断活性多糖的结构。

玛咖生物碱

1）玛咖生物碱的提取方法

玛咖生物碱的常用提取方法包括匀浆法、酸水提取法、循环超声法等。玛咖生物碱中的玛咖酰胺含有疏水性的长碳键，属于弱极性化合物，常用弱极性的有机溶剂进行提取，辅助微波、超声等技术可提高其提取效率。匀浆法是通过加入提取溶剂（乙醇、甲醇等）对玛咖进行充分匀浆，获得玛咖总生物碱的方法。该方法的优点是提取速率快、温度低、消耗低等。酸水提取常用于提取碱性强的生物碱，其提取原理是利用无机酸水对其进行提取，可使生物碱从大分子有机酸盐转变为小分子无机酸盐，从而增大其在水中的溶解度。

2）玛咖生物碱的分离纯化

对于弱极性化合物玛咖酰胺主要的分离纯化方法有：柱色谱分离、薄层色谱（TLC）法、HPLC及超临界色谱法等，硅胶柱层析色谱是分离纯化玛咖酰胺的常用方法。

3）玛咖生物碱的含量测定

玛咖生物碱含量测定常用的方法有酸性染料比色法、酸碱滴定法、HPLC、GC等。酸性染料比色法的原理是在适当pH值的介质中，生物碱与酸性染料形成离子对，利用有机溶剂萃取生成有色溶液，通过测定其吸光度从而间接计算生物碱含量。

玛咖芥子油苷

1）玛咖芥子油苷的提取方法

芥子油苷的提取方法主要有水提取法、有机溶剂提取法以及超声波辅助提取法。水提取法为传统方法，是通过沸水对玛咖芥子油苷进行提取。

2）玛咖芥子油苷的分离纯化

玛咖芥子油苷初级分离纯化主要利用吸附分离法（大孔树脂吸附、离子交换树脂吸附）和离子交换柱层析法，进一步纯化常利用酸性氧化铝柱层析和HPLC等。

3）玛咖芥子油苷的含量测定

玛咖中芥子油苷的定量测定方法有氯化钯比色法、GC、HPLC、LC-MS、葡萄糖释放法和硫酸钡质量法等。氯化钯比色法是利用钯离子与芥子油苷生成一种有色络合物，即可按比色法计算芥子油苷的含量。

玛咖甾醇

1）玛咖甾醇的提取方法

甾醇是玛咖中重要的活性成分之一，占玛咖成分的0.03%左右，不溶于水，易溶于有机溶剂。因此，常利用脂溶性溶剂来提取玛咖中的甾醇。

2）玛咖甾醇的分离纯化

甾醇的纯化采用吸附法、溶剂提取法、皂化法、结晶法等。随着技术的进步，具有高选择性和高效性特点的分子蒸馏法和酶法也被应用于甾醇的分离纯化中。但由于操作简单、提取率高，目前还是以溶剂提取法、吸附法等传统方法为主。

玛咖黄酮

1）玛咖黄酮的提取方法

玛咖黄酮的提取方法主要有超声波辅助提取法、浸提法、回流提取法等。超声波辅助提取法最为常用，此方法能够有效地提高黄酮的提取率。本课题组采用响应面法优化了浸提法提取云南玛咖总黄酮的条件，最佳条件为：乙醇体积分数65%、提取温度65℃、料液比1∶29（m/V），此条件下总黄酮提取率为（2.49±0.02）%。回流提取法是利用乙醇等挥发性有机溶剂提取黄酮，将浸出液加热蒸馏，其中挥发性溶剂馏出后又被冷却，重复流回浸出容器中浸提原料。有研究者采用响应面法优化回流提取玛咖总黄酮的条件，确定了最佳提取条件为：料液比1∶26（m/V）、乙醇体积分数71%、单次回流提取时间2.2 h、提取2次，总黄酮提取率为0.843%。

2）玛咖黄酮的分离纯化

黄酮的分离纯化方法比较单一，常采用大孔树脂吸附法来得到较高纯度的玛咖黄酮。有研究者确定了利用AB-8大孔树脂分离纯化玛咖黄酮的最佳条件：上样液质量浓度为0.84 g/mL，pH 3～4，洗脱速率为1 mL/min，先用体积分数20%的乙醇杂质去除，再用体积分数70%的乙醇进行洗脱，得到的总黄酮的质量分数可达15.73%。

