全 文 :云 南 农 业 科 技
Yunnan Nongye Keji2012年第 5期
攻目标是建立一个整齐、 均匀一致的高光效群体结
构。 因此在栽培管理上应施足基肥, 用地膜覆盖的在
施足农家肥的基础上, 将磷、 钾肥和总氮量的 40%混
合或含量相当的复合肥一次性施入, 锌肥则拌土撒
施, 抓好播种质量, 实现一次全苗; 4 叶期及时间苗、
定苗。 对不盖地膜的则留总氮量的 20%作提苗肥, 结
合中耕锄草施入, 培育壮苗, 为玉米增产打好基础。
②穗期指从拔节到抽雄期, 是营养生长和生殖生长同
步进行期, 在该时期茎节伸长, 叶片增大, 雌雄穗强
烈分化形成, 因此, 该时期是玉米需水肥最多的时
期。 用总氮量的 50%~60%重攻穗肥, 结合中耕培土。
③花粒形成期是营养体增长基本停止、 进入以生殖生
长为中心的时期, 要防止早衰, 争取籽粒饱满。 因
而, 此阶段的主攻目标是尽量延长玉米叶片有效功能
期, 以最大限度地利用光能合成碳水化合物, 增加籽
粒重量。 为此, 在田间管理上补施总氮量的 10%并进
行叶面喷肥, 以保证肥水供应, 保持青枝绿叶, 活秆
成熟, 增加粒重。
(4) 加强田间管理, 及时防治病、 虫、 草、 鼠害。
(5) 适时收获, 做到九黄十收。
参考文献:
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摘 要: 玛咖含有丰富的蛋白质、氨基酸、矿物质、多糖等营养物质和玛咖烯、玛咖酰胺等生物碱
活性成分,是药食同源作物,常被用于增强精力、抗疲劳、改善性功能、提高生育力、治疗女性更
年期综合症等。就玛咖国内研究现状、玛咖的营养成分及功效进行了阐述。
关键词: 玛咖;营养成分;功效
尹子娟 1,杨成金 1,尹品耀 1,李马斌 2,王利娟 2
(1. 云南白药集团股份有限公司,云南 昆明 650500;
2. 昆明市西山区区委宣传部新闻中心,云南 昆明 650100)
玛咖的营养成分及功效研究进展
收稿日期: 2012-04-19
作者简介: 尹子娟 (1985-), 女 (白族), 云南昆明人 ,
硕士研究生, 主要从事作物高产栽培与产品开发利用, E-mail:
kmslyzj@163.com。
玛咖 (Maca) 属十字花科 (Cruciferae) 独行菜属
(Lepidium meyenii Walp) 1 年生或 2 年生草本植物,
原产于海拔 3 500~4 500 m 的南美安第斯山区, 已有
上千年的栽培历史, 是当地不可缺少的作物之一 [1~3]。
玛咖能耐低温、 大风, 可以在无肥料、 缺氧、 昼夜温
差大、 长期冰封的恶劣条件下生长, 玛咖含有丰富的
蛋白质、 氨基酸、 矿物质、 多糖等营养物质和玛咖
烯、 玛咖酰胺等生物碱活性成分, 是药食同源作物,
传统上常用于增强精力、 抗疲劳、 改善性功能、 提高
生育力、 治疗女性更年期综合症等 [5]。 近年来, 随着
植物药的开发和人民生活水平的提高, 玛咖的营养保
健功能受到极为广泛的关注, 相对应的研究也较为活
跃。 本文对玛咖的营养成分及功效作用进行了阐述。
1 玛咖的营养成分
玛咖不仅营养丰富, 且营养成分合理, 含有碳水
化合物、 蛋白质、 纤维、 脂肪等多种营养成分 [1,5,6]。
玛咖干粉中的粗蛋白含量较高, 达 8.87% [1], 云南栽
培玛咖根的蛋白质含量可达 16.7×104 mg/kg, 显著高
于秘鲁玛咖的蛋白质含量 [7], 且高于通常食用的谷物
类和根茎类作物的蛋白质含量。 中国卫生部已于 2011
年 5 月在卫生部公告 2011 年第 13 号中批准玛咖粉作
