β-胡萝卜素的结构与生理功能

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β-胡萝卜素的生理功能及其在母猪生产中的应用

β-胡萝卜素的生理功能及其在母猪生产中的应用

动物营养学报2019,31(11):4933⁃4939ChineseJournalofAnimalNutrition㊀doi:10.3969/j.issn.1006⁃267x.2019.11.005β-胡萝卜素的生理功能及其在母猪生产中的应用安济山㊀胡睿智㊀杨㊀玲㊀贺建华∗(湖南农业大学动物科学技术学院,长沙410128)摘㊀要:β-胡萝卜素是类胡萝卜素中活性最高的维生素A前体物,不仅具有维生素A的生物活性,而且在动物繁殖方面发挥着独特的作用㊂母猪繁殖性能是母猪生产中的关键环节,β-胡萝卜素作为一种天然的饲料添加剂,在母猪生产中具有抗氧化㊁维持肠道健康㊁提高免疫力和繁殖性能等作用㊂本文阐述了β-胡萝卜素的生理功能及其作用机理,并综述了在母猪繁殖中应用β-胡萝卜素的研究成果,以期为β-胡萝卜素在母猪生产中更好的应用提供参考㊂关键词:β-胡萝卜素;维生素A前体物;生物活性;母猪;繁殖性能中图分类号:S816.5㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀文章编号:1006⁃267X(2019)11⁃4933⁃07收稿日期:2019-04-24基金项目:湖南省生猪产业技术体系岗位专家经费作者简介:安济山(1999 ),男,新疆哈密人,硕士研究生,研究方向为动物营养与饲料科学㊂E⁃mail:1484737060@qq.com∗通信作者:贺建华,教授,博士生导师,E⁃mail:jianhuahy@hunau.net㊀㊀母猪繁殖性能是猪场生产的核心和基础,母猪健康水平直接决定新生仔猪的成活率㊂妊娠期生殖激素的分泌水平高度调控母猪的发情㊁排卵㊁受精㊁妊娠㊁胚胎发育㊁分娩和泌乳等㊂然而,我国母猪受遗传因素㊁营养水平㊁饲养管理以及多种传染性疾病影响而引发繁殖障碍,导致能繁母猪的年生产力(productivitypersowperyear,PSY)㊁非生产天数(non⁃productivedays,NPD)均与发达国家母猪的繁殖水平相差甚远㊂近年来研究发现,在生猪养殖中应用天然功能型饲料添加剂具有改善母猪㊁仔猪亚健康状况的功效,并取得了较理想的应用反馈,开发新型天然饲料添加剂已成为畜禽健康养殖的重要方向㊂㊀㊀β-胡萝卜素(β⁃carotene)是类胡萝卜素中活性最高的维生素A前体物,能在哺乳动物(包括人类)体内转化为维生素A[1],发挥抗氧化㊁免疫㊁抗癌等生物活性㊂目前,有关β-胡萝卜素在母猪生产中的应用研究表明,β-胡萝卜素在母猪抗炎抗氧化㊁维持肠黏膜免疫㊁细胞间隙连接通讯以及泌乳能力等方面具有不同程度的促进作用,最终提高母猪的繁殖性能和新生仔猪的抵抗力[2-3]㊂本文主要综述β-胡萝卜素的理化特性㊁生理功能及其在母猪繁殖生产中的应用效果,以期为β-胡萝卜素在母猪生产中更好地应用提供参考㊂1㊀β-胡萝卜素的理化特性㊀㊀β-胡萝卜素属于脂溶性㊁四萜类碳氢化合物,分子式为C40H56,相对分子质量为536.88,其化学结构由4个异戊二烯侧链聚合而成,含有15个共轭烯烃双键和2个β-紫罗兰酮环,以红紫色至暗红色有光泽的六面体或结晶性粉末存在,主要为全反式异构体㊂全反式β-胡萝卜素对光㊁热和氧敏感,在高温高压条件下极易发生异构化,如9-顺式㊁13-顺式㊁15-顺式等异构体[4];全反式β-胡萝卜素的抗氧化性优于顺式,顺式异构体会降低β-胡萝卜素的维生素A原活性[5-6]㊂因此,以微胶囊㊁凝胶㊁纳米乳液等形式包埋贮藏,可提高β-胡萝卜素的生物利用率和动物肠道内溶出度㊂此外,在单胃动物中,全反式β-胡萝卜素吸收率较高[5]㊂㊀动㊀物㊀营㊀养㊀学㊀报31卷2㊀β-胡萝卜素的生理功能及其机理2.1㊀维生素A的重要来源㊀㊀维生素A在机体内主要以其活性代谢产物全反式视黄酸发挥作用,不仅参与骨骼的正常生长和视觉发育,而且对动物机体的抗炎抗氧化和繁殖性能起重要作用,然而动物自身不能合成维生素A㊂Moore[7]证实β-胡萝卜素在动物体内可转化为维生素A㊂食物中β-胡萝卜素主要以蛋白质复合物的形式存在,经消化酶的作用将其从蛋白质复合物中分离出来,在十二指肠内与其他脂类一起经胆汁乳化形成乳糜微粒,再以被动扩散的方式被吸收运输至体内各组织中㊂中心裂解关键酶 β-胡萝卜素-15,15ᶄ-加氧酶1(β⁃carotene⁃15,15ᶄ⁃momoxygenase1,BCMO1)在小肠㊁胃㊁子宫内膜等上皮细胞中表达,对β-胡萝卜素-15,15ᶄ双键位置具有高度特异性,催化1分子β-胡萝卜素裂解为2分子维生素A(视黄醛)[8]㊂目前认为中心裂解机制是β-胡萝卜素转化为维生素A的主要途径,而偏心裂解途径是β-胡萝卜素-9ᶄ,10ᶄ双加氧酶2(β⁃carotene⁃9ᶄ,10ᶄ-dioxygenase2,BCDO2)使β-胡萝卜素-9ᶄ,10ᶄ位置双键非对称裂解为β⁃apo⁃10ᶄ-胡萝卜醛和β-紫罗兰酮[9]㊂同时,β-胡萝卜素在机体内的转化关键酶BCMO1受到维生素A的负反馈调节,避免机体维生素A中毒[10]㊂此外,维生素A作为合成免疫球蛋白的原料之一,β-胡萝卜素能为机体提供充足的维生素A㊂2.2㊀抗氧化㊀㊀β-胡萝卜素基于自身的烯烃结构,能够捕捉自由基和猝灭单线态氧,从而提高机体的抗氧化应激能力[11]㊂已知1分子β-胡萝卜素可抑制1000分子活性氧(reactionsoxygenspecies,ROS)[12]㊂羟基自由基(㊃OH)是活性极强的自由基,过多会严重危害机体㊂曲蕙名等[13]和袁磊等[14]报道,β-胡萝卜素可通过加成反应有效清除㊃OH,且清除能力遵循剂量-效应关系㊂抗氧化酶的活性可反映机体清除自由基的能力㊂研究表明,β-胡萝卜素可提高肝脏和血清中谷胱甘肽过氧化物酶(glutathioneperoxidase,GSH⁃Px)活性[15-16]㊂丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量可反映脂质过氧化损伤程度㊂申惠琴等[17]报道,β-胡萝卜素可降低四氧嘧啶诱导大鼠红细胞膜的MDA含量,其机理可能是阻断细胞膜上不饱和脂肪酸与自由基的链式反应㊂阳冠明等[18]报道,在阿霉素诱导大鼠心肌组织氧化损伤模型中,β-胡萝卜素抑制心肌组织诱导型一氧化氮合酶(induc⁃iblenitricoxidesynthase,iNOS)的mRNA表达,从而减少心肌组织产生一氧化氮(nitricoxide,NO),提高心肌组织的超氧化物歧化酶(superoxidedis⁃mutase,SOD)和GSH⁃Px活性,进而降低MDA含量㊂此外,周彤等[19]研究发现,在慢性间歇性缺氧导致大鼠大脑认知能力损伤模型中,β-胡萝卜素能清除ROS,抑制海马区半胱氨酸天冬氨酸蛋白水解酶-3(cysteineasparticproteolyticenzyme3,caspase⁃3)的表达,抑制微管相关蛋白(microtu⁃bule⁃associatedprotein)的磷酸化,从而降低神经元细胞的凋亡,恢复大鼠的认知功能㊂㊀㊀核因子E2相关因子2(nuclearfactorerythroid2⁃relatedfactor2,Nrf2)是抗氧化应激反应的重要转录因子,在正常状态下,Nrf2存在于细胞质中受Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白1(Kelch⁃likeepi⁃chlorohydrinrelatedprotein1,Keap1)调控抑制其转录活性[20];在氧化应激状态下,Nrf2与Keap1迅速解离并进入核内与抗氧化反应元件(antioxi⁃dantresponsiveelement,ARE)特异性结合,启动受ARE调控的抗氧化酶和Ⅱ项解毒酶的mRNA表达[21]㊂Zhou等[15]研究报道,在急性脊髓损伤大鼠模型中,添加β-胡萝卜素可上调Nrf2的转录活性和血红素加氧酶-1(hemeoxygenase,HO⁃1)的mRNA表达,调节SOD活性,降低MDA含量,从而减少炎症介质㊂曲蕙名等[22]研究发现,在过氧化氢(hydrogenperoxide,H2O2)诱导斑马鱼肝脏氧化应激损伤模型中,添加β-胡萝卜素可上调Nrf2的mRNA表达,进而上调抗氧化酶的mRNA表达,降低MDA含量,减轻氧化应激损伤㊂由此可知,β-胡萝卜素通过上调Nrf2的mRNA表达,提高抗氧化酶活性,维持机体氧化还原平衡㊂2.3㊀提高机体免疫力2.3.1㊀免疫功能㊀㊀β-胡萝卜素可以保护吞噬细胞免受自身的氧化损伤,促进T㊁B淋巴细胞增殖,刺激效应T细胞的功能,提高CD+4/CD+8和自然杀伤细胞(naturalkillercell,NK)活性[23-24]㊂Amar等[25]报道,β-胡萝卜素可以提高虹鳟血清总免疫球蛋白含量㊁血清补体活性和血浆溶菌酶活性,其机理可能是β-439411期安济山等:β-胡萝卜素的生理功能及其在母猪生产中的应用胡萝卜素具有脂溶性和抗氧化性,从而进入吞噬细胞清除膜上自由基,促进T淋巴细胞增殖㊂血清免疫球蛋白水平可反映体液免疫功能㊂马思慧等[26]发现,在环磷酰胺引起的小鼠免疫抑制模型中,β-胡萝卜素能提高血清免疫球蛋白A(immu⁃noglobulinA,IgA)㊁免疫球蛋白G(immunoglobulinG,IgG)和免疫球蛋白M(immunoglobulinM,IgM)含量,其机理可能是通过促进辅助T细胞分化,提高白细胞介素(interleukin,IL)⁃2㊁IL⁃4含量,刺激T细胞和B细胞增殖,从而提高血清免疫球蛋白含量㊂Nishiyama等[27]在妊娠和哺乳期母鼠饲粮中补充β-胡萝卜素,发现可增加母鼠乳腺和回肠的IgA抗体分泌细胞数量,提高肠道黏膜免疫水平,同时增强母乳中IgA向新生小鼠垂直传递水平㊂此外,刘海艳等[28]研究发现,β-胡萝卜素能显著增加21日龄海兰褐雏鸡的法氏囊指数,提高雏鸡免疫力㊂2.3.2㊀抗炎功能㊀㊀核转录因子-κB(nuclearfactorkappaB,NF⁃κB)作为炎症反应中调控多种细胞因子和炎症因子的开关[29],在正常状态下,细胞质中的NF⁃κB与抑制蛋白κB(inhibitorykappaB,IκB)结合处于休眠状态;当受到刺激时,NF⁃κB与IκB迅速解离转位至细胞核内与靶基因启动子结合,诱导炎症相关基因的转录[30],如IL⁃6㊁IL⁃8㊁IL⁃1β和肿瘤坏死因子-α(tumornecrosisfactor⁃alpha,TNF⁃α)等㊂张晓音等[31]报道,在脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)刺激巨噬细胞RAW264.7应激模型中,β-胡萝卜素可抑制巨噬细胞产生ROS和NF⁃κBp65的蛋白表达,进而降低TNF⁃α㊁IL⁃1β和IL⁃6的mRNA表达量㊂Lee等[32]也发现,在LPS诱导小鼠巨噬细胞败血症模型中,β-胡萝卜素通过阻止IκB降解和NF⁃κB入核,降低TNF⁃α㊁iNOS㊁环氧合酶-2(cyclooxygenase⁃2,COX⁃2)的mRNA表达量㊂Lin等[33]研究发现,β-胡萝卜素预处理大鼠巨噬细胞RAW264.7可降低由伪狂犬病毒炎症产生的COX⁃2㊁iNOS㊁TNF⁃α㊁IL⁃1β㊁IL⁃6和单核细胞趋化蛋白含量,其机理是通过抑制丝裂原活化蛋白激酶磷酸化和NF⁃κB(p50和p65)的蛋白表达㊂闫长孟等[34]发现,β-胡萝卜素预处理急性胰腺炎大鼠,可抑制NF⁃κB和IL⁃6的mRNA表达,上调转化生长因子-β1(transforminggrowthfactor⁃β1,TGF⁃β1)的mRNA表达,促进胰腺的恢复再生能力㊂㊀㊀由上可知,β-胡萝卜素发挥免疫调节作用,一方面基于其抗氧化性保护免疫细胞免受ROS类损害,增加淋巴细胞的活性,从而提高生成免疫球蛋白的能力;另一方面通过抑制NF⁃κB的mRNA表达,减少促炎因子的转录㊂2.4㊀维持肠道健康㊀㊀肠道黏膜的形态结构和功能的完整性决定着动物的营养吸收㊁生长和生产以及机体免疫功能㊂李若楠等[35]报道,在LPS诱导猪空肠上皮细胞损伤模型中,β-胡萝卜素促进肠上皮细胞黏膜咬合蛋白(occludin)㊁密封蛋白4(claudin4)和紧密连接蛋白-1(zonulaoccludens⁃1,ZO⁃1)的表达,从而提高肠道黏膜屏障的完整性㊂吴旻[36]研究发现,β-胡萝卜素可抑制断奶引起的仔猪回肠炎症,保护空肠绒毛形态,促进空肠上皮细胞分泌抗体,其机理可能是β-胡萝卜素阻碍NF⁃κB通路激活,抑制IL⁃1β㊁IL⁃6㊁TNF⁃α的mRNA表达㊂洪盼[37]研究发现,灌服β-胡萝卜素可缓解早期断奶导致的仔猪肠上皮细胞炎症和免疫功能下降,提高小肠绒毛高度/隐窝深度,增强肠道黏膜免疫功能和营养物质吸收,其机理可能是通过下调NF⁃κBp65蛋白磷酸化水平,抑制炎性因子的表达㊂Nishida等[38]研究发现,添加β-胡萝卜素可以增强断奶小鼠空肠或回肠黏膜IgA含量和IgA分泌细胞数量,增强肠道黏膜免疫功能,降低小鼠腹泻率㊂3㊀β-胡萝卜素在母猪生产中的应用㊀㊀目前,维生素A具有提高动物繁殖性能的作用已得到证实,而β-胡萝卜素作为维生素A的重要来源,不仅发挥维生素A的生理功能,且具有良好的通透性,可进入卵泡和黄体细胞发挥独特的作用,以提高母猪繁殖力和仔猪成活率[39]㊂3.1㊀对母猪繁殖性能的影响㊀㊀母猪的繁殖性能是猪生产中最关键的环节之一,其指标主要包括窝产仔数㊁窝产活仔数㊁仔猪初生窝重㊁断奶仔猪存活数㊁断奶窝重以及断奶至发情间隔等㊂葛金山等[40]于配种前14d至妊娠第90天在母猪基础饲粮中添加100mg/kgβ-胡萝卜素,发现母猪的平均窝产活仔数和平均出生窝重分别显著提高38.9%和18.2%,弱仔数和死胎数分别降低0.06和0.04头;于妊娠第90天至断奶在母猪基础饲粮中添加500mg/kgβ-胡萝卜5394㊀动㊀物㊀营㊀养㊀学㊀报31卷素,发现显著提高母猪初乳中免疫球蛋白含量,断奶窝重㊁平均断奶头数和仔猪平均断奶重分别显著提高36.6%㊁25.8%和2.3%㊂冯俊等[41]在妊娠