瑪咖的化學成分及生物活性成分研究進展

瑪咖的化學成分及生物活性成分研究進展

maca是十字花科的一種獨立蔬菜。它起源于海拔35000米的美國安第斯山。它是當?shù)靥赜械氖卟酥?，被稱為curu?，斂苣偷蜏?、大風,可以在無肥料、缺氧、晝夜溫差大、長期冰封的惡劣條件下生長,瑪咖含有豐富的蛋白質、氨基酸、礦物質、多糖等營養(yǎng)物質和瑪咖烯、瑪咖酰胺等生物堿活性成分,是藥食同源作物,傳統(tǒng)上常用于增強精力、抗疲勞、改善性功能、提高生育力、治療女性更年期綜合癥等。近年來,隨著植物藥的開發(fā)和人民生活水平的提高,瑪咖的營養(yǎng)保健功能受到極為廣泛的關注,相對應的研究也較為活躍。本文對瑪咖的營養(yǎng)成分及功效作用進行了闡述。1蛋白質含量分析瑪咖不僅營養(yǎng)豐富,且營養(yǎng)成分合理,含有碳水化合物、蛋白質、纖維、脂肪等多種營養(yǎng)成分。瑪咖干粉中的粗蛋白含量較高,達8.87%,云南栽培瑪咖根的蛋白質含量可達16.7×104mg/kg,顯著高于秘魯瑪咖的蛋白質含量,且高于通常食用的谷物類和根莖類作物的蛋白質含量。中國衛(wèi)生部已于2011年5月在衛(wèi)生部公告2011年第13號中批準瑪咖粉作為新資源食品。1.1瑪咖蛋白質組分氨基酸是蛋白質的主要組成成分,蛋白質需要經(jīng)過消化和水解成各種氨基酸后才能被人體吸收利用,一般單一食物蛋白中氨基酸種類、比例和含量都不能達到人對氨基酸的需求,所以食物中的氨基酸組成和含量是評價蛋白質量的重要指標。瑪咖中含有17種氨基酸,其中人體必需氨基酸有8種,含量占氨基酸總量的32.8%。此外,瑪咖根粉末中含有微量的具有保健作用的支鏈氨基酸(如亮氨酸、纈氨酸、異亮氨酸)和?；撬?。?；撬犭m不參與人體蛋白的生物合成,卻與胱氨酸、半胱氨酸的代謝密切相關。人體合成?；撬岬陌腚装彼醽喠蛩狒让?CSAD)活性較低,主要依靠攝取食物中的?；撬醽頋M足機體需要,故瑪咖可以作為人體?；撬岬臄z入源。同時,瑪咖與其它食物蛋白相互補充,可為人體提供必需的蛋白質營養(yǎng)。1.2對心血管疾病的作用脂肪酸是各種脂類的重要組成成分,其中的不飽和脂肪酸是人體不能合成的必需脂肪酸,具有促進生長發(fā)育、降低毛細管的脆性、降低血栓形成等作用,對心血管疾病具有很好的保健作用,是人體所需的重要養(yǎng)分。瑪咖干粉中雖然脂肪酸含量不高,但是不飽和脂肪酸的比例特別高,具有多種保健作用的不飽和脂肪酸(亞油酸和a-亞麻酸)含量占脂肪酸的比例達到60.3%。1.3生物元素的獲取無機元素參與機體的正常生理代謝,是維持人體正常生理機能不可缺少的物質。通常認為人體必需的生物元素有32種,多數(shù)從食物中獲取?，斂е械牡V物質總量高于根莖類、谷類作物,其中鉀、鈣、鐵、鋅的含量尤為突出,特別是鉀元素的含量顯著高于其他作物,達到1611.5mg/100g,而有研究表明瑪咖中的鉀元素含量可達2130mg/100g。1.4從食物中獲取維生素是人體不可缺少的營養(yǎng)素,對維持人體的生長和新陳代謝十分重要,一般人體內不能合成,必須不斷地從食物中獲取?，斂У木S生素種類豐富,其中維生素B1、B2含量與其他作物接近,尼克酸含量比其他作物豐富,除VE、VC未檢測到外,其他幾種維生素的含量均很高。