中国农业大学学报
JOURNAL OF CHINA AGRICULTURAL
UNIVERSITY
1999年 第4卷 第1期 Vol.4 No.1 1999
类胡萝卜素的功能研究进展(综述)
韩雅珊
摘 要 β-胡萝卜素和类胡萝卡素广泛存在自然界中。作为维生素A的前体，可提高人体的免疫能力，也是一种抗氧化剂，可淬灭与清除机体内产生的自由基。重要的是β-胡萝卜素和类胡萝卜素能预防癌症和减缓癌症的发展，细胞缝间联结的理论支持了类胡萝卜素的具有这一效果的看法，但是根据人群调查也出现类胡萝卜素具有负结果的报道。本文就类胡萝卜素的营养功能的研究现状作一概要综述。
关键词 β-胡萝卜素； 类胡萝卜素； 免疫； 抗氧化剂； 癌症； 细胞缝间联结
Advances of the Function of Beta-carotene and Carotenoid
Han Yashan
(College of Food Science,CAU)
Abstract The function of β-carotene and carotenoids is reviewed. It is a common
knowledge that β-carotene is the precursor of vitamin A. Besides this, it is known that β-carotene and carotenoids have the positive effect on the immune system. They can incrcase both the activities and the numbers of T and B lymphocy and NK cell. The main effects of β-carotene and carotenoids are that they have antioxidant activities, and can quench or scavenge the free radicals, reduce the damage of cell, cell membrane and its main genetic composition, e.g. nucleic acid, protein, lipid etc. Therefore β-carotene and cartenoids can prevent cancer, reduce cancer mortarity and morbidity. This positive function of carotenoid is supported by the hypothesis of “gap junctional intercellular communication”. Though the contrary result was reported by epidemic investigation, it will be clear in the near future. Key words β-carotene; carotenoid; immune function; anlioxidant; cancer; gap junctional intercellular communication
自然界中存在着600多种类胡萝卜素，而其中有50余种能形成维生素A。β-胡萝卜素是类胡萝卜素家族中的一名成员，从理论上说，β-胡萝卜素可分裂形成两分子的维生素A，而且人体中的β-胡萝卜素主要存在于血浆之中，被认为是人体必需的胡萝卜素，类胡萝卜素分子中重要的共同结构是有一个带有9个双键的异戊二烯的链，在其两端各有一个β-紫萝酮，此β-紫萝酮可能以异构型，取代型和开环型的形式存在，双键的数目可能表明其抗氧化的能力，因而Di Mascio［1］认为：在番茄红素中这种能力表现得最强。
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β-胡萝卜素被人体摄入后，可能被肠壁直接吸收，或者转化成维生素A。这说明β-胡萝卜素具有2种独立的功能，即具抗氧化和维生素A前体的功能。β-胡萝卜素作为维生素A的来源对素食者是必需的。因为动物产品所含的视黄醇可为人体提供所需的维生素A。即使在发达国家中也有30%的维生素A的营养摄入由β-胡萝卜素供给。所以β-胡萝卜素是普遍需要的一种维生素A前体。类胡萝卜素可通过植物生物合成形成，它可以通过抗光氧化过程对植物起着保护作用，为叶绿体的组分，能淬灭过氧化物或者使辐射失去活性。因为大多数生活的植物能形成类胡萝卜素，所以许多植物中都有类胡萝卜素存在。
人类最重要的类胡萝卜来源为果蔬，它们含有不同种类不同含量的类胡萝卜素。Mangels［2］和Chug-Ahaja［3］等证明果蔬中类胡萝卜素种类和含量与品种、季节、成熟度都有关系。在食物烹调时不太高的温度不会使类胡萝卜素失去活性，但是持续加热和加热灭菌则会引起异构化作用、氧化作用和环化作用。Khachik［4］报道上述处理会使其活性损失30%以上。生的胡萝卜中的β-胡萝卜素是很难被吸收的(仅1%)，但是胡萝卜汁和用油烹调过的胡萝卜则比较容易吸收，这是因为在植物细胞中的β-胡萝卜素以结晶形式包含在由纤维素和木质素组成的细胞壁中。生番茄中的番茄红素也不易被吸收，只是在加热后如番茄汁等才能增加其在血液中的水平。
尽管类胡萝卜素机制尚未完全了解，Blumberg［5］在总结1994年柏林召开的第二届抗氧化剂维生素在预防疾病中的作用的国际会议时提出，β-胡萝卜素可以有以下几方面的功能：①类胡萝卜素尤以β-胡萝卜素是维生素A的前体，维生素A是人体必需的微量营养成分；②具有免疫功能，能提高人体免疫系统低抗病原物的能力；③具有抗氧化剂的功能，能淬灭单线态氧和清除体内自由基的不良影响；④能预防癌症，延缓癌症的发展；⑤促进细胞缝间联接交流。1 β-胡萝卜素是维生素A的前体
Anthony［6］指出，β-胡萝卜素缺乏时也会造成维生素A缺乏症，引起角膜上皮的脱落，增厚和角质化，使原来透明的膜变成不透明，造成角膜溃疡，晶体脱落以致失明，轻者会发生夜盲；还会损害上皮组织细胞的生长与分化，使人的皮肤变厚，干燥，痂变或发生皱纹。因此维生素A可以治疗各种皮肤角化症。维生素A缺乏时，也会丧失生殖能力。缺乏维生素A的婴幼儿易引起肺炎，麻疹以及腹泻等传染病，严重时会造成死亡。大剂量的维生素A可以抑制某些癌症的发展，但这各剂量会产生很大的毒性。
2 类胡萝卜素能增强免疫功能
生物体内的免疫系统有2种主要的功能：首先是能保护机体免受细菌、病毒等侵染性病原物引起的疾病，其次是能抑制癌细胞，预防癌细胞的生长。Bcndich［7］在其综述指出：①类胡萝卜素能增加免疫系统中B细胞的活力，B细胞能在机体内循环，就如一支“骑兵巡逻队”，使机体能消灭外源入浸的病源体；②类胡萝卜素能提高CD4细胞的能力(又称助手T细胞)，能协助B细胞产生抗体，并提高其他免疫组分的活性；③类胡萝卜素能增加嗜中性白血球的数目，它可以包围细菌，并分泌降解细菌的酶；④类胡萝卜素能增加自然杀伤细胞(NK)的数目，以消除机体内被感染的细胞或癌细胞。
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现在了解除β-胡萝卜素外，番茄红素以及斑蟊黄素等也能增强机体对感染的抵抗能力，增进免疫机能。在人体实验中，尤以老年人，类胡萝卜素可以减缓由衰老引起的免疫能力下降。
