摘 要：目的 ：研究国产与秘鲁玛卡中化学成分及抗氧化活性。方法 ：用 GCMS 进行不同颜色国产和秘鲁玛卡中脂肪酸和挥发油成分测定，用 DPPH 法进行抗氧化活性研究。结果：秘鲁产玛卡挥发油和脂肪酸中物质种类丰富，国产玛卡中成分相对集中，其中 14- 甲基 - 十五烷酸、十三烷酸、十八烷酸、十九烷酸、癸酸、草酸为首次在玛卡中发现。秘鲁黑玛卡抗氧化活性更高，国产黑玛卡活性相对较好。结论：14- 甲基 - 十五烷酸、十三烷酸、十八烷酸、十九烷酸、癸酸、草酸首次在玛卡中发现。国产黑玛卡富含亚油酸和亚麻酸，抗氧化活性仅次于秘鲁黑玛卡。
关键词：黑玛卡;黄玛卡;脂肪酸;亚油酸;抗氧化
玛卡(Lepidium meyenii Walp.)又名玛咖，是原产于南美洲安第斯山脉的一种十字花科植物[1]。玛卡植物根据其下胚轴颜色的不同，可分为黑色玛卡、紫色玛卡、黄色玛卡和白色玛卡，其中秘鲁出产的为高品质黑玛卡。我国引种有紫色玛卡、黄色玛卡和白色玛卡，以云南丽江等地为主要种植地区，其中以黄色玛卡产量居多。
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玛卡块根中含有的天然活性成分包括生物碱、脂肪酸、芥子油苷、异硫氰酸苄酯、甾醇、多酚类物质等次生代谢产物[2-4]，其中玛卡稀和玛卡酰胺是玛卡中所特有的活性成分，研究较多[5]。而玛卡中的脂肪酸和挥发油，特别是其中的不饱和脂肪酸具有较强的抗氧化作用，具有抗衰老、抗疲劳、提高适应性等重要作用，是与玛卡重要生理作用相关的有效活性成分。颜冬雪等研究了云南产 3 种颜色玛卡中脂肪酸组分和抗氧化活性，发现亚麻酸和油酸为其主要成分[6]，但是已有文献对国内引种品种与秘鲁原产地玛卡中活性成分及其抗氧化能力差异比较研究较少。
本论文分别选取产自秘鲁黑、黄两种颜色的玛卡与云南丽江引种玛卡进行对比研究，利用 GCMS 分析提取物挥发油和脂肪酸甲酯化产物，鉴定主要脂肪酸和挥发油的组成及含量，同时利用 DPPH 方法通过建立抗氧化曲线比较其脂肪酸主要的抗氧化能力差异，以此为国产引种玛卡质量评价提供物质基础。
1 材料
1.1 仪器
AR224CN 分 析 天 平， 美 国 OHAUS 公司，N-1100 旋 转 蒸 发 仪， 日 本 Eyela 公 司，中 药 粉 碎 机， 浙 江 省 永 康 市 五 瑞 工 具 有 限 公司，5890A/5975 GC-MS 联用仪，美国 Agilent Technologie 公司，UV-1600 紫外可见分光光度计：美谱达仪器有限公司。
1.2 药品与试剂
玛卡块根颜色分别为黑色(秘鲁进口)、黄色(秘鲁进口)，黑色(云南丽江)、黄色(云南丽江)，原料经北京中医药大学，王秀丽副研究员鉴定分别为秘鲁原产和云南引种玛卡植物的干燥块根。
甲醇、石油醚、无水乙醇均为分析纯，购自国药集团化学试剂北京有限公司。
2 方法
2.1 脂肪酸的提取
取不同产地的玛卡药材粉碎成粗粉，各取 2.0 g，加入石油醚 50mL，超声 2 次，60 ～ 80℃，每次 30 min，浸渍 24h，过滤，合并滤液，蒸干。
