一、玛咖是什么
在人类回归大自然的国际潮流中，世界各国均已意识到天然药物巨大的医疗价值和市场潜力。南美洲的安第斯山区因其具有丰富的传统野生药用植物资源而受到广泛的关注，其中起源于该地区的玛咖“Maca”（Lepidium meyenii Walp.）成为具有食疗保健作用的代表作物。南美珍稀植物玛咖更是有“秘鲁国宝”或“秘鲁人参”的美誉，在近10多年来，逐渐成为全球药食两用植物开发的热点，各国针对它开展的科研及其应用已日趋成熟。
玛咖是什么：玛咖为十字花科（Brassicaceae）独行菜属（Lepidium）一年生草本植物，原产于秘鲁海拔4000m以上的安第斯山区，可在无肥料、缺氧、昼夜温差大、长期冰封的独特环境下正常生长。“Maca”是植物Lepidium meyenii的英文俗称，同时玛咖在营养成分和增强精力、耐力的功效方面可以与人参媲美，因此又常被称为“Peruvian Ginseng（秘鲁人参）”。除了上面两个英语俗名，玛咖还有更多的盖丘亚族语（Quechua，南美印第安人的一大分支）和西班牙语俗称，包括maka，maca-maca，maino，ayak chichira，ayak willku等。“玛咖”是英文Maca的中文音译，常见的中文音译还有“玛卡”或者“马卡”。
玛咖有悠久的历史，早期的记载表明，5800年前在南美就发现过玛咖。数千年来，作为当地土著居民的重要食物来源之一的玛咖，因其具有丰富的营养价值和药用功效，尤其是在增强精力和生育力等方面的功能，被人们视为安第斯山神赐予的珍贵礼物。而且早在2000多年以前，玛咖就被Junín湖畔的San Blas地区土著居民种植。16至17世纪，玛咖在南美的种植面积还比较大，那时候从南美北部的委内瑞拉到南部的阿根廷，都还有广泛的种植，但由于玛咖在生长中吸取了大量的土壤养分，原始耕作情况下，玛咖根采收后的土地需要休耕数年才能再次种植，而且为了躲避战争，大多数掌握玛咖种植技术的印加人都向海边迁移。因此，至20世纪早期，玛咖种植日渐减少，在其原产地只有760亩左右的种植面积，分布于一个比较狭小的区域，主要位于秘鲁胡宁（Junín）和帕斯科（Pasco）地区的suni和“Puna”生态区，那里为秘鲁安第斯山区中部，海拔达到3500～4450m。玛咖一度几乎濒临绝种，被国际上列为濒危植物。直到1982年，在联合国粮农组织（FAO）和国际植物遗传资源研究所（IPGRI）等国际组织的努力下，这种珍贵的植物才得以逐步推广，嘉惠世人。此后，FAO等国际组织又先后多次向各国推荐种植和食用玛咖，并指出玛咖是一种营养丰富的安全食物，可以解决多种因营养不足引起的健康问题。
南美当地人种植玛咖的主要目的是获得可食用的根，玛咖根鲜用时可与肉或其它蔬菜一起炒熟食用，晒干后则用水或牛奶煮熟即可食用，把玛咖根与蜂蜜和水果一起榨成汁作为饮料在当地也很流行，此外玛咖浸泡在酒中可获得具有滋补作用的玛咖酒，而玛咖叶不仅可以制成茶叶，鲜叶由于其特殊滋味还能用于沙拉。但更多的玛咖被晒干作为商品交换或者贮藏起来（可存放数年），还可以加工成玛咖根粉后做面包和饼干。中等大小的黄色、紫色玛咖根最受当地人的喜爱，因为其中纤维含量低，更脆更甜更富营养成分。传统上认为玛咖除了富含营养外，更是一种壮阳剂，它能增强性能力，也能增强生育能力，西班牙殖民者就在占领南美初期遇到高原上马匹不能生育的难题，后来得到当地人的建议开始用玛咖喂食他们的马匹，结果就解决了马匹在高原上不育的问题。