为新资源食品。
1.1 氨基酸
氨基酸是蛋白质的主要组成成分, 蛋白质需要经
过消化和水解成各种氨基酸后才能被人体吸收利用,
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一般单一食物蛋白中氨基酸种类、 比例和含量都不能
达到人对氨基酸的需求, 所以食物中的氨基酸组成和
含量是评价蛋白质量的重要指标 [8]。 玛咖中含有 17种
氨基酸, 其中人体必需氨基酸有 8 种, 含量占氨基酸
总量的 32.8%。 此外, 玛咖根粉末中含有微量的具有
保健作用的支链氨基酸 (如亮氨酸、 缬氨酸、 异亮氨
酸) 和牛磺酸。 牛磺酸虽不参与人体蛋白的生物合成,
却与胱氨酸、 半胱氨酸的代谢密切相关 [8,9]。 人体合成
牛磺酸的半胱氨酸亚硫酸羧酶 (CSAD) 活性较低, 主
要依靠摄取食物中的牛磺酸来满足机体需要, 故玛咖
可以作为人体牛磺酸的摄入源。 同时, 玛咖与其它食
物蛋白相互补充, 可为人体提供必需的蛋白质营养。
1.2 脂肪酸
脂肪酸是各种脂类的重要组成成分, 其中的不饱
和脂肪酸是人体不能合成的必需脂肪酸, 具有促进生
长发育、 降低毛细管的脆性、 降低血栓形成等作用,
对心血管疾病具有很好的保健作用, 是人体所需的重
要养分 [ 8 ]。 玛咖干粉中虽然脂肪酸含量不高, 但是不
饱和脂肪酸的比例特别高, 具有多种保健作用的不饱
和脂肪酸 (亚油酸和 a-亚麻酸) 含量占脂肪酸的比例
达到 60.3% [1]。
1.3 无机元素
无机元素参与机体的正常生理代谢, 是维持人体
正常生理机能不可缺少的物质。 通常认为人体必需的
生物元素有 32 种, 多数从食物中获取 [ 7 ]。 玛咖中的
矿物质总量高于根茎类、 谷类作物 , 其中钾 、 钙 、
铁、 锌的含量尤为突出, 特别是钾元素的含量显著高
于其他作物, 达到 1 611.5 mg/100 g [1 ,10 ], 而有研究
表明玛咖中的钾元素含量可达 2 130 mg/100 g [1 ]。
1.4 维生素
维生素是人体不可缺少的营养素, 对维持人体的
生长和新陈代谢十分重要, 一般人体内不能合成, 必
须不断地从食物中获取 [ 8 ]。 玛咖的维生素种类丰富,
其中维生素 B1、 B2 含量与其他作物接近, 尼克酸含
量比其他作物丰富, 除 VE、 VC 未检测到外, 其他几
种维生素的含量均很高 [ 11 ]。
2 玛咖次生代谢物
2.1 玛咖生物碱
生物碱是一类含氮的碱性天然有机化合物, 广泛
分布于植物界中, 具有镇痛、 消炎、 降压、 抗菌及抗
癌等多种生理活性 [ 11 ], 是中草药中重要的有效成分
之一。 玛咖生物碱作为重要的次生代谢物质, 绝大多
数都是脂溶性生物碱, 仅有少量呈水溶性。 玛咖粉末
中的总生物碱含量可达 4.65‰, 且在醇回流提取法、
酸水提取法、 超声提取法中, 以超声提取法的工艺最
佳 [ 12 ]。
2.1.1 玛咖酰胺、 玛咖烯
玛咖酰胺和玛咖烯是 1999 年美国华裔植物学家
Zheng B L 从玛咖提取物中得到的 2 种活性物质, 它
们含氨基基团与脂肪酸形成的特殊的酰胺键, 属于酰
胺类生物碱 [13]。 玛咖酰胺是玛咖独一无二的植物成
分。 玛咖烯是一种无环酮酸, 极性比较小, 一般易存
在于玛咖的已烷或氯仿提取物中, 但甲醇也可以溶
解 [13]。 尽管这 2 种物质的化学分子结构已经被确定,
但因为其在玛咖中的含量非常低, 且提取纯化工艺
复杂, 不具有典型生物碱的一般特性, 目前尚不能
进行化学合成, 因此对其研究进展非常缓慢 。 这 2
