玛咖(Lepidium meyenii Walp.,Maca)是十字花科独行菜属一年生草本植物,原产地为秘鲁安第斯山脉(Andes,Peru),近年来在我国云南、新疆、吉林等地相继引种成功,并已在云南形成大规模种植及产业化发展态势。玛咖具有改善性功能、提高生育力、抗疲劳等作用,传统上被用做性欲激活剂,具有“植物伟哥”的美名,与治疗性功能的其他药物相比具有安全无副作用的优势。但我国云南产玛咖因良莠不齐的质量及粗糙的生产加工方式使其产业化发展面临巨大威胁。目前国内外关于玛咖的研究日益增多,国外已有较广泛研究,主要集中于秘鲁产玛咖的不同提取物对小鼠性功能的作用效果方面,且已有关于玛咖的人体实验研究,但这些研究均较为片面,缺乏一个系统全面的评估,且对玛咖改善性功能的作用机理尚未明确。国内对玛咖的研究仍较落后,大多集中于玛咖中活性物质含量分析,不同提取物对性行为的影响等基础层面,针对云南产不同颜色及产地玛咖的作用效果缺乏对比研究,对不同粒度玛咖干粉及干粉与提取物之间的效果差异仍缺乏数据。同时,几乎没有人关注玛咖对肠道环境方面的影响。本文以研究玛咖对雄性小鼠性功能与肠道的影响为主要目的,横向对比云南丽江、会泽、秘鲁三个产地,纵向对比黑、紫、黄三种颜色玛咖的作用效果差异,筛选出效果最好的玛咖产地及颜色品种,再以该玛咖品种为基础,由性功能、肠道两方面进一步对比不同粒度(80、150、375、750目)的玛咖干粉及其水、醇提取物对雄性小鼠的影响,为探究玛咖改善性功能的作用机理和对肠道的影响提供研究参考,为云南玛咖的精深加工及天然保健产品开发提供实验数据。主要研究结果如下:(1)不同产地、颜色玛咖对雄性小鼠性功能的影响以丽江产黑、紫、黄色玛咖、会泽产黑色玛咖、秘鲁产黑色玛咖干粉(150目)为研究对象,西地那非为阳性对照物,通过灌胃4周的方式,探究其对雄性小鼠性功能方面的影响。研究结果表明:(1)在性行为方面,与空白对照组相比,不同产地玛咖均能显著缩短小鼠捕捉潜伏期(CL)(p<0.01)和插入潜伏期(IL)(p<0.05);云南产玛咖对缩短骑跨潜伏期(ML)、射精后间隔(PEL),增加骑跨次数(MT)效果更好(p<0.05),其中又以会泽黑玛咖效果最好,因其CL、ML、IL、PEL差异均极显著(p<0.01)。同时,云南丽江黑、黄玛咖在捕捉(CT)、骑跨(MT)、插入次数(IT)方面的效果更突出。与阳性对照组相比,丽江、会泽黑玛咖效果也较好,PEL差异极显著(p<0.01),IL、ML差异显著(p<0.05)。(2)在生殖器官脏器指数方面,各玛咖试验组的肾脏、睾丸、附睾、精囊脏器指数相对空白、阳性对照组均无显著变化(p>0.05)。(3)在血清激素水平方面,与空白组相比,丽江、会泽黑玛咖与阳性对照组试验小鼠的血清NO浓度极显著增加(p<0.01),但各实验组对血清睾酮均无显著影响(p>0.05)。(4)在睾丸抗氧化性及精子数量、活度方面,与空白组相比玛咖能显著增强睾丸中SOD酶活性,降低MDA含量,丽江、会泽黑玛咖效果最好,SOD、MDA差异均极显著(p<0.01)。阳性对照组也能增加SOD酶活性(p<0.05),但效果只好于丽江紫玛咖,且对MDA无影响(p>0.05);玛咖对睾丸细胞的抗氧化作用使得精子数量及精子活动均极显著增加(p<0.01),与抗氧化作用趋势一致,其中丽江、会泽黑玛咖精子数量及活度最好,与空白组差异极显著(p<0.01)。西地那非对此无显著影响,精子数量与活度均与空白组无显著差异(p>0.05)。(5)对小鼠脑部单胺类物质测定表明玛咖能通过增加脑部5-羟色胺含量来增强性欲,丽江紫玛咖效果最显著(p<0.05),但它们对多巴胺含量均无影响,阳性对照组对脑多巴胺、5-羟色胺均无影响。(6)玛咖能改善雄性小鼠阴茎组织勃起结构,与空白组相比,玛咖组小鼠阴茎海绵体中白膜厚度较低,胶原纤维含量较少,海绵体排列更紧密有序,特别是会泽黑玛咖组,其海绵窦间隙呈网状,更有利于阴茎勃起。阳性对照组阴茎海绵体排列松散,与空白组相比白膜厚度更厚。根据以上研究,玛咖对性功能作用总体效果大小总体对比效果排序为:会泽黑玛咖>丽江黑玛咖>丽江紫玛咖>秘鲁黑玛咖>西地那非>丽江黄玛咖;不同产地效果排序为:会泽>丽江>秘鲁;不同颜色效果排序为:黑色玛咖>紫色玛咖>黄色玛咖。玛咖与西地那非均能增加血清NO含量,对睾酮无显著影响,但玛咖对睾丸、精子、阴茎均有保健效果,西地那非并无显著效果,玛咖显示出更全面、综合的性功能保健效果。(2)不同粒度玛咖干粉及其水、醇提取物对雄性小鼠性功能的影响以筛选出的对性功能综合效果最好的会泽黑玛咖为原材料,探究不同粒度(80、150、375、750目)玛咖干粉及其水(W)、醇提取物(E)灌胃雄性小鼠4周后,对其性功能的作用效果。