玛咖的化学成分及其药理作用研究进展
2015-04-16刘侗,田琳琳,孙佳明等
玛咖的化学成分及其药理作用研究进展
刘侗,田琳琳,孙佳明*,张辉*
(长春中医药大学中医药与生物工程研发中心,长春 130117)
摘要:玛咖是生长于南美安第斯山脉的一种具有强壮身体、促进性欲、提高生育力、改善性功能、抗贫血、抗抑郁、抗疲劳、抗癌、抗白血病、治疗更年期综合征等作用的药食两用植物,因其具有良好的保健功能和多方面的奇特功效,越来越受到人们的广泛关注,但基于玛咖的生物和药理活性的作用物质基础尚不明确,并处在不断的研究当中,通过对玛咖的化学成分和药理作用进行阐述,为促进和推广玛咖在我国的应用开发提供了参考依据。
关键词:玛咖;化学成分;药理作用
DOI:10.13463/j.cnki.jlzyy.2015.08.020
中图分类号:R284文献标志码: A
文章编号:1003-5699(2015)08-0820-04
基金项目:国家支撑计划 基于生物、化学、信息等多学科技术集成的中药现代化发展关键技术研究(2012BAI29B00)。
作者简介:刘侗(1989-),男,硕士研究生,主要从事中药学研究。
收稿日期:(责任编辑:王丹2015-06-21)
*通信作者:张辉,电话-(0431)86172080,电子信箱-zhanghui_8080@163.com
孙佳明,电话-(0431)86172280,电子信箱-sun_jiaming2000@163.com
Pharmacological effects and chemical constituents of Lepidium meyenii
LIU Tong,TIAN Linlin,SUN Jiaming*,ZHANG Hui*
(Development Center of Traditional Chinese Medicine and Bioengineering,Changchun University
of Chinese Medicine,Changchun 130117,China)
Abstract:Lepidium meyenii is native to Peruvian Andes,and is a rare medicine and food plant from high mountains.A large number of studies have shown that Lepidium meyenii has the role of improving the body,raising fertility,improving sexual function,enhancing immunity,resisting oxidation,pressure resistance,fatigue resistance and anti-cancer,and it has also very good therapeutic effects on depression and anemia,alleviating menopausal syndrome,received the widespread attention of people.Based on the biological and pharmacological activities of Lepidium meyenii is not yet clear,and are constantly study.The aspects of researches on pharmacological effects in Lepidium meyenii were reviewed,in order to provide a reference for further scientific production and reasonable utilization in our country.
Keywords:Lepidium meyenii;chemical constituents;pharmacological effects