后期母猪饲粮中添加160mg/kg微囊化β-胡萝卜素,发现仔猪初生重和初生窝重分别显著提高16.7%和25.5%,但对产活仔数无显著影响㊂Brief等[42]给配种后期母猪注射12300IU维生素A和32.6mgβ-胡萝卜素,结果发现母猪血清中维生素A㊁β-胡萝卜素含量显著提高,早期胚胎死亡率显著降低,窝产活仔数㊁仔猪初生窝重㊁断奶活仔数和断奶窝重提高㊂Coffey等[43]发现配种和配种后第7天分别注射200mgβ-胡萝卜素可显著提高经产母猪妊娠早期的胚胎存活率㊁窝产仔数和仔猪初生窝重㊂Kostoglou等[44]于妊娠第99天至分娩后第30天在母猪饲粮中添加400mg/dβ-胡萝卜素,发现未能提高血清中β-胡萝卜素㊁维生素A和IgG含量;但以肌注方式分4次(妊娠第100天㊁分娩当天㊁断奶当天㊁发情第1天)给母猪注射200mg/头β-胡萝卜素,发现显著降低胚胎死亡率,提高泌乳期母猪血清中β-胡萝卜素含量㊁窝产活仔数和断奶仔猪数㊂Czarnecki等[45]于妊娠第100天至泌乳第35天在青年经产母猪饲粮中添加300mg/dβ-胡萝卜素,发现可显著提高窝产活仔数,降低断奶前仔猪死亡率,缩短断奶至发情间隔㊂3.2㊀对母猪生殖激素分泌的影响㊀㊀妊娠期母猪的生殖活动受促性腺激素㊁孕激素和雌激素等主要生殖激素调控㊂其中孕酮由卵巢内黄体细胞分泌,具有促进子宫和子宫内膜腺体发育的作用,利于胚胎附植并维持妊娠期胚胎发育;雌二醇与催产素协同作用于子宫肌节律收缩,具有提高受胎率㊁利于胎儿分娩和刺激乳腺泌乳等作用㊂此外,子宫内膜分泌一种有酸性磷酸酶活性和铁结合能力的糖蛋白和6种能抑制免疫的小酸性蛋白质,在胚胎发育中扮演重要的作用[46-47]㊂Schweigert等[48]报道,在青年母猪饲粮中添加β-胡萝卜素(100mg/kg)+维生素A(4000IU/kg),持续饲喂14周后发现β-胡萝卜素极显著提高子宫内维生素A㊁黄体中β-胡萝卜素含量,直接影响母猪卵巢类固醇激素的分泌,也可刺激黄体细胞分泌孕酮;另外,于初产母猪排卵前和胚胎着床前添加β-胡萝卜素(100mg/kg)+维生素A(4000IU/kg),发现可改善子宫内环境,降低早期胚胎死亡率㊂刘锐钢等[49]在妊娠后期母猪饲粮中添加160mg/kg微囊化β-胡萝卜素,发现母猪妊娠第110天血清雌二醇和孕酮含量显著提高37.75%和15.59%,其原因可能是β-胡萝卜素的抗氧化性保护母猪卵泡细胞和子宫内膜类固醇生成细胞的完整性和活力㊂Chew等[50]以肌注方式给发情期母猪注射16.4mg/dβ-胡萝卜素,发现可显著改善母猪子宫内环境,提高促卵泡生成素和促黄体生成素的分泌水平,增加子宫特异性蛋白分泌水平,从而降低早期胚胎死亡率㊂此外,Talavera等[51]研究报道,体外培养发情前期母猪黄体细胞,在培养液中添加维生素A衍生物(视黄醇㊁视黄酸)和β-胡萝卜素均能显著提高孕酮分泌水平,且β-胡萝卜素的作用效果优于视黄醇㊁视黄酸,其原因可能是β-胡萝卜素更有效增加促黄体素的释放㊂3.3㊀对母猪免疫功能的影响㊀㊀母猪自发情期至妊娠期对能量和氧气的需求逐渐增加,自身新陈代谢和胎盘生长均产生过多ROS而诱发机体氧化应激㊁炎症,进而影响母猪发情㊁排卵㊁受精㊁胚胎定植㊁妊娠㊁分娩和泌乳能力等[2,52]㊂此外,新生仔猪通过母猪初乳获得被动免疫,初乳中含有免疫球蛋白㊁有益微生物和营养物质等㊂Brief等[42]给每头后备母猪注射12300IU维生素A和32.6mgβ-胡萝卜素,结果发现显著提高血清免疫球蛋白含量和初乳IgG含量,从而提高母猪㊁仔猪的免疫能力㊂冯俊等[41]在妊娠第95天和第110天母猪饲粮中添加160mg/kg微囊化β-胡萝卜素,发现母猪初乳中IgG含量显著提高73.3%,血清IgA㊁IgM和IgG含量以及总抗氧化能力显著提高,从而提高母猪机体免疫能力和仔猪出生健康成活率㊂李雁强[53]于分娩前半个月和1个月在妊娠母猪饲粮中添加200mg/kgβ-胡萝卜素,发现显著提高母猪粪便㊁血液和初乳中IgA含量,提高自身肠道黏膜免疫功能的同时,增强母乳向哺乳仔猪垂直传递免疫球蛋白㊁营养物质和肠道有益微生物水平,提高新生仔猪的黏膜免疫功能㊂Chew等[54]给母猪以肌注方式注射10㊁20和40mgβ-胡萝卜素,3h后发现注射40mgβ-胡萝卜素的母猪淋巴细胞中β-胡萝卜素含量显著上升,并在12h达到最高值,促进淋巴细胞增殖分化㊂㊀㊀以上研究表明,β-胡萝卜素提高母猪繁殖性639411期安济山等:β-胡萝卜素的生理功能及其在母猪生产中的应用能的可能机制是:1)β-胡萝卜素作为机体维生素抗氧化剂或局部维生素A前体,保护子宫细胞和卵巢细胞免受ROS损伤,从而改善子宫内环境,有利于提高卵巢细胞生成类固醇激素的机能,促进胚胎的附植㊁生长和发育过程;2)β-胡萝卜素贮存在黄体中,能够形成黄体细胞膜和细胞器不可缺少的组分,促进黄体细胞分泌孕酮,有利于维持妊娠和胚胎着床,降低胚胎死亡率;3)β-胡萝卜素提高母猪的抗炎抗氧化能力,维持肠道黏膜的免疫功能和泌乳能力,提高母猪初乳向仔猪传递免疫球蛋白的水平,从而提高仔猪成活率;4)β-胡萝卜素在体内转化成维生素A,维持子宫上皮细胞的功能完整性,使子宫特异性蛋白分泌达到最佳水平,提高早期胚胎存活率,为胚胎发育提供营养物质和免疫保护㊂此外,研究表明,β-胡萝卜素可改善种公猪精液品质,促进精子在附睾内的成熟,以提高母猪受胎率㊂4㊀小㊀结㊀㊀综上所述,β-胡萝卜素作为纯天然绿色添加剂,可通过其抗氧化㊁调节免疫和维持肠道健康等生物活性,改善母猪子宫内环境,调节母猪生殖激素和特异性蛋白的合成与分泌,提高肠黏膜免疫功能和泌乳能力来提高母猪的繁殖性能,进而母猪通过初乳向新生仔猪垂直传递营养物质㊁免疫活性物质和肠道有益微生物来提高仔猪成活率㊂目前,国内外关于β-胡萝卜素如何提高母畜繁殖性能方面的研究日益增多并取得较理想的应用效果,但β-胡萝卜素在母猪不同生理阶段的适宜添加水平㊁添加方式以及添加持续时间等方面呈现不同的研究结果,急需进一步深入探讨和研究,顺应新时代新模式养殖趋势,为β-胡萝卜素在母猪生产繁殖中的应用提供理论参考㊂参考文献:[1]㊀李超,贾炳玉,高民,等.β-胡萝卜素的生物学作用及其机理[J].动物营养学报,2018,30(8):2931-2937.[2]㊀ZHAOY,FLOWERSWL,SARAIVAA,etal.Effectofsocialranksandgestationhousingsystemsonoxi⁃dativestressstatus,reproductiveperformance,andim⁃munestatusofsows[J].JournalofAnimalScience,2013,91(12):5848-5858.[3]㊀蔡晓湛,贺银凤.β-胡萝卜素的研究进展[J].农产品加工(学刊),2005(8):27-30.[4]㊀SANCHEZC,BARANDAAB,DEMARAÑÓNIM,etal.Theeffectofhighpressureandhightempera⁃tureprocessingoncarotenoidsandchlorophyllscon⁃tentinsomevegetables[J].FoodChemistry,2014,163:37-45.