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摘 要： 摘 要：目的 ：研究國產與秘魯瑪卡中化學成分及抗氧化活性。方法 ：用 GCMS 進行不同顏色國產和秘魯瑪卡中脂肪酸和揮發油成分測定，用 DPPH 法進行抗氧化活性研究。結果：秘魯產瑪卡揮發油和脂肪酸中物質種類豐富，國產瑪卡中成分相對集中，其中 14- 甲基 -
摘 要：目的 ：研究國產與秘魯瑪卡中化學成分及抗氧化活性。方法 ：用 GCMS 進行不同顏色國產和秘魯瑪卡中脂肪酸和揮發油成分測定，用 DPPH 法進行抗氧化活性研究。結果：秘魯產瑪卡揮發油和脂肪酸中物質種類豐富，國產瑪卡中成分相對集中，其中 14- 甲基 - 十五烷酸、十三烷酸、十八烷酸、十九烷酸、癸酸、草酸為首次在瑪卡中發現。秘魯黑瑪卡抗氧化活性更高，國產黑瑪卡活性相對較好。結論：14- 甲基 - 十五烷酸、十三烷酸、十八烷酸、十九烷酸、癸酸、草酸首次在瑪卡中發現。國產黑瑪卡富含亞油酸和亞麻酸，抗氧化活性僅次于秘魯黑瑪卡。
關鍵詞：黑瑪卡;黃瑪卡;脂肪酸;亞油酸;抗氧化
瑪卡(Lepidium meyenii Walp.)又名瑪咖，是原產于南美洲安第斯山脈的一種十字花科植物[1]。瑪卡植物根據其下胚軸顏色的不同，可分為黑色瑪卡、紫色瑪卡、黃色瑪卡和白色瑪卡，其中秘魯出產的為高品質黑瑪卡。我國引種有紫色瑪卡、黃色瑪卡和白色瑪卡，以云南麗江等地為主要種植地區，其中以黃色瑪卡產量居多。
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瑪卡塊根中含有的天然活性成分包括生物堿、脂肪酸、芥子油苷、異硫氰酸芐酯、甾醇、多酚類物質等次生代謝產物[2-4]，其中瑪卡稀和瑪卡酰胺是瑪卡中所特有的活性成分，研究較多[5]。而瑪卡中的脂肪酸和揮發油，特別是其中的不飽和脂肪酸具有較強的抗氧化作用，具有抗衰老、抗疲勞、提高適應性等重要作用，是與瑪卡重要生理作用相關的有效活性成分。顏冬雪等研究了云南產 3 種顏色瑪卡中脂肪酸組分和抗氧化活性，發現亞麻酸和油酸為其主要成分[6]，但是已有文獻對國內引種品種與秘魯原產地瑪卡中活性成分及其抗氧化能力差異比較研究較少。
本論文分別選取產自秘魯黑、黃兩種顏色的瑪卡與云南麗江引種瑪卡進行對比研究，利用 GCMS 分析提取物揮發油和脂肪酸甲酯化產物，鑒定主要脂肪酸和揮發油的組成及含量，同時利用 DPPH 方法通過建立抗氧化曲線比較其脂肪酸主要的抗氧化能力差異，以此為國產引種瑪卡質量評價提供物質基礎。
1 材料
1.1 儀器
AR224CN 分 析 天 平， 美 國 OHAUS 公司，N-1100 旋 轉 蒸 發 儀， 日 本 Eyela 公 司，中 藥 粉 碎 機， 浙 江 省 永 康 市 五 瑞 工 具 有 限 公司，5890A/5975 GC-MS 聯用儀，美國 Agilent Technologie 公司，UV-1600 紫外可見分光光度計：美譜達儀器有限公司。
1.2 藥品與試劑
瑪卡塊根顏色分別為黑色(秘魯進口)、黃色(秘魯進口)，黑色(云南麗江)、黃色(云南麗江)，原料經北京中醫藥大學，王秀麗副研究員鑒定分別為秘魯原產和云南引種瑪卡植物的干燥塊根。
甲醇、石油醚、無水乙醇均為分析純，購自國藥集團化學試劑北京有限公司。
2 方法
2.1 脂肪酸的提取
取不同產地的瑪卡藥材粉碎成粗粉，各取 2.0 g，加入石油醚 50mL，超聲 2 次，60 ～ 80℃，每次 30 min，浸漬 24h，過濾，合并濾液，蒸干。
2.2 脂肪酸甲酯化
提取物中加入 0.5mol/L 氫氧化鈉 - 甲醇溶液 5mL，75℃反應 30min，進行皂化反應，再加入 2% 硫酸 - 甲醇溶液 5mL，75℃繼續反應 30min，進行甲酯化反應，放冷至室溫，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 揮發油的提取
取不同產地的瑪卡藥材粉碎成粗粉，各取 2.0 g，加入石油醚 50mL，超聲 2 次，60 ～ 80℃，每次 30 min，浸漬 24h，過濾，合并濾液，蒸干，加甲醇溶解至 1.5mL。
2.4 GCMS 條件
2.4.1 GC 條件
色譜柱：Agilent DB-5(30m×0.25mm× 0.25μm)，流速：He 1mL/min。升溫程序：60℃保持 10 min，以 5℃ / min 升溫至 280℃，在 280℃保持 10 min。進樣量：1µL。
2.4.2 MS 條件
離子源溫度：230℃，電子能量：70ev，質量掃描范圍 m/z：35 ～ 900，掃描方式：scan
2.5 抗氧化實驗