玛咖(Lepidium meyennii Walp.)原产于南美安第斯海拔3400~4500米山区,现主要分布在秘鲁中部和秘鲁中南部,为十字花科(Cruciferae)独行菜属(Lepidium) 植物玛咖的的干燥成熟根。玛咖几千年前就在秘鲁高原作为药用植物和食物有了广泛的应用。玛咖具有丰富的营养价值,传统用于促进性欲、提高生育力、改善性功能、抗贫血、抗抑郁等。20世纪80年代以后,玛咖被联合国粮农组织(FAO)建议推广种植。目前在我国云南、湖南、吉林、新疆等地已成功的实现了玛咖的引种栽培。为了促进和推广玛咖在我国的应用开发,奠定了基础。
1玛咖的化学成分
1.1玛咖营养物质玛咖根中具有很高含量的脂肪酸和不饱和脂肪酸,其中亚油酸和亚麻酸对人体健康有极大作用。玛咖根中还有丰富的矿物质、还原糖、蛋白质和氨基酸[1]。
1.2玛咖的次生代谢物质
1.2.1生物碱类CUI B L.等人从玛咖根中分离得到具有抗癌活性的两个化合物1,3-dibenzyl-4,5-dimethyllimidazolium chloride和1,3-dibenzyl-2,4,5-trimethyllimidazolium chloride,即独行灵碱A和独行灵碱B[1]。
玛咖中具有很多的酰胺类物质,Zheng B L等[2]在玛咖的干燥根中分离得到3个化合物,N-benzyl octanamide,和N-benzyl-16-hydroxy-9-oxo-10E,12E,14E-octadecatrieneamide和N-benzyl-9,16-dioxo-10E,12E,14E-octadecatrieneamide以及17种玛咖酰胺和玛咖烯的类似物。郑茜等[3]从玛咖中分离N-甲基-3-羟基苯乙酰胺和苯乙酰胺。
1.2.2羟基吡啶衍生物类MUHAMMAD I等从玛咖根中首次分离“macaridine”,一种羟基吡啶衍生物类生物碱[4]。
1.2.3芥子油苷和异硫氰酸酯芥子油苷在十字花科植物中普遍存在,是十字花科特有的活性成分,玛咖中的芥子油苷能够提高男性的性能力和改善记忆能力。并且对肿瘤细胞具有抑制作用。玛咖根中含有4、m-methoxy glucotropaeolin、benzylisothiocyanate、m-methoxybenzyl-isothiocyanate acid[5]玛咖根醇提物中异硫氰酸苄酯的含量为0.10%~0.15%。玛咖中含有1、3、异硫氰酸对甲氧基苄酯(p-methoxybenzyl isothiocyanate,)、p-hydroxybenzyl glucosinolate、4-methoxybenzyl glucosinolate、5-methyl-sulfinylpentyl glucosinolate(glucoalyssin,)、pent-4-enyl glucosinolate(glucobrassicanapin,)、indolyl-3-methyl glucosinolate(glucobrassicin,)和4-methoxyindolyl-3- methyl glucosinolate、m-hydroxybenzyl-glucosinolate[1]。
1.2.4甾醇及其衍生物玛咖根醇提物中具有0.03%~0.04%的甾醇,其中包括麦角甾醇(ergosterol)、菜子甾醇(brassicosterol)、菜油甾醇(campesterol)、△7,22-麦角二烷醇(△7,22-ergostadienol)、豆甾醇(stigmasterol)、β-谷甾醇(β-sitosterol)、β-蜕皮激素(β-ecdysone)等[1,6]。
1.2.5其他类物质玛咖中含有少量的皂角苷和鞣质[7]。这可能与玛咖的抗肿瘤作用有着一定的联系。玛咖根中还含有单宁、儿茶素等多酚类物质,和干根中含量大约为0.32%的尿嘧啶核苷[8]玛咖中还含有苯甲胺、3-甲氧基苯乙酸、苯乙酸、L-缬氨酸、胡萝卜苷等化合物[3]。
2玛咖的药理作用研究
近年来,随着人们健康意识的不断提高,加之玛咖良好的保健效果,玛咖的药理研究也越来越受到广泛的关注,玛咖的活性研究对玛咖未来的临床应用和药品研发提供了有力的依据。玛咖目前的药理研究方向主要体现在提高生育力和改善性功能方面,但前人通过对玛咖的药理研究发现,玛咖不仅在提高生育力和改善性功能上具有良好的药理作用,而且在抗衰老、抗氧化、调节免疫力、调节内分泌和抗肿瘤等方面同样具有较好的效果,这就为玛咖在多功能药品和保健食品的研究开发中提供了理论指导和技术支持。