3 类胡萝卜素具有抗氧化剂的功能
类胡萝卜素能减少自由基对细胞遗传物质(DNA，RNA)和细胞膜(如蛋白质，脂质和碳水化合物)的损伤。癌的生成与环境有关：如通过膳食可加强对癌症的预防，则膳食是一种保护剂，但食物中也含有许多致癌物质。人们特别感兴趣的是那些能提供预防癌症的物质和抗氧化剂的膳食。Sies［8］曾阐明自由基是如何产生的。在正常的机体代谢过程中必须有氧化作用存在，有人计算每天每人要消耗600 g氧，而其中的5%～10%会导致各种活性氧的产生。当然正常代谢合成中也需要某一些活性氧的存在。它是一些属于氧化代谢过程中形成的产物，这些活性氧称为自由基。在生物系统中有羟基自由基(HO-)，烷氧自由基(RO)，过氧自由基(ROO1)单线态氧(1O2)，氮氧自由基(NO)，过氧氮氧自由基(ONOO)和半醌自由基(Q)等。这些氧自由基都带有不成对的电子，这些电子非常活泼，它们能使自由基与环境中的其他物质形成致癌物。
自由基能损伤细胞，细胞膜及其组成导致蛋白质损伤、酶失活、膜脂过氧化、碳水化合物和核酸损伤。生物系统中一旦形成高度活泼的具有损伤能力的自由基后，它们就会靠近蛋白质，脂质和核酸等组成细胞的重要组份，并对他们进行强烈的破坏。如羟基自由基(OH·)可以损伤90%的DNA，单线态氧和羟自由基能使DNA的股链断裂。若此时基因物质的损伤仅处于起始阶段，则还可以修复。但若已经造成错误碱基配对时，则会转化为不可逆的变化，然后这种不正常的细胞会在周围选择生长条件而导致癌症细胞的生成。虽然氧自由基是在正常的好氧代谢中产生的，但在生物组织中又存在抗氧化的物质。Thuenhan［9］认为，这些抗氧化的物质可分为2种类型：一种为预防型抗氧化剂，这是一种由代谢控制的必需预防系统，如核黄素和视黄醇等；另一类为链断裂型抗氧化剂，它又可以分为具酶性质的抗氧化剂，如过氧化氢酶，超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶等，它们能将超氧化物转化成过氧化氢，然后还原成水，另一种链断裂性抗氧化剂为非酶型的抗氧化剂，其中水溶性的抗氧化剂有抗坏血酸，谷胱甘肽，尿酸盐和胆红素等，脂溶性的有α-生育酚、β-生育酚、α-胡萝卜素、β-胡萝卜素、番茄红素、玉米黄素和叶黄素、泛酯等。赵文恩等［10］使用超微弱发光仪在710 nm处测量了4种类胡萝卜素，维生素C和维生素E对H2O2与NaOCl反应体系产生的单线态氧(1O2)的淬灭能力，结果表明：1O2的淬灭能力按以下顺序递减，即斑蟊黄素、胭脂树橙、β-胡萝卜素、叶黄素，而且类胡萝卜素对1O2的淬灭能力明显高于α-生育酚和维生素C。已经测出机体在衰老过程中，患病及炎症过程中体内的自由基增加，β-胡萝卜素和类胡萝卜素能抑制自由基的产生，可以缓延衰老和预防癌症。4 类胡萝卜素对预防癌症的功能
β-胡萝卜素能预防食道癌。如对菲律宾、加拿大和中国的食道癌患者的调查都证明β-胡萝卜素能产生缓解作用。也曾用β-胡萝卜素治疗口腔癌症的高危险者。β-胡
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萝卜素的高摄入量或血清中高水平与子宫颈癌、子宫内膜癌与乳腺癌的低发生有关。用β-胡萝卜素治疗口腔粘膜白斑病，可以使该病得以缓解。但β-胡萝卜素的摄入量对大肠癌或直肠癌的抑制却没有得到明确的证明。
Gerster［11］用75～200例流行病研究证实，发现血浆中β-胡萝卜素含量低的人(即低水果和蔬菜摄入者)与癌症危险性的增加呈一定相关。但是β-胡萝卜素具有预防和抵抗癌症能力的报道仍处于矛盾之中。例如Blot［12］在中国河南林县食道癌的研究中供给受试者以β-胡萝卜素、维生素E和硒的复合剂，发现对抑制癌症的发展与降低死亡率都有明显的效果。该地区是世界上胃癌和食道癌的高发区，供给上述微量营养成分后胃癌死亡率降低了21%，癌症的总死亡率降低了13%。但在林县得到正结果的同时，Heinonen［13］在对芬兰人群的研究中结果却相反，发现用β-胡萝卜素20 mg．d-1者的肺癌发病率反而提高了18%，同时死亡率也提高了8%。Gilbert［14］在1996年也报道了与上述相同的结果，引起学术界很大震动。但也有人认为：这种矛盾的产生是因为这些受试者每日抽烟20支以上、已有20年之久的烟史；芬兰又是世界上癌症发生最高的国家；而且引起癌症的原因仍不清楚。Rautalahti［15］认为癌症的产生可能与营养、环境、基因都有关系，而且血浆中β-胡萝卜素和维生素E的浓度可能受季节的变化而影响研究结果。5 类胡萝卜素的毒性和药效
人体对β-胡萝卜素具有很强的忍受力，至今未发现有副作用。例如，长期高剂量口服30～40 mgd-1可引起皮肤发黄，但无害。在某些病症状态下，如糖尿病或多汗症患者即使低剂量也会引起皮肤发黄。Diplock［16］对类胡萝卜素的安全性作了全面的论述。
β-胡萝卜素在临床上可用于治疗维生素A缺乏症，也可用来治疗光诱导的皮肤症，如白斑症，白化症。实验证明：β-胡萝卜素也可治疗早期老年性痴呆症，含有β-胡萝卜素的维生素复合剂可用于麻风病患者。Bianchi-Santamaria［17］发现β-胡萝卜素对爱滋病受害者有效。Coodley［18］也认为β-胡萝卜素可以抑制HIV引起的炎症。Gerster［19］证明：β-胡萝卜素在预防动脉粥样糜化和冠心病(CHD)中起着重要作用，而且它对抑制LDL的氧化作用特别有效。
6 类胡萝卜素可增加细胞与细胞间的缝间联接交流
Bertram等［20］用细胞模型试验证明：β-胡萝卜素和其他类胡萝卜素可加强细胞与细胞缝间联接交流的能力，从而抑制或降低癌症的发生。这就使得胡萝卜素和视黄醇的功能成为众人兴趣的焦点。Yamasaki［21］指出缝间联接是指邻近细胞间存在着的如珍珠串般的连接通道，它是由联接蛋白链形成的，通过它可以产生细胞间的交流。在转化阶段的癌细胞会由于通道受到破坏而干扰了交换。这种交换是控制生长的一种因素。在体外，促癌物质能通过联接蛋白的基因而抑制交换。在癌症加速阶段联接蛋白基因的表达大大降低。Wolf［22］证明：β-胡萝卜素和视黄醇则能通过联接蛋白激
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活或重新活化信息的交换，因而抑制癌症诱导细胞升级到恶化阶段。在癌细胞的起始阶段中缝间联接中有联接蛋白存在。它的RNA水平在用类视黄醇处理以后就大大增加，可能类视黄醇与类胡萝卜素的作用机制不太相同，例如斑蟊黄素并不能形成视黄醇，但它对癌细胞的抑制比β-胡萝卜素更为有效。
综上所述，类胡萝卜素的功能及其可能的机制，都是通过各种化学实验及生物试验得到证实的。但90年代以来在大量人群的调查报告中对β-胡萝卜素抑制癌症的效果出现了相互矛盾的报道。这种矛盾将更进一步促进学术界对类胡萝卜素功能与机制的研究，相信在不久将来会得到彻底澄清。
分类号 Q562
作者单位：中国农业大学食品学院
韩雅珊，北京圆明园西路2号中国农业大学(西校区)，100094参考文献
[1] Di Mascio P, Kaiser S, et al. Lycopene as the most efficient biological carotpnoid singlet oxygen guencher. Arch Biochem Biophys, 1989,274:532～538
