类胡萝卜素
第六章 类胡罗卜素
一、番茄红素的物理化学性质 （四）抗氧化性
番茄红素是有效的抗氧化剂， 番茄红素是有效的抗氧化剂，通过物理或化学方 式捕捉高效猝灭单线态氧、 式捕捉高效猝灭单线态氧、抑制自由基的产生或 直接清除自由基等发挥抗氧化作用 番茄红素的抗氧化能力在天然类胡萝卜素中是最 强的，这与其独特的长链不饱和分子结构有关。 强的，这与其独特的长链不饱和分子结构有关。 胡萝卜素的2 番茄红素猝灭单线态氧的速率是β-胡萝卜素的2倍， 是维生素E 100倍 是维生素E的100倍 皮肤中的番茄红素能优先与自由基结合， 皮肤中的番茄红素能优先与自由基结合，从而保 护皮肤中的组织及细胞避免因氧化而损伤
O H H O 叶 黄 素 A O H
H O 叶 黄 素 B
（一）叶黄素的结构 2、叶黄素的顺反异构体
O H
O H 全式 反
全反
1 5 -顺 式 O H O H
O H
1 3 -顺 O H
O H 1 3 ’-顺 O H
（一）叶黄素的结构 3、叶黄素酯的结构 许多叶黄素是以与肉豆蔻酸、月桂酸、 许多叶黄素是以与肉豆蔻酸、月桂酸、棕榈酸等 脂肪酸酯化形式存在的， 脂肪酸酯化形式存在的，如万寿菊中存在游离叶 黄素和8 黄素和8种叶黄素酯
河南科技学院
2011-2012
第一节 概 述
多烯色素又称类胡萝卜素， 异戊二烯残基为单元组 多烯色素又称类胡萝卜素，由异戊二烯残基为单元组 成的共轭双键 共轭双键长链为基础 成的共轭双键长链为基础 最早发现的是存在于胡萝卜肉质根红橙色色素 广泛分布于红色、 广泛分布于红色、黄色和橙色的水果及绿色的蔬菜中 现已发现了700多种 大多数类胡萝卜素颜色从黄、 多种， 现已发现了700多种，大多数类胡萝卜素颜色从黄、 红以至紫色都有， 橙、红以至紫色都有，少数五色 按其结构和溶解性质为两大类 胡萝卜素：纯碳氢化物，溶于石油醚， ①胡萝卜素：纯碳氢化物，溶于石油醚，仅微溶于甲 醇、乙醇 叶黄素类：共轭多烯烃的含氧衍生物，可以醇、 ②叶黄素类：共轭多烯烃的含氧衍生物，可以醇、醛、 酸的形态存在，溶于甲醇、 酮、酸的形态存在，溶于甲醇、乙醇和石油醚
类胡萝卜素的功能主治
类胡萝卜素的功能主治一、类胡萝卜素简介类胡萝卜素，也称为类黄酮，是一类天然存在于植物中的化合物，主要通过食物摄入进入人体。
它们是维生素A的前体，对人体健康有很多益处。
二、类胡萝卜素的主要功能类胡萝卜素具有多种功能，主要包括以下几个方面：1.抗氧化作用：类胡萝卜素可以中和体内的自由基，减少氧化损伤，对抗衰老，保护细胞健康。
2.免疫调节：类胡萝卜素有助于增强免疫系统功能，提高机体抵抗力，预防感染和疾病。
3.抗炎作用：类胡萝卜素具有一定的抗炎作用，可以减少炎症反应，减轻相关疾病的症状。
4.促进眼睛健康：类胡萝卜素是维生素A的前体，维生素A对眼睛健康至关重要，可以预防夜盲症和干眼症。
5.维护皮肤健康：类胡萝卜素能够促进皮肤细胞的生长和修复，改善皮肤质地，增加肌肤弹性，延缓皮肤衰老。
6.预防心血管疾病：类胡萝卜素有助于降低胆固醇，预防动脉硬化，降低心血管疾病的风险。
三、类胡萝卜素的主治疾病除了上述的功能外，类胡萝卜素还具有一些特定的主治疾病的作用，主要包括以下几个方面：1.癌症预防：类胡萝卜素的抗氧化作用可以降低癌症的发生风险，尤其是肺癌、乳腺癌等。
