全 文 ：林业科学研究 ２０１３，２６（１）：１２９ １３２
ＦｏｒｅｓｔＲｅｓｅａｒｃｈ
文章编号：１００１１４９８（２０１３）０１０１２９０４
三种色型玛咖甾醇组分及含量分析
甘 瑾，冯 颖，张 弘，何 钊，郑 华，李 娴
（中国林业科学研究院资源昆虫研究所，国家林业局特色森林资源工程技术研究中心，云南 昆明 ６５０２２４）
收稿日期：２０１２０９０５
基金项目：国家林业公益性行业科研专项（２０１００４０２８）
作者简介：甘 瑾，女，副研究员，博士研究生，研究方向为天然产物活性物质．Ｅｍａｉｌ：ｇａｎｊｉｎ６３８＠１２６．ｃｏｍ．
通讯作者：冯 颖，女，研究员，博士，博士生导师，研究方向为药用昆虫和天然产物．Ｅｍａｉｌ：ｙｉｎｇｆ＠ｈｏｔｍａｉｌ．ｃｏｍ．
关键词：玛咖；甾醇；组分及含量分析 ；气质联用
中图分类号：Ｓ７５９．３ 文献标识码：Ａ
ＡｎａｌｙｓｉｓｏｎＣｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｅｎｔｏｆＳｔｅｒｏｌｓｉｎＴｈｒｅｅＣｏｌｏｒＴｙｐｅｓｏｆＭａｃａ，
Ｌｅｐｉｄｉｕｍｍｅｙｅｎｉ
ＧＡＮＪｉｎ，ＦＥＮＧＹｉｎｇ，ＺＨＡＮＧＨｏｎｇ，ＨＥＺｈａｏ，ＺＨＥＮＧＨｕａ，ＬＩＸｉａｎ
（ＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅＩｎｓｅｃｔｓ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＦｏｒｅｓｔｒｙ，ＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｎ
ＤｉｓｔｉｎｃｔｉｖｅＦｏｒｅｓｔＲｅｓｏｕｒｃｅｓ，ＳｔａｔｅＦｏｒｅｓｔｒｙＡｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ，Ｋｕｎｍｉｎｇ ６５０２２４，Ｙｕｎｎａｎ，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｔｅｎｔｏｆｓｔｅｒｏｌｓｉｎｔｈｒｅｅｃｏｌｏｒｔｙｐｅｓｏｆｍａｃａ（Ｌｅｐｉｄｉｕｍｍｅｙｅｎｉ）ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄｉｎ
ＹｕｎｎａｎｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｂｙＧＣＭＳ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｅｄｔｈａｔａｌｔｈｅｔｈｒｅｅｔｙｐｅｓｏｆｍａｃａｃｏｎｔａｉｎｅｄβｓｉｔｏｓｔｅｒｏｌａｎｄ
ｃａｍｐｅｓｔｅｒｏｌ．Ｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆβｓｉｔｏｓｔｅｒｏｌｗａｓｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｃａｍｐｅｓｔｅｒｏｌ．Ｔｈｅｔｏｔａｌｓｔｅｒｏｌｃｏｎｔｅｎｔｉｎｗｈｉｔｅ，ｐｕｒ
ｐｌｅａｎｄｙｅｌｏｗｓａｍｐｌｅｓｗｅｒｅ３６６０，３２３８，２７９７ｍｇ·（１００ｇ－１），ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ａｍｏｎｇｔｈｅｍ，ｔｈｅｔｏｔａｌｓｔｅｒｏｌ
ｃｏｎｔｅｎｔｉｎｗｈｉｔｅｓａｍｐｌｅｗａｓｔｈｅｈｉｇｈｅｓｔ．Ｔｈｅｄｉｆｅｒｅｎｃｅｓｉｎｃｏｎｔｅｎｔｓｗｅｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔａｍｏｎｇｔｈｅｔｈｒｅｅｔｙｐｅｓｏｆｓａｍｐｌｅ