2.2 脂肪酸甲酯化
提取物中加入 0.5mol/L 氢氧化钠 - 甲醇溶液 5mL，75℃反应 30min，进行皂化反应，再加入 2% 硫酸 - 甲醇溶液 5mL，75℃继续反应 30min，进行甲酯化反应，放冷至室温，加入正己烷萃取 3 次，合并萃取液即得，蒸干，加甲醇溶解至 1.5mL。
2.3 挥发油的提取
取不同产地的玛卡药材粉碎成粗粉，各取 2.0 g，加入石油醚 50mL，超声 2 次，60 ～ 80℃，每次 30 min，浸渍 24h，过滤，合并滤液，蒸干，加甲醇溶解至 1.5mL。
2.4 GCMS 条件
2.4.1 GC 条件
色谱柱：Agilent DB-5(30m×0.25mm× 0.25μm)，流速：He 1mL/min。升温程序：60℃保持 10 min，以 5℃ / min 升温至 280℃，在 280℃保持 10 min。进样量：1µL。
2.4.2 MS 条件
离子源温度：230℃，电子能量：70ev，质量扫描范围 m/z：35 ～ 900，扫描方式：scan
2.5 抗氧化实验
DPPH 溶 液 配 制 方 法： 精 密 称 取 20mg DPPH，至 100mL 容量瓶中，加入适量无水乙醇，超声 20min 溶解，充分混合，定容至刻度，在 519nm 处测定 A 值。
供试液配制方法：取 2.1 项下脂肪酸 2mg 至 10mL 容量瓶中，用无水乙醇定容至刻度，浓度为约为 200μg/mL。
待测液配制方法：分别取 DPPH 溶液和供试液，配制成供试液浓度为 20 μg/mL，室温避光 10min、30min、60min、120min，519nm 处测定 A0 值。
自由基清除效率计算公式：
3 结果
3.1 玛卡中脂肪酸测定
在不同产地不同颜色玛卡中，共测定 28 种脂肪酸(表 1)。秘鲁黑玛卡中含量较高的为 9， 12- 十八碳二烯酸(亚油酸)(13.0%)、顺 -11， 14- 二十二碳烯二酸(11.2)、顺 -11- 二十二碳烯酸(5.4%)、亚麻酸(4.9%)、油酸(3.7%);秘 鲁 黄 玛 卡 中 含 量 较 高 为 亚 麻 酸(21.5)、顺 -11，14- 二十二碳烯二酸(9.0%)、顺 -11- 二十二碳烯酸(9.3%)、(Z)-7，11- 十六碳烯酸(7.26%);国产黑玛卡中含量较高的是亚油酸(39.7%)、亚麻酸(12.5%)、油酸(5.6%)、棕榈酸(2.4%);国产黄玛卡中含量较高的是亚油酸(15.7%)、亚麻酸(11.2%)、油酸(3.2%)。秘鲁产黑玛卡中不饱和脂肪酸以亚油酸、亚麻酸、油酸和棕榈酸为主，脂肪酸种类相对较为丰富。国产云南引种黑玛卡和黄玛卡中脂肪酸以亚油酸和亚麻酸为主，含量相对集中。其中 14- 甲基 - 十五烷酸、十三烷酸、十八烷酸、十九烷酸、癸酸、草酸为首次在玛卡中发现[6-7]。
3.2 玛卡中挥发油测定
