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玛咖(Lepidium meyenii)为十字花科独行菜属两年生植物,原产于秘鲁海拔3500m以上的安第斯山区,是一种药食两用植物。我国从2002年开始在中国丽江等地引种驯化,2011年被国家卫生部批准为新资源食品,目前云南丽江已成为全球最大的玛咖规模化种植基地,本论文针对丽江玛咖种植和加工过程中质量控制的难题和需求,围绕丽江产玛咖的功效物质成分开展了系统的研究,主要研究结果如下:
(1)研究了丽江产玛咖不同形态类型不同生长时期的活性组分的累积规律。建立了同时检测玛咖中三种B族维生素的RP-HPLC方法,VB1、VB2和VB6的含量分别为748-2679mg/kg、10-145mg/kg和41-253mg/kg,是文献报道的几倍到几十倍;皂苷含量的分光光度计法表明:随着生长时期的增加,皂苷含量逐渐降低,9月份采集的玛咖中皂苷含量最高;总生物碱的酸性染料比色法表明:不同采收时期的玛咖中生物碱含量有显著差异,11月份采收的玛咖生物碱含量最高,有利于实现对种植过程的监控,提高玛咖种植产量和质量。
(2)利用TLC方法对玛咖中的皂苷元和生物碱的种类进行了研究,发现不同玛咖形态类型的皂苷元和生物碱种类不同,但均含有一种相同的皂苷元和生物碱,生物碱的种类随着生长周期的增加而增多,12月份的玛咖形态类型中生物碱的种类相对较多。上述研究结果可用于监控玛咖种植过程、指导玛咖采收和提高玛咖质量。
(3)以鲜玛咖根为原料进行了丽江产玛咖多糖的提取工艺优化,在提取温度80℃,料液比1:20,提取时间30min时,玛咖多糖提取率和多糖纯度的实际测定值为5.84%和88.78%,与理论值基本吻合,为玛咖功能成分的提取分离及玛咖功能性新产品研发生产提供了依据。
(4)对不同玛咖形态类型的多糖分子量、单糖组成、红外谱图和抗氧化活性的研究结果表明:玛咖各形态类型多糖的分子量均小于100KDa;玛咖多糖主要由葡萄糖组成,其余单糖还有半乳糖、鼠李糖、阿拉伯糖、岩藻糖;不同形态类型的玛咖多糖均对超氧自由基具有明显的清除效果;且不同玛咖形态类型的多糖具有相同的红外谱图。
(5)进行了丽江产玛咖不同极性提取物的抗氧化活性和抑菌活性的研究,结果表明:玛咖不同极性的提取物均有较高的还原活性及对超氧自由基和DPPH自由基的清除作用;玛咖抗氧化活性与总酚含量成正相关,且正丁醇提取物的抗氧化活性最强;除水提物外,其他5种不同极性提取物均有一定的抑菌效果,为阐明其构效关系和不同新产品开发提供理论依据。
(6)对玛咖水提物和醇提物中的生物碱分别进行了分离纯化研究。确定了水提物中生物碱分离的填料、洗脱条件及最大上样量;首次利用薄层色谱纯化的方法从醇提物中分离得到了一种分子量为268的咪唑类生物碱,为玛咖质量检测及控制奠定了基础。
(7)利用内标法,建立了丽江产玛咖的化学指纹图谱,结果表明:玛咖各形态类型间的相似度均在0.88以上,所建立方法的精密性、稳定性和重复性良好,可用于玛咖种植、开发利用过程中质量实时监测和评价。