DPPH 溶 液 配 制 方 法： 精 密 稱 取 20mg DPPH，至 100mL 容量瓶中，加入適量無水乙醇，超聲 20min 溶解，充分混合，定容至刻度，在 519nm 處測定 A 值。
供試液配制方法：取 2.1 項下脂肪酸 2mg 至 10mL 容量瓶中，用無水乙醇定容至刻度，濃度為約為 200μg/mL。
待測液配制方法：分別取 DPPH 溶液和供試液，配制成供試液濃度為 20 μg/mL，室溫避光 10min、30min、60min、120min，519nm 處測定 A0 值。
自由基清除效率計算公式：
3 結果
3.1 瑪卡中脂肪酸測定
在不同產地不同顏色瑪卡中，共測定 28 種脂肪酸(表 1)。秘魯黑瑪卡中含量較高的為 9， 12- 十八碳二烯酸(亞油酸)(13.0%)、順 -11， 14- 二十二碳烯二酸(11.2)、順 -11- 二十二碳烯酸(5.4%)、亞麻酸(4.9%)、油酸(3.7%);秘 魯 黃 瑪 卡 中 含 量 較 高 為 亞 麻 酸(21.5)、順 -11，14- 二十二碳烯二酸(9.0%)、順 -11- 二十二碳烯酸(9.3%)、(Z)-7，11- 十六碳烯酸(7.26%);國產黑瑪卡中含量較高的是亞油酸(39.7%)、亞麻酸(12.5%)、油酸(5.6%)、棕櫚酸(2.4%);國產黃瑪卡中含量較高的是亞油酸(15.7%)、亞麻酸(11.2%)、油酸(3.2%)。秘魯產黑瑪卡中不飽和脂肪酸以亞油酸、亞麻酸、油酸和棕櫚酸為主，脂肪酸種類相對較為豐富。國產云南引種黑瑪卡和黃瑪卡中脂肪酸以亞油酸和亞麻酸為主，含量相對集中。其中 14- 甲基 - 十五烷酸、十三烷酸、十八烷酸、十九烷酸、癸酸、草酸為首次在瑪卡中發現[6-7]。
3.2 瑪卡中揮發油測定
在不同產地瑪卡揮發油中共測得 37 種成分，其中秘魯黑瑪卡中主要是十七烷(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%);秘魯黃瑪卡中主要是二十烷(4.6%)、環四十三烷(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%);國產黑瑪卡中主要是二十烷(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%);國產黃瑪卡中主要是二十烷(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%)。
瑪卡揮發油中包括小分子飽和烷烴、少量不飽和烯醇以及脂肪酸、芳香酸酯類物質。不飽和烯醇類化合物因結構較為活潑，在反應中容易失去電子形成自由基，而參與自由基鏈式反應，使得瑪卡具有一定的抗氧化作用[8]，脂肪酸酯類物質可能是瑪卡香氣成分的主要來源，而芳香酸酯結構接近抑菌劑，又可能增加瑪卡的天然抑菌活性。從揮發油成分上分析，黃瑪卡相對黑瑪卡中飽和烷烴的種類和含量均較多，國產瑪卡在飽和烷烴上成分更加集中。
3.3 不同產地瑪卡抗氧化活性
秘魯黑瑪卡在抗氧化實驗中表現出較高的自由基清除率，隨著時間的增加，在 90min 時達到最高。國產黑瑪卡抗氧化活性僅次于秘魯黑瑪卡，活性較好最高清除率可達 3%。秘魯黃瑪卡自由基清除活性較國產黑瑪卡略低，而國產黃瑪卡幾乎不具有抗氧化作用。國產黑瑪卡含不飽和脂肪酸比較集中，在抗氧化實驗中表現出較好的活性，60min 之后抗氧化能力持續保持較好趨勢，超過秘魯黃瑪卡，國產黃瑪卡因不飽和脂肪酸含量低，抗氧化活性較差。
4 討論從瑪卡的脂肪酸和揮發油成分分析可以發現，瑪卡塊根中主要成分為 C16-C21 左右的不飽和脂肪酸、飽和烷烴、烯醇等結構類物質。不同顏色瑪卡中成分含量有所差異，黑瑪卡中不飽和脂肪酸含量較高，其中秘魯產黑瑪卡中脂肪酸種類較為豐富，以亞油酸、亞麻酸、油酸和棕櫚酸為主。國產黑瑪卡中脂肪酸含量更為集中，以亞油酸和亞麻酸為主。黃瑪卡中飽和烷烴的含量相對黑瑪卡更高。14- 甲基 - 十五烷酸、十三烷酸、十八烷酸、十九烷酸、癸酸、草酸為首次在瑪卡中發現。
在抗氧化實驗中，不飽和脂肪酸可以在氧化的過程中斷裂形成不穩定的自由基[9]，參與自由基鏈式反應，因此黑瑪卡表現出更好的抗氧化作用。秘魯黑瑪卡抗氧化作用最強，其次是國產黑瑪卡其持續抗氧化能力超過秘魯產黃瑪卡。
國產引種的瑪卡品種在成分含量和種類上，相對秘魯原產瑪卡具有一定的差異，主要特點是引種品種的含量更為集中，原產地品種在物質種類上更加豐富。黃瑪卡中飽和烷烴和酯類成分較多，對瑪卡的揮發性氣味有較顯著的影響。而物質的抗氧化活性直接與其抗衰老[10]、細胞保護機制[11]、提高適應性等作用相關，從抗氧化能力上分析，國產黑瑪卡作用超過秘魯黃瑪卡，具有較好的自由基清除作用，為該品種生物功能的實現提供了活性物質基礎。
國產黑瑪卡具有相對集中的脂肪酸含量和揮發油成分，其抗氧化能力僅次秘魯黑瑪卡為極具開發價值的引種品種。