[2] Mangcls A R, Holden J M, et al. Carotcnoid content of fruit and vegetables: an evaluation of analytical data. J Am Diet Assoc, 1993,93:284～296，R
[3] Chug-Ahuja J K, Holden J M, et al. The development and application of a carotenoid database for fruits, vegetables and multicomponent foods. J Am Diet Assoc, 1993,93:318～323 [4] Khachik F M, Goli B, et al. Effect of food preparation on qualitative and quanitative distribution of major carotenoid constituents of tomatoes and several green vegetables. J Agric Food Chem, 1992,56:128～135
[5] Blumberg J B. Consideration of the scientific substantiation for antioxidant vitamins and beta-carotene in disease prevention. Am J Clin Nutr,1995,62:1521S～15216S
[6] Anthony T D. Fat Soluble Vitamins, Their Biochemistry and Application. Trowbridge: Redwood Burn Ltd., 1985,1～61
[7] Bendiah A. Beta-carotene and the immune response. Proc Nutr Soc,1991,50:263～274 [8] Sies H Witheim, Vitamin E and C, beta-carotene, and other carotenoids as antioxidants. Am J Clin Nutr, 1995,62:1315S～1321S
[9] Thuenhan D I. Antioxidant vitamins and cancer prevention. J Micronutrient Anal,1990,7:279～299
[10] 赵文恩，韩雅珊等. 类胡萝卜素对H2O2-NaOCL体系生成的1O2的淬灭作用. 生物物理学报，1997，13(1)：137～142
[11] Gerster H. Potential role of beta-carotene in the prevention of cardiovascular disease. Internat J Vit Nutr Res, 1991,612:277～291
[12] Blot W J, Li J Y, et al. Nutrition intervention trials in Linxian, China: supplementation of specific vitimin/mineral combinations. cancer incidence, and disease specific mortality in the general population. J Natl Cancet Inst, 1993,85:14483～14492
[13] Heinonen O P, Alnanes D， et al. The effect of vitimin E and betacarotene on the
incidence of lung cancer and other cancer in male smokers. New Eng Med, 1994,330:1029～1035
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[14] Gilbert S. Effects of a combination of beta-carotene and vitamin A on lung cancer and cardiovascular disease, Eng J Med, 1996,334:1150～1155
[15] Rautalahti M, Albanes D, et al. Seasonal variation of serum concen tration of β-carotene and α-tocopherol. Am J Clin Nutr, 1993,57:551～556
[16] Diplock A T. Safty of antioxidant vitamins and β-carotene. Am J Clin Nutr, 1995,62:1510S～1516S
[17] Bianchi-Santamaria A. Possible activity of Beta-carotene in patients with the AIDS related complex, A pilot study. Med Oncol Tumor Phamacother, 1992,9:263～274
[18] Coodley G O, Lelson H D, et al. β-carotene in HIV infection. J Acquir Immune Defic Syndr, 1993,6:272～276
[19] Gerster H. Potential role of beta-carotene in the prevention of cardiovascular disease. J Vit Nutr Res, 1991,61:277～291 R
[20] Bertram J S, Pung A, et al. Diverse carotenoid protect from chemically induced neoplacia transformation. Carcinogenesis, 1991,12:671～676
[21] Yamasaki H. Gap junction intercellular communication and carcinogcnsis. Carcinogcnsis, 1990,11:1051～1058
[22] Wolf G. Retinoids and carotenoids as inhibitors of carcinogensis and inducers of cell-cell comunication. Nutrition Review, 1992,50:270～274R
收稿日期： 1997-07-21
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类胡萝卜素的功能研究进展(综述)
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：
韩雅珊， Han Yashan中国农业大学食品学院