长期以来，玛咖被认为能增强精力、提高生育力、促进性欲，同时玛咖还被宣称可应用于风湿症、呼吸疾病、抑郁症、贫血症、骨质疏松症、癌症、女性更年期综合征等病症的治疗。长期食用玛咖的当地居民身体强壮，对疾病的抵御力强，据统计有80%的当地居民常年不用去医疗站治病，从这一方面也看到，FAO等国际组织从其传统营养价值和功效出发推荐世人食用玛咖是有很强依据的。然而，传统的玛咖功效能否通过现代科研得到验证，玛咖还有哪些未被发掘的功效，这是自1980年玛咖受到广泛关注以来，各国研究者开展玛咖研究的一些重要内容。
二、神奇植物玛咖的功效
早期的秘鲁科学研究者Chacón G等人对玛咖的营养成分和功效作用进行过初步的研究，初步验证了玛咖在提高哺乳动物生育力、抗疲劳、抗抑郁等方面具有一定作用，并从其中发现了被命名为“macaina”的4种活性生物碱和芥子油苷（glucosinolates），但玛咖得到国际植物学家和医药研究者的普遍重视是从20世纪80年代开始，特别是90年代中期意大利人Dini A等发表了对玛咖干根的组成成份分析之后，随着现代分析和药效药理技术日益成熟，玛咖的植物化学分析、功效、毒理以及临床研究在20世纪90年代末有了较大发展。玛咖中发现了新植物化学成分玛咖酰胺(macamides)和玛咖烯（macaenes）以及一些结构独特的生物碱，芥子油苷及其异硫氰酸苄酯也被系统的分析，从而玛咖在提高生育力、促进性欲等方面的功效研究以及临床研究也不断的深入。现代科研揭示的玛咖功效价值得到国际医药公司和营养保健品公司的广泛关注，越来越多的玛咖产品如MacaPure、Vimaca、IMPERIAL GOLD MACA、SuMACA等从美国、秘鲁、日本等国纷纷推出，产品功能以增强精力、改善性功能和缓解女性更年期综合症为主，玛咖完成了由传统食品到“性欲刺激剂”的转变。而且玛咖产品的形式也由早期的玛咖干粉、玛咖酒、玛咖饮料等向玛咖胶囊、玛咖片剂、玛咖浓缩口服液、玛咖复方保健品等第二代玛咖产品发展，玛咖迅速成为国际医药保健品市场中的一颗新星，受到广大消费者尤其是中老年人群、体育运动员、健美爱好者、女性更年期综合征患者的广泛喜爱。
1.增强生育力：
玛咖增强生育力作用是其最早期的传统功效之一，自上世纪90年代以来，玛咖在提高哺乳动物和鱼类生育力方面的作用已有许多报道，如在几内亚的猪饲料中加入6%～10%的玛咖，可以发现产崽率提高36%～45%，猪崽出生重量提高40%～73%；2000年Canales M等人开展了玛咖对小白鼠及其后代的营养评价研究，该研究对瑞士小白鼠进行了两代观察，验证了玛咖传统宣称的营养特性，推测了玛咖提高生育力与玛咖的营养特性密切相关。
最近10年，研究者们陆续从促进卵泡、改善受孕率、产仔数、睾丸功能、精子发生、孕酮水平、精子保护等方面对玛咖提高生育力作用进行了研究，结果验证了玛咖对雌雄哺乳动物，甚至对人的生育力确实具有促进作用，而且是对男性女性均有作用。2003年Oshima M等人通过激素水平揭示了玛咖影响雌鼠生育力的机理，他们研究了玛咖粉对雌鼠血清中雌二醇、孕酮水平以及胚胎植入率的影响，结果发现服用玛咖显著增加雌鼠孕酮水平，可是雌二醇和胚胎植入率都没有显著变化；2005年Ruiz-Luna AC等人证明了玛咖能够增加成年雌鼠的产仔数，指出玛咖虽然对胚胎植入位点和生殖指数没有显著变化，但在出生和出生后4天的每窝产仔数方面，玛咖组显著高于对照组，而且在切除卵巢雌鼠试验中，与对照组比较，喂食玛咖组显著增加子宫重量。