（Ｐ＜０．０１）．ＴｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｗａｓｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔｗｉｔｈｔｈａｔｏｆｓａｍｐｌｅｃｕｌｔｉｖａｔｅｄｉｎＰｅｒｕ，ａｎｄｔｈｅｔｏｔａｌｃｏｎｔｅｎｔｏｆｓｔｅｒｏｌ
ｗａｓａｌｓｏｖｅｒｙｓｉｍｉｌａｒ．
Ｋｅｙｗｏｒｄ：ｍａｃａ；Ｌｅｐｉｄｉｕｍｍｅｙｅｎｉ；ｓｔｅｒｏｌｓ；ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓ；ｃｏｎｔｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓ；ＧＣＭＳ
玛咖（Ｌｅｐｉｄｉｕｍ ｍｅｙｅｎｉＷａｌｐ．）为十字花科
（Ｃｒｕｃｉｆｅｒａｅ）独行菜属（Ｌｅｐｉｄｉｕｍ）１年生或２年生草
本植物，原产于秘鲁海拔４０００ｍ以上的安第斯山
区，这些地区海拔高、土地贫瘠、岩石丛生、风强、气
温常处于冰冻状态、气候恶劣，几乎没有其他农作物
能生长［１］；因此玛咖的引种栽培，对高寒贫困地区生
态环境的改善及经济发展具有积极的促进作用。
玛咖在南美作为药食两用的植物已有几千年的
历史，传统中主要是用于提高生育力、增强精力［２］。
早期研究者通过大量动物试验及部分人体试验验证
了其提高生育力［３］、改善性功能［４］、抗前列腺增
生［５］、调节内分泌［６］等功效。近十多年来引起了世
界各国研究者的重视，不仅对其传统功效进行了进
一步验证，同时也通过试验证明了一些新功能，如改
善更年期综合症［７］、抗氧化［８］等。生物碱、芥子油苷
及甾醇等多种次生代谢物质被认为与玛咖的这些独
特保健功效有密切关系［９－１０］。
中国林业科学研究院资源昆虫研究所从秘鲁引
种，在云南的试验基地进行了栽培和推广［１１］，种植的
玛咖块根保存有紫、黄、白３种色型，并通过试验分析
表明云南栽培玛咖含有的营养成分及生物碱、芥子油
苷等次生代谢物质与秘鲁产玛咖无本质区别［１２－１４］，
但未对云南栽培的玛咖甾醇进行分析研究。本文采
用气质联用技术对云南栽培的３种色型玛咖中的甾
醇组成及含量进行分析，为其功能活性物质的进一步
研究及开发利用提供理论依据与技术手段。
林 业 科 学 研 究 第２６卷
１ 材料与方法
１１ 材料
块根颜色分别为紫色、黄色、白色的３种玛咖原
料均来源于中国林科院资源昆虫研究所在云南省的
栽培试验地，收获的玛咖块根清洗泥土后放入
－５℃冰箱保存备用。
β谷甾醇标准品购于中国食品药品检定研究
院；菜油甾醇标准品购于 Ｃｈｒｏｍａｄｅｘ公司；正己烷为
色谱纯，购于ＦｉｓｈｅｒＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃ公司；水为超纯水，实
验室制备；其他试剂均为分析纯，购于国药集团化学
试剂有限公司。
１２ 试验方法
１２１ 原料处理 将冷藏的玛咖块根切片，放入温
度６０℃、真空度２０００ｍｂａｒ的真空干燥箱内干燥２４
ｈ，粉碎备用。采用常压干燥法测定水分含量，白色、
紫色、黄色真空干燥样品的水分含量分别为
１４９％、１２６％、１７２％。
１２２ 样品制备 称取３种干燥样品各５１ｇ，采用
索氏提取器，８０℃水浴中，用石油醚提取６ ８ｈ。
合并石油醚提取液，浓缩至干，得到３种颜色玛咖的
油脂。
在提取得到的油脂中加入１０ｍＬ２５ｍｏｌ· Ｌ－１
的氢氧化钾甲醇溶液，加盖密封，剧烈振摇３０ｓ，在
８５℃水浴下皂化１ｈ，期间每隔１０ｍｉｎ振摇１次，冷
却至室温后打开瓶塞，加入１０ｍＬ饱和氯化钠溶液
和２０ｍＬ正己烷，密封后剧烈振摇３ｍｉｎ，静置，将上
层溶液移至样品瓶中，水层用正己烷重复萃取３次，