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JOURNAL OF CHINA AGRICULTURAL UNIVERSITY1999，4(1)44次
1.Di Mascio P.Kaiser S Lycopene as the most efficient biological carotpnoid singlet oxygen guencher 19892.Mangcls A R.Holden J M Carotcnoid content of fruit and vegetables:an evaluation of analytical data 19933.Chug-Ahuja J K.Holden J M The development and application of a carotenoid database for fruits,vegetables andmulticomponent foods 1993
4.Khachik F M.Goli B Effect of food preparation on qualitative and quanitative distribution of major carotenoidconstituents of tomatoes and several green vegetables 1992
5.Blumberg J B Consideration of the scientific substantiation for antioxidant vitamins and beta-carotene in diseaseprevention 1995
6.Anthony T D Fat Soluble Vitamins,Their Biochemistry and Application 19857.Bendiah A Beta-carotene and the immune response 1991
8.Sies H Witheim.Vitamin E C,beta-carotene,and other carotenoids as antioxidants 19959.Thuenhan D I Antioxidant vitamins and cancer prevention 1990
10.赵文恩.韩雅珊 类胡萝卜素对H2O2-NaOCL体系生成的1O2的淬灭作用 1997(01)
11.Gerster H Potential role of beta-carotene in the prevention of cardiovascular disease 1991
12.Blot W J.Li J Y Nutrition intervention trials in Linxian,China:supplementation of specific vitimin/mineralcombinations.cancer incidence,and disease specific mortality in the general population 1993
13.Heinonen O P.Alnanes D The effect of vitimin E and betacarotene on the incidence of lung cancer and other cancer inmale smokers 1994
14.Gilbert S Effects of a combination of beta-carotene and vitamin A on lung cancer and cardiovascular disease 199615.Rautalahti M.Albanes D Seasonal variation of serum concen tration of β-carotene and α-tocopherol 199316.Diplock A T Safty of antioxidant vitamins and β-carotene 1995
17.Bianchi-Santamaria A Possible activity of Beta-carotene in patients with the AIDS related complex,A pilot study 199218.Coodley G O.Lelson H D β-carotene in HIV infection 1993
19.Gerster H Potential role of beta-carotene in the prevention of cardiovascular disease 1991
20.Bertram J S.Pung A Diverse carotenoid protect from chemically induced neoplacia transformation 199121.Yamasaki H Gap junction intercellular communication and carcinogcnsis 1990
22.Wolf G Retinoids and carotenoids as inhibitors of carcinogensis and inducers of cell-cell comunication 1992
1.期刊论文 熊作明.周春华.陶俊.XIONG Zuo-ming.ZHOU Chun-hua.TAO Jun 不同类型枇杷果实着色期间果肉类胡萝卜素含量的变化 -中国农业科学2007,40(12)
[目的]分析不同类型枇杷果实着色过程中果肉类胡萝卜素的变化特点,探讨果肉外观颜色差异形成的原因.[方法]以'大红袍'、'青种'分别代表红沙和白沙两类不同枇杷品种,自果实开始着色起,分期采样,进行枇杷果肉类胡萝卜素提取、纯化和HPLC分析.[结果]果实进入着色期后,果肉叶黄质含量迅速下降,至果实成熟时下降平缓,而α-胡萝卜素、β-胡萝卜素、β-隐黄质和玉米黄素成分均呈上升趋势,尤其在采收前7～14 d上升迅速.果实成熟后,'大红袍'果肉的类胡萝卜素总量为'青种'的2倍以上;两品种果肉叶黄素类色素含量接近,但类胡萝卜素含量差异较大,'大红袍' 的胡萝卜素含量是 '青种'的4倍左右.[结论]胡萝卜素积累的多少,尤其是β-胡萝卜素含量的高低是造成'青种'和'大红袍'果肉类胡萝卜素总量积累差异的主要原因,也是影响这两个品种果肉色泽深浅的主要因素.
2.期刊论文 陶俊.张上隆.徐建国.刘春荣 柑橘果实主要类胡萝卜素成分及含量分析 -中国农业科学2003,36(10)
应用HPLC技术分析了我国53个柑橘品种资源的6种类胡萝卜素成分叶黄素、玉米黄素、β-隐黄质、α-胡萝卜素、β-胡萝卜素和番茄红素的含量.结果表明,柑橘果皮和果肉中均以叶黄素、玉米黄素、β-隐黄质为主,β-胡萝卜素含量较低,α-胡萝卜素极低;参试品种中番茄红素仅在红肉脐橙的果肉中检测到.不论果皮还是果肉均以宽皮柑橘类中类胡萝卜素含量最高
,柚类最低,表明宽皮柑橘具有较高营养保健价值.在宽皮柑橘中,果肉以积累β-隐黄质为主,果皮β-隐黄质与叶黄素含量接近.与果肉相比,柑橘果皮的单位鲜重叶黄素、玉米黄素、β-隐黄质的含量分别为果肉的2.5～15倍,是柑橘果实中主要类胡萝卜素库存部位.