2馬加二次代謝2.1中草藥的生理活性生物堿是一類含氮的堿性天然有機化合物,廣泛分布于植物界中,具有鎮(zhèn)痛、消炎、降壓、抗菌及抗癌等多種生理活性,是中草藥中重要的有效成分之一。瑪咖生物堿作為重要的次生代謝物質,絕大多數(shù)都是脂溶性生物堿,僅有少量呈水溶性?，斂Х勰┲械目偵飰A含量可達4.65‰,且在醇回流提取法、酸水提取法、超聲提取法中,以超聲提取法的工藝最佳。2.1.1酰胺類化合物瑪咖酰胺和瑪咖烯是1999年美國華裔植物學家ZhengBL從瑪咖提取物中得到的2種活性物質,它們含氨基基團與脂肪酸形成的特殊的酰胺鍵,屬于酰胺類生物堿?，斂０肥乾斂И氁粺o二的植物成分。瑪咖烯是一種無環(huán)酮酸,極性比較小,一般易存在于瑪咖的已烷或氯仿提取物中,但甲醇也可以溶解。盡管這2種物質的化學分子結構已經(jīng)被確定,但因為其在瑪咖中的含量非常低,且提取純化工藝復雜,不具有典型生物堿的一般特性,目前尚不能進行化學合成,因此對其研究進展非常緩慢。這2種活性物質對調節(jié)人的內分泌系統(tǒng)有重要的作用,相當于人體的荷爾蒙,能全面調理人體機能,平衡內分泌。2.1.2羥基吡啶衍生物類衍生物2002年,美國學者MuhammadI等人采用層析法從瑪咖干根的石油醚提取物中首次得到了一種羥基吡啶衍生物類生物堿,并將其命名為“macari-dine”。2.1.3甲醇提取物中的-魚類2002年,PiacenteS等人在瑪咖干根甲醇提取物中得到一種β-咔啉生物堿,其學名為(1R,3S)-1-甲基四氫-β-咔啉-3-羧酸。據(jù)報道,β-咔啉生物堿能作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)。2.1.4蒂立克侖的檢測2003年,CuiBL等人在瑪咖干根乙醇提取物中得到了2種咪唑生物堿lepidilineA和lepidilineB。據(jù)推測這2類物質可能與瑪咖的抗癌作用有關。2.2植物中抗菌藥物及糖代謝芥子油苷(glucosinolates,β-thioglucoside-N-hydroxysulfates)是植物體內的一種含硫和氮的親水性陰離子次生代謝產(chǎn)物,其分子中有1個多變的側鏈(R)和1個硫代β-D-吡喃型葡萄糖基,廣泛存在于十字花科植物中。LiG等人相繼在瑪咖鮮根及其葉中檢測到了一系列的芥子油苷,其中以芐基芥子油苷為主。許多芥子油苷都具有生物活性,據(jù)推測,瑪咖中的芥子油苷可能與其提高生育力和增強性功能有關,但缺乏具體的研究證明。2.3植物芳香環(huán)酚類(phenolic)化合物或多酚類是一類攜有1個或多個羥基的1個共同芳香環(huán)的植物化學物質,絕大多數(shù)呈水溶性。瑪咖中含有β-谷甾醇、豆甾醇、麥角甾醇,少量鞣質、皂角苷等微量次生代謝物。3馬來西亞的藥理學和保健功能目前瑪咖功效物質的研究很大程度上仍停留在生理試驗方面,對于是何種有效成分在起作用及具體的功效機制尚無確切定論。3.1瑪咖多糖的抗氧化活性生物堿和多糖作為中草藥的有效成分之一,具有重要的抗氧化活性。超氧陰離子自由基是造成生物體氧化損傷的原因之一。研究表明,瑪咖生物堿和瑪咖多糖均表現(xiàn)出一定的抗氧化活性。瑪咖生物堿純化物對DPPH自由基(DPPH·)、羥基自由基(·OH)具有一定的清除能力,且清除能力與生物堿濃度成正比。