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1929年,Moore通過實驗發(fā)現(xiàn),缺乏維生素A的大鼠補飼β-胡蘿卜素后能顯著提高體內(nèi)維生素A水平,從而證實了胡蘿卜素能在體內(nèi)轉(zhuǎn)化為維生素A,發(fā)揮維生素A的作用,所以又稱其為維生素A 原。

到目前為止,至少已經(jīng)有600種以上的天然類胡蘿卜素(Carotenoids)被我們發(fā)現(xiàn)了,而其中有一小部分(如β-胡蘿卜素等)會在體內(nèi)轉(zhuǎn)換為維生素A。而我們知道,南瓜和胡蘿卜除了β-胡蘿卜素之外,也含有大量的α-胡蘿卜素。

胡蘿卜素的化學(xué)結(jié)構(gòu)上中央有相同的多烯鏈,根據(jù)存在于其兩端的芷香酮環(huán)或基團的種類有α,β,γ,δ,ε等,西紅柿紅素等許多異構(gòu)體。β-胡蘿卜素在胡蘿卜素中分布最廣,含量最多。在眾多異構(gòu)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,胡蘿卜的根里也有很多,在氯仿中的最大吸收量為497-466毫微米。β-胡蘿卜素不溶于水和醇,溶于苯,氯仿,二硫化碳等。α-胡蘿卜素在綠葉和胡蘿卜的根里與β-胡蘿卜素共同存在,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量為485-454毫微米。γ-胡蘿卜素在生物體內(nèi)的分布則有限。在氯仿中的最大吸收量為508.5,475,446毫微米。

胡蘿卜素主要存在于深綠色或紅黃色的蔬菜和水果中,如:胡蘿卜、西蘭花、菠菜、空心菜、甘薯、芒果、哈密瓜、杏及甜瓜等,大體上,越是顏色強烈的水果或蔬菜,含β-胡蘿卜素越豐富。

深色蔬菜可以焯著吃,也可以燉著吃。深色蔬菜因含熱量、蛋白質(zhì)極少,所以在做菜或食用時,最好能和肉、魚、蛋搭配,并和米飯、面包等谷物食品一起吃。

每100克食品中,含β-胡蘿卜素:

木鱉果: 83630微克

螺旋藻: 38810微克

枸杞子: 9750 微克

西蘭花: 7210 微克

綠茶: 5800 微克

胡蘿卜: 4130 微克

沙棘果: 3840 微克

芒果: 897 微克

番茄: 375 微克

1、長期對脂肪的吸收不良，如患有消化系統(tǒng)疾病，胃腸部分切除者，往往導(dǎo)致缺乏維生素A。這種情況常常發(fā)生在5歲以下的小孩身上，主要是因為維生素A的攝取量不足導(dǎo)致。

2、維生素A對于長期佩戴隱形眼鏡或者長時間注視計算機屏幕的人來說，更是重要的營養(yǎng)素。

3、孕婦及哺乳婦女也很需要維生素A。

維生素A與胡蘿卜素的吸收過程是不同的。維生素A的吸收為主動吸收,需要能量,吸收速率比胡蘿卜素快7-30倍。胡蘿卜素的吸收為物理擴散性,吸收量與攝入量多少相關(guān)。胡蘿卜素的吸收部位在小腸,小腸細胞內(nèi)含有胡蘿卜素雙氧化酶,在其作用下進入小腸細胞的胡蘿卜素被分解為視黃醛或視黃醇。

做食用橙色色素和營養(yǎng)強化劑,用于人造奶油、面條、糕點、飲料和保健食品等。

人體吸收步驟

日常飲食中的胡蘿卜素進入并貯存于機體,主要通過以下幾個步驟:

1、日常飲食中胡蘿卜素在動物胃腸道中消化酶的作用下,從其蛋白質(zhì)復(fù)合物中分離出來,在十二指腸與其它酯類物質(zhì)一起經(jīng)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、被吸收的胡蘿卜素在小腸上皮細胞內(nèi)立即被轉(zhuǎn)移到細胞的一側(cè),一部分經(jīng)雙氧酶在中央或一側(cè)裂解后轉(zhuǎn)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于肝臟攝取胡蘿卜素;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(zhuǎn)運到肝臟;