3.学位论文 陈鹏飞 大白菜类胡萝卜素分离鉴定和积累机理与调控研究 2008
品质是目前大白菜育种的重要目标之一。类胡萝卜素的含量与组成不仅关系到大白菜叶球的颜色，而且直接影响大白菜的营养和保健价值，因而是决定大白菜商品性状和内外品质的重要指标。本研究以黄心乌塌菜材料07-158(简称158)，黄心大白菜材料07-159(简称159)，暗橘红心材料06-80(简称80)、07-160(简称160)，橘红心材料07-161(简称161)和淡黄心大白菜材料07-162(简称162)为试验材料，利用HPLC技术，分析了不同材料的主要类胡萝卜素组成及其含量，研究类胡萝卜素在大白菜不同生长发育阶段的积累动态，阐明了不同叶球颜色与类胡萝卜素积累的关系，并探讨了Mn2+、GA3、ABA处理对大白菜类胡萝卜素形成的调控机制，主要结果如下：
1.建立了适合大白菜类胡萝卜素研究的RP-HPLC分析方法，从暗橘红心大白菜中分离出38种组分，鉴定出32种组分，其中包括9种番茄红素、4种六氢番茄红素、4种链孢红素、3种β-隐黄质、3种a-胡萝卜素、2种ζ-胡萝卜素和2种β-胡萝卜素同分异构体，八氢番茄红素、叶黄质、玉米黄质、γ-胡萝卜素、紫黄质各1种。
2.158、159和162叶片中的类胡萝卜素种类完全一致，都含有叶黄质、紫黄质、玉米黄质、β-隐黄质、α-胡萝卜素、β-胡萝卜素、八氢番茄红素和六氢番茄红素等类胡萝卜素；160和161叶片中除了含有上述类胡萝卜素外，还有链孢红素、反式番茄红素、顺式番茄红素、ζ-胡萝卜素、γ-胡萝卜素等，几乎涵盖了类胡萝卜素代谢途径中的各种主要成分，特别是保健价值较高的六种类胡萝卜素组分——番茄红素、β-胡萝卜素、a-胡萝卜素、β-隐黄质、玉米黄质、叶黄质的含量很高。
3.160和161外部功能叶(简称外叶)积累的主要类胡萝卜素是紫黄质、叶黄质、β-胡萝卜素、玉米黄质，而内层球叶(简称球叶)积累的主要类胡萝卜素是八氢番茄红素、六氢番茄红素、ζ-胡萝卜素、顺式番茄红素、链孢红素、反式番茄红素；普通大白菜和黄心大白菜外叶和球叶积累的主要类胡萝卜素均是紫黄质、叶黄质、β-胡萝卜素。 4.160和161球叶的总类胡萝卜素含量较高，是其它材料的5～10倍。各个材料外叶的总类胡萝卜素含量相差不大。
5.在叶球发育过程中：(1)158和159球叶总类胡萝卜素呈上升趋势，黄色的叶黄质和β-胡萝卜素，橙黄色的紫黄质逐渐积累，叶球剖面的颜色由浅变深，到成熟期呈现金黄色
：(2)162球叶总类胡萝卜素和β-胡萝卜素、叶黄质和紫黄质都呈下降趋势，叶球剖面的颜色逐渐变浅，最终呈现淡黄色：(3)161球叶中黄色的链孢红素与ζ-胡萝卜素占总类胡萝卜素含量的70％，红色的顺式番茄红素与反式番茄红素占总类胡萝卜素含量的20％，总类胡萝卜素以及上述四种类胡萝卜素都呈上升趋势，叶球剖面的颜色由浅变深，成熟期呈现橙黄色
；(4)160球叶中黄色的链孢红素与ζ-胡萝卜素各占总类胡萝卜素含量的65％，红色的顺式番茄红素和反式番茄红素占总类胡萝卜素含量的30％，除ζ-胡萝卜素含量稍有下降外，总类胡萝卜素和另外三种主要类胡萝卜素都呈上升趋势，在成熟期都明显积累，呈现暗橘红色。推测黄色的链孢红素与ζ-胡萝卜素，红色的顺式番茄红素与反式番茄红素的积累，是橘红心大白菜球叶呈现橘红色的原因，各种色素所占比例决定颜色的细微变化。
6.Mn2+有利于类胡萝卜素积累，锰促进橘红心大白菜类胡萝卜素积累的最佳浓度为557.5 mg/L；GA3能抑制橘红心大白菜所有类胡萝卜素的积累，并且对中上游产物的抑制作用要高于中下游产物；ABA能促进橘红心大白菜类胡萝卜素代谢途径下游产物紫黄质、叶黄质、玉米黄质等的积累，并使总类胡萝卜素含量明显升高，但对其它中上游类胡萝卜素积累的促进作用不明显。
4.期刊论文 熊正英.周宏 类胡萝卜素/β-胡萝卜素与运动能力的关系 -青海师范大学学报(自然科学版)2003,\"\"(1)
β-胡萝卜素和类胡萝卜素在自然界中广泛存在.其功能多样:是维生素A的前体;是一种抗氧化剂,可清除体内产生的自由基;可提高人体的免疫能力;能预防癌症和减缓癌症的发展;可增加细胞与细胞间缝联接交流等.其与运动能力的关系主要表现在抗氧化及增强免疫功能上.本文综述了类胡萝卜素/β-胡萝卜素的营养功能及其与运动能力的关系.
5.期刊论文 黄丽.郭红卫.马易怡.刘明.黄竹颖.周娴.薛琨.HUANG Li.GUO Hong-wei.MA Yi-yi.LIU Ming.HUANG Zhu-ying.ZHOU Xian.XUEKun 膳食胡萝卜素摄入量与皮肤类胡萝卜素水平的关系 -环境与职业医学2007,24(2)
[目的]探讨人群中膳食胡萝卜素摄入量与皮肤类胡萝卜素水平的关系.[方法]选取上海某社区110名健康成年人作为研究对象,分别运用共振拉曼散射光谱法测定研究人群皮肤类胡萝卜素,观察皮肤类胡萝卜素水平,同时进行体格检查和膳食营养调查.[结果]①膳食胡萝卜素摄入量无性别差异;皮肤类胡萝卜素女性高于男性,差别有统计学意义(P＜0.001).②膳食中的胡萝卜素摄入量与皮肤类胡萝卜素水平呈正相关,控制年龄、性别和体质指数(BMI)后这种相关性仍然存在(P＜0.05).③多元回归分析显示男性皮肤类胡萝卜素水平受膳食纤维摄入量的影响(P＜0.001);女性还受膳食中的维生素C、脂肪、能量等摄入量的影响(P＜0.05).[结论]食物中胡萝卜素、膳食纤维、脂肪、维生素C摄入量与皮肤类胡萝卜素水平有一定的关联.