2.心脑血管疾病：类胡萝卜素能够改善血液循环，降低血压，预防心脑血管疾病的发生。
3.糖尿病：类胡萝卜素可以提高胰岛素的敏感性，降低血糖水平，对糖尿病的治疗有一定的辅助作用。
4.骨质疏松症：类胡萝卜素可以辅助钙和维生素D的吸收，促进骨骼健康，预防骨质疏松症。
5.视力保护：类胡萝卜素是维生素A的前体，有助于维持正常视力，预防眼疾。
6.过敏性疾病：类胡萝卜素可以抑制过敏反应，减轻过敏性疾病的症状。
四、富含类胡萝卜素的食物类胡萝卜素存在于很多植物食品中，以下是一些富含类胡萝卜素的常见食物：•胡萝卜•番茄•红椒•西兰花•南瓜•甜椒•柑橘类水果•芒果•番石榴•红枣五、类胡萝卜素的摄入量和注意事项为了获得足够的类胡萝卜素，建议每天摄入适量的富含类胡萝卜素的食物。
一般来说，成年人每天摄入约6毫克的类胡萝卜素即可满足需要。
类胡萝卜素
类胡萝卜素BTP-类胡萝卜素类物质分析类胡萝卜素（Carotenoid）是一类有机色素，被发现存在于植物的叶绿体或者有色体、一些光合作用的藻类，某些类型的细菌和真菌含有类胡萝卜素。
胡萝卜素属于四萜烯有机分子色素。
动物不能制造类胡萝卜素（虽然已知一种蚜虫获得了合成胡萝卜素——红酵母烯(torulene)的能力，因为该蚜虫体内具有产生“红酵母烯去饱和酶”的基因，源自真菌的基因水平转移）。
动物通过不同的新陈代谢途径，从其摄食中获得类胡萝卜素。
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类胡萝卜素
类胡萝卜素科技名词定义中文名称：类胡萝卜素英文名称：carotenoid 定义：链状或环状含有8个异戊间二烯单位、四萜烯类头尾连接而成的多异戊间二烯化合物。
是一类不溶于水的色素，存在于植物和有光合作用的细菌中，在光合作用过程中起辅助色素的作用。
应用学科：生物化学与分子生物学（一级学科）；激素与维生素（二级学科）以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布类胡萝卜素类胡萝卜素（carotenoid）：不溶于水而溶于有机溶剂。
叶绿体中的类胡萝卜素含有两种色素，即胡萝卜素（carotene）和叶黄素（lutein），前者呈橙黄色，后者呈黄色。
功能为吸收和传递光能，保护叶绿素。
简介辅助色素（accessory pigment）：在植物和光合细菌，像类胡萝卜素叶黄素和藻胆素中，吸收可见光的色素，这类色素是对叶绿素捕获光能的补充。
非皂化脂质。
是广泛地分布于动植物中的黄、橙、红或紫色的一组色素。
类胡萝卜素分子式构成发色原因的共轭二重键具有长链聚烯烃结构。
通常是几种混在一起生成。
具有C40的萜结构的较多，不含氮。
已知天然类胡萝卜素约有300种，其中不含氧的碳化氢类有胡萝卜素、菌脂素等；含氧的非常多，有醇、酮、醚、醛、环氧化物、羰酸和酯等。
它们之中大量存在的有岩藻黄质（fucoxanthin）、叶黄素（lutein）、堇菜黄质（violaxanthin）、新黄质（neoxanthin）等，均属于胡萝卜醇。
类胡萝卜素多数不溶于水，溶于脂溶剂，不稳定，易氧化。
类胡萝卜素（carotenoid）：一类重要的天然色素的总称，属于化合物。
普遍存在于动物、高等植物、真菌、藻类和细菌中的黄色、橙红色或红色的色素，主要是β-胡萝卜素秋季黄叶中含类胡萝卜素和γ-胡萝卜素，因此而得名。