瑪咖多糖可以清除DPPH·、O2-·、·OH自由基,但對O2-·抑制率不是很高,而對羥基自由基具有顯著的抑制作用;瑪咖多糖在體外可顯著抑制CCL4引起的肝臟脂質過氧化反應的發(fā)生,減少MDA的產(chǎn)生,作用與Vc相似,但與Vc的抗氧化活性相比,瑪咖多糖的濃度需要達到Vc濃度的10倍以上才能達到與Vc相同的抗氧化效果。3.2影響機體疲勞的因素運動疲勞的產(chǎn)生與機體內自由基的不及時清除所產(chǎn)生的損害、能源物質的耗竭及代謝產(chǎn)物的堆積有關。力竭運動引起脂質過氧化反應加強而產(chǎn)生較多的自由基,導致肌纖維膜及線粒體膜等生物膜完整性喪失及損傷,從而引發(fā)一系列細胞代謝機能紊亂、細胞廣泛性損害及病理變化,使肌肉工作能力下降,產(chǎn)生疲勞。機體疲勞的產(chǎn)生還與體內糖原的儲備有關,肝糖原是血糖的貯存庫,在機體血糖降低時可迅速分解釋放進入血液,以維持血糖水平的穩(wěn)定。體內糖原的水平與耐力密切相關,糖原儲備明顯影響運動能力。研究資料表明,瑪咖多糖可能是通過提高機體SOD活力,降低MDA含量,減少自由基的堆積,加速體內脂質過氧化物的及時清除,從而起到延緩和抗疲勞的作用,瑪咖多肽則能顯著提高小鼠的肝糖原儲備,促進肝內糖質新生,保證小鼠在運動過程中的供糖能力,從而延緩運動小鼠出現(xiàn)疲勞,提高小鼠抗疲勞能力。3.3清溶血素和抗體生成細胞和轉化率機體的免疫系統(tǒng)是由非特異性免疫、體液免疫和細胞免疫共同構成的防御系統(tǒng)。血清溶血素和抗體生成細胞體現(xiàn)了體液免疫功能的強度,淋巴細胞轉化率反映了細胞免疫功能的強度。研究表明,瑪咖對小鼠的體液免疫、巨噬細胞吞噬功能、NK細胞活性具有協(xié)同作用,瑪咖醇提取物對特異性體液和細胞免疫具有一定的增強作用。3.4瑪咖精子活性物瑪咖能提高雌雄小鼠的性功能,瑪咖醇提取物可顯著增加雄性成鼠前列腺和精囊腺的重量,增加精子發(fā)生,在雄性勃起方面作用明顯?，斂Ц纳菩怨δ苁嵌喾N活性成分共同作用的結果,并且其主要的活性部位分布于石油醚提取物中。據(jù)推測有可能是瑪咖酰胺和瑪咖烯在起作用,瑪咖中的芥子油苷及其水解產(chǎn)物異硫酸氰脂也可能與此有關。3.5骨鈣素代謝活性瑪咖具有激素樣作用。研究顯示,瑪咖對去勢雄性小鼠表現(xiàn)出弱的雄激素樣作用,可以降低去勢大鼠的體重過分增長,降低TC水平,維持正常堿性磷酸酶水平,使骨鈣素分泌增高,但對幼年雄性小鼠未表現(xiàn)出該活性。同時,瑪咖提取物可降低去卵巢大鼠的血清膽固醇,改善大鼠卵巢切除后的血脂及骨質代謝情況,對內分泌失調具有一定的調節(jié)作用。3.6進行精子系統(tǒng)生育瑪咖生物堿可提高動物成熟卵泡小體的數(shù)量、精子的流動性和精子的數(shù)量,從而可顯著提高哺乳動物和魚類的生育力,這與瑪咖中含有的生物堿、豐富的精氨酸和果糖等關系密切。3.7內分泌腺的功能瑪咖中的生物堿能夠作用于視丘下部和腦垂體,具有調節(jié)內分泌腺如腎上腺、甲狀腺、胰腺、卵巢等功能,從而平衡荷爾蒙,因而可用于治療女性更年期綜合癥?，斂н€被宣稱可用于風濕癥、呼吸疾病、抑郁癥、貧血癥等的治療。3.8瑪咖精粉的安全性通過瑪咖細粉對小鼠的口急性毒性、二項致突變試驗的毒理安全性實驗表明,瑪咖對動物生長發(fā)育臨床觀察指標無影響,對臟器重量及臟/體比值以及病理組織無不良影響,瑪