玛咖提高生育力最大的一个功能特色是玛咖不仅对女性生殖功能会产生作用，也能通过影响男性的生殖参数而增加生育力。Gonzales GF等人在这方面进行了大量的工作，包括2001年分别进行了玛咖对小鼠和成年男性的精子数影响研究，他们发现玛咖水提物对雄性大鼠睾丸及其附睾具有增重作用，精囊虽然没有增重，但生精小管的第IX～XⅣ阶段（有丝分裂发生阶段）的长度和频率都增长，从而刺激雄鼠的精子发生；人体试验中，通过精液分析发现服用玛咖可以增加每次射精的精液量，精子数量，活动精子数，精子活力，但血液中激素LH、FSH、PRL、T、E2没有因为服用玛咖而改变。该研究小组在随后几年进一步研究了玛咖对男性生育力的作用，结果表明玛咖乙醇提取物能够激活雄性大鼠精子发生的发作和进行，同时发现不影响睾丸激素水平；2004年则证明了玛咖水提物能够对抗由于急性海拔升高引发的精子发生障碍；2005年又证明了玛咖水提物能够对抗有机磷酸酯杀虫剂（文中采用malathion）诱导的小鼠精子发生破坏，增加精子发生。
2.改善性功能、促进性欲：
玛咖之所以从南美众多药草中脱颖而出，除了其温和的滋补作用外，其宣称的具有增强性功能的作用，也是非常重要的一个因素。随着伟哥Viagra这类改善性功能的化学类药剂在市场大张旗鼓，人们对这些药剂的副作用表示担忧，于是国际医药公司都在寻找更为安全的助长男性性功能的药物，而具有各种生理功效的天然植物药物甚至药食两用植物的安全性是得到人们广泛认可的，在国外号称“天然伟哥”的药食两用植物玛咖自然而然的被推上了国际市场。
2000年Zheng BL等人发表了关于玛咖脂溶性提取物对大鼠和小鼠性行为的影响的文章，该文评价了口服玛咖脂溶性提取物（MacaPure M-01和M-02）对小鼠完全插入次数和交配次数，及其对勃起功能障碍大鼠的勃起潜伏期的影响，结果各项性行为参数均表明了玛咖具有显著的促进性欲作用。2001年，Cicero AFG等人研究了急性喂食玛咖及其慢性喂食玛咖对大鼠性行为的影响，得到了与Zheng BL等人相类似的结果。2002年Cicero AFG等人进一步研究了用玛咖已烷、甲醇、氯仿提取物亚急性灌胃无性检验大鼠对它们性功能参数的影响，结果发现玛咖已烷提取物在增强大鼠性功能参数方面要比甲醇、氯仿提取物更加有效。与Cicero AFG同组的研究者进行了已烷提取物以及甲醇提取物中植物化学成分的分析，他们在已烷提取物中研究者发现了高含量的异硫氰酸苄酯（5.1%左右）和间甲氧基异硫氰酸苄酯（1.8%左右）。因此己烷提取物中的玛咖酰胺和异硫氰酸苄酯类物质很可能与玛咖改善性功能有关，但至今没有更进一步的研究能将玛咖改善性功能的物质基础确定。
玛咖中还有β-谷甾醇、精氨酸、糊精这些已经确认具有促进性欲、增加能量和增强勃起的物质。最近几年，玛咖在对性欲的促进作用以及对人体的激素调节作用也被研究。2002年Gonzales GF等人进行了玛咖对健康成人性功能评价及其体内激素水平检测，结果发现玛咖性欲增强作用与睾丸激素和雌二醇水平无关。2003年他们继续发表了玛咖对健康男性激素水平的系统分析，结果与对照组比较，服用玛咖1.5 g/d或者3.0 g/d达12周，对血清中的FSH、LH、PRL、17-OHP、T、E2没有任何影响。睾丸激素的增加会增大男性患前列腺癌的几率，而正常人体内激素的异常波动也常被看成体内机能失衡的表现。因此以上两项研究对玛咖的安全性来说是个好的结果，但对玛咖增强性功能的机理揭示则增添了难度。
3.抗疲劳、增强免疫力、增强精力和耐力的作用：
传统上玛咖被视为具有增强精力的作物，也被称为“秘鲁人参”，玛咖中有很多具有抗疲劳作用的物质，例如高蛋白、高含量的支链氨基酸、矿物质锌、果糖等。玛咖早期研究中也采用游泳试验证明了玛咖的抗疲劳作用。1999年Miura T等发表了玛咖对抗低血糖作用的研究，研究表明通过喂食玛咖可以对抗血糖降低，而且文中指出低血糖是影响运动亏空和耐力下降的信号，玛咖抗低血糖作用对运动员抗疲劳和增加耐力具有促进作用。