不溶于水，溶于脂肪和脂肪溶剂。
亦称脂色素。
自从19世纪初分离出胡萝卜素，至今已经发现近450种天然的类胡萝卜素；利用新的分离分析技术如薄层层析、高压液相层析以及质谱分析还不断发现新的类胡萝卜素。
类胡萝卜素含量方法
（一）检测原理：类胡萝卜素含量测定(酶标仪96T)叶绿体中所含色素主要有两大类，叶绿素(包括叶绿素a和叶绿素b)和类胡萝卜素(包括胡萝卜素和叶黄素)，它们与类囊体膜上的蛋白质结合，成为色素蛋白复合体，其含量多少及其组成决定了植物对不同光的吸收、利用效率，常常作为研究光合生理的重要指标。
根据叶绿体色素提取液对可见光谱的吸收，在649nm和665nm处测定叶绿素提取物的吸光值，在470nm处测定类胡萝卜素；然后利用经验公式计算出样品中叶绿素a含量、叶绿素b含量、叶绿素总含量及类胡萝卜素含量。
（二）试剂组分与配制：试剂名称规格保存要求试剂一粉剂×1瓶4℃保存乙醇（自备）1000mL×1瓶4℃保存抽提Buffer配制：（体积比）乙醇：丙酮=95:5（三）所需的仪器和用品：酶标仪、96孔板、天平、10mL玻璃试管、锡箔纸、无水乙醇，丙酮。
（四）测定步骤：建议正式实验前选取2个样本做预测定，了解本批样品情况，熟悉实验流程，避免实验样本和试剂浪费！1、样本制备（1）取新鲜植物叶片或其它绿色组织，去掉中脉。
（2）称约0.1g剪碎，用蒸馏水洗干净，然后加入1mL抽提Buffer，少量试剂一（约50mg），叶绿素对光敏感，务必在黑暗或弱光条件下充分研磨（难磨叶片可以添加少量石英砂助磨），然后转移至10mL玻璃试管。
（3）用抽提Buffer冲洗研钵，将所有冲洗液及研钵中所有的绿色物质转入10mL玻璃试管，用抽提Buffer补充至10mL，玻璃试管置于黑暗条件下或者包上锡箔纸浸提3h，观察试管底部组织残渣完全变白则提取完全，若组织残渣未完全变白，继续浸提至其完全变白。
2、上机检测分别取200μL浸提液和200μL抽提Buffer于96孔板，记为测定管和空白管，分别于665nm 和649nm和470nm处读取吸光值A，△A665=(A测定-A空白)665，△A649=(A测定-A空白) 649，△A470=(A测定-A空白)470。
认识类胡萝卜素
认识类胡萝卜素作者：暂无来源：《新农村》 2019年第5期经常听到食用富含类胡萝卜素的食物有益于身体健康。
那么，类胡萝卜素到底是什么呢？它对人体有什么好处？类胡萝卜素是广泛存在于微生物、植物、动物及人体内的一类黄色、橙色或红色的脂溶性色素，在植物中主要存在于新鲜水果和蔬菜里，具有抗氧化、抗肿瘤、增强免疫和保护视觉等多种生物学作用。
类胡萝卜素结构和类别类胡萝卜素可分为两类，一类是胡萝卜素类，一类是叶黄素类。
主要的类胡萝卜素包含α- 胡萝卜素、β- 胡萝卜素、γ-胡萝卜素、叶黄素、玉米黄素、β-隐黄素、番茄红素等。
在胡萝卜素的三种异构体中，以β-胡萝卜素含量最高，γ-胡萝卜素最少。
α、β、γ-胡萝卜素及β-隐黄素可分解形成维生素A，而叶黄素、玉米黄素和番茄红素则不具有维生素A原的活性，故无法分解成维生素A。
类胡萝卜素的食物来源类胡萝卜素仅在植物和微生物中可自行合成，动物自身不能生物合成类胡萝卜素，故人体主要从植物性食物中获取。