种活性物质对调节人的内分泌系统有重要的作用 ,
相当于人体的荷尔蒙, 能全面调理人体机能, 平衡
内分泌 [13,14]。
2.1.2 羟基吡啶衍生物类
2002 年, 美国学者 Muhammad I 等人 [ 13 ,15 ] 采用
层析法从玛咖干根的石油醚提取物中首次得到了一种
羟基吡啶衍生物类生物碱, 并将其命名为 “macari-
dine”[ 13 ,16 ]。
2.1.3 β-咔啉生物碱
2002 年, Piacente S 等人在玛咖干根甲醇提取物
中得到一种 β-咔啉生物碱, 其学名为 (1R, 3S) -
1-甲基四氢-β-咔啉-3-羧酸。 据报道, β-咔啉生物
碱能作用于中枢神经系统 [ 13 ,17 ]。
2.1.4 咪唑生物碱
2003 年, Cui B L 等人在玛咖干根乙醇提取物中
得到了 2种咪唑生物碱 lepidiline A 和 lepidiline B [1,11]。
据推测这 2类物质可能与玛咖的抗癌作用有关 [ 13 ,18 ]。
2.2 芥子油苷和异硫氰酸酯
芥子油苷 (glucosinolates, β-thioglucoside-N-hy-
droxysulfates) 是植物体内的一种含硫和氮的亲水性阴
离子次生代谢产物, 其分子中有 1 个多变的侧链 (R)
和 1 个硫代 β-D-吡喃型葡萄糖基, 广泛存在于十字
花科植物中 [ 13 ,18 ]。 Li G 等人相继在玛咖鲜根及其叶
中检测到了一系列的芥子油苷, 其中以苄基芥子油苷
为主 [ 13 ,19 ]。 许多芥子油苷都具有生物活性, 据推测,
玛咖中的芥子油苷可能与其提高生育力和增强性功能
有关, 但缺乏具体的研究证明。
2.3 甾醇类、多酚类
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酚类 (phenolic) 化合物或多酚类是一类携有 1
个或多个羟基的 1 个共同芳香环的植物化学物质, 绝
大多数呈水溶性。 玛咖中含有 β-谷甾醇、 豆甾醇、
麦角甾醇, 少量鞣质、 皂角苷等微量次生代谢物。
3 玛咖的药理保健功能
目前玛咖功效物质的研究很大程度上仍停留在生
理试验方面, 对于是何种有效成分在起作用及具体的
功效机制尚无确切定论。
3.1 抗氧化作用
生物碱和多糖作为中草药的有效成分之一, 具有
重要的抗氧化活性。 超氧阴离子自由基是造成生物体
氧化损伤的原因之一。 研究表明, 玛咖生物碱和玛咖
多糖均表现出一定的抗氧化活性。 玛咖生物碱纯化物
对 DPPH 自由基 (DPPH·)、 羟基自由基 (·OH) 具
有一定的清除能力, 且清除能力与生物碱浓度成正
比 [ 12 ]。 玛咖多糖可以清除 DPPH·、 O2-·、 ·OH 自由
基, 但对 O2-·抑制率不是很高, 而对羟基自由基具有
显著的抑制作用; 玛咖多糖在体外可显著抑制 CCL4
引起的肝脏脂质过氧化反应的发生, 减少 MDA 的产
生, 作用与 Vc相似, 但与 Vc 的抗氧化活性相比, 玛
咖多糖的浓度需要达到 Vc 浓度的 10 倍以上才能达到
与 Vc相同的抗氧化效果 [ 12 ,20 ,21 ]。
3.2 抗疲劳作用
运动疲劳的产生与机体内自由基的不及时清除所
产生的损害、 能源物质的耗竭及代谢产物的堆积有
关。 力竭运动引起脂质过氧化反应加强而产生较多的
自由基, 导致肌纤维膜及线粒体膜等生物膜完整性丧
失及损伤, 从而引发一系列细胞代谢机能紊乱、 细胞
广泛性损害及病理变化, 使肌肉工作能力下降, 产生
疲劳 [ 22 ]。 机体疲劳的产生还与体内糖原的储备有关,
肝糖原是血糖的贮存库, 在机体血糖降低时可迅速分