[5]㊀KHOOHE,PRASADKN,KONGKW,etal.Carot⁃enoidsandtheirisomers:colorpigmentsinfruitsandvegetables[J].Molecules,2011,16(2):1710-1738.[6]㊀MUELLERL,BOEHMV.Antioxidantactivityofβ⁃carotenecompoundsindifferentinvitroassays[J].Molecules,2011,16(2):1055-1069.[7]㊀MOORET.VitaminAandcarotene:theabsenceoftheliveroilvitaminAfromcarotene.Ⅵ.TheconversionofcarotenetovitaminAinvivo[J].BiochemicalJour⁃nal,1930,24(3):692-702.[8]㊀WEBERD,GRUNET.Thecontributionofβ⁃carotenetovitaminAsupplyofhumans[J].MolecularNutri⁃tionandFoodResearch,2012,56(2):251-258.[9]㊀WANGXD,KRINSKYNI.Thebioconversionofβ⁃caroteneintoretinoids[M]//QUINNPJ,KAGANVE.Subcellularbiochemistry.Boston,MA:Springer,1998,30:159-180.[10]㊀SEINOY,MIKIT,KIYONARIH,etal.Isxpartici⁃patesinthemaintenanceofvitaminAmetabolismbyregulationofβ⁃carotene15,15ᶄ⁃monooxygenase(BC⁃MO1)expression[J].JournalofBiologicalChemis⁃try,2008,283(8):4905-4911.[11]㊀AKCAKAYAH,TOKS,DALF,etal.β⁃carotenetreatmentaltersthecellulardeathprocessinoxidativestress⁃inducedK562cells[J].CellBiologyInterna⁃tional,2017,41(3):309-319.[12]㊀范晓岚,杨军,糜漫天,等.β-胡萝卜素的抗氧化作用与疾病预防[J].中国公共卫生,2003,19(4):479-480.[13]㊀曲蕙名,王莹,楚杰,等.β-胡萝卜素抗氧化作用的研究[J].饲料工业,2018,39(2):9-14.[14]㊀袁磊,刘晓庚,唐瑜.不同类胡萝卜素清除自由基能力的比较[J].包装与食品机械,2015,33(2):7-11.[15]㊀ZHOULH,OUYANGL,LINSZ,etal.Protectiveroleofβ⁃caroteneagainstoxidativestressandneuroin⁃flammationinaratmodelofspinalcordinjury[J].In⁃ternationalImmunopharmacology,2018,61:92-99.[16]㊀HOSSEINIF,NASERIMKG,BADAVIM,etal.Effectofbetacaroteneonlipidperoxidationandan⁃tioxidantstatusfollowingrenalischemia/reperfusioninjuryinrat[J].ScandinavianJournalofClinicaland7394㊀动㊀物㊀营㊀养㊀学㊀报31卷LaboratoryInvestigation,2010,70(4):259-263.[17]㊀申慧琴,高应.β-胡萝卜素对大鼠红细胞膜结构稳定性的影响[J].营养学报,2001,23(4):306-308.[18]㊀阳冠明,孙胜涛,李树全,等.β-胡萝卜素对阿霉素致大鼠心肌组织的超氧化物歧化酶㊁谷胱甘肽过氧化物酶mRNA表达改变的影响[J].中国药理学通报,2006,22(4):465-470.[19]㊀周彤,刘海军,徐平,等.β-胡萝卜素对阻塞性睡眠呼吸暂停综合征大鼠学习记忆及海马区caspase⁃3㊁磷酸化tau表达的影响[J].临床神经病学杂志,2019,32(01):50-53.[20]㊀TAGUCHIK,FUJIKAWAN,KOMATSUM,etal.Keap1degradationbyautophagyforthemaintenanceofredoxhomeostasis[J].ProceedingsoftheNationalAcademyofScienceoftheUnitedStatesofAmerica,2012,109(34):13561-13566.[21]㊀YAMAMOTOM,KENSLERTW,MOTOHASHIH.TheKEAP1⁃NRF2system:αthiol⁃basedsensor⁃effec⁃torapparatusformaintainingredoxhomeostasis[J].PhysiologicalReviews,2018,98(3):1169-1203.[22]㊀曲蕙名,王莹,赵博,等.β-胡萝卜素对H2O2诱导的斑马鱼肝损伤的保护作用[J].食品科学,2019,40(5):162-166.[23]㊀CHEWBP,PARKJS.Carotenoidactionontheim⁃muneresponse[J].TheJournalofNutrition,2004,134(1):257S-261S.[24]㊀BENDICHA.β⁃caroteneandtheimmuneresponse[J].ProceedingsoftheNutritionSociety,1991,50(2):263-274.[25]㊀AMAREC,KIRONV,SATOHS,etal.Enhancementofinnateimmunityinrainbowtrout(OncorhynchusmykissWalbaum)associatedwithdietaryintakeofca⁃rotenoidsfromnaturalproducts[J].Fish&ShellfishImmunology,2004,16(4):527-537.[26]㊀马思慧,杨欢,吴天成,等.β-胡萝卜素对免疫抑制小鼠免疫指标的影响[J].中国兽药杂志,2014,48(7):10-14.[27]㊀NISHIYAMAY,SUGIMOTOM,IKEDAS,etal.Supplementalβ⁃caroteneincreasesIgA⁃se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β-胡萝卜素的功能及提取技术的研究进展

