胡萝卜素

胡萝卜中含有大量的β-胡萝卜素，摄入人体消化器官后，可以转化成维生素A，是目前最安全补充维生素A的产品 （单纯补充化学合成维生素A，过量时会使人中毒）。它可以维持眼睛和皮肤的健康，改善夜盲症、皮肤粗糙的状况，有助于身体免受自由基的伤害。不宜与醋等酸性物质同时服用。

1929年，通过实验发现，缺乏维生素A的大鼠补饲β-胡萝卜素后能显著提高体内维生素A水平，从而证实了胡萝卜素能在体内转化为维生素A，发挥维生素A的作用，所以又称其为维生素A 原。

 到目前为止，至少已经有600种以上的天然类胡萝卜素（Carotenoids）被我们发现了，而其中有一小部分（如β-胡萝卜素等）会在体内转换为维生素A。而我们知道，南瓜和胡萝卜除了β-胡萝卜素之外，也含有大量的α-胡萝卜素。 胡萝卜素的化学结构上中央有相同的多烯链，根据存在于其两端的芷香酮环或基团的种类有α，β，γ，δ，ε等，西红柿红素等许多异构体。β-胡萝卜素在胡萝卜素中分布最广，含量最多。在众多异构体中最具有维生素A生物活性。在绿叶中与叶绿素共同存在，胡萝卜的根里也有很多，在氯仿中的最大吸收量为497-466毫微米。β-胡萝卜素不溶于水和醇，溶于苯，氯仿，二硫化碳等。α-胡萝卜素在绿叶和胡萝卜的根里与β-胡萝卜素共同存在，含量一般较少。其苯溶液的旋光度[α]18cd=+385°。在氯仿中的最大吸收量为485-454毫微米。γ-胡萝卜素在生物体内的分布则有限。在氯仿中的最大吸收量为508.5,475,446毫微米。 生理应用 维生素A与胡萝卜素的吸收过程是不同的。维生素A的吸收为主动吸收，需要能量，吸收速率比胡萝卜素快7-30倍。胡萝卜素的吸收为物理扩散性，吸收量与摄入量多少相关。胡萝卜素的吸收部位在小肠，小肠细胞内含有胡萝卜素双氧化酶，在其作用下进入小肠细胞的胡萝卜素被分解为视黄醛或视黄醇。 

人体吸收步骤 日常饮食中的胡萝卜素进入并贮存于机体，主要通过以下几个步骤： 

1、日常饮食中胡萝卜素在动物胃肠道中消化酶的作用下，从其蛋白质复合物中分离出来，在十二指肠与其它酯类物质一起经胆汁乳化后形成乳糜微粒； 

2、乳糜微粒向肠道吸收细胞刷状缘靠近以便被摄取，由小肠黏膜上皮细胞吸收；

 3、被吸收的胡萝卜素在小肠上皮细胞内立即被转移到细胞的一侧，一部分经双氧酶在中央或一侧裂解后转化为维生素A满足机体的需要； 

4、肝外组织利用酯蛋白脂酶的作用先于肝脏摄取胡萝卜素；剩下的部分和乳糜微粒一起释放进入淋巴和血液，以低密度脂蛋白为载体转运到肝脏；

 5、被肝脏摄入的胡萝卜素贮存于肝脏或者分泌入极低密度脂蛋白，低密度脂蛋白和高密度脂蛋白中的胡萝卜素被肝外组织摄取，并贮存于肝外组织。 

影响吸收的因素 

1、脂肪和脂肪酸：胡萝卜素是脂溶性的，脂肪对胡萝卜素起运输作用。日粮中脂肪的含量会影响胡萝卜素的吸收，日粮中的脂肪经胰酶和胆盐作用形成胶粒，胡萝卜素溶于其中而一同被吸收。脂肪可刺激胆汁分泌乳化脂肪，从而促进类胡萝卜素的吸收。 研究发现，牛体脂肪中油酸含量与胡萝卜素的含量间存在正相关。在灌注液中添加游离脂肪酸极显著促进了胡萝卜素的吸收，而且油酸的促吸收作用最大，添加脂肪酸后血清中维生素A 的浓度极显著提高。游离脂肪酸促进了胡萝卜素的吸收。日粮脂肪促进了细胞对胡萝卜素的吸收，提高了细胞内胡萝卜素断裂酶的活性，使胡萝卜素转化为维生素A。虽然许多不饱和脂肪酸对胡萝卜素的吸收也有促进作用，但比油酸弱，因为在肠黏膜细胞内存在一种脂肪酸结合蛋白，不饱和脂肪酸比胡萝卜素更易与脂肪酸结合蛋白结合，这种竞争性降低了胡萝卜素的吸收。人食用富含多不饱和脂肪酸的向日葵油时，胡萝卜素在小肠的吸收高于食用富含饱和脂肪酸的牛脂。 