类胡萝卜素在植物中主要存在于新鲜水果和蔬菜里，其中α-胡萝卜素和β-胡萝卜素主要来自于黄橙色蔬菜和水果；β-隐黄素主要来自于橙色水果；叶黄素主要来自于深绿色蔬菜；番茄红素则主要来自于番茄。
人体每天摄入的类胡萝卜素大约为6毫克。
类胡萝卜素的功效类胡萝卜素具有多种生物学功效。
经常食用富含类胡萝卜素的食物有益于身体健康。
（1）抗氧化作用类胡萝卜素具有显著的抗氧化活性，能够预防衰老、心脑血管疾病、肿瘤和白内障等。
流行病学研究表明，番茄红素、β-胡萝卜素和叶黄素能够降低心血管疾病和一些癌症的患病风险，并且能够预防动脉粥样硬化。
（2）抗肿瘤作用富含类胡萝卜素的深绿色蔬菜水果能够降低癌症发病率。
起主要作用的番茄红素，具有明显的抗癌作用，能有效的预防多种癌症的发生。
（3）增强免疫功能类胡萝卜素能增强机体的免疫功能。
番茄红素和β-胡萝卜素能够减少免疫细胞的氧化损伤，还能促进某些白细胞介素的产生而发挥免疫调节功能。
胡萝卜素的营养
类胡萝卜素的生物利用率变化范 围较大，
从<10％（如未经加工的生胡萝卜） 到>50％（在油溶液中或人工合成的 制剂）。
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影响吸收率的因素：膳食纤维（尤其是果 胶）；缺乏脂肪；胆汁流量不足；患脂质吸收 障碍等疾病；胃酸度降低均可降低吸收率。
少量维生素E可预防胃肠道内类胡萝卜素的 氧化；过量则降低血浆类胡萝卜素浓度。
类胡萝卜素中位数浓度也随年龄变化， 但各种类胡萝卜素不尽相同。
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美国40岁人群血清类胡萝卜素浓度
（mol/L）
种类 番茄红素 黄体素+玉米黄素 -胡萝卜素 -隐黄素 -胡萝卜素
中位数（男） 0.47 0.35 0.22 0.13 0.065
血清中浓度 中位数（女）
0.41 0.35 0.28 0.13 0.081
此外，类胡萝卜素的吸收率随其摄入量的增 加而下降。
（大量类胡萝卜素还可相互干扰而影响彼此的吸收，但这种作用并非 竞争性的，角黄素和黄体素对 -胡萝卜素的吸收几乎无影响）
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空腹血中有30余种类胡萝卜素， 其中黄体素、番茄红素、玉米黄素、 -隐黄素、-胡萝卜素和 -胡萝卜 素6种占血中类胡萝卜素总量的60％ 70％。
能预防这些异常的可能膳食因素包括 其它类胡萝卜素、植物雌激素等食物成 分，或者大剂量补充 -胡萝卜素。
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抗氧化作用
类胡萝卜素与 -生育酚、维生素C、 谷胱甘肽和硒一起被称为抗氧化营养素。 抗氧化剂一般通过优先被氧化，即向一 些活性细胞氧化剂提供12个电子，保护 细胞内重要结构免遭氧化。
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类胡萝卜素的抗氧化作用是猝灭单线 态氧。类胡萝卜素与单线态氧相互作用， 生成胡萝卜素氧化物，后者随即无害地 向周围释放能量（单线态氧，能与细胞中的许多 成分相互作用产生多种氧化产物） 。
叶绿体中色素的种类和作用
叶绿体中色素的种类和作用叶绿体是植物细胞中的一个重要细胞器，主要负责光合作用。