β-胡萝卜素的功能及提取技术的研究进展

β-胡萝卜素的功能及提取技术的研究进展摘要:β-胡萝卜素和类胡萝卜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DiMascio[1]认为:在番茄红素中这种能力表现得最强。

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。

Man-gels [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。

Beta-胡萝卜素

Beta-胡萝卜素
干燥杏仁 3600 2000
水田芥 3000 1667
芒果 1200 667
蕃茄 600 333
甘蓝菜 300 167
冷冻豌豆 300 167
马铃薯 0 0
【需额外补充者】
许多研究指出,若摄取低量的-胡萝卜素较易罹患癌症和心脏疾病,营养专家强调每天应摄取2-3 份的蔬菜水果,若如此做还不能摄取足够的量,那么就应该摄取-胡萝卜素的补充品。
【安全性】
摄取-胡萝卜素是补充维他命A 很安全的方法,因为摄取非常高量Beta-胡萝卜素时,身体将它转换成维他命A的速度会大幅地下降。Beta-胡萝卜素的缺乏症和维他命A同。目前唯一知道摄食过量的副作用是胡萝卜素血症,也就是皮肤会变成橘色,但只要停止食用 Beta-胡萝卜素的补充品,就可以消除这种症状。发生胡萝卜素血症的剂量约每天30mg以上。
【交互作用&禁忌症】
糖尿病、甲状腺机能低下及严重的肝脏官能障碍患者,无法适当地将 Beta-胡萝卜素转成维他命A,因此这些人不应依赖Beta-胡萝卜素来获得维他命A。
Beta-胡萝卜素 【基本知】 Beta-胡萝卜素主要发现于蔬果的黄色或橘色色素中,而人体可以快速的将-胡萝卜素转换成维他命 A。1830年首次由胡萝卜所分离出的一种黄色色素命名为胡萝卜素,但是直到1919年维他命A与Beta-胡萝卜素之间的关系才被了解。
现在已经确知饮食中摄取高量的Beta-胡萝卜素,会降低癌症的罹患率。
【生理功能】
除了维他命A本身的功能外,Beta-胡萝卜素也可清除自由基,意思即是可保护细胞免受攻击。
【计算单位】
Beta-胡萝卜素的国际单位为iu,不应与维他命A 的活性单位iu混淆(只有维他命A的iu具有科学意义)。Beta-胡萝卜素的iu数除以 3等于维他命A 的活性单位iu数,传统的表示法为25000iu (15mg)的- 胡萝卜素补充品,可提供8333iu的维他命A。

