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玛咖主要水溶性抗疲劳功能成分研究
玛咖 (Lepidium meyenii Walp.) 为十字花科 (Brassicaceae) 独行菜属
(Lepidium) 一年或两年生草本植物 , 原产于秘鲁海拔 3500 米以上的安第斯山脉。
传统上人们认为玛咖具有抗疲劳、 增强生育力、 改善性功能、 缓解更年期综合症
等功效。
2002 年引入中国以来 , 玛咖俨然成为功能性食品市场的主角 , 低水平重复性商品充斥市场 , 商家多以水提前后质量比即 “浓缩倍数” 来标榜产品功能 , 而对于玛咖中标志性成分、 功能性成分的种类及含量 , 加工前后变化 , 最低有作用剂量等基础科学问题 , 尚缺乏准确描述。本文以云南丽江产新鲜黄玛咖根茎为研究对
, 主要对其水溶性抗疲劳活性成分苄基芥子油苷的定量方法、加工过程中的变化、单独或与玛咖多糖一起发挥抗疲劳作用效果等进行了研究。
1. 苄基芥子油苷的定量方法和提取工艺研究。 新鲜玛咖经灭酶、 干燥、磨粉后通过 70%甲醇提取、酸性氧化铝柱层析、半制备液相分离纯化后得到了苄基芥
子油苷 (Benzylglucosinolate,BG), 经 LC-MS和 NMR检验确定其化学结构 , 纯度达到 98.3%, 后续研究中以此为标准品。
利用胆固醇分析柱建立了提取物中 BG定量分析的 HPLC法 , 确定的液相色谱检测条件为色谱柱 :Cosmosil 胆固醇分析柱 (4.6 mm× 250 mm);流动相 : 水: 甲醇
(90:10,v:v); 流速 :1 mL/min; 进样量 :20 μL; 检测波长 :235 nm。通过验证性试验 ,
该方法的线性范围为 0.04~0.2 μmol/mL, 线性相关系数 R~2=0.99906, 检测限为
0.003 μmol/mL, 定量限 0.012 μmol/m L, 精密度 1.28%, 准确度 ( 回收率 )98.52%,
确认该方法的线性关系良好 , 且灵敏度、精密度、准确度较高 , 适用于玛咖中 BG
的定量分析。
利用单因素和正交试验优化了 BG的提取工艺 , 其最佳提取条件为甲醇浓度
70%、提取温度 75℃、提取时间 60 min、料液比 1:40, 提取次数 2 次。 2. 玛咖加
工过程中 BG含量变化及作用机制研究。
研究了三种灭酶方式对新鲜玛咖中黑芥子酶酶活和 BG含量的影响 : 热烫灭
酶 (100 ℃ ) 、微波灭酶 (700 W)、蒸汽灭酶 ( 常压 100℃) 使黑芥子酶完全失活时 ,BG
的保留率分别为 66%、85%、95%。灭酶玛咖在切片后室温放置 24 h 内,BG 含量无
显著性下降 , 而新鲜玛咖直接切片处理 24 h 后,BG 损失了 57%;灭酶玛咖在自然风
干以及 20℃~80℃各个温度下真空干燥 24 h 后 , 其中的 BG含量无显著性差异 ; 新
鲜玛咖自然风干后 , 其中的 BG含量降低了 56%;真空干燥温度在 80℃以下时 , 新鲜
玛咖中的 BG含量与干燥前相比具有显著性下降 (Plt;0.05), 其中在 40℃时 BG
含量降低最多 (64%)。
利用一级动力学模型研究 BG的热降解 , 其活化能 Ea 为 136.3 kJ/mol; 热降
解试验显示 :90 ℃处理 80 min 以下以及 100℃处理 10 min 以下 ,BG 含量均无显著
性变化。灭酶处理的玛咖干片、干粉以及新鲜玛咖干片在各个温度下贮藏 90 d,
其中的 BG含量均无显著性变化 ; 而对于新鲜玛咖干粉 , 在-18 ℃、 4℃、 25℃温度
下贮藏 90 d 后, 其中的 BG含量分别下降了 35.2%、21.9%、30.5%。
结果表明 , 黑芥子酶酶活是影响玛咖中的 BG在加工贮藏过程中变化的主要
因素。据此作者提出了新鲜玛咖原料经常压 100℃蒸汽灭酶 5 min, 再经切片、干
燥、粉碎等处理 , 从而避免了新鲜玛咖加工贮藏过程中 BG被黑芥子酶降解而造成
产品中含量大幅下降的缺陷。
玛咖多糖的提取、分离、纯化及表征。通过热水浸提法提取玛咖多糖, 并
利用苯酚 - 硫酸法测得玛咖中的多糖含量为 6.9%。
通过 5 次脱蛋白可以完全除去多糖溶液中的水溶性蛋白 , 再经过分级分段醇
沉 , 多糖总沉降率为 72.9%, 得到的粗多糖中的多糖含量为 62.1%。粗多糖经过
DEAE-52纤维素柱、葡聚糖凝胶 G-100 柱分离纯化后 , 得到 MPS-1和 MPS-2两种
多糖 , 其多糖含量分别为 93.2%和 91.5%。
两种多糖都为均一的大分子物质 , 其中 MPS-1的分子量 (M_W)为 7.6
kDa,MPS-2的 M_W为 6.7 kDa;MPS-1 由木糖、阿拉伯糖、
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