2、玛咖生物活性

抗疲劳

疲劳是伴随着极度的压力、剧烈的体力或脑力劳动导致的身体或精神的疲劳感，可分为身体疲劳与心理疲劳。近年来，关于玛咖抗疲劳的研究越来越多。研究发现，玛咖粉脂溶性提取物提高了大鼠游泳耐力，经进一步鉴定表明玛咖脂溶性提取物的主要成分为玛咖酰胺、脂肪酸、甾醇和酚类。

抗氧化

氧化应激、自由基代谢与人类的多种疾病及衰老有十分紧密的关系。玛咖在体外和体内均表现出较强的抗氧化作用，能清除自由基、抑制过氧化物产生、提高体内抗氧化酶活性。玛咖根和叶中的活性多糖对羟自由基、DPPH自由基和超氧阴离子自由基均具有清除能力。

免疫调节

免疫系统是由非特异性免疫、体液免疫和细胞免疫共同构成的防御体系。玛咖对小鼠的体液免疫、巨噬细胞的吞噬功能、自然杀伤细胞活性具有协同作用。

提高生育力

玛咖增强生育力是其传统功效之一。玛咖水提物能够对抗有机磷酸酯杀虫剂诱导的小鼠精子损伤，增加精子产生数量。研究表明，玛咖活性多糖可使果蝇在60 min内交配率提高38%左右。玛咖生物碱可提高动物成熟卵泡小体的数量、精子的数量及其流动性，从而显著提高哺乳动物和鱼类的生育力。玛咖能够提高生育力与其含有的活性多糖、生物碱及丰富的精氨酸和果糖等关系密切。

调节内分泌

内分泌系统是指体内所有的内分泌腺、激素（内分泌腺的分泌物）构成的体液调节系统。玛咖醇提物能改善大鼠卵巢切除后的血脂及骨质代谢情况，对内分泌失调具有一定的调节作用。玛咖中的生物碱能够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、卵巢等功能，从而平衡荷尔蒙。

抗癌

癌症是指机体在各种致瘤因素作用下，局部组织的细胞异常增生而形成的局部肿块。玛咖具有抗癌活性，如减缓白血病、肺癌、食道癌、胃癌等疾病的症状。研究者对两种咪唑生物碱（lepidiline A和lepidiline B）进行了体外细胞毒性实验，结果证明lepidiline A对人卵癌细胞有抑制作用（半最大效应质量浓度为7.39 µg/mL），lepidiline B对人膀胱癌细胞、人胰腺癌细胞、人胸腺癌细胞和人卵巢癌细胞等多种癌细胞具有抑制作用（半最大效应质量浓度分别为6.47、1.38、1.66 µg/mL和5.26 µg/mL），因此确认生物碱是玛咖抗癌活性的功效物质之一。玛咖生物碱、芥子油苷、甾醇都是抑制癌症的有效成分。

结语

玛咖作为新资源食品，是重要的功能食品原料，其主要活性成分有活性多糖、生物碱、芥子油苷、甾醇等，具有抗疲劳、提高生殖细胞活力等多种生物活性。但目前关于玛咖活性的研究多是基于粗提物，对单体化合物的活性研究近几年主要集中于玛咖酰胺和芥子油苷，但在活性评价方面缺乏系统性和深入性的研究，活性组分作用靶点和机制尚不清楚。因此，提取、分析玛咖各组分的生物活性，并从分子水平对其作用机制进行研究，将对玛咖产品品质提升和应用拓展发挥积极的推动作用。

此外，当前有关玛咖生物活性成分的研究主要集中于玛咖根、茎部位，对玛咖地上部分的开发利用研究较少。即使是根、茎部位的研究，在分离提取过程中并没有考虑有关玛咖淀粉的利用和开发问题，致使大量的玛咖淀粉被废弃，同时也没有考虑其营养成分的提取。因此，未来应加大对玛咖营养成分的分离纯化研究，实现玛咖资源的综合利用。

本文《玛咖活性成分及其淀粉研究进展》来源于《食品科学》2020年41卷19期253-262页，作者：李雪，索柯柯，张小苗，伊娟娟，朱家庆，张黎明，康巧珍，郝利民，鲁吉珂。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20200429-382。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。