添加剂

添加剂

β—胡萝卜素在食品工业中的应用摘要:β—胡萝卜素是优良的天然色素,也是常用的食品添加剂,它在保健食品、食品着色剂和营养强化剂领域有着广泛的应用。

关键词:β—胡萝卜素色素添加剂应用β-carotene in food industry applicationsLI Zongmei3rd Class of Food Science and Engineering, College of Food Science,Southwest UniversityAbstract:β-caro tene is an excellent natural pigment ,it’s also commonly used as food additive, It has a wide application in the field of health food, food colorants and nutrient supplement.Key word: β-carotene; pigment; additive; application自古以来衣食住行与每个人息息相关,而其中吃饭问题则是重中之重。

在以往,人们吃饭是为了解决饥饿问题;随着生活质量的提高,人们开始更多的注重食物的色、相、味。

为了满足人们不断增长的需求,一些添加剂开始用于食品工业。

由于文化和地域的差异,世界各国对食品添加剂的定义不尽相同。

世界卫生组织和联合国粮农组织对食品添加剂的定义为:食品添加剂是有意识地一般以少量添加于食品,以改善食品的外观、风味和组织结构或贮存性质的非营养物质。

我国根据自己的食品工业发展情况,将食品添加剂定义为改善食品品质和色、香和味以及为防腐、保鲜和加工工艺的需要而加入食品中的人工合成或者天然物质。

食品添加剂具有以下三个特征:一是为加入到食品中的物质,因此,它一般不单独作为食品来食用;二是既包括人工合成的物质,也包括天然的物质;三是加入到食品中的目的是为改善食品品质和色、香、味以及为防腐、保鲜和加工工艺的需要。

胡萝卜素代谢和生物学功能研究

胡萝卜素代谢和生物学功能研究

胡萝卜素代谢和生物学功能研究胡萝卜素是一类含有芳香结构的天然类黄酮化合物,它们的化学结构主要包括苯丙烷和吲哚环,具有强大的抗氧化作用,被广泛认为是预防代谢疾病和癌症的必要物质。

其中最常见的胡萝卜素是β-胡萝卜素和α-胡萝卜素,它们都属于维生素A家族,是动物生长和发育所必需的物质。

然而,人类无法自己合成这些物质,必须从膳食中获取。

胡萝卜素代谢和转化胡萝卜素被人体吸收后,需要经过一系列的生化反应才能够被有效利用。

首先,它们被油脂结合并进入腸道上皮细胞,然后由酯化酶水解出游离胡萝卜素。

在肝脏中,α-胡萝卜素和β-胡萝卜素被氧化成视黄醇,且在对甲酰四氢叶酸的转化中起到了重要的作用。

视黄醇是维生素A的前体,需要经过两个步骤才能够转化为维生素A。

其中第一步是视黄醇脱氢酶催化视黄醇转化为视黄酸,第二步则是由觉醛丢失酶催化将视黄酸还原成真正的维生素A。

在维生素A家族中,还有一类化合物叫做类视黄酮,它们是一类黄酮化合物,在人类和动物的膳食中广泛存在。

类视黄酮和维生素A的生物学功能非常相似,都具有重要的保健作用,但相较之下类视黄酮的生化代谢则相对简单。

类视黄酮在肠道和肝脏中未经代谢即可被人体吸收,然后在人体组织中发挥抗氧化和抗炎作用。

胡萝卜素的生物学功能维生素A和类视黄酮是膳食中的必需成分,它们在人体内发挥了多种生理功能。

首先,维生素A是一个广泛的功能蛋白修饰物,其中维生素A酸是一种按需生成的信号分子,能够干扰转录因子的活动从而影响一系列重要的生理过程。

维生素A在视觉功能方面也具有至关重要的作用。

视黄醛是视觉信号的传递物质,当视黄醛与视黄酸结合时则能够转化为维生素A,进而影响视网膜的光感受能力和视力调节。

除此之外,维生素A还参与了人体免疫系统和生殖系统的调节过程,对于细胞分化、增殖和凋亡等生命历程具有调控作用。

类视黄酮则能够通过抑制自由基的生成和氧化损伤来发挥保健作用,对于癌症、心血管疾病、老年痴呆等健康问题有一定的预防作用。

β-胡萝卜素对人体的作用

β-胡萝卜素对人体的作用

天然β-胡萝卜素号称为大自然的精华,存在与胡萝卜中,摄入人体消化器官后,可以转化为维生素A,是目前最安全补充维生素A的产品。

如果一个人单纯地补充化学合成的维生素A,很容易照成中毒,而天然胡萝卜不仅没有毒性,还具有清除自由基和淬灭单线态氧,抗脂质过氧化,降低某些慢性病危险的作用。

β-胡萝卜分为天然与合成两种,采用化学方法合成的β-胡萝卜为全反式,不能完全被人体吸收,会对人体产生一定程度的毒副作用,长期服用还会对人体产生不可逆转的病变,而天然提取β-胡萝卜素易于被人体吸收,并具有良好的抗氧化能力。

维生素A是人体生长和代谢所必需的微量有机物,具有以下的作用:1.具有调节表皮及角质层新陈代谢的功效,可以抗衰老,去皱纹。

2.能减少皮脂溢出而使皮肤有弹性,同时淡化斑点,柔润肌肤。

3.有助于保护表皮,黏膜不受细菌侵害,健康皮肤,预防皮肤癌。

4.预防夜盲症,视力衰退,治疗各种眼疾,使女人明眸善昧。

5.促进骨骼生长,帮助牙齿生长,再生。

6.有效预防肥胖,保持女性苗条的身材。

哪些人需要补充维生素A1、长期对脂肪的吸收不良,如患有消化系统疾病,胃肠部分切除者,往往导致缺乏维生素A。

这种情况常常发生在5岁以下的小孩身上,主要是因为维生素A的摄取量不足导致。

2、维生素A对于长期佩带隐形眼镜或者长时间注视计算机屏幕的人来说,更是重要的营养素。

3、孕妇及哺乳妇女也很需要维生素A。

天然β-胡萝卜素是维生素A的前体,所以多食用天然β-胡萝卜素有利于维生素A 的摄入。

产品特点:1.100%纯天然β-胡萝卜素,采用纯物理工艺提取,不含化学合成溶剂,具有较强的生理活性,天然无副作用。

2.原料来自澳大利亚Hutt Lagoon和Whyalla两大盐水湖的Dunaliella Salina盐藻中,所含β-胡萝卜素比胡萝卜含量高出多倍,是目前国际公认的天然的β-胡萝卜素主要来源。