研究结果表明:(1)在性行为方面,与空白对照组相比,玛咖干粉对CL、ML、IL的缩短效果,EL的延长效果随玛咖粒度的增加而增加,其中375目与750目玛咖的效果无统计学意义,W、E组效果次之,150、80目效果最差。在CT、MT、IT方面,375目玛咖的效果更好(p<0.01),但对缩短PEL方面(p<0.05)不如其他粒度玛咖干粉(p<0.01)。而W组在CT、MT、PEL上效果均优于E组及80、150、750玛咖干粉组,低于375目组。与阳性对照组相比,玛咖组在IL上显著缩短(p<0.05),750、W组在EL上差异显著增加(p<0.05),375目在CT、IT方面增加显著(p<0.05),750目对IT增加显著(p<0.05)。(2)在生殖器脏器指数方面,与空白组相比,各实验组肾脏、睾丸、精囊及附睾脏器指数均无显著差异,表明玛咖良好的安全性。但在睾丸脏器指数上,375目玛咖组增加较多,阳性对照组反而有所降低,两组差异显著(p<0.05)。(3)在血清激素水平方面,与BC组相比,其效果趋势同(1)一致,各实验组对血清睾酮均无显著影响(p>0.05);但750、W组(p<0.01)及150、375、PC组(p<0.05)血清NO显著增加。与PC组相比,750目血清NO显著增加。(4)玛咖能显著增强小鼠睾丸抗氧化活性,与BC组相比,各实验组(除E、PC组外)能显著增强SOD酶活性(p<0.05);80目(p<0.01)及150、375、W组(p<0.05)能显著增强CAT酶活性;W组(p<0.01)、80目组(p<0.05)显著增强GSH-Px酶活性;375、150、80目、W组总抗氧化酶活性显著增加(p<0.05)。W、375组(p<0.01)及150、750、E组(p<0.05)降低MDA效果显著。与PC组相比,W组(p<0.01)及80目组(p<0.05)GSH-Px酶活性显著增加,375、150、80目、W组总抗氧化酶活性显著增加(p<0.05),MDA含量无显著差异(p>0.05)。对睾丸抗氧化性的效果差异与增加精子数目与活性方面的效果一致,效果大小排序为:375>150>W>80>750>E>PC>BC。(5)(5)对脑部单胺类物质的研究中表明,同(1)一致,玛咖干粉及水、醇提取物均不影响脑部DA含量(p>0.05),150、375、750目玛咖干粉及W组能增加小鼠脑部5-HT含量,与空白、阳性对照组差异显著(p<0.05),西地那非对DA、5-HT均无显著影响(p>0.05)。(6)在阴茎组织方面,375、W组小鼠阴茎组织海绵窦空腔最明显,海绵体排列紧密有序,有利于阴茎血液充盈勃起,从而使其阴茎持久度增强,射精潜伏期延长。750目组阴茎中的白膜较厚,胶原蛋白较多,这可能是其在性行为频次中表现不如375目组的原因。根据以上研究,对小鼠性功能综合效果大小排序为:375目玛咖干粉>750目玛咖干粉>玛咖水提取物>玛咖醇提取物>150目玛咖干粉>西地那非>80目玛咖干粉。(3)不同粒度玛咖干粉及其水、醇提取物对雄性小鼠肠道的影响通过对不同粒度(80、150、375、750目)会泽黑玛咖干粉及其水(W)、醇提取物(E)在灌胃雄性小鼠4周后,探究不同粒度玛咖干粉及玛咖不同方式提取物对小鼠肠道的影响。研究结果表明:(1)与BC组比较,玛咖干粉(除750目外)对小鼠摄食量有极显著降低作用(p<0.01)。W、E组试验小鼠的体重增加量极显著低于BC、PC组(p<0.01),W组小鼠的摄食量显著降低(p<0.05)。(2)玛咖干粉及提取物均能促进小鼠盲肠组织生长,增加盲肠壁重量及内表积。与BC组比较,PC、E组盲肠壁质量和PC、W、E组盲肠壁表面积显著增加(p<0.05)。总体上750目干粉效果优于其他干粉试验组,水、醇提取物组效果优于干粉组。(3)在粪便含水率及pH值方面,与BC组比较,干粉组能显著提高粪便含水率(p<0.05),降低pH值(p<0.01),效果强于W、E组,W组pH值反而有所上升。(4)玛咖干粉及提取物能增加粪便中短链脂肪酸含量,减少肠道中有害菌数目。其中750目玛咖干粉及W、E组短链脂肪酸含量最高。根据以上研究,对小鼠肠道健康总体效果大小排序为:750目玛咖干粉>玛咖醇提取物>西地那非>玛咖水提取物>150目玛咖干粉>375目玛咖干粉>80目玛咖干粉,这与其改善性功能效果大小顺序有一定的差别。综上,玛咖对雄性小鼠性功能具有较强的改善作用,并且是多方面、多角度共同作用的结果,即是通过增加血清NO、脑部5-羟色胺水平,改善阴茎组织结构来显著改善性行为,缩短潜伏期,增加性行为频次;通过增强睾丸抗氧化性以显著增加精子数目与精子活度。玛咖不同产地、颜色及加工方式对小鼠性功能及肠道产生的影响不同:在性功能方面,以会泽黑玛咖375目干粉或水提取物的效果较好,而在肠道方面,以会泽黑玛咖750目干粉或水、醇提取物的效果较好。