6.期刊论文 赵文婧.高宇英.韩建荣.ZHAO Wen-jing.GAO Yu-ying.HAN Jian-rong 外源β-胡萝卜素、光照对青霉PT95菌株菌核分化和类胡萝卜素产率的影响 -微生物学报2005,45(2)
初步研究了外源β-胡萝卜素和光照对青霉PT95菌株菌核分化和类胡萝卜素产率的影响.结果表明,在培养基中加入外源β-胡萝卜素后,PT95菌株渗出液出现的时间、菌核出现的时间延迟了,但菌核成熟的时间没变.培养基中的外源β-胡萝卜素浓度越大,其渗出液、菌核出现的时间越迟.外源β-胡萝卜素亦能降低PT95菌株的脂质过氧化水平和菌核中的类胡萝卜素含量.高氧胁迫的光照培养条件有利于PT95菌株的菌核分化和色素在菌核中的积累;与低氧胁迫的黑暗培养条件相比,其菌核生物量和类胡萝卜素产率分别增加了18.7%和101%.以上实验结果表明,若想获得高的菌核生物量和类胡萝卜素产率,应该尽可能在高氧胁迫、无抗氧化剂存在的条件下培养PT95菌株.
7.学位论文 陶俊 柑橘果实类胡萝卜素形成及调控的生理机制研究 2002
近年来中国柑橘产量大幅度提高,人均占有量已近10kg,柑橘生产已由数量型向质量型转变.加入WTO后,中国柑橘生产将面临更为严峻的挑战,品质问题已成为影响中国柑橘业健康发展的主要限制因子.在构成柑橘果实品质的诸多因子中,类胡萝卜素的组成及含量不仅关系到柑桔果实外观与果汁的色泽,而且涉及柑橘果实的营养保健价值,因而是决定柑橘果实内外品质的重要指标.为探讨柑橘果实类胡萝卜素形成的生理机制,该论文运用HPLC技术测定了中国宽皮柑桔类、橙类、柚类及杂柑类等不同柑橘类型共53个品种（系）的α-胡萝卜素、β-胡萝卜素、番茄红素、β-隐黄质、玉米黄素、叶黄质六种类胡萝卜素的含量,分析了柑橘果实不同色泽的呈现与果皮类胡萝卜素积累的可能联系,并探讨了光照、GA<,3.、MPTA等不同处理对柑橘果皮类胡萝卜素形成的调控机制.
8.期刊论文 惠伯棣.朱雨杰.武兴德.陈杭 高等植物中类胡萝卜素的生物合成 -北京农业科学1999,17(2)
类胡萝卜素类化合物是一类天然化合物,它们可在植物及微生物体内被合成.在高等植物中,类胡萝卜素在体内的合成类异戊二烯代谢途径进行.在类异戊二烯代谢途径中,一般认为:第一个类胡萝卜素合成的前体为3,5-二羟-3-甲基戊酸(MVA,C6),随后有牛儿牛儿焦磷酸(GGDP,C20),八氢蕃茄红素(phytoene,C40),蕃茄红素(lycopene,C40)及β-胡萝卜素(β-caroternes,C40)等代谢产物的合成,最后形成叶黄素(xanthophylls).在高等植物中,牻牛儿牻牛儿焦磷酸的合成,八氢蕃茄红素的合成及去饱和三个反应及相关的酶和基因已被比较透彻地研究.类胡萝卜素的生物合成由遗传和环境因子共同调控.许多高等植物光合组织的遗传突变对类胡萝卜素生物合成的影响已被详尽地探讨过.环境因子对体内类胡萝卜素生物合成基因的表达有明显的影响.在高等植物的光合组织中,类胡萝卜素生物合成于细胞的叶绿体中.环境因子,如:光和温度等,可在酶、叶绿体和细胞三个不同水平上调控类胡萝卜素的生物合成.
9.学位论文 刘敏 重组类胡萝卜素合成相关酶的纯化及紫外线对烟草Ggps基因表达的影响 2007
类胡萝卜素(carotenoids)是一类呈现黄色、橙色或红色的天然色素,它们在自然界广泛存在于各种植物中,在动物和微生物中也有发现.
类胡萝卜素是植物和微生物光合膜的组成部分,可保护光合系统免受强光氧化破坏.许多类胡萝卜素是维生素A的重要来源,又是强抗氧化剂,具有一定的癌症预防功效.虽然类胡萝卜素及其合成酶类在植物和微生物中含量丰富,但单一色素的提取和合成酶复合体的纯化都比较困难.不同生物类胡萝卜素合成基因的相继克隆和合成途径中相关酶的纯化,为类胡萝卜素合成相关酶及多酶复合体的研究提供了便利,也为利用微生物发酵来获取类胡萝卜素提供了可能.烟草作为以叶片为主要收获对象的一种重要经济作物,研究其叶片在紫外胁迫下,类胡萝卜素等光合色素含量及其与类胡萝卜素合成有关的酶等抗紫外胁迫蛋白的变化情况具有重要意义.
本实验从噬夏孢欧文氏菌中克隆了类胡萝卜素合成相关基因crtE, crtB,crtI,crtY分别构建了生产番茄红素和β-胡萝卜素的工程菌,研究了两工程菌的培养条件与类胡萝卜素累积之间的关系.并从生产番茄红素的工程菌中纯化了类胡萝卜合成早期多酶复合体,还检测了UV-B辐射增加的情况下,烟草叶片中类胡萝卜素等光合色素和与类胡萝卜素合成有关的酶等生理生化指标的变化.主要结果如下:1.重组质粒的构建和类胡萝卜素合成相关酶的纯化噬夏孢欧文氏菌番茄红素合成相关基因crtE,crtB,crtI同时克隆进表达载体pET-15b构建pET-15bcrtIEB,β-胡萝卜素合成相关基因crtY首先克隆进pET-15b,构建pET-15bcrtY,再将crty连同T7启动子和终止子切下,插入pACYC-184构建oACYC-184crtY.将重组质粒pET-15bcrtlEB转化
EcoliBL21(DE3)构建工程菌,IPTG诱导工程菌表达蛋白,菌体经超声波破碎、高速离心后,上清液经镍离子螯合树脂亲和层析和凝胶过滤层析纯化分离出相对分子质量分别为209KD、105KD和70KD的类胡萝卜素合成前期蛋白复合体.