3.含丰富的β-胡萝卜素。

4.每粒含β-胡萝卜素5mg,可转换成790μg维生素A,更安全有效补充人体每天所需要的维生素A,不会产生蓄积中毒。

β-胡萝卜素的主要生理功能及其在畜禽中的应用研究进展

β-胡萝卜素的主要生理功能及其在畜禽中的应用研究进展

β-胡萝卜素的主要生理功能及其在畜禽中的应用研究进展袁旭鹏1,2,王文欢3,张文晔4,贺建华1*(1. 湖南农业大学动物科学技术学院,湖南长沙 410128;2. 湖南鑫广安农牧股份有限公司,湖南长沙 410129;3. 北京中农弘科生物技术有限公司,北京 100226;4. 陕西石羊农业科技股份有限公司,陕西西安 710021)摘 要:β-胡萝卜素是维生素A的合成前体,在动物体内还发挥其独立于维生素A的抗氧化、抗炎和免疫调节等生理功效。

β-胡萝卜素具有促进动物机体生长、降低饲养成本及提高动物产品价值等作用。

本文阐述了β-胡萝卜素的理化特性、生产制备来源、体内的吸收代谢途径及其主要的生理功能,总结归纳了近10年来β-胡萝卜素在畜禽养殖中的研究和应用现状,为促进β-胡萝卜素在畜禽养殖中的应用提供参考。

关键词:β-胡萝卜素;抗氧化;免疫;畜禽中图分类号:S816 文献标识码:A DOI编号:10.19556/j.0258-7033.20201224-02自2019年7月农业农村部194号公告颁布至今,无抗饲料技术方案的研发和应用主要集中在替抗产品的开发、饲料配方原料及营养水平结构调整、功能性饲料添加剂配合方案使用等方面。

β-胡萝卜素(β-carotene)作为着色剂和维生素类功能性饲料添加剂,具有较强的抗氧化能力,能够通过清除体内自由基降低脂质氧化物的产生,其具有促进动物机体健康生长、降低饲养成本及提高动物产品价值等作用[1]。

本文综述了β-胡萝卜素的理化特性及来源、在动物体内的吸收代谢、主要生理功能及其在动物生产中的应用进展,为β-胡萝卜素在现代健康养殖生产中的应用和推广提供参考。

1 β-胡萝卜素的理化特性β-胡萝卜素是一种橘黄色脂溶性化合物,作为视黄酸生成的关键前体物质,是体内脂肪储备的重要调节剂。

β-胡萝卜素产品多为红色、棕红色、紫色的晶体或结晶粉末形式,不溶于水,微溶于乙醇和乙醚,易溶于氯仿苯等有机溶剂,熔点176~180℃,易被热、光和氧降解。

《β胡萝卜素》PPT课件

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普通β-胡萝卜素乳状液粒径大小与分布 Fig. 2 the particle size and distribution of general β-carotene emulsion
3、β-胡萝卜素微胶囊粉剂
β-胡萝卜素微胶囊粉剂是采用微胶囊 技术制成的水溶性的细微颗粒粉末,外 观呈黄色至红色,具有良好的流动性, 可在冷水中扩散,并产生黄色至橙色的 色泽。
建立起工业化生产装置,通过萃取、膜浓缩等分离程序获得β-胡萝卜素产品
植物中含量低,目前工业化生产成本高。
(三)微生物发酵法
微生物发酵法(又称生物合成法)是指利用微生物培养技术,通过微生物的培养, 在其体内合成β-胡萝卜素,然后自微生物体内分离得到。
发酵法生产β-胡萝卜素主要用菌株: 三孢布拉霉菌(Blakeslea trispora) 克拉克须霉菌(Phycomyoces blakeskeanus) 红酵母(Rhodotorula)
β-胡萝卜素油悬液是油溶 性产品,主要应用于油基食品, 包括奶油、人造奶油、食用油 等,也可用于蛋糕、夹心、调 味酱、沙拉酱等。
2、β-胡萝卜素乳剂
β-胡萝卜素乳剂是以β-胡萝卜素油悬液为原料, 加入抗氧化剂、乳化淀粉、胶体、去离子水等,经 乳化均质后制成的粒径细小而均匀的O/W型乳状液。
由于β-胡萝卜素乳液使用时可直接加入食品液体成 分中,不需要制作储备液步骤,使用更加方便,因 此更加受到关注。
三、β-胡萝卜素的制备方法
化学合成
微生物发酵法 天然制取 盐藻养殖提取
天然植物物萃取法
(一)化学合成法
1、以β-紫罗兰酮为原料(Roche法 )
2、以维生素A醋酸酯为原料(BASF法 )
根据近年来的研究报道,合成品中的β-胡萝卜 素为全反式构型,而天然β-胡萝卜素除有全反式构 型外,还含有程度不同的9-顺式和15-顺式构型。

饲料添加剂β-胡萝卜素在畜禽中的应用

饲料添加剂β-胡萝卜素在畜禽中的应用

饲料添加剂β-胡萝卜素在畜禽中的应用作者:张雪娇来源:《新农业》2022年第07期随着我国畜牧业快速发展,越来越多的消费者注重畜产品的质量及对健康的影响。

近年来,随着畜禽饲料利用率不断扩大,不仅对环境造成了影响,而且还会加大动物产品的安全隐患,所以β-胡萝卜素的出现,更好解决了该项问题。

β-胡萝卜素是类胡萝卜素的一种,属于橘黄色脂溶性化合物,是自然界最普遍、稳定的天然色素之一,广泛存在于植物体内,可在哺乳动物体内转化为维生素A,具有抗氧化,调节机体免疫功能等功效。

β-胡萝卜属于脂溶性色素,因自身浓度质量不同,所以其自身的颜色可以覆盖黄色到红色的所有色系,主要在食品添加剂或动物饲料添加剂中广泛应用。

β-胡萝卜素作为食品添加剂和营养强化剂,早已被联合国粮农组织和世界卫生组织食品添加剂联合委员会批准为无毒、无害有营养的食品添加剂。

β-胡萝卜素作为动物饲料添加剂,可提高动物繁殖能力,提高动物幼仔的存活率,提高动物的生产性能,提高动物的抵抗力。

β-胡萝卜素是由4个异戊二烯侧链聚合形成,其分子式为C43H56,相对分子质量为536.88,熔点为176~180℃。

不溶于水、丙二醇和甘油,微溶与乙醇,易溶于二硫化碳、己烷、氯仿苯和油等,易被氧化。

β-胡萝卜素自身的稳定性和水溶性较差,并且对光、热敏感,高温条件下结构容易破裂,从而限制了β-胡萝卜素在反刍动物上的应用,但是β-胡萝卜素对反刍动物也有积极作用。

