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  • 叶黄素

    叶黄素又名“植物黄体素”,在自然界中与玉米黄素(Zeaxanthin)共同存在。叶黄素与玉米黄素是构成玉米、蔬菜、水果、花卉等植物色素的主要组分,也是构成人眼视网膜黄斑区域的主要色素。人类的眼睛含有高量的叶黄素和玉米黄素,但这两种元素是人体无法制造的,必须靠含叶黄素和玉米黄素的食物来补充,若缺乏这两种元素,眼睛就会失明。

    编辑摘要
    别称: 植物黄体素 分子量: 568.85
    分子式: C40H5602 溶解性: 不溶于水,易溶于油脂和脂肪性溶剂。
    性状: 棱格状黄色晶体

    目录

    基本情况/叶黄素 编辑

    叶黄素叶黄素分子结构式

    化学名称:

    3.3’一二羟基一旺一胡萝b素。

    分子结构:

    分子式:C40H5602

    相对分子量:568.85

    溶解性:不溶于水,易溶于油脂和脂肪性溶剂。

    性状:纯的叶黄素为棱格状黄色晶体,有金属光泽。

    稳定性:对光和氢不稳定,需贮存于阴凉干燥处,避光密封。

    和叶黄素酯之间的功能差别/叶黄素 编辑

    叶黄素的生物利用度较低。多种绿叶的蔬菜如菠菜、芥菜、生菜、西兰花、冬瓜、青萝卜、玉米等都含有非常大量的叶黄素,正常均衡的日常饮食就可摄得比补充剂更多的量。

    含叶黄素的食物/叶黄素 编辑

    叶黄素有助于降低、延缓眼睛的老化、退化、病变,减少眼疾的发生率,还可以保护视网膜免受光线的伤害。叶黄素在甘蓝、羽衣甘蓝、菠菜等深绿色叶菜以及金盏花、万寿菊等花卉中含量最高。饮食多食:南瓜、菠菜、胡萝卜、核桃、红薯、黑芝麻、猕猴桃、西红柿、柑橘、红果、红枣、玉米、山药、赤小豆、黑木耳、海带。富含叶黄素的食物:如玉米、菠菜、甘蓝菜、绿花椰菜、蛋黄、南瓜、胡萝卜等;水果如:芒果、猕猴桃、葡萄、橙子和橙汁、西红柿;另外还有奇异果。大量吃绿色蔬菜即能保证叶黄素的吸收,尤其是玉米、胡萝卜、菠菜、紫甘蓝等

    分布和来源/叶黄素 编辑

    叶黄素和玉米黄素在自然界分布广泛,含量也较高,一些绿色蔬菜水果如卷心菜菠菜莴苣绿豆油菜中均富含叶黄素,但该

    产品图产品图
    类植物中同时也含较多的叶绿素、β-胡萝卜素及其他类胡萝卜素的环氧、氧代衍生物,遮蔽了叶黄素和玉米黄素的色泽;叶黄素是绿叶中主要的类胡萝卜素;玉米黄素的分布极其广泛,它一般与黄体素是伴生在一起的。在人体中玉米黄素经过消化和吸收,转化成为人体所需要的叶黄素。在大多数植物中,叶黄素的含量均大于玉米黄素;仅在玉米中玉米黄素的含量高于叶黄素。此外一些黄橙色水果如芒果木瓜桃子南瓜等也均富含叶黄素和玉米黄素。 叶黄素本身是一种抗氧化物,并可以吸收蓝光等有害光线。叶黄素在植物当中以脂肪酸酯的型态存在。在叶黄素酯的皂化过程中根据摩尔比例大概1:2的叶黄素。在蛋黄和动物脂肪中也可找到叶黄素 。叶黄素是一种亲油性的物质, 通常不溶于水。因为在叶黄素份子中生 色团有共轭双键的结构,所以有吸收光线的特殊性质。动物无法自行制造叶黄素,动物体内(例如眼睛)中的叶黄素是从食物摄入的。鸡蛋蛋 黄的黄颜色也来自摄入的叶黄素。 在人类视网膜上的黄斑点有大量的叶黄素聚集,而黄斑点是负责中央视力的地方。叶黄素有助保护眼睛免受氧化及高能量光线伤害。很多研究都 证实摄取叶黄素和眼睛内的色素沉着有直接的关系。亦有其他的研究证实加强黄斑点中的色素沉着可减低患上年龄相关性黄斑点退化(AMD)等眼疾的风险。由于现时唯一关于叶黄素对 眼睛健康的随机临床试验只属于小型研究,所以需要更多深入的研究才可确定叶黄素对增强 视力的功。经过人们长期的寻找发现,万寿菊花中黄体素和玉米黄素的含量极高,其它类胡萝I-素杂质少,易于分离纯化,可作为工业生产的良好来源。