每次用正己烷２００ｍＬ。合并正己烷萃取液，加入无
水硫酸钠１０ｇ进行脱水，然后浓缩定容至１０ｍＬ，经
０２２μｍ微膜过滤，待ＧＣＭＳ分析。
１２３ 标准曲线绘制 称取β谷甾醇、菜油甾醇混
合标样２０ｍｇ，用正己烷溶解并定容至１００ｍＬ，混合
标样贮备液浓度为０２ｍｇｍＬ－１，分别取贮备液５、
６、７、８、９、１０ｍＬ，用正己烷定容至１０ｍＬ，其中 β谷
甾醇浓度分别为００６、００７２、００８４、００９６、０１０８、
０１２ｍｇ·ｍＬ－１，菜油甾醇浓度分别为００４、００４８、
００５６、００６４、００７２、００８ｍｇ·ｍＬ－１。分别取每种
浓度的标准液进行ＧＣ分析，以甾醇浓度为横坐标，
对应峰面积为纵坐标，绘制标准曲线。
１２４ 气相色谱条件 色谱柱：ＴＲ５ＭＳ（３０ｍ ×
２５０μｍＩＤ×０２５μｍｆｉｌｍ）毛细管柱；进样口温度：
３３０℃；载气：氦气，流速 １５ｍＬ·ｍｉｎ－１；程序升
温：起始温度 ２２０℃，保持 １ｍｉｎ，然后以 １０℃·
ｍｉｎ－１升至３００℃，保持１０ｍｉｎ；进样量：２μＬ；分流
比：２０∶１。
１２５ 质谱条件 电子轰击离子源（ＥＩ）；离子源温
度２８０℃；传输线温度３００℃；扫描方式：Ｆｕｌｓｃａｎ；
溶剂延迟为３ｍｉｎ；扫描质量范围４０ ４５０。谱图通
过ＮＩＳＴ２０标准质谱检索库检索。
１３ 数据分析
试验数据采用 ＳＰＳＳ软件 １３０版进行单因素
（ＡＮＯＶＡ）方差分析，多重比较采用 Ｓｃｈｅｆｅ及 Ｂｏｎ
ｆｅｒｏｎｉ检验方法。
２ 结果与分析
２１ 定性分析
３种颜色玛咖甾醇提取物经过 ＧＣＭＳ分析检
测，分离结果见总离子流图（图１）与混合标样总离
子流图（图２）。由图１、２可见：３种颜色玛咖均得到
保留时间相同的分离较好的峰，图１中的峰１和峰２
经与标准品对比及标准谱库检索，确定为β谷甾醇
峰１：菜油甾醇（ｃａｍｐｅｓｔｅｒｏｌ）；峰２：β谷甾醇（βｓｉｔｏｓｔｅｒｏｌ）
图１ ３种颜色玛咖甾醇提取物总离子流图
０３１
第１期 甘 瑾等：三种色型玛咖甾醇组分及含量分析
峰１：菜油甾醇（ｃａｍｐｅｓｔｅｒｏｌ）；峰２：β谷甾醇（βｓｉｔｏｓｔｅｒｏｌ）
图２ 甾醇混合标样总离子流图
表１ 玛咖中甾醇类化合物的组成
谱图峰编号保留时间／ｍｉｎ 化合物名称 分子式 分子量
１ １０９７ １０９９菜油甾醇ｃａｍｐｅｓｔｅｒｏｌＣ２８Ｈ４８Ｏ ４００
２ １１８７ １１９２β谷甾醇βｓｉｔｏｓｔｅｒｏｌＣ２９Ｈ５０Ｏ ４１４
和菜油甾醇，相关参数见表１。除峰１、峰２外，还有
２个保留时间分别为８０８、９４０ｍｉｎ的峰，标准谱库
检索显示分别为 Ｎ苄基乙酰胺和一种甾烷酮，Ｎ苄
基乙酰胺为酰胺类生物碱，甾烷酮可能是甾醇类化
合物的衍生物，两种物质均为非甾醇类化合物。
定性分析结果表明：云南种植的白、紫、黄３种
颜色玛咖中甾醇类化合物组成相同，均为 β谷甾醇
和菜油甾醇。
２２ 定量分析
２２１ 标准曲线 标准品浓度与对应的峰面积进
行线性回归，得到 β谷甾醇标准品线性回归方
程为：
Ｙ＝２５９６０Ｘ－００２３５ Ｒ２＝０９９５７
β谷甾醇在００６ ０１２ｍｇ·ｍＬ－１质量浓度范
围内线性关系良好。菜油甾醇线性回归方程为：
Ｙ＝２４２９８Ｘ＋０００２５ Ｒ２＝０９９３９
菜油甾醇在００４ ００８ｍｇｍＬ－１质量浓度范
围内线性关系良好。
２２２ 样品测定 根据样品中β谷甾醇、菜油甾醇
的峰面积与回归方程计算含量，结果见表２。
表２ 玛咖中甾醇类化合物含量
样品
甾醇种类及含量
β谷甾醇（βｓｉｔｏｓｔｅｒｏｌ）
含量／（ｍｇ·（１００ｇ）－１） ＲＳＤ（％，ｎ＝６）
菜油甾醇（ｃａｍｐｅｓｔｅｒｏｌ）
含量／（ｍｇ·（１００ｇ）－１）ＲＳＤ（％，ｎ＝６）
总含量
含量／（ｍｇ·（１００ｇ）－１） ＲＳＤ（％，ｎ＝６）
白色 ２６．５４±０．７４ａ ２．７９ １０．０６±０．６４ａ ６．３３ ３６．６０±０．４６ａ １．２５