解释放进入血液, 以维持血糖水平的稳定 [ 24 ]。 体内
糖原的水平与耐力密切相关, 糖原储备明显影响运
动能力 [ 23 ]。 研究资料表明, 玛咖多糖可能是通过提高
机体 SOD 活力, 降低 MDA 含量, 减少自由基的堆
积, 加速体内脂质过氧化物的及时清除, 从而起到延
缓和抗疲劳的作用, 玛咖多肽则能显著提高小鼠的肝
糖原储备, 促进肝内糖质新生, 保证小鼠在运动过程
中的供糖能力, 从而延缓运动小鼠出现疲劳, 提高小
鼠抗疲劳能力 [ 22 ,23 ,25 ,26 ]。
3.3 增强免疫力
机体的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系统。 血清溶血素和抗体生
成细胞体现了体液免疫功能的强度, 淋巴细胞转化率
反映了细胞免疫功能的强度 [ 29 ]。 研究表明, 玛咖对
小鼠的体液免疫、 巨噬细胞吞噬功能、 NK 细胞活性
具有协同作用, 玛咖醇提取物对特异性体液和细胞免
疫具有一定的增强作用 [ 27 ,28 ]。
3.4 改善性功能
玛咖能提高雌雄小鼠的性功能, 玛咖醇提取物可
显著增加雄性成鼠前列腺和精囊腺的重量, 增加精子
发生, 在雄性勃起方面作用明显。 玛咖改善性功能是
多种活性成分共同作用的结果, 并且其主要的活性部
位分布于石油醚提取物中 [ 29 ]。 据推测有可能是玛咖
酰胺和玛咖烯在起作用, 玛咖中的芥子油苷及其水解
产物异硫酸氰脂也可能与此有关。
3.5 调节内分泌
玛咖具有激素样作用。 研究显示, 玛咖对去势雄
性小鼠表现出弱的雄激素样作用, 可以降低去势大鼠
的体重过分增长, 降低 TC水平, 维持正常碱性磷酸酶
水平, 使骨钙素分泌增高, 但对幼年雄性小鼠未表现
出该活性 [ 30 ,31 ]。 同时, 玛咖提取物可降低去卵巢大
鼠的血清胆固醇, 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 [ 32 ,33 ]。
3.6 提高生育力
玛咖生物碱可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, 从而可显著提高哺乳动物
和鱼类的生育力 [ 4 ,34 ], 这与玛咖中含有的生物碱、 丰
富的精氨酸和果糖等关系密切。
3.7 其他功能
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 [ 35 ], 因而可用于治疗女性更
年期综合症。 玛咖还被宣称可用于风湿症、 呼吸疾
病、 抑郁症、 贫血症等的治疗。
3.8 毒性
通过玛咖细粉对小鼠的口急性毒性、 二项致突
变试验的毒理安全性实验表明, 玛咖对动物生长发
育临床观察指标无影响, 对脏器重量及脏/体比值以
及病理组织无不良影响, 玛咖细粉可作为安全的保
健食品 [ 36 , 37 ]。
4 玛咖的开发利用
功能型保健食品的崛起和推广, 给药食同源的玛
咖带来了巨大的发展商机, 但国内对玛咖产品的开发
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利用多停留在以玛咖原料粗加工为主的基础产品加工
阶段, 如玛咖粉、 玛咖酒、 玛咖饮料、 玛咖茶等, 且
国内对玛咖的研究也不够系统、 深入, 对于玛咖的功
效作用宣传也不客观, 故创新性的推进和加强玛咖功
效成分的分离纯化、 功效机制研究、 合成利用及玛咖
精加工产品的开发将产生切实的社会效益。
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