作为食物或药用植物,玛咖(Lepidium meyennii Walp.)几千年前就在秘鲁高原上广泛应用。玛咖具有很高的营养价值,而且玛咖生物碱、芥子油苷、异硫氰酸酯、玛咖酰胺和甾醇等可能是它在提高生育力、促进性欲、适应原性、促进荷尔蒙代谢合成及其影响荷尔蒙平衡作用的功效物质。但这些玛咖可能的功效物质与功效机理的对应关系还很模糊,主要原因之一就是这些物质在提取分离、组成成分、化学结构、含量检测等方面还缺乏深入的研究。本论文围绕玛咖功效物质基础研究开展了系统的研究,得到如下研究结果:玛咖营养成分研究中验证了玛咖具有高蛋白(9.22 %)、高支链氨基酸(20.14 %总氨基酸)、高果糖(5.32 %)等营养特征,并首次发现了玛咖中含有少量的牛磺酸成分(0.08 %)以及具有抗氧化活性的多糖成分(6.85 %)。通过预试鉴别发现玛咖中含有非常广泛的次生代谢物,其中非水溶性生物碱、甾醇、有机酸、挥发油含量较为突出。玛咖干根中总生物碱含量可以采用滴定法快速检测(含量0.82 %),芥子油苷可以采用改良的氯化钯比色法快速检测,玛咖干根中芥子油苷含量为含量1.92 %,而商品化干粉中却仅为0.13 %。通过芥子油苷溶出-降解动力学曲线可以发现在传统的水提或者稀醇提取方法中,玛咖中芥子油苷都有一定程度的损失,但通过灭酶等工艺调整可以减小损失。玛咖总生物碱提取分离工艺研究中发现,玛咖总生物碱的最佳薄层色谱分离条件为正丁醇-甲醇-水-乙二胺(38:10:12:1 v/v),而脱色可以采用D152大孔丙烯酸系弱酸性阳离子交换树脂,能有效脱除色素并得到88 %以上的生物碱回收率;玛咖生物碱J5采用液质联用分析发现其中含三种咪唑类的生物碱(lepidiline A、B、C),其中lepidiline C是新物质,而且发现这三类物质在心脏功能调节上具有研究潜力。几种在外观和功效上相似的植物材料,包括玛咖(秘鲁产玛咖和云南会泽产玛咖)、萝卜、人参和西洋参,它们的生物碱提取物进行了红外光谱和薄层色谱分析,挥发油提取物则采用气质联用检测。通过比较这些材料的谱图,可以发现玛咖功效成分提取物具有独特的红外及其气相特征。其中红外光谱表现出酰胺基团、共轭双键以及苯基结构,气相色谱则表明玛咖挥发油以苯乙腈、苯甲醛、间甲氧基苯乙腈为其主要特征成分。这些红外指纹图谱、气相指纹图谱的建立可以用于玛咖及其玛咖产品的鉴别。急性毒性学研究表明,玛咖干粉对小鼠的半数致死剂量LD50>10.00 g/kg.BW。Ames实验、小鼠骨髓微核实验与精子畸形实验均为阴性。在慢性毒性实验中(90天),除中、高剂量组雌性大鼠的AST、高剂量组雌性大鼠TCH显著低于对照组外,其它指标均无显著性差异。所有结果均表明玛咖具有较高的安全性。抗疲劳实验中发现,玛咖能显著降低疲劳小鼠血清尿素的产生,增加小鼠肝糖原的储备量,对小鼠运动中血乳酸上升具有显著的抑制作用,并对小鼠运动后血乳酸消除具有显著的促进作用。免疫功效研究中,玛咖可以增强细胞免疫,但对体液免疫功能、非特异性免疫以及NK细胞活性都没有显著影响,但玛咖与西洋参总皂甙复配物能起到显著的增强免疫功效,而且玛咖在其中具有增效作用。