另外,分别构建含重组质粒pET-15bcrtE、pET-15bcrtlB的工程菌,分别从上清中纯化出GGPP合成酶和八氢番茄红素合成酶,体外混合后凝胶过滤层析纯化分离出相对分子质量分别为209KD、173KD和70KD类胡萝卜素合成前期蛋白复合体.经SDS-PAGE电泳和Western blot检测并结合分子量分析,推测本实验所纯化到的类胡萝卜素合成前期蛋白复合体由4个GGPP合成酶、2个八氢番茄红素合成酶组成,相对分子质量分别为209KD,催化GGPP至八氢番茄红素的合成;GGPP合成酶至少以二聚体形式存在.2.生产番茄红素的大肠杆菌工程菌及其培养条件的研究IPTG诱导含重组质粒pET-15bcrtlEB的工程菌,菌体累积红色色素,经HPLC和吸收光谱分析,确定工程菌中合成的色素为番茄红素.
研究了碳源、氮源、金属离子、培养温度、诱导剂浓度、诱导时间等参数对工程菌生长及色素累积的影响,确定了合适的培养条件:培养基为改良LB培养基(蛋白胨10g/L、酵母提取物5g/L、柠檬酸钠5g/L、MgCl<,2> 0.1g/L,NaCl 10g/L);起始培养温度为37℃;培养至OD<,600>为0.6左右时加入IPTG至终浓度为0.5mmol/L,诱导温度降至30℃;诱导时间为14h.发酵完成后工程菌的生物量(干重)为5.45g/L,番茄红素的最高含量可达5.8mg/gDCW3.生产β-胡萝卜素的大肠杆菌工程菌及其培养条件的研究将两重组质粒pET-15bcrtEIB和pACYC-184crtY共转化EcoliBL21(DE3)构建工程菌,IPTG诱导工程菌累积橙色色素,经吸收光谱分析,确定工程菌中合成的色素为β-胡萝素.
研究了碳源、氮源、金属离子、培养温度、光照、pH值、诱导时间等参数对工程菌生长及色素累积的影响,确定了合适的培养条件:培养基为改良LB培养基(蛋白胨10g/L、酵母提取物10g/L、可溶性淀粉5g/L、MgCl<,2> 0.04g/L、FeCl<,3>0.01g/L、NaCI 10g/L,pH5.8);光照;起始培养温度为37℃;培养至OD<,600>为0.6左右时加入IPTG至终浓度为0.5mmol/L,诱导温度降至30℃;诱导时间为14h.发酵完成后工程菌的生物量(干重)为6.53g/L,β-胡萝卜素的最高含量可达3.5mg/gDCW4.紫外线-B辐射对烟草光合色素和几种酶的影响研究了紫外线(UV-B)胁迫条件下,烟草叶片相关生理生化指标的变化情况.结果表明,紫外线-B辐照后,烟草叶片内光合色素(叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素)的含量均呈上升趋势,三种色素比对照分别上升了21﹪、10﹪、27﹪;可溶性蛋白含量呈先上升后下降趋势;过氧化物酶活性明显上升,同工酶图谱分析证实,有一种新的过氧化物酶同工酶表达;利用重组噬夏孢欧文氏菌(Erwinia
uredovora)GGPP合成酶免疫家兔,制备了兔抗GGPP合成酶的抗血清.Western blot检测显示,紫外线-B辐照可使烟草叶片GGPP合成酶(GGPS)的表达量显著提高.
10.期刊论文 宋新娜.汪之项.SONG Xin-na.WANG Zhi-xu 成人膳食中类胡萝卜素摄入量分析 -中国公共卫生2007,23(11)
目的 了解成年人膳食类胡萝卜素的摄入状况.方法 采用称重记录法,按季节调查城区、郊区、农村3类不同社区184名30～60岁居民连续3 d的膳食情况,参照1993年美国农业部-国家癌症研究院(USDA-NCI)食物类胡萝卜素数据库、1998年美国农业部-营养协调中心(USDA-NCC)食物类胡萝卜素成分数据库和最新版美国食物成分数据库(SR18)建立的α-胡萝卜素、β-胡萝卜素、β-隐黄质、番茄红素、叶黄素/玉米黄质5种类胡萝卜素的食物成分表,计算类胡萝卜素每日摄入量.结果 α-胡萝卜素年平均摄入量为(274±539)μg,春、夏、秋、冬四季分别为(179±459),(291±493),(325±533),(291±650)μg.β-胡萝卜素的年平均摄入量为(3 207±3 921)μg,四季分别为(3905±3983),(2 509±2 697),(3 577±4640),(3
007±4189)μg.β-隐黄质年平均摄入量为(140±582)μg,四季分别为(40±100),(82±256),(376±1 114),(70±125)μg.番茄红素摄入量为(1 023±2 447)μg,四季分别为(971±1539),(2 184±3 565),(324±1 543),(390±1 622)μg.叶黄素/玉米黄质年平均摄入量为(2 937±4 512)μg,四季分别为(5 053±6908),(1 930±2 228),(2 556±3 746),(2 510±3703)μg.α-胡萝卜素、β-隐黄质秋季摄入量最高,β-胡萝卜素、叶黄素/玉米黄质春季最高,番茄红素夏季最高.不同性别居民类胡萝卜素摄入量比较差异无统计学意义(P＞0.05).城市居民的摄入量高于郊区和农村居民.结论 利用美国类胡萝卜素成分数据,估计了成人膳食类胡萝卜素摄入量.