光合作用是绿色植物和一些蓝藻细菌通过吸收光能将二氧化碳和水合成有机物质的过程。
叶绿体中的色素起着重要的作用，能够吸收光能并转化为化学能，进而推动光合作用的进行。
以下将详细介绍叶绿体中常见的色素种类及其作用。
1.叶绿素叶绿素是叶绿体中最重要的色素，能够吸收光能并将其转化为化学能。
叶绿素吸收的光谱主要集中在蓝光和红光区域，而对绿光的吸收较弱，因此看起来植物呈现绿色。
通过光合作用，叶绿素能够将二氧化碳和水转化为葡萄糖，并产生氧气。
2.类胡萝卜素类胡萝卜素是叶绿体中的另一类重要色素，主要包括β-胡萝卜素、类胡萝卜素和黄酮素等。
这些色素能够吸收蓝光和绿光，并将其转化为叶绿素可以利用的光能。
此外，类胡萝卜素还能够在植物的防御机制中发挥重要作用，具有抗氧化和光保护的功能。
3.叶黄素叶黄素是一种鲜黄色的色素，能够吸收绿光和蓝光。
在光合过程中，叶黄素能够接收多余的光能，起到光能调节的作用。
当光强过高时，叶黄素能够帮助植物消散多余的能量，以防止光合过程产生的反应过程对细胞造成伤害。
4.螺旋藻素螺旋藻素是一种红色的色素，主要存在于红藻和一些藻类中的叶绿体中。
它能够吸收蓝光和绿光，而对红光的吸收较弱。
螺旋藻素在光合作用中起到重要作用，能够传递能量和电子，并参与光合色素复合物的组装和稳定。
5.原甲藻红素和叶绿菌素原甲藻红素和叶绿菌素也是一些藻类中的特定叶绿体色素。
它们能够吸收特定波长范围的光线，并转换为化学能，推动光合作用。
这些色素在不同的藻类中具有不同的类型和组成，以适应不同的生长环境和光照条件。
综上所述，叶绿体中的色素种类多样，具有各自的特点和功能。
叶绿素是最主要的色素，能够吸收光能并将其转化为化学能，推动光合作用的进行。
类胡萝卜素、叶黄素、螺旋藻素、原甲藻红素和叶绿菌素等色素也在光合作用中发挥重要的作用，参与能量传递和电子转移的过程。
通过这些色素的作用，植物能够高效地吸收和利用光能，完成光合作用，为自身提供能量和有机物质，并产生氧气。
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胡萝卜素和库恩
发表日期: 2011-09-25
胡萝卜素和库恩
胡萝卜素有很多种，β-胡萝卜素是其中最重要的一种。
食物中深黄、橙色的水果，蔬菜如胡萝卜、杏子、木瓜、南瓜和深绿色蔬菜如菠菜、西兰花、水芹菜等都是β-胡萝卜素的主要来源。
胡萝卜素最初是在胡萝卜中发现的，故而以之命名。
德国人理查德·库恩确定了β-胡萝卜素的化学成份和分子结构。
理查德·库恩1900年出生在奥地利维也纳的著名生物化学家，从小热爱科学，刻苦攻读。
在德国有名的慕尼黑大学求学时，得到了曾获得诺贝尔化学奖的理查德·威尔斯泰教授指导，22岁就取得了博士学位。
1927年他出版的化学、酶、物理化学方面的教科书成为当时公认的权威教科书。
1929年他担任了海得堡大学教授和凯译·威廉医学研究院化学系主任。
在此期间，库恩为了研究胡萝卜素的结构，进行了几年艰苦卓有成效的实验，终于搞清了β-胡萝卜素是由碳、氢两种元素组成，一种碳链和碳环中具有交替的单键和双键的共轭分子。
β-胡萝卜素并不能被人体直接吸收，在一种特殊酶的作用下，它的分子从中间断裂成为相同的两部分，这两部分各自结合一分子水，就成了两分子的维生素A。