4.抗抑郁、抗压力作用：
玛咖早期研究中也采用小鼠电击压力恢复试验证明了玛咖的抗压力作用。而最近一份研究则证明了玛咖可以通过削弱束缚应激而恢复体内平衡，研究采用大鼠冷束缚应激溃疡模型评价了玛咖甲醇提取物对抗压力的活性，指出该提取物能够消弱甚至消除由压力导致的体内平衡的变化，指出玛咖提取物能减少或者消除压力诱导的溃疡，提高肾上腺酮水平、以及恢复由压力导致的血糖水平降低、肾上腺重量增加等，同时它能消除压力导致的血浆FFA降低。
5.调节内分泌、缓解更年期综合症：
很多玛咖保健品宣称可以缓解女性更年期综合征，可以作为化学合成雌激素的替代品，芥子油苷及其分解产物异硫氰酸苄酯、甾醇成为可能的活性成分，但还需要验证。2004年，Lowicka A等人研究了玛咖对卵巢去除小鼠的抗抑郁样作用，结果表明玛咖对切除卵巢大鼠具有抗抑郁样作用和镇静活性（但并没有抗焦虑作用），对可的松及其促肾上腺皮质激素的降低作用也验证了这个结果，因此玛咖可以考虑用于缓解更年期综合征中的抑郁症状。本实验室的张永忠博士也在其博士论文指出玛咖可以用于缓解更年期综合征中的骨质疏松症状。另外最近有研究发现玛咖对绝经后妇女的荷尔蒙平衡有帮助。
6.抗氧化作用:
Gins MS等人对玛咖进行了抗氧化研究，并指出玛咖醇提取物中含有VC（干根提取物中含7.0%）、类胡萝卜素（0.85%）、类黄酮（0.55%），能够起到抗氧化作用。有研究者用ONOO-、DPPH、H2O2以及去氧核糖降解的抑止作用来评价玛咖的水提液抗氧化作用，玛咖的细胞保护能力通过用ONOO-或者H2O2处理的巨噬细胞RAW 264.7来评价，结果表明玛咖具有清除自由基的能力以及保护细胞DNA、对抗氧化压力的功效，该研究通过HPLC检测到玛咖水提取物中的儿茶酚含量为2.5 mg/g，但相对绿茶中儿茶酚含量145 mg/g，玛咖中儿茶酚含量则相当低，于是作者推测可能是玛咖水提物中芥子油苷及其分解产生的异硫氰酸酯类物质在起作用。此外还有研究者发现了玛咖中含有低聚糖和缩氨酸，并指出这两种物质是玛咖中具有临床抗氧化作用的细胞兴奋剂。最近，有研究者用正己烷提取物、二氯甲烷提取物、乙酸乙酯提取物、甲醇提取物进行了抗氧化能力体外测试，结果表明只有甲醇提取物可以抑制DPPH自由基，表现出抗氧化活性。该实验忽略了水提取物可能具有的抗氧化活性，本实验室的梅松硕士就从玛咖中提取到了具有抗氧化性的活性多糖。但这些实验至少说明玛咖抗氧化活性成分主要是一些极性比较大的物质。
7.抗肿瘤、抗癌作用：
玛咖传统上宣称具有抗癌的活性，而研究表明芥子油苷及其异硫氰酸酯类物质具有对抗多种癌症的功效，苄基芥子油苷和间甲氧基苄基芥子油苷对很多肿瘤尤其是胃肠系统的肿瘤具有良好预防作用，烯丙基异硫氰酸酯和苯基异硫氰酸酯对肺部肿瘤转移具有抑止作用。但玛咖抗癌的活性成分是否为芥子油苷及其分解产物却没人专门去研究。2005年Gonzales GF等人研究了玛咖对前列腺癌的预防作用，结果表明红色玛咖能够显著减少大鼠前列腺的长度，同时可以阻止由睾丸激素庚酸盐诱导的前列腺增生。另外一项研究是基于玛咖中新发现的生物碱——咪唑生物碱lepidiline A和lepidiline B，研究者对两种生物碱进行了体外抑制癌细胞试验，结果发现lepidiline A仅能对人卵巢癌细胞FDIGROV具有抑制作用(ED50 7.39μg/mL)，而lepidiline B则显示了对多种癌细胞的细胞毒性，包括人膀胱癌细胞UMUC3、人胰腺癌细胞PACA2、人胸腺癌细胞MDA231以及人卵巢癌细胞FDIGROV（ED50分别为6.47、1.38、1.66和5.26μg/mL）具有抑制作用。