1.邓波涛.庄飞云.欧承刚.陆红梅 蔬菜作物中类胡萝卜素的遗传研究及其基因工程改良[期刊论文]-中国蔬菜 2009(16)2.于小华.刘晓华.李纯球.赵浩如 β-胡萝卜素口服液的稳定性研究[期刊论文]-海峡药学 2009(8)
3.杨万政.曹秀君.李金淑.曾鸣.周珊珊.魏小刚 紫外分光光度法测定沙棘油中总类胡萝卜素方法改进[期刊论文]-中央民族大学学报（自然科学版） 2009(3)
4.陈鹏.张春枝.王婧 皂化对提取三孢布拉氏霉中β-胡萝卜素的影响[期刊论文]-食品科技 2009(5)
5.刘少民.储大燕.洪深求.童红武.方力.周桂园.常宇 反相高效液相色谱法测定烟草中的类胡萝卜素及其异构体[期刊论文]-中国烟草学报2009(2)
6.李若愚.白杨.刘江颖 运动员过度训练后免疫功能变化及恢复的研究进展[期刊论文]-四川体育科学 2007(3)7.李亮.王长云.郭跃伟 中国黄海柄海鞘的化学成分[期刊论文]-中国天然药物 2007(6)
8.孙延芳.王成社.杨进荣.刘俊.邹淑芳 硬粒小麦类胡萝卜素含量的定量分析[期刊论文]-西北农林科技大学学报(自然科学版) 2007(5)9.胡小泓.朱小波 超临界CO2萃取胡萝卜中类胡萝卜素的研究[期刊论文]-武汉工业学院学报 2007(2)10.何玲.刘树文.唐爱均.薛国清.杨公明 乳酸菌发酵胡萝卜汁的研究[期刊论文]-中国食品学报 2006(4)11.袁冰.徐华龙.冷平 柿果类胡萝卜素化学成份及其含量研究[期刊论文]-中国农学通报 2006(10)12.张爱香.季静.王罡.抗艳红 枸杞中IPP异构酶相关基因(IPI)的分离[期刊论文]-西北农业学报 2006(3)13.苏伟.王纪宁.刘韬 胡萝卜素的提取及其护肝作用的研究[期刊论文]-食品科学 2006(11)
14.郑阳霞.季静.王罡.杨婉身 宁夏枸杞八氢番茄红素合成酶基因的克隆与序列分析[期刊论文]-林业科学 2006(5)15.龚学臣.季静.王罡.王萍 基因枪对大豆进行PSY基因的转化研究[期刊论文]-大豆科学 2006(2)16.宋敏.刘伟.郭世荣 蔬菜生物活性物质研究进展[期刊论文]-北方园艺 2006(6)
17.任永霞.王罡.郭郁频.王萍.季静 番茄组织培养及其农杆菌介导类胡萝卜素合成酶基因LvcB的遗传转化[期刊论文]-北方园艺 2006(1)18.郑阳霞 枸杞类胡萝卜素合成酶基因（PSY、LycB）的克隆及其转化洋桔梗的研究[学位论文]博士 200619.骆桂兰 <'14>C示踪β-胡萝卜素与黄体素在三黄鸡体内分布[学位论文]硕士 2006
20.高桂珍.伍晓明.陆光远.陈碧云.许鲲.李响枝 油菜种子类胡萝卜素总量测定方法的研究[期刊论文]-植物遗传资源学报 2005(4)21.吴媛媛.田兵.张韶文.华跃进 从耐辐射球菌发酵液中提取类胡萝卜素方法的研究[期刊论文]-中国食品学报 2005(3)22.张爱香.季静.王罡.张艳贞.刘会清 枸杞中番茄红素β-环化酶基因(LycB)的分离[期刊论文]-中国农学通报 2005(1)23.汤丽云.何国振.林万莲.陈再智 植物代谢工程在活性天然产物制备中的应用[期刊论文]-天然产物研究与开发 2005(4)24.任永霞.王罡.郭郁频.王萍.季静 类胡萝卜素概述[期刊论文]-山东农业大学学报（自然科学版） 2005(3)
25.杨远帆.倪辉.肖智强.陈小花 胡萝卜中水溶性类胡萝卜素稳定性的研究[期刊论文]-集美大学学报（自然科学版） 2005(1)26.任永霞.季静.王萍.王罡 农杆菌介导类胡萝卜素合成酶基因LycB转化菊花的研究[期刊论文]-吉林农业大学学报 2005(3)27.抗艳红.龚学臣.季静.王萍.王罡 PSY基因对大豆的遗传转化[期刊论文]-河北北方学院学报（自然科学版） 2005(2)28.龚学臣.季静.抗艳红.王罡.吴颖.王萍 八氢番茄红素合成酶基因(PSY)对大豆的遗传转化[期刊论文]-大豆科学 2005(1)29.牛艳 宁夏枸杞有效成分及其与生态因子关系的研究[学位论文]硕士 200530.刘捷豹 荚膜红假单胞菌类胡萝卜素的提取与表征研究[学位论文]硕士 2005
31.王伟 盐藻类胡萝卜素合成关键酶PSY和PDS cDNA片段的克隆与分析及盐藻DvSPT1诱导型启动子的鉴定[学位论文]硕士 200532.王海滨 菹草红色类胡萝卜素的结构表征及其抽提物生理活性研究[学位论文]博士 2005
33.张延明 枸杞类胡萝卜素的研究[学位论文]硕士 2005
34.朱蕾 玉米黄色素的分离提取及四种类胡萝卜素测定方法研究[学位论文]硕士 200535.孙英 优质胡萝卜浓缩汁加工关键技术研究[学位论文]硕士 200536.陈慧卿 褐飞虱体色分化的初步研究[学位论文]硕士 2005
37.王海棠.尹卫平.阳勇.陈海涛 小米黄色素的初步研究--化学成分及应用研究[期刊论文]-中国粮油学报 2004(3)38.郭秒.周佳.慕跃林.黄遵锡 阳宗海中高产类胡萝卜素光合细菌的研究[期刊论文]-食品与发酵工业 2004(1)
39.田兵 耐辐射球菌对DNA氧化损伤的保护作用以及几种天然化合物抗氧化、过氧化作用的研究[学位论文]博士后 200440.黄文.谢笔钧.王益.罗锐.彭光华 白果中类胡萝卜素的分析与鉴定[期刊论文]-营养学报 2003(3)41.徐志强.余晓斌.郑亚平 类胡萝卜素代谢工程[期刊论文]-天然产物研究与开发 2003(3)42.陈骁熠 胡萝卜汁乳酸菌饮料的研制[期刊论文]-食品与发酵工业 2003(1)
43.熊正英.周宏 类胡萝卜素/β-胡萝卜素与运动能力的关系[期刊论文]-青海师范大学学报(自然科学版) 2003(1)44.陈选阳.郑金贵.袁照年 类胡萝卜素生物合成代谢工程研究进展[期刊论文]-福建农林大学学报(自然科学版) 2003(3)
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下载时间：2010年11月28日
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