2.1提高生育力玛咖生物碱提取液可使雄鼠的精子数量和雌性小鼠成熟卵泡小体数量明显增加[9]。这说明玛咖中的生物碱可能是玛咖提高生育力的主要成分。玛咖中的精氨酸不仅是组成精子中的主要氨基酸,同时还可以提高精子的运动能力。这就要求对玛咖中精氨酸的含量及与其他类物质是否有协同作用的研究提供了假设,同时玛咖中的果糖可以提高精子活力。这可能与果糖能够促进钙、铁、镁、锌等物质的吸收有关,而以上物质恰恰对提高精子的活力具有促进作用。
2.2改善性功能玛咖醇提取物能够明显提高雄性小鼠的勃起能力,这可能与玛咖烯、玛咖酰胺、异硫氰酸苄脂和芥子油苷具有密切的关系[1]。CICERO A F,等人在用玛咖对小鼠进行长期和短期的喂养中,发现玛咖能够增加雄性大鼠的精子数量和增强大鼠的性行为[10]。玛咖提取物对雄性去势小鼠的精囊腺和前列腺重量具有显著提高的作用,但血清睾丸酮水平无变化。玛咖醇提取物不能显著影响阴道上皮角化细胞,并且对雌性幼年小鼠子宫、卵巢重量没有明显改变。由此说明玛咖具有弱的雄激素样作用,但对幼年雌性小鼠未显示雌激素样活性[11]。
2.3抗衰老作用玛咖醇提物对老龄小鼠肝脏中SOD活性及GSH-Px活性具有较强的提高作用。并且能够提高PHA刺激的淋巴细胞转化率,降低血清中及肝脏的MDA水平,增加皮肤羟脯氨酸水平。这说明玛咖醇提物可能通过增强细胞免疫、改善自由基代谢发挥其抗衰老作用[12]。
2.4抗氧化作用张永忠等[13]对玛咖多糖的抗氧化试验中发现,玛咖多糖能够微弱的抑制邻苯三酚的自氧化,但对H2O2诱导红细胞氧化溶血最大抑制率为76.9%,具有显著地抑制作用。说明玛咖中的多糖成分在抗氧化作用中具有较强的作用。
2.5调节内分泌研究发现玛咖可用于女性更年期综合征的治疗,玛咖中的生物碱具有调节内分泌的功能,进而平衡荷尔蒙。玛咖中的生物碱可以补充雌二醇分泌不足,所以玛咖可以作为代替外源雌激素来缓解下丘脑和脑垂体功能亢进[14]。
2.6抗疲劳作用玛咖中含有丰富的抗疲劳物质,其中包括矿物质锌、牛磺酸和氨基酸等。支链氨基酸可降低运动性中枢疲劳和肌体疲劳。余龙江等[15]在小鼠负重游泳时间实验中发现,玛咖干粉可延长小鼠负重游泳时间,可明显降低小鼠运动时血清尿素氮水平,并可消除小鼠运动后血液中乳酸的含量,这说明玛咖具有抗疲劳的作用。
2.7抗肿瘤作用玛咖中含有丰富的芥子油苷,芥子油苷及其分解产物在抗肿瘤等方面有比较好的疗效,同时玛咖中的多不饱和脂肪酸以及维生素C也有辅助抗癌的作用。有研究报道,玛咖中含有的含硫化合物对白血病、食道癌、胃癌、肺癌等有一定的治疗作用,玛咖中的苄基异硫氰酸为抗有丝分裂剂。玛咖中的苄基异硫氰酸和苄基芥子油苷对动物模型的化学致癌具有抑制的成分[16]。
2.8增强免疫力对小鼠用玛咖乙醇提取物进行灌喂,发现玛咖能够增加小鼠的血清溶血素生成,同时促进产生抗体生成细胞,但对于单核巨噬细胞吞噬能力并没有明显的影响,因此得出结论,玛咖能够增强小鼠的机体免疫力[17]。
2.9抗压力Lopez-FandoA在大鼠的冷束缚应激溃疡模型中,玛咖甲醇提取物能够削弱或消除压力诱导的溃疡,压力导致的肾上腺酮水平的提高,由压力导致的血浆FFA降低,同时还能够恢复压力所导致的血糖降低和肾上腺重量的增加[18]。
2.10抑制骨质疏松症云南种植的玛咖95%乙醇提取物3个剂量组(0.12,0.24,0.48 g/kg)对于维甲酸引起的骨小梁间距变宽、骨小梁断裂、稀疏等现象,具有良好的改善作用,能够降低碱性磷酸酶及抗酒石酸酸性磷酸酶活性并能显著升高雌二醇水平和升高骨密度。说明玛咖对骨质疏松具有较好的抑制作用[19]。
2.11其他作用玛咖中的苄基芥子油苷能够缓解前列腺增生症状[20]。研究发现玛咖在治疗哮喘和贫血症方面同样具有很好的治疗效果。玛咖挥发油在1%浓度时对台湾地下白蚁具有抑止摄食的作用[21]。
3结论
玛咖是原产于秘鲁的一种神奇植物,并且具有长期的食用历史。因其良好的保健功能越来越受到人们的关注和喜爱。在我国食用和开发的还不完全,目前玛咖主要作为保健品出现在市场上种类多种多样,包括玛咖片、玛咖干粉、和玛咖酒等低端产品。现阶段对于玛咖的物质基础和相对应的作用机理尚不明确,因此进一步对玛咖的深入研究,对于开发高端的保健食品及药品具有十分重要的意义。
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