2、胆酸盐：胆汁乳化脂肪，使脂肪变成小的胶粒，易在小肠的液态环境中吸收，从而促进溶解在脂肪中的类胡萝卜素的吸收。当胡萝卜素溶于胶体溶液，在无胆汁存在时胡萝卜素既不能被吸收也不能发生断裂生成酯，说明胆汁不仅起肠腔助溶作用，而且参与了胡萝卜素的吸收、断裂和酯化的全过程，并且胆汁促进类胡萝卜素的吸收无种间特异性。胆汁中起作用的物质是结合性的胆酸和胆盐，促吸收的最佳浓度为0.04~0.008 mol/L，浓度过高反而起抑制作用。

 3、维生素A ：日粮中维生素A 的含量也影响类胡萝卜素的吸收。已有研究表明，缺乏维生素A 会增加胡萝卜素的断裂。缺乏维生素A 时，小肠上皮细胞吸收胡萝卜素下降。但尽管小肠黏膜细胞吸收胡萝卜素的能力下降，但总的胡萝卜素吸收量却上升，这可能与淋巴吸收有关，这表明维生素A 缺乏可导致胡萝卜素的净吸收增加。

 4、其它因素：许多研究表明，碳氢类胡萝卜素与含氧类胡萝卜素如斑蝥黄，黄体素，西红柿红素之间存在着拮抗或协同作用。黄体素阻碍胡萝卜素的吸收，但并不影响胡萝卜素的断裂，当黄体素占优势时，这种阻碍作用非常显著,各种日粮纤维包括果胶，在日粮中高水平（5%-20%）会影响人体对胡萝卜素的利用率，而且果胶的影响作用大于纤维素，琼脂及谷物糠麸；日粮中蛋白质水平也影响胡萝卜素的吸收，蛋白质水平的提高有利于胡萝卜素断裂为视黄醛，从而有利于维持胡萝卜素梯度扩散；日粮中粗蛋白质含量充足可提高胡萝卜素加双氧酶的活性，此外，日粮中类胡萝卜素及适宜的Fe，维生素E 和含- SH 基的物质如谷胱甘肽，硫醇等，均有利于该酶活性的正常发挥。 

作用与功能

 1、维持皮肤粘膜层的完整性，防止皮肤干燥，粗糙；

 2、构成视觉细胞内的感光物质； 

3、促进生长发育，有效促进健康及细胞发育，预防先天不足。促进骨骼及牙齿健康成长；

 4、维护生殖功能；

 5、维持和促进免疫功能。数据介绍，胡萝卜具有预防和抑制肺癌的作用。胡萝卜所含的胡萝卜素进入人体后，会转化成维生素A。每一个胡萝卜分子可以转化成2 个维生素A 分子。 胡萝卜素是一种具有生理活性的物质，在动物体内可转化成维生素A，可治疗夜盲症，干眼病及上皮组织角化症；具有抑制免疫活性细胞过度反应，淬灭引起免疫抑制的过氧化物，维持膜的流态流动性，有助于维持免疫功能必需的膜受体状态，对免疫调节分子的释放起作用。通过上述机制，增强了淋巴细胞、巨嗤细胞或NK细胞等的抗肿瘤功能，尤其对肺癌、食道癌、鳞癌等有显著的预防和改善的效果，故具有防癌、抗癌、抗衰老作用，在医药工业上可做抗癌药；由于具有抵抗自由基的作用，对心血管病及其他慢性病有治疗作用。