8.在中枢神经系统中充当神经调节器作用：
玛咖甲醇提取物含有生物碱(1R,3S)-1-甲基四氢-β-咔啉-3-羧酸，这类物质被报道执行很多作用于中枢神经系统的生物功效。在过去20年里，人们对具有生物活性的四氢-β-咔啉投入很大关注，具体说来它在中枢神经系统中充当神经调节器作用。它似乎可以抑制MAO和MA摄取，抑制苯(并)二氮卓(用于制造各种
镇静药)受体，并在酒精中毒病理学中起到重要作用。同时一些四氢-β-咔啉物质还是诱导突变物的协同物质或者前体，在体外能诱发神经元细胞的凋亡，而且还能激发产生内毒素。基于这些生物碱常出现在食物中，引发了人们的关注。
9.抗菌作用：
在研究玛咖的挥发油成分中，研究者同时对挥发油进行了植物性毒性、杀灭蓝细菌活性、抗白蚁活性检测，结果发现该挥发油相对于绿藻类Selenastrum capricornutum、藻青菌Oscillatoria perornata具有选择性杀灭作用，100μg/mL时具有完全抑止作用。玛咖挥发油对台湾地下白蚁Coptotermes formosanus的杀灭作用并不显著，在1%浓度对白蚁摄食起到抑止作用。
10.抗运动中的血糖下降：
1999年Miura T等发表了玛咖对抗低血糖作用的研究，研究表明通过喂食玛咖可以对抗血糖降低，而且文中指出低血糖是影响运动亏空和耐力下降的信号，玛咖抗低血糖作用对运动员抗疲劳和增加耐力具有促进作用。
11.抗骨质疏松、抗风湿等部分传统功效的作用：
通过以上现代药效药理实验甚至临床实验，很多玛咖的传统功效被验证如提高生育力、增强性功能、增强精力和耐力、抗癌、抗骨质疏松等，同时还发现了一些传统上没有发现的活性，如抗氧化、抗菌等，虽然玛咖抗风湿等部分传统功效还没有实验验证，但这些实验对推动玛咖的开发上起到了非常积极的意义。而如果要进一步揭示玛咖功效机制，对玛咖的植物化学进行研究是非常重要的，通过对植物化学成分进行分组提取，分离鉴定，并通过具体的功效实验模型进行筛选，就可以深入了解玛咖起功效的成分或者部位，揭示玛咖功效机制，为开发疗效更好、副作用更小的玛咖医药保健品奠定基础。
12.抗贫血的作用等。
三、关于玛咖的相关研究总汇
开展玛咖的功效研究与开展玛咖的功效物质基础研究对于揭示玛咖的功效机制、研发功效更显著的玛咖新产品是非常重要的。
梅松硕士进行了玛咖改善性功能的部位筛选和玛咖多糖的抗氧化作用研究；
张永忠博士开展了玛咖醇提取物治疗骨质疏松征和女性更年期综合征的研究；
孙友平硕士、程华博士开展了玛咖植物组织培养和引种栽培等方面的研究；
华中科技大学的MAKA研发中心开展了玛咖系统的营养成分分析、次生代谢物质鉴别分析、主要功效物质玛咖总生物碱及其芥子油苷的提取分离和快速定量分析、玛咖咪唑类生物碱的制备工艺及结构鉴定等工作；
华中科技大学的MAKA研发中心为了对玛咖进行鉴别和品质分析，还开展了玛咖及其功效物质提取物的红外、气相指纹图谱分析；
华中科技大学的MAKA研发中心为了对玛咖食用安全性进行研究，还进行了玛咖的毒理学研究包括急性毒性、遗传毒性和慢性毒性实验；
华中科技大学的MAKA研发中心进行了部分玛咖功效的验证包括玛咖抗疲劳与玛咖增强免疫作用。
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