5、被肝臟攝入的胡蘿卜素貯存于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卜素被肝外組織攝取,并貯存于肝外組織。

影響吸收因素

1、脂肪和脂肪酸:胡蘿卜素是脂溶性的,脂肪對胡蘿卜素起運輸作用。日糧中脂肪的含量會影響胡蘿卜素的吸收,日糧中的脂肪經(jīng)胰酶和膽鹽作用形成膠粒,胡蘿卜素溶于其中而一同被吸收。脂肪可刺激膽汁分泌乳化脂肪,從而促進類胡蘿卜素的吸收。

研究發(fā)現(xiàn),牛體脂肪中油酸含量與胡蘿卜素的含量間存在正相關(guān)。在灌注液中添加游離脂肪酸極顯著促進了胡蘿卜素的吸收,而且油酸的促吸收作用最大,添加脂肪酸后血清中維生素A 的濃度極顯著提高。游離脂肪酸促進了胡蘿卜素的吸收。日糧脂肪促進了細胞對胡蘿卜素的吸收,提高了細胞內(nèi)胡蘿卜素斷裂酶的活性,使胡蘿卜素轉(zhuǎn)化為維生素A。雖然許多不飽和脂肪酸對胡蘿卜素的吸收也有促進作用,但比油酸弱,因為在腸黏膜細胞內(nèi)存在一種脂肪酸結(jié)合蛋白,不飽和脂肪酸比胡蘿卜素更易與脂肪酸結(jié)合蛋白結(jié)合,這種競爭性降低了胡蘿卜素的吸收。人食用富含多不飽和脂肪酸的向日葵油時,胡蘿卜素在小腸的吸收高于食用富含飽和脂肪酸的牛脂。

2、膽酸鹽:膽汁乳化脂肪,使脂肪變成小的膠粒,易在小腸的液態(tài)環(huán)境中吸收,從而促進溶解在脂肪中的類胡蘿卜素的吸收。當(dāng)胡蘿卜素溶于膠體溶液,在無膽汁存在時胡蘿卜素既不能被吸收也不能發(fā)生斷裂生成酯,說明膽汁不僅起腸腔助溶作用,而且參與了胡蘿卜素的吸收、斷裂和酯化的全過程,并且膽汁促進類胡蘿卜素的吸收無種間特異性。膽汁中起作用的物質(zhì)是結(jié)合性的膽酸和膽鹽,促吸收的最佳濃度為0.04~0.008 mol/L,濃度過高反而起抑制作用。

3、維生素A :日糧中維生素A 的含量也影響類胡蘿卜素的吸收。已有研究表明,缺乏維生素A 會增加胡蘿卜素的斷裂。缺乏維生素A 時,小腸上皮細胞吸收胡蘿卜素下降。但盡管小腸黏膜細胞吸收胡蘿卜素的能力下降,但總的胡蘿卜素吸收量卻上升,這可能與淋巴吸收有關(guān),這表明維生素A 缺乏可導(dǎo)致胡蘿卜素的凈吸收增加。

4、其它因素:許多研究表明,碳氫類胡蘿卜素與含氧類胡蘿卜素如斑蝥黃,黃體素,西紅柿紅素之間存在著拮抗或協(xié)同作用。黃體素阻礙胡蘿卜素的吸收,但并不影響胡蘿卜素的斷裂,當(dāng)黃體素占優(yōu)勢時,這種阻礙作用非常顯著,各種日糧纖維包括果膠,在日糧中高水平(5%-20%)會影響人體對胡蘿卜素的利用率,而且果膠的影響作用大于纖維素,瓊脂及谷物糠麩;日糧中蛋白質(zhì)水平也影響胡蘿卜素的吸收,蛋白質(zhì)水平的提高有利于胡蘿卜素斷裂為視黃醛,從而有利于維持胡蘿卜素梯度擴散;日糧中粗蛋白質(zhì)含量充足可提高胡蘿卜素加雙氧酶的活性,此外,日糧中類胡蘿卜素及適宜的Fe,維生素E 和含- SH 基的物質(zhì)如谷胱甘肽,硫醇等,均有利于該酶活性的正常發(fā)揮。

作用與功能

1、維持皮膚粘膜層的完整性,防止皮膚干燥,粗糙;

2、構(gòu)成視覺細胞內(nèi)的感光物質(zhì);

3、促進生長發(fā)育,有效促進健康及細胞發(fā)育,預(yù)防先天不足。促進骨骼及牙齒健康成長;

4、維護生殖功能;

5、維持和促進免疫功能。數(shù)據(jù)介紹,胡蘿卜具有預(yù)防和抑制肺癌的作用。胡蘿卜所含的胡蘿卜素進入人體后,會轉(zhuǎn)化成維生素A。每一個胡蘿卜分子可以轉(zhuǎn)化成2 個維生素A 分子。

胡蘿卜素是一種具有生理活性的物質(zhì),在動物體內(nèi)可轉(zhuǎn)化成維生素A,可治療夜盲癥,干眼病及上皮組織角化癥;具有抑制免疫活性細胞過度反應(yīng),淬滅引起免疫抑制的過氧化物,維持膜的流態(tài)流動性,有助于維持免疫功能必需的膜受體狀態(tài),對免疫調(diào)節(jié)分子的釋放起作用。通過上述機制,增強了淋巴細胞、巨嗤細胞或NK細胞等的抗腫瘤功能,尤其對肺癌、食道癌、鱗癌等有顯著的預(yù)防和改善的效果,故具有防癌、抗癌、抗衰老作用,在醫(yī)藥工業(yè)上可做抗癌藥;由于具有抵抗自由基的作用,對心血管病及其他慢性病有治療作用。

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0.85個檸檬或1/2根胡蘿卜或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(chǎn)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1000 IU的胡蘿卜素;

2、正在服用口服避孕藥時,必須要減少胡蘿卜素的用量;

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

4、胡蘿卜素與礦物質(zhì)油切勿一起服用;

5、胡蘿卜素與維生素B,維生素D、E、鈣、磷和鋅配合食用時,能充分發(fā)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、胡蘿卜素也能防止維生素C受到氧化;

7、水果和蔬菜的顏色深淺并非是顯示含維生素A多寡的絕對指標。

缺乏癥

1、暗適應(yīng)能力下降,夜盲及干眼病;

2、粘膜、上皮改變;

3、生長發(fā)育受阻;

4、味覺、嗅覺減弱,食欲下降;

5、頭發(fā)枯干、皮膚粗糙、記憶力減退、心情煩躁及失眠。

過量表現(xiàn)

1、急性維生素A中毒:成人一次劑量超過90-~300mg(30-100萬IU),兒童一次劑量超過90mg(30萬IU)即可發(fā)生急性中毒,主要表現(xiàn)為嗜睡或過度興奮、頭痛、嘔吐等高顱壓癥狀,12~20小時后出現(xiàn)皮膚紅腫,繼而脫皮,以手掌、腳底等厚處最為明顯,數(shù)周后方恢復(fù)正常。嬰幼兒以高顱壓為主要特征,囟門未閉者可出現(xiàn)前囟隆起。腦脊液檢查壓力增高,細胞數(shù)正常,蛋白質(zhì)量偏低,糖正常。血漿維生素A水平劇增,可達500μg/L以上(正常成人>=200μg/L)。

2、慢性維生素A中毒:成人每天攝入24-30mg,持續(xù)半年;或每天9-12mg,超過8年可引起慢性中毒。嬰幼兒每天攝入15~30mg,超過6個月即可引起慢性中毒。主要表現(xiàn)為胃納減退,體重下降,繼而有皮膚干燥,脫屑,皸裂,毛發(fā)干枯,脫發(fā),齒齦紅腫,唇干裂和鼻出血等皮膚粘膜損傷現(xiàn)象,以及長骨肌肉連接處疼痛伴腫脹,體檢可見貧血,脾臟腫大。