紫色 ２３．９０±０．５９ｂ ２．４５ ８．４７±０．６９ｂ ８．１２ ３２．３８±１．１７ｂ ３．６１
黄色 ２０．１０±０．５４ｃ ２．６７ ７．８３±０．７１ｂ ９．０４ ２７．９７±１．１２ｃ ４．０１
注：同栏不同小写字母表示在１％水平上差异极显著。
从表２可看出：每种色型的玛咖中均为 β谷甾
醇含量较高，菜油甾醇含量相对较低。２种甾醇的
含量在 ３种色型玛咖中均存在极显著差异（Ｐ＜
００１），其中，白色玛咖 β谷甾醇的含量极显著高于
紫色与黄色（Ｐ＜００１），紫色又明显大于黄色（Ｐ＜
００１）；菜油甾醇含量也是白色玛咖极显著高于紫色
与黄色（Ｐ＜００１），紫色虽高于黄色，但差异不显
著。３种色型中的甾醇总量存在极显著差异（Ｐ＜
００１），白色、紫色、黄色原料中甾醇总量分别是
３６６０、３２３８、２７９７ｍｇ·（１００ｇ）－１，其中，白色玛
咖含量最高。
３ 结论与讨论
采用ＧＣＭＳ对云南引种栽培玛咖的甾醇类化
合物组成及含量进行分析，研究表明：３种色型玛咖
中含有相同组分的甾醇类化合物，即 β谷甾醇（β
ｓｉｔｏｓｔｅｒｏｌ）和菜油甾醇（ｃａｍｐｅｓｔｅｒｏｌ）。组分中的β谷
甾醇含量较高，菜油甾醇含量相对较低。３种颜色
中白色玛咖的各组分甾醇含量及总含量均最高，白、
紫、黄玛咖中的甾醇总量分别是３６６０、３２３８、２７９７
ｍｇ·（１００ｇ）－１，并存在极显著差异（Ｐ＜００１）。
植物甾醇为一种环状醇结构的类甾醇化合物，
种类达几十种，较为常见的有谷甾醇、豆甾醇、菜籽
甾醇和菜油甾醇等［１５］。植物甾醇具有降低胆固醇、
抗动脉粥样硬化、抗癌［１６］、抗氧化能力［１７］等功能。
研究者推测玛咖能调节内分泌、改善性功能、提高生
殖能力而不影响生殖激素的水平，可能与玛咖中的
植物雌激素类似物植物甾醇密切相关［１８－１９］。
Ｚｈｅｎｇ等［１０］报道，秘鲁玛咖干根中含有菜油甾醇、豆
甾醇和 β谷甾醇，总含量为００３％ ００４％，即３０
４０ｍｇ·（１００ｇ）－１。Ｄｉｎｉ等［２０］同样采用气质的方
法研究了秘鲁产玛咖根的成分，发现玛咖含有谷甾
醇、菜油甾醇、麦角固醇、菜子甾醇及麦角二烯（Δ２２
ｅｒｇｏｓｔａｄｉｅｎｏｌ），其中 β谷甾醇、菜油甾醇为主要部
１３１
林 业 科 学 研 究 第２６卷
分，分别占总甾醇的４５５％和２７３％，而麦角甾醇、
菜籽甾醇、麦角二烯的相对含量较低，Ｄｉｎｉ等［２０］只
分析了甾醇组分的相对含量，未用标准品进行定量。
Ｃｌｅｍｅｎｔ等 ［２１］报道了采用ＨＰＬＣ分析秘鲁产玛咖的
结果，甾醇组成为 β谷甾醇和菜油甾醇，含量分别
为０２３、０１４μｍｏｌ·ｇ－１，即 ９５２、５６ｍｇ·（１００
ｇ）－１。通过本文分析结果与上述研究结果比较可以
看出，云南引种栽培玛咖甾醇主要组分与秘鲁产相
同，总含量也很相近；但可能种植条件的改变，对甾
醇类化合物的组成产生了一定的影响，使其中的麦
角甾醇、菜籽甾醇等成分发生了变化或者含量微乎
其微，因此本试验未能检测到。
玛咖根的不同颜色是因为根部外层类胡萝卜素
和花青素等花色素苷的浓度不同造成的，而不同色
素的产生可能与地下生物量的不同代谢有关［１９］。
前人研究中发现秘鲁产不同颜色的玛咖生物功效及
成分存在明显差异［２１－２３］，因此不同颜色玛咖功效及
活性成分的分析评价，对玛咖优良品种的筛选、栽培
技术的研究具有重要的指导意义。本项目对云南种
植玛咖生物碱、芥子油苷含量分析及体外抗氧化的
研究也发现了不同颜色之间的差别［１３－１４，２４］，本研究
结果同样显示了３种颜色玛咖甾醇含量的显著差
异，但甾醇等次生代谢物质与玛咖生物功能活性的
关系还有待于下一步深入研究。
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