主要作用 β-胡萝卜素是一种广泛存在于绿色和黄色蔬菜，水果中的天然类胡萝卜素。β-胡萝卜素由4个异戊二烯双键首尾相连而成，属四萜类化合物，在分子的两端各有1 个β-紫萝酮环，中心断裂可产生2 个维生素A 分子，有多个双键且双键之间共轭。分子具有长的共轭双键生色团，因而具有光吸收的性质，使其显黄色。β-胡萝卜素主要有全反式，9-顺式，13-顺式及15-顺式4 种形式。β-胡萝卜素有20 余种异构体，不溶于水，微溶于植物油，在脂肪族和芳香族的烃中有中等溶解性，易溶于氯仿，化学性质不稳定，易在光照和加热时发生氧化反应。 β-胡萝卜素可通过化学合成、植物提取和微生物发酵3 种方法生产，根据生产方式不同分为化学合成β-胡萝卜素和天然β-胡萝卜素两大类，大多数是化学品，由于天然β-胡萝卜素具有很好的抗染色体畸变，防癌作用以及较强的生理活性，天然β-胡萝卜素的价格是化学品的2 倍。 β- 胡萝卜素有维生素A源之称，是一种重要的人体生理功能活性物质。有关β- 胡萝卜素对人体作用的研究异常活跃。大量研究证实，β- 胡萝卜素的许多生物功能与人类健康有密切关系，其在抗氧化、解毒、抗癌、预防心血管疾病，防治白内障和保护肝脏方面的生理作用已被越来越多地证实并应用于疾病的预防和治疗。从前人工合成的β- 胡萝卜素多应用在食品，化妆品和保健品等领域中。随着毒理学和分析技术的不断发展，研究表明：尽管化学法合成的β- 胡萝卜素纯度相对较高，生产成本低，但产品容易掺入少量有毒化学物质，有导致染色体突变和致癌作用，而且与天然β- 胡萝卜素相比吸收效果太差；而天然β- 胡萝卜素具有抗癌防癌效果，不存在致癌物质，所以随着认识的不断提高，天然提取β- 胡萝卜素将在市场中占据主动地位。但由于β- 胡萝卜素的脂溶性质，使其应用范围受到了很大限制。有些研究通过皂化和乳化的方法增强β- 胡萝卜素的水溶性，但这一方式时间长，对β- 胡萝卜的稳定性有较大影响，成本也较高。天然β-胡萝卜素的提取，多采用的方法中存在的有机溶剂，有毒溶剂的残留问题一直限制着提取产物的使用，带来较多的食品安全和环境污染问题。而关于水溶性的β-胡萝卜素的提取也有相关的研究报导，但β- 胡萝卜素水溶性较差，通常在提取时还要借助酶的作用，所以成本高，应用性差。与常规提取方式比较，超声提取方法具有简便，提取率高，操作时间短等特点。因此，把超声提取法作为醇溶性β- 胡萝卜素提取的一种新途径，在这个领域中具有良好的应用前景。 应用 β—胡萝卜素作为一种食用油溶性色素，其本身的颜色因浓度的差异，可涵盖由红色至黄色的所有色系，因 此受到食品业相当热烈的欢迎。其非常适合油性产品及蛋白质性产品的开发，做食用橙色色素和营养强化剂，如：人造奶油、胶囊、鱼浆炼制品、素食产品、速食面的调色等。而经过微胶囊处理的β—胡萝卜素，可转化为水溶性色素，几乎所有的食品都可应用。另外，β—胡萝卜素在饲料、化妆品等方面有重要用途。

研究新发现 2000年开始胡萝卜素受到医学界空前的关注，原因是很多流行病学的调查说明：在膳食中经常摄取丰富胡萝卜素的人群，患动脉硬化、某些癌肿以及退行性眼疾等疾病的机会都明显低于摄取较少胡萝卜素的人群，很多动物实验也证明了这一观点。例如：眼睛的视力取决于眼底的黄斑，如果没有足够的β—胡萝卜素来作保护与支持，这个部位就会发生退行性的病变，也就是老化了，视力会衰退甚至最终发生夜盲。这种疾病多发于老年人，虽然医学界认为这是衰老的一种表现，但却同时指出这种退行性眼疾是可以通过摄取足够的β—胡萝卜素来预防的。这一重大发现让人们对胡萝卜素有了新的认识，认为它不仅是实现均衡营养所必需的物质，同时还有助于人们预防疾病、延年益寿，提升身体素质和生活质量。 在国外，β—胡萝卜素在维生素A、B、C、E等族中知名度最高，无人不晓，正如中国人都知道人参的滋补作用。国内外大量科研资料证实β—胡萝卜素防治癌症有确切疗效。机体内氧自由基泛滥不但会损害正常细胞，且常引起畸变而形成癌症，β—胡萝卜素恰恰是氧自由基最强的“克星”。科研证实，癌症病人血中β胡萝卜素远远低于正常人。癌症患者接受放疗和化疗时，β—胡萝卜素能降低其毒副反应。放疗能诱发产生氧自由基，而细胞微粒体膜完整性能阻止氧自由基产生，β—胡萝卜素能维护微粒体膜完整；化疗药物在杀灭癌细胞同时，可使正常细胞致突变，而β胡萝卜素有抗突变作用，从而减少其毒副反应。天然胡萝卜素内含80%β—胡萝卜素、10%α—胡萝卜素及10%其它胡萝卜素，在追求绿色食品的潮流中，天然胡萝卜素更受欢迎。 β-胡萝卜素，名字得自拉丁文的胡萝卜，属于天然化学物（例如胡萝卜素或类胡萝卜素）家庭的一员。 β-胡萝卜素在植物中大量地存在,令水果和蔬菜拥有了饱满的黄色和橘色。β-胡萝卜素也被用作食物（例如人造奶油）的着色剂。 β-胡萝卜素会被人体转换成维他命A。如果人体摄入过量的维他命A会造成中毒。所以只有当有需要时，人体才会将β-胡萝卜素转换成维他命A。这一个特征使β-胡萝卜素成为维他命A的一个安全来源。 和其他的类胡萝卜素一样，β-胡萝卜素是一种抗氧化物。食用富含β-胡萝卜素中的食物可以防止身体接触一种称为自由基的破坏分子。通过一个氧化的过程，自由基会对细胞造成伤害。长此以往，将有可能导致人体患上各种各样的慢性疾病。 一些研究表明从日常饮食中摄入足量的β-胡萝卜素可能减少患上两种慢性疾病的危险 ——心脏病和癌症。