    加工工艺/叶黄素 编辑

    目前,市场上所售叶黄素主要来源于万寿菊鲜花的深加工,
      加工工艺如下:
      万寿菊鲜花采收-酶解-脱水-烘干-造粒-低温浸出叶黄素浸膏-包装。
      低温浸出加工工艺又可分为4号溶剂亚临界低温浸出(河南省亚临界生物技术有限公司专利技术)和6号溶剂浸出,两种加工工艺相比4号溶剂油亚临界低温浸出方法所得叶黄素油膏中有效成分指标反式叶黄素得率相对较高,可以有效的减少资源浪费,是值得推广的加工方法。

    主要功效/叶黄素 编辑

    叶黄素万寿菊

    1.保护眼睛视力

    (1)叶黄素是眼睛中黄斑的主要成分,对老年性视网膜黄斑退化(AMD)有预防作用,改善老年人视力衰退。

    (2)预防老年性黄斑变性所导致的盲眼病。由于衰老而发生的肌肉退化症可使65岁以上的老年人引发不能恢复的盲眼病。而叶黄素在预防肌肉退化症方面效果良好,由于它在人体内不能产生,因此必须从食物中或额外补充,尤其是老年人必须经常选用含叶黄素丰富的食物。美国于1996年建议60-65岁的人每天需补充叶黄素6mg。

    (3)眼睛中的叶黄素对紫外线有过滤作用,有保护由日光、电脑等所发射的紫外线所导致的对眼睛和视力的伤害作用。

    (4)降低白内障的发生率。

    2.减轻体内和皮肤退行性老年斑的危险,通过抗氧化作用,降低过氧化脂质的形成。

    3.调节血脂。防止低密度脂蛋白被氧化,从而减轻心脏病的危险。

    4.抗氧作用。抑制活性氧自由基的活性,阻止活性氧自由基对正常细胞的破坏.叶黄素可通过物理或化学淬灭作用灭活单线态氧,从而保护机体免受伤害,增强机体的免疫能力。

    5.延缓动脉硬化作用。血液中叶黄素含量较低,极易引起动脉血管壁增厚,随着叶黄素含量的逐渐增加,动脉壁增厚趋势降低,动脉栓塞也显著降低.同时,动脉壁细胞中的叶黄索还可降低LDL胆固醇的氧化性。

    5.抗癌作用。叶黄素对多种癌症有抑制作用,如乳腺癌前列腺癌直肠癌皮肤癌等.在膳食中摄人叶黄素不仅能抑制肿癌甚至可以起到预防肿瘤发生的作用.有关机构建议人均每天报人400g~600g的水果和蔬菜可使患癌症的相对危险性降低50%。

    适应症/叶黄素 编辑

    黄斑病变、视网膜色素变性、白内障、青光眼糖尿病视网膜色素变性、近视、玻璃体浑浊(飞蚊症)、视疲劳、动脉硬化、心血管病、乳腺癌、宫颈癌、皮肤癌、抗氧化、护肤美容。

    分离及提取/叶黄素 编辑

    1、膜分离技术。

    叶黄素叶黄素

    用陶瓷膜微滤(MF)对浸提液进行精滤提纯,再用反渗透膜(R0)浓缩过滤液。这种工艺以膜分离技术为主体,替代了传统的酒精提纯蒸发浓缩,工艺过程简单、色素溶液基本处于常温操作状态,既节约能源,又保证了色素产品的质量。