β-胡蘿卜素是一種廣泛存在于綠色和黃色蔬菜,水果中的天然類胡蘿卜素。β-胡蘿卜素由4個異戊二烯雙鍵首尾相連而成,屬四萜類化合物,在分子的兩端各有1 個β-紫蘿酮環(huán),中心斷裂可產(chǎn)生2 個維生素A 分子,有多個雙鍵且雙鍵之間共軛。分子具有長的共軛雙鍵生色團,因而具有光吸收的性質(zhì),使其顯黃色。β-胡蘿卜素主要有全反式,9-順式,13-順式及15-順式4 種形式。β-胡蘿卜素有20 余種異構(gòu)體,不溶于水,微溶于植物油,在脂肪族和芳香族的烴中有中等溶解性,易溶于氯仿,化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定,易在光照和加熱時發(fā)生氧化反應(yīng)。

β-胡蘿卜素可通過化學(xué)合成、植物提取和微生物發(fā)酵3 種方法生產(chǎn),根據(jù)生產(chǎn)方式不同分為化學(xué)合成β-胡蘿卜素和天然β-胡蘿卜素兩大類,大多數(shù)是化學(xué)品,由于天然β-胡蘿卜素具有很好的抗染色體畸變,防癌作用以及較強的生理活性,天然β-胡蘿卜素的價格是化學(xué)品的2 倍。

β- 胡蘿卜素有維生素A源之稱,是一種重要的人體生理功能活性物質(zhì)。有關(guān)β- 胡蘿卜素對人體作用的研究異�；钴S。大量研究證實,β- 胡蘿卜素的許多生物功能與人類健康有密切關(guān)系,其在抗氧化、解毒、抗癌、預(yù)防心血管疾病,防治白內(nèi)障和保護肝臟方面的生理作用已被越來越多地證實并應(yīng)用于疾病的預(yù)防和治療。從前人工合成的β- 胡蘿卜素多應(yīng)用在食品,化妝品和保健品等領(lǐng)域中。隨著毒理學(xué)和分析技術(shù)的不斷發(fā)展,研究表明:盡管化學(xué)法合成的β- 胡蘿卜素純度相對較高,生產(chǎn)成本低,但產(chǎn)品容易摻入少量有毒化學(xué)物質(zhì),有導(dǎo)致染色體突變和致癌作用,而且與天然β- 胡蘿卜素相比吸收效果太差;而天然β- 胡蘿卜素具有抗癌防癌效果,不存在致癌物質(zhì),所以隨著認識的不斷提高,天然提取β- 胡蘿卜素將在市場中占據(jù)主動地位。但由于β- 胡蘿卜素的脂溶性質(zhì),使其應(yīng)用范圍受到了很大限制。有些研究通過皂化和乳化的方法增強β- 胡蘿卜素的水溶性,但這一方式時間長,對β- 胡蘿卜的穩(wěn)定性有較大影響,成本也較高。天然β-胡蘿卜素的提取,多采用的方法中存在的有機溶劑,有毒溶劑的殘留問題一直限制著提取產(chǎn)物的使用,帶來較多的食品安全和環(huán)境污染問題。而關(guān)于水溶性的β-胡蘿卜素的提取也有相關(guān)的研究報導(dǎo),但β- 胡蘿卜素水溶性較差,通常在提取時還要借助酶的作用,所以成本高,應(yīng)用性差。與常規(guī)提取方式比較,超聲提取方法具有簡便,提取率高,操作時間短等特點。因此,把超聲提取法作為醇溶性β- 胡蘿卜素提取的一種新途徑,在這個領(lǐng)域中具有良好的應(yīng)用前景。

