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胡蘿蔔素(carotene),是多種類胡蘿蔔素烴,主要存在於深綠色或紅黃色的蔬菜和水果中,胡蘿蔔素在動物體內可轉變成視黃醇(維生素A)和視黃醛(維生素A醛),在保護視力方面具有重要功效,但其在人類腸道中的吸收利用率很低。

1 胡蘿蔔素 -簡介

胡蘿蔔素富含胡蘿蔔素食物及其分子結構

胡蘿蔔素(Carotene)是指若干種相關的不飽和烴,分子式為C40Hx,由植物合成,但動物不能製造。

胡蘿蔔素是橙色的光合色素,使許多蔬菜和水果帶有橙色,例如甘薯或者哈密瓜,也是乾枯的樹葉顯示橙色的原因。乳脂與黃油的黃色也是由於低濃度的胡蘿蔔素。那些把有顏色的胡蘿蔔素轉化為無色的類維生素A的能力較弱的雜食動物,例如人類或者雞,具有黃色的體脂肪,這是因為其攝入的植物性膳食中的類胡蘿蔔素存儲在體脂肪中。

在光合作用中,胡蘿蔔素具有重要作用,能傳遞葉綠素所吸收的光學能量。胡蘿蔔素吸收了光合作用中產生的單態氧的能量,從而保護了植物的組織。

1929年,Moore通過實驗發現,缺乏維生素A 的大鼠補飼β-胡蘿蔔素后能顯著提高體內維生素A水平,從而證實了胡蘿蔔素能在體內轉化為維生素A,發揮維生素A的作用,所以又稱其為維生素A原。

2 胡蘿蔔素 -化學結構

胡蘿蔔素各種顏色的胡蘿蔔。白色和淡黃色胡蘿蔔β胡蘿蔔素含量較低,而紅色或者紫色來自花青素等其他色素。市場上常見的橙色,紅色和紫色胡蘿蔔β胡蘿蔔素含量相差不多。

胡蘿蔔素的化學結構上中央有相同的多烯鏈,胡蘿蔔素分子是包含40個碳原子的多不飽和烴,包含的氫原子數隨胡蘿蔔素的種類不同而不同,不包含其它的化學元素。某些種類的胡蘿蔔素的分子的一端或兩端為烴環。

胡蘿蔔素對於人眼視覺來說都是有顏色的,這是由於其分子內形成了廣泛的共軛雙鍵系統。胡蘿蔔素結構上是四萜烯,這意味著可以從4個10碳萜烯生物合成胡蘿蔔素,或者說胡蘿蔔素從8個5碳異戊二烯單元形成。

根據存在於其兩端的芷香酮環或基團的種類有α,β,γ,δ,ε,番茄紅素等許多異構體。胡蘿蔔素的家族共有600多個成員,其中大概50種是食物中常見的,由於它們都是烴類,不含氧原子,因此是脂溶性的,不溶於水。

1、β-胡蘿蔔素

在胡蘿蔔素中分佈最廣,含量最多。在眾多異構體中最具有維生素A生物活性。在綠葉中與葉綠素共同存在,胡蘿蔔的根里也有很多,在氯仿中的最大吸收波長為497-466納米。β-胡蘿蔔素不溶於水和醇,溶於苯,氯仿,二硫化碳等。

2、α-胡蘿蔔素

在綠葉和胡蘿蔔的根里與β-胡蘿蔔素共同存在,含量一般較少。其苯溶液的旋光度[α]18cd=+385°。在氯仿中的最大吸收波長為485-454納米。

3、γ-胡蘿蔔素

在生物體內的分佈則有限。在氯仿中的最大吸收波長為508.5475446納米。

3 胡蘿蔔素 -食物來源

胡蘿蔔素胡蘿蔔
富含胡蘿蔔素食品有:甘薯 、胡蘿蔔 、黃綠蔬菜及黃色水果,如菠菜 、豌豆苗 、青椒 、生菜 、馬鈴薯 、西蘭花 、哈蜜瓜 和冬瓜 等等。

這些食物如果與脂肪一起烹飪,會提高胡蘿蔔素的吸收率。因為胡蘿蔔素是脂溶性,烹飪數分鐘可以破壞細胞壁,使胡蘿蔔素溶入液體中。6μg的膳食β-胡蘿蔔素提供了等效於1μg的視黃醛,等效於3⅓ IU的維生素A。

4 胡蘿蔔素 -代謝吸收

胡蘿蔔素的吸收為物理擴散性,吸收量與攝入量多少相關。胡蘿蔔素的吸收部位在小腸,小腸細胞內含有胡蘿蔔素雙氧化酶,在其作用下進入小腸細胞的胡蘿蔔素被分解為視黃醛或視黃醇。日糧中的胡蘿蔔素進入並貯存於機體,主要通過以下幾個步驟:

1、日糧中胡蘿蔔素在動物胃腸道中消化酶的作用下,從其蛋白質複合物中分離出來,在十二指腸與其它酯類物質一起經膽汁乳化后形成乳糜微粒;

2、乳糜微粒向腸道吸收細胞刷狀緣靠近以便被攝取,由小腸黏膜上皮細胞吸收;

3、被吸收的胡蘿蔔素在小腸上皮細胞內立即被轉移到細胞的一側,一部分經雙氧酶在中央或一側裂解後轉化為維生素A滿足機體的需要;

4、肝外組織利用酯蛋白脂酶的作用先於肝臟攝取胡蘿蔔素;剩下的部分和乳糜微粒一起釋放進入淋巴和血液,以低密度脂蛋白為載體轉運到肝臟;

5、被肝臟攝入的胡蘿蔔素貯存於肝臟或者分泌入極低密度脂蛋白,低密度脂蛋白和高密度脂蛋白中的胡蘿蔔素被肝外組織攝取,並貯存於肝外組織。

5 胡蘿蔔素 -功能應用

胡蘿蔔素含有胡蘿蔔素的食品

1、胡蘿蔔素能夠活化維生素A,預防夜盲症及視力減退。

2、可以滋潤眼睛,預防眼部發炎,並且預防及改善視網膜黃斑區病變、白內障、乾眼症、眼睛疲勞等眼部問題,對保護眼睛十分重要。

美國多項研究顯示,多吃含豐富胡蘿蔔素(特別是β胡蘿蔔素的食物)有助減低患上黃斑點病變機會。

3、胡蘿蔔素保護植物細胞不被紫外線破壞。

4、胡蘿蔔素也是一種抗氧化劑。可以中和體內的過氧化自由基,這樣便起到了延緩衰老的作用。

5、維持和促進免疫功能。

胡蘿蔔具有預防和抑制肺癌的作用。

6、胡蘿蔔素可用作食用色素,用於果汁、餅乾、甜點、黃油、人造黃油。歐盟批准號為E160a,澳大利亞、紐西蘭[22]、美國[23] 均允許作為食品添加劑。

6 胡蘿蔔素 -攝取量

正常需要量

1、就一般成年男性而言,1000國際單位即可防止不足。

2、10-15歲少女建議每日攝入量為4600國際單位。

3、16歲以上的女性建議每日攝入量為4200國際單位。

4、成年人每日只需食用約1/2根胡蘿蔔或1片芒果或1根蘆筍即可滿足需要。

5、孕婦需特別注意其安全用量,以免產生畸形兒。懷孕期間,最初攝取量不建議增加。

6、哺乳期女性,在前6個月中可額外增加2500國際單位;后6個月額外增加2000國際單位。

注意事項

1、如每天攝取400國際單位以上的維生素E時,最少也要攝取1000IU的胡蘿蔔素;

2、正在服用口服避孕藥時,必須要減少胡蘿蔔素的用量。

3、一星期之中,三餐里含有大量的動物肝臟、胡蘿蔔、菠菜、番薯、香瓜時,沒有必要再補充胡蘿蔔素;

4、胡蘿蔔素與礦物質油切勿一起服用;

5、胡蘿蔔素與維生素B,維生素D、E、鈣、磷和鋅配合食用時,能充分發揮其功效(必須有鋅才能把貯藏在肝臟里的維生素A釋放出);

6、胡蘿蔔素也能防止維生素C受到氧化;

7、水果和蔬菜的顏色深淺並非是顯示含維生素A多寡的絕對指標。

缺乏症
胡蘿蔔素胡蘿蔔素血症

1、暗適應能力下降,夜盲及乾眼病;

2、粘膜、上皮改變;

3、生長發育受阻;

4、味覺、嗅覺減弱,食慾下降;

5、頭髮枯乾、皮膚粗糙、記憶力減退、心情煩躁及失眠。

攝入過量

胡蘿蔔素血症,或者高胡蘿蔔素血症,是在血清中有過量的胡蘿蔔素。但不同於過量的維生素A,胡蘿蔔素是無毒的。過量的胡蘿蔔素會導致胡蘿蔔素皮膚沉澱(carotenodermia),具有顯著黃色的皮膚。但不同於黃疸,過量的胡蘿蔔素不會使得眼睛的結膜變黃,因此易於從外觀上區別二者。胡蘿蔔素血症最常見的原因是吃了太多的胡蘿蔔,但也可能是其它危險情況的醫學信號。

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