    2、干燥法提取叶黄素。

    研究出一种新型转筒式干燥机,用来干燥和捶击金盏花或者万寿菊花瓣,可以从中提取叶黄素。当捶击比率不同时,捶击效率就在70%~90%之间波动。叶黄素的多少决定于干燥时间长度。但在相同的干燥时间里,70℃下干燥提取的叶黄素含量比60℃下提取的叶黄素含量要少。

    叶黄素叶黄素软胶囊

    3、高效液相色谱分析法提取。

    二氯甲烷(22.5mL)+乙腈(9.5mL)+甲醇(67.5mL)+水(0.5mL)为流动相,流量为1.0mL/min。使用光度检测器(波长为450nm)检测分离后的类胡萝卜素和叶绿素。样品进样体积为20μL。在此条件下,叶黄素、叶绿素b、叶绿素a、番茄红素(lycopene)、α-胡萝卜素β-胡萝卜素的保留时间分别为3.0、4.9、6.6、12.1、14.6和15.3min。取螺旋藻的培养液(通过测定光密度(560nm)得出培养液中螺旋藻干重于离心管中,离心后弃去溶液,加水洗涤后,加入2mL体积分数为90%丙酮水溶液,置于超声波发生器水浴上,使螺旋藻破碎。离心后取上层提取液用高效液相色谱法测定叶黄素/玉米黄质、β-胡萝卜素及叶绿素a的含量,其最高含量分别为:1.65μg/mg,2.15μg/mg和21.4μg/mg。

    4、改良的高效色谱分析法。

    采用美国Waters公司的680型自动程序梯度控制器,501型高压液相泵,M-490型可编程序紫外可见光检测器,730型数据处理器,记录保留时间峰面积,走纸速度为2cm/min。选择最佳的色谱分离条件是色谱分析中的关键,本方法选用两种流动相A液和B液,采用线性梯度洗脱分离色素组分。用改良的高效色谱分析法分析叶黄素循环组分,具有快速、准确、分离度好以及重复稳定等优点。

    5、玉米黄浆水中提取玉米黄色素

    选用己烷质量分数高达74%~80%的抽提溶剂油,根据液一固萃取原理,通过液固二相存在浓度差时的分子扩散作用,利用泵循环施以外力时的对流扩散作用,达到色素浸出的目的。再通过真空浓缩精制获得液态色素产品,或者添加辅料获得固态色素产品。

    6、大豆中叶黄素的解析。

    在酸和碱性稻壳灰中大豆油色素(叶黄素)解析时,连续的异丙醇/己烷的洗涤,增加溶液极性可提高叶黄素的解析,表明竞争吸附很大程度上决定于溶液的极性。但是当加入2%异丙醇洗涤时,用多种提取法解析出来的叶黄素会减少。叶黄素吸附的量越多必然伴随着更多的叶黄素的解析。这说明酸性环境比碱性环境更有利于解析。

    叶黄素生产工艺

    7、叶黄素产品生产工艺。

    万寿菊花中用正己烷萃取而得的叶黄素为例:

    皂化时氢氧化钠水溶液w(NaOH)=0.17。

    万寿菊(Marigold)是提炼叶黄素及类胡萝卜素的主要原料,其中黄色色素含量平均每公斤不低于12克,这种色素是无公害的天然色素。

    叶黄素的选择/叶黄素 编辑

    叶黄素生物利用率研究
    经研究发现,叶黄素本身的光、热稳定性,以及对人体pH值的耐受范围均不如叶黄素酯,在储存过程以及人体服用过程中会由于以上因素,导致叶黄素生物利用度较低,而在自然界当中叶黄素基本都是以酯化形式存在,能否直接采用叶黄素酯来进补人体,是类胡萝卜生物学家又一研究新课题。
    而后类胡萝卜素生物学家经过探索,针对叶黄素酯和叶黄素稳定性的研究、叶黄素酯在体内消化吸收过程中水解的研究、叶黄素单体与酯的生物接进度比较研究、叶黄素酯与单体生物生物利用度的比较研究。在叶黄素酯生物利用度研究过程中,生物学家采用生物接进度的概念来描述这两种化合物在从入口到被肠壁细胞吸收之前的生物利用度。
    研究的具体实验方法是测定二者在大鼠粪便中的排泄率,排泄率定义为:排泄率=排泄量/灌胃量.灌胃量包括:灌胃量=排泄量+在消化吸收过程中的损失量+被肠细胞吸收的量。生物接进度=(在消化吸收过程中的损失量+被肠细胞吸收的量)/口服量(灌胃量)排泄率被考虑为用来描述和比较叶黄素单体和叶黄素酯生物接进度的参数。
    通过科学的实验过程最终发现,叶黄素酯不但可以在人体内自然水解成游离叶黄素,并且比叶黄素晶体的生物利用度高出61.6%。就此叶黄素的利用开始了新的变化,最新的叶黄素产品,纷纷选择以叶黄素酯为功能性原料。2008年5月26(卫生部公告2008年第12号)[2]文件:国家卫生部确立批准叶黄素酯为新资源食品功效原料。2010年前后是叶黄素产品和叶黄素酯产品较大的生产分水岭。
    叶黄素和叶黄素酯
    叶黄素酯是一分子的叶黄素与一分子或两分子的脂肪酸形成的化合物,它就像我们所熟知的饮食脂肪、维生素A和维生素E一样存在于我们的日常饮食中,它和叶黄素一样,都是自然界的事物中自然存在的一种营养成分。叶黄素酯从万寿菊花中提取:它在人体内可自然分解转化为叶黄素,具有保护视力,缓解视疲劳,预防老年性黄斑区病变、白内障等疾病的眼盼保健及其它抗衰老的功效。
    有文献指出:叶黄素酯的吸收利用率高出叶黄素60%左右。这种生物利用率的差异,可能是因为叶黄素酯是脂溶性的叶黄素。因为叶黄素属于类胡萝卜素的一种,而类胡萝卜素是脂溶性维生素,脂溶性维生素在脂肪中的生物活性更高,因此叶黄素酯的吸收率用率比叶黄素高出60%也是正常的。

    适用人群/叶黄素 编辑

    研究发现,眼睛缺乏叶黄素和维生素,极易导致多种眼部疾病和眼睛发育不良。补充眼睛营养,刻不容缓!
    那么,什么人需要补充叶黄素?
    老化性视网膜黄斑区病变(AMD)
    心血管疾病、肾脏病、尿蛋白、糖尿病患者
    白内障、青光眼、老花眼
    长期服用类固醇及降胆固醇药物或脂肪抑制剂
    干眼症、飞蚊症、经常性流泪
    长期暴露在阳光下者、开车族
    高度近视600度以上
    需在正午阳光下工作者(运动员飞机驾驶员、卫兵、交通警察)
    弱视、斜视、散光
    经常使用电脑或凝视电视屏幕
    视网膜色素病变家族
    青少年读书视力保养
    使用单眼视力、畏光、夜盲
    经常性眼睛疲劳、酸、涩、疼痛、雾茫
    眼压过高、眼睛涨痛、视力疲劳
    夜间工作者、熬夜
    经镭射手术恢复视力之日常保养
    40岁步入中年,开始视茫茫、阅读不易者
    叶黄素对降低白内障的发生率、延缓动脉硬化、抗癌、防治糖尿病性视网膜病变都有很大的作用。每日服用一定量的叶黄素是安全的,还未见到服用叶黄素有副作用的报导。适量补充供应一定量的叶黄素可避免对胃的刺激。针对一般的日常眼睛养护,每日20mg的叶黄素即可满足需求。

    前景展望/叶黄素 编辑

    叶黄素无毒安全,具有优异的生理功效,符合食晶添加剂“天然”,“营养”,“多功能”的发展方向,与其它有益互补营养元素一起添加剂食品中,可有效的食品营养保健作用,随着提取工艺和食品工业化水平完善的提高,叶黄素在保健食品等领域的前景将越来越广阔。

    相关研究文献/叶黄素 编辑

    叶黄素叶黄素(半成品)