應(yīng)用

β-胡蘿卜素作為一種食用油溶性色素,其本身的顏色因濃度的差異,可涵蓋由紅色至黃色的所有色系,因 此受到食品業(yè)相當(dāng)熱烈的歡迎。其非常適合油性產(chǎn)品及蛋白質(zhì)性產(chǎn)品的開發(fā),如:人造奶油、膠囊、魚漿煉制品、素食產(chǎn)品、速食面的調(diào)色等。而經(jīng)過微膠囊處理的β-胡蘿卜素,可轉(zhuǎn)化為水溶性色素,幾乎所有的食品都可應(yīng)用。另外,β-胡蘿卜素在飼料、化妝品等方面有重要用途。

研究新發(fā)現(xiàn)

2000年開始胡蘿卜素受到醫(yī)學(xué)界空前的關(guān)注,原因是很多流行病學(xué)的調(diào)查說明:在膳食中經(jīng)常攝取豐富胡蘿卜素的人群,患動脈硬化、某些癌腫以及退行性眼疾等疾病的機會都明顯低于攝取較少胡蘿卜素的人群,很多動物實驗也證明了這一觀點。例如:眼睛的視力取決于眼底的黃斑,如果沒有足夠的β-胡蘿卜素來作保護與支持,這個部位就會發(fā)生退行性的病變,也就是老化了,視力會衰退甚至最終發(fā)生夜盲。這種疾病多發(fā)于老年人,雖然醫(yī)學(xué)界認為這是衰老的一種表現(xiàn),但卻同時指出這種退行性眼疾是可以通過攝取足夠的β-胡蘿卜素來預(yù)防的。這一重大發(fā)現(xiàn)讓人們對胡蘿卜素有了新的認識,認為它不僅是實現(xiàn)均衡營養(yǎng)所必需的物質(zhì),同時還有助于人們預(yù)防疾病、延年益壽,提升身體素質(zhì)和生活質(zhì)量。

在國外,β-胡蘿卜素在維生素A、B、C、E等族中知名度最高,無人不曉,正如中國人都知道人參的滋補作用。國內(nèi)外大量科研資料證實β-胡蘿卜素防治癌癥有確切療效。機體內(nèi)氧自由基泛濫不但會損害正常細胞,且常引起畸變而形成癌癥,β-胡蘿卜素恰恰是氧自由基最強的"克星"�？蒲凶C實,癌癥病人血中β胡蘿卜素遠遠低于正常人。癌癥患者接受放療和化療時,β-胡蘿卜素能降低其毒副反應(yīng)。放療能誘發(fā)產(chǎn)生氧自由基,而細胞微粒體膜完整性能阻止氧自由基產(chǎn)生,β-胡蘿卜素能維護微粒體膜完整;化療藥物在殺滅癌細胞同時,可使正常細胞致突變,而β胡蘿卜素有抗突變作用,從而減少其毒副反應(yīng)。天然胡蘿卜素內(nèi)含80%β-胡蘿卜素、10%α-胡蘿卜素及10%其它胡蘿卜素,在追求綠色食品的潮流中,天然胡蘿卜素更受歡迎。

β-胡蘿卜素,名字得自拉丁文的胡蘿卜,屬于天然化學(xué)物(例如胡蘿卜素或類胡蘿卜素)家庭的一員。

β-胡蘿卜素在植物中大量地存在,令水果和蔬菜擁有了飽滿的黃色和橘色。β-胡蘿卜素也被用作食物(例如人造奶油)的著色劑。

β-胡蘿卜素會被人體轉(zhuǎn)換成維他命A。如果人體攝入過量的維他命A會造成中毒。所以只有當(dāng)有需要時,人體才會將β-胡蘿卜素轉(zhuǎn)換成維他命A。這一個特征使β-胡蘿卜素成為維他命A的一個安全來源。

和其他的類胡蘿卜素一樣,β-胡蘿卜素是一種抗氧化物。食用富含β-胡蘿卜素中的食物可以防止身體接觸一種稱為自由基的破壞分子。通過一個氧化的過程,自由基會對細胞造成傷害。長此以往,將有可能導(dǎo)致人體患上各種各樣的慢性疾病。 一些研究表明從日常飲食中攝入足量的β-胡蘿卜素可能減少患上兩種慢性疾病的危險 ——心臟病和癌癥。