人体所需的维生素A一部分由蛋黄中、动物肝脏等食物直接供给，一部分则由食物中β-胡萝卜素转化而来。
当时库恩又证明了维生素A是人体不可缺少的物质，人体内若缺乏维生素A，就会得夜盲症和发育不良等疾病。
此后，库恩还研究并人工合成了核黄素、维生素A、维生素B2。
由于库恩在胡萝卜素和维生素研究方面所作的杰出贡献瑞典皇家科学院授于他1938年诺贝尔化学奖。
但事实上库恩并没有得到这笔资金，因为当时正值第二次世界大战，纳粹德国阻止他前去领奖。
然而这丝毫没有动摇他为科学献身的志向始终不懈地研究、探索。
特别是他又鉴定了维生素B6、泛酸，并合成了大量类似物，对维生素的研究起了很大的推动作用，给人类健康带来了福音，这使他在科学界享有崇高的声誉。
现在，科学研究成果又进一步证明了β-胡萝卜素（维生素A）和维生素C、E一样，能保护人体细胞免受某些致癌物质如霉菌及其代谢物质黄曲霉素的损伤，帮助清除损伤细胞遗传物质的自由基分子，起到预防癌症，减慢甚至阻止早期癌症恶化的作用，它们作为抗氧化剂还有缓解心血管病的药疗性能。
防止胆固醇阻塞动脉血管，从而避免或减少心脏病发作。
美国科学家建议β－胡萝卜素的摄入量平均每天为6毫克。
当前美国流行这么一句话：每天一个苹果，与医生拜拜；每天一根胡萝卜，与癌症告别。
这是相当有道理的。
因此，多吃新鲜蔬菜、水果，补充β－胡萝卜素和其它各种维生素，对人体健康是非常必要的。
类胡萝卜素
类胡萝卜素
类胡萝卜素结构式
类胡萝卜素是含40个碳（C）的类异戊烯聚合物，即四萜化合物。
在植物界有很多化合物的碳架结构是重复缩合异戊二烯五碳单位而构成的。
类胡萝卜素是含有八个异戊二烯单位的四萜化合物，由两个二萜（C）“头对头”缩合而成。
番茄红素是典型的无环四萜化合物，通过加氢，脱氢，环化或氧化衍生其他的类胡萝卜素。
类胡萝卜素结构内的碳原子各从两端向中央编号：1～15和1～15，其他碳原子编号为16～20和16～20。
按照IUPAC-IUB暂定的命名原则,在母体名称“胡萝卜素”前缀以词头用来表达两端C末端基团的特征给各种类胡萝卜素命名。
希腊字母词头按顺序排列：β，ε，κ，，χ，ψ。
这种命名原则是半系统的命名法。
另外很多天然类胡萝卜素的名称是根据它们的来源，如从番茄中分离出的番茄红素,从胡萝卜中分离出的-β-γ-以及δ-胡萝卜素,从硅藻分离出的岩藻黄质等等。
这些俗名仍被沿用。
我也要类胡萝卜素
类胡萝卜素吸收光涵盖范围在OD303—505nm，它提供食物的颜色，并影响人体对食物的摄取；在动物体中大多与蛋白质形成复合物而呈现绿色或蓝色；在藻类、植物以及微生物中，则因其颜色被叶绿素覆盖而无法呈现。
在植物细胞中，产生的类胡萝卜素除了吸收并转移能量帮助光合作用之进行，同时还具有保护细胞免於被『激态』的单电子键氧分子破坏的功能；而在动物动物体内可以将部分类胡萝卜素代谢成维生素A，却无法自行合成类胡萝卜素。
截至2008年为止已发现600种以上的类胡萝卜素。
其中大约有50种具有维生素A的活性。
以类胡萝卜素的化学结构而言，可分为两类：一类为只含碳氢结构分子的胡萝卜素，B—胡萝卜素是一代表范例，其他类胡萝卜素如：a—caroten e、番茄红素等；另一类为除了含有碳氢结构分子之外另含氧分子的类胡萝卜素，例如：木质黄素、B—cyptoxanthin(隐黄质)、虾青素和canthaxanthin等。