    1.1988年哈佛大学HandelmanGJ,DratzEA,ReayCC,vanKuijkJG.博士等人研究发现:人类视网膜中叶黄素浓度越高视觉敏感度越强。

    2.1988年哈佛大学眼睛疾病个案管理小组对老年性视网膜黄斑变性(AMD)和视网膜色素变性(RP)与叶黄素的摄入量关系作了研究,将患者分成三组,每日分别摄入30mg、10mg、3mg以下叶黄素。每日摄入30mg叶黄素达140天者,视网膜色素平均增加20~40%,老年性视网膜黄斑变性(AMD)和视网膜色素变性(RP)病变者的视力皆明显增加。而摄入30mg组和3mg以下组,两组相差86%的治疗率。

    3.1990年英国皇家BaunO,VindingT,KroghE.博士等人四年内完成英国皇家支持的老年性视网膜黄斑变性(AMD)视力的研究,报告中均指出叶黄素的抗氧化作用能保护视网膜,防止AMD的发生。

    4.1995年美国食品与药物管理局(FDA)批准叶黄素作为食品补充剂用于食品、饮料。

    5.俄罗斯国立医学大学的生物物理学家认为,眼球的晶状体细胞膜被自由基逐渐氧化是老年性白内障的主要病因。平均每天叶黄素的摄入量为6.0mg,可以明显减少白内障的手术。

    6.据2002年6月16日《新民晚报》报道,西方营养学家经深入研究终于揭开了农村学生近视率远远低于城市学生近视率这一谜底:近视的发生与一种名为“叶黄素”的营养物质摄入过少大有关系。农村孩子由于每天吃从地里直接采来的绿色蔬菜,故叶黄素摄入量十分充分。而城市孩子通常吃高蛋白、高营养食物,很少吃新鲜绿色蔬菜,故叶黄素摄入量相应要比农村孩子少得多。这就是造成城乡儿童视力巨大差异的主要原因。

    7.眼病病例-对照研究(EDCC)组织调查了391位患有湿性老年性黄斑变性的病人和578位作为对照的正常人。第一个报告发现:老年性黄斑变性的风险随血清中叶黄素浓度的增加而显着减小。第二个报告发现:叶黄素摄入量最高(6mg)人群和摄入量最低(2mg)的人群相比,老年性黄斑变性的风险明显降低。在膳食调查结果中发现,经常食用菠菜和羽衣甘蓝(膳食中最丰富的叶黄素来源)也会降低老年性黄斑变性风险。两项研究调查的结果相当一致,表明老年性黄斑变性与叶黄素的摄入量有直接关系。

    8.Olmedilla,B.,Granado,F.,Blanco,I.,Vaquero,M.,Cajigal,C.等作了白内障、老年性黄斑变性患者补充叶黄素的长期研究,论文发表于:《JOURNALOFTHESCIENCEOFFOODANDAGRICULTURE》(81(9):904-9092001)。诊断患有白内障(CA)(n=5)和老年性黄斑变性(AMD)(n=5)的患者每周服用3粒(每粒含12mg叶黄素)叶黄素胶囊,AMD平均补充时间为13个月(范围4-20月),CA的平均时间为26个月(范围16-36个月)。每3个月采集血样分析叶黄素水平,同时记录视力水平。研究表明:3-6个月血清中叶黄素水平显著提高;视力检查显示:视力平均增加0.4,视敏度也提高了。

    9.GDagnelie,ISZorge,TMMcDonald作了题目为:通过互联网研究叶黄素提高视网膜色素变性患者的视功能的研究,论文发表于:《JournaloftheAmericanOptometricAssociation》(71(3):147-1642000)。研究目的:验证补充叶黄素对视敏度、中心视野以及对视网膜色素变性(RP)患者的视力影响。方法是:通过电子邮件向全球招募参与者。16名参与者(13名RP患者,3名其他视网膜炎患者)经过26周补充叶黄素(前9周40mg/天,以后20mg/天),参与者通过电脑屏幕自测视敏度和墙上的挂图自测中心视野的扩展。结果:参与者的视敏度平均提高0.75dB,中心视野只有原来补充过叶黄素的患者能大大提高(0.55dB)。

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