在不同产地玛卡挥发油中共测得 37 种成分，其中秘鲁黑玛卡中主要是十七烷(3.6%)、2- 溴十 二 烷(1.9%)、 十 八 烷(1.7%)、2，6，11- 三 甲 基 十 二 烷(1.4%)、2，3，7- 三甲基癸烷(1.4%)、(Z，E)-2，13- 十八碳二烯 -1- 醇(1.4%)、二十四烷(1.0%);秘鲁黄玛卡中主要是二十烷(4.6%)、环四十三烷(3.1%)、(Z)- 9，17- 十八碳二烯醛(2.8%)、十二烷(2.0%)、十 九 烷(1.9%)、(Z，E)-2，13- 十八碳二烯 -1- 醇(1.7%);国产黑玛卡中主要是二十烷(9.6%)、(Z，E)-2，13- 十八碳二烯 -1- 醇(4.8%)、(E)-3- 二十碳烯(2.4%)、二十一烷(2.0%);国产黄玛卡中主要是二十烷(13.3%)、二十一烷(3.0%)、二十四烷(2.7%)、(Z)-14- 甲基 -8- 十六烯基 -1- 醇(1.4%)。
玛卡挥发油中包括小分子饱和烷烃、少量不饱和烯醇以及脂肪酸、芳香酸酯类物质。不饱和烯醇类化合物因结构较为活泼，在反应中容易失去电子形成自由基，而参与自由基链式反应，使得玛卡具有一定的抗氧化作用[8]，脂肪酸酯类物质可能是玛卡香气成分的主要来源，而芳香酸酯结构接近抑菌剂，又可能增加玛卡的天然抑菌活性。从挥发油成分上分析，黄玛卡相对黑玛卡中饱和烷烃的种类和含量均较多，国产玛卡在饱和烷烃上成分更加集中。
3.3 不同产地玛卡抗氧化活性
秘鲁黑玛卡在抗氧化实验中表现出较高的自由基清除率，随着时间的增加，在 90min 时达到最高。国产黑玛卡抗氧化活性仅次于秘鲁黑玛卡，活性较好最高清除率可达 3%。秘鲁黄玛卡自由基清除活性较国产黑玛卡略低，而国产黄玛卡几乎不具有抗氧化作用。国产黑玛卡含不饱和脂肪酸比较集中，在抗氧化实验中表现出较好的活性，60min 之后抗氧化能力持续保持较好趋势，超过秘鲁黄玛卡，国产黄玛卡因不饱和脂肪酸含量低，抗氧化活性较差。
4 讨论从玛卡的脂肪酸和挥发油成分分析可以发现，玛卡块根中主要成分为 C16-C21 左右的不饱和脂肪酸、饱和烷烃、烯醇等结构类物质。不同颜色玛卡中成分含量有所差异，黑玛卡中不饱和脂肪酸含量较高，其中秘鲁产黑玛卡中脂肪酸种类较为丰富，以亚油酸、亚麻酸、油酸和棕榈酸为主。国产黑玛卡中脂肪酸含量更为集中，以亚油酸和亚麻酸为主。黄玛卡中饱和烷烃的含量相对黑玛卡更高。14- 甲基 - 十五烷酸、十三烷酸、十八烷酸、十九烷酸、癸酸、草酸为首次在玛卡中发现。
在抗氧化实验中，不饱和脂肪酸可以在氧化的过程中断裂形成不稳定的自由基[9]，参与自由基链式反应，因此黑玛卡表现出更好的抗氧化作用。秘鲁黑玛卡抗氧化作用最强，其次是国产黑玛卡其持续抗氧化能力超过秘鲁产黄玛卡。
国产引种的玛卡品种在成分含量和种类上，相对秘鲁原产玛卡具有一定的差异，主要特点是引种品种的含量更为集中，原产地品种在物质种类上更加丰富。黄玛卡中饱和烷烃和酯类成分较多，对玛卡的挥发性气味有较显著的影响。而物质的抗氧化活性直接与其抗衰老[10]、细胞保护机制[11]、提高适应性等作用相关，从抗氧化能力上分析，国产黑玛卡作用超过秘鲁黄玛卡，具有较好的自由基清除作用，为该品种生物功能的实现提供了活性物质基础。
国产黑玛卡具有相对集中的脂肪酸含量和挥发油成分，其抗氧化能力仅次秘鲁黑玛卡为极具开发价值的引种品种。