β-胡萝卜素可作用于乳腺细胞,提高乳腺细胞的分泌能力,因此,可添加β-胡萝卜素于产后奶牛饲料中,提高产奶量及改善乳品质。

另外,还有研究人员发现,在奶牛基础饲料中添加900毫克/(头·天)的β-胡蘿卜素,可大幅度增加奶牛产奶量,乳蛋白、乳脂肪含量等也明显提高。

根据相关报道显示,β-胡萝卜素可促进发生免疫反应,诱导淋巴细胞增生,由此得出β-胡萝卜数可有效降低牛奶中体细胞的数量。

研究发现,在奶牛日常饲料中添加275毫克/(头·天)β-胡萝卜素可有效降低牛奶中体细胞数量,进而提高牛奶的品质。

β—胡萝卜素和番茄红素提取分离与测定

β—胡萝卜素和番茄红素提取分离与测定

β—胡萝卜素和番茄红素提取分离与测定摘要:本文综述了从新鲜胡萝卜中提取分离β-胡萝卜素和番茄红素的原理及方法,并且介绍了β-胡萝卜素和番茄红素的理化性质、化学结构以及生理功能。

同时就该实验做了一定的分析。

关键词:番茄红素,β—胡萝卜素,提取,分离,测定一.文献综述多种研究表明:摄入富含类胡萝卜素的果蔬能降低人群某些癌症的发病率。

番茄红素是人类血浆和组织中重要的类胡萝卜素,是类胡萝卜素中最有效的单线态氧淬灭剂,在体内具有抗氧化、防备和抑制癌症、抑制诱变、保护心血管、防治白内障、调理机体免疫力等功能。

番茄红素的抗氧化作用包括猝灭单线态氧、消除自由基以及与其它氧化剂协同抗氧化作用等。

其猝灭单线态氧的能力最强,是目前抗氧化剂β-胡萝卜素的2~3倍,维生素E的100倍,番茄红素可以通过猝灭单线态氧预防脂类过氧化反应,保护细胞免受自由基的损伤。

1、番茄红素的国内外研究历史1873年,Hartsen最早从Tamus communis L.中分离得到深红色的番茄红素结晶。

1875年,Millardat从番茄中获得一种含有番茄红素的粗提物,当时命名为Solanorubin。

1913年,Dugger根据它对生长条件的影响,又把它命名为lycoperison。

而Schunck(1930年)的“lycopene”名称(中文即番茄红素)一直沿用至今。

1.1国外对番茄红素的研究现状1989年,Masic发现番茄红素在所有类胡萝卜素中对单线态氧的猝灭速度最高;1991年,Campbell发现肝癌患者的肝脏中番茄红素含量较低;1994年,Franceschi发现消化道癌的发生与番茄红素的摄入有关。

随后,对番茄红素的功能的研究成为一大热点。

1995年~2003年与番茄红素有关的报道达800多篇,内容涉及番茄红素的吸收、运输及新陈代谢的动力学;番茄红素与癌症、心脏病及其他多种疾病的关系;番茄红素的提取、测定及番茄产品的开发研究等。

β-胡萝卜素-PPT课件

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β-胡萝卜素的物理性质
对光、热及氧不稳定
不溶于水、甘油
熔点176~ 182℃
在弱碱情况下较稳定
溶于氯仿、已烷 及植物油
武汉星辰现代生物工程有限公司
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β-胡萝卜素晶体
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作为营养补充剂
• 适宜人群:孕妇、乳母、18岁以下人群; • 按营养素推荐量(RNI)的1/3~2/3水平:
最低:1.5mg/日.人;最高:7.5mg/日.人
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(四)对孕幼健康和视力的保护作用
• 孕妇补充β-胡萝卜素对婴幼儿的视力和发育 提供保障,加强新生儿的辨色能力;
• 促进幼儿的生长发育、骨细胞的分化发育; • 经由对蛋白质合成影响促进软组织的发育; • 可维持及促进上皮组织的健康防止感染; • 维护免疫力的正常发挥; • 维持牙齿及牙床的健康。 • 补充β-胡萝卜素比维生素A安全。
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以维生素A的RNI为标准
年龄范围 1岁以下 1~10岁 10~18岁
早期 孕 中期 妇 晚期
乳母
推荐使用量(单位:μg RE) 400
500~700 800 800 900 900 1200

浅谈β胡萝卜素

浅谈β胡萝卜素

浅谈β-胡萝卜素一、β—胡萝卜素简介β—胡萝卜素是类胡萝卜素之一,也是橘黄色脂溶性化合物,它是自然界中最普遍存在也是最稳定的天然色素。

许多天然食物中例如:绿色蔬菜、甘薯、胡萝卜、菠菜、木瓜、芒果...等,皆存有丰富的β—胡萝卜素。

β—胡萝卜素是一种抗氧化剂,具有解毒作用,是维护人体健康不可缺少的营养素,在抗癌、预防心血管疾病、白内障及抗氧化上有显著的功能,并进而防止老化和衰老引起的多种退化性疾病。

β—胡萝卜素在进入人体后可以转变为维生素A,不会有因过量摄食而造成维生素A累积中毒现象。

另外,在促进动物的生育与成长也具有较好的功效。

二、β—胡萝卜素性质外观性状:红紫色至暗红色结晶性粉末,略有特异臭味。

溶解性:可溶于丙酮、氯仿、石油醚、苯和植物油,不溶于水、丙二醇和甘油,难溶于甲醇和乙醇。

熔点:176-184 °C (dec.)闪点:103 °C溶解度:hexane: 100 μg/mL, soluble[2]三、β—胡萝卜素作用维生素是维持人和动物机体健康所必须的一类营养素,其本质为低分子有机化合物,它们不能在体内合成,或者所合成的量难以满足机体的需要,所以必须由食物供给。

维生素的每日需要量甚少(常以毫克或微克计),它们既不是构成机体组织的原料,也不是体内供能的物质,然而在调节物质代谢、促进生长发育和维持生理功能等方面却发挥着重要作用,如果长期缺乏某种维生素,就会导致疾病。

维生素的种类很多,通常按其溶解性分为脂溶性维生素和水溶性维生素两大类。

脂溶性维生素包括:维生素a、d、e、k;水溶性维生素包括:维生素c、维生素b复合体,其中有:b1、b2、b6等。

维生素a是脂溶性维生素中在营养上较为重要的,如果缺少将引起维生素a缺乏病。

维生素a只存在于动物性食品(肝、蛋、肉)中,动物的肝脏、鱼肝油、奶类、蛋类及鱼卵是维生素a的最好来源。

但是在很多植物性食品如胡萝卜、红辣椒、菠菜、芥菜等有色蔬菜中也含有具有维生素a效能的物质,例如各种类胡萝卜素(carotenoid),其中最重要的是β-胡萝卜素(β-carotene)。

胡萝卜素动物体功效

胡萝卜素动物体功效

β-胡萝卜素在动物体内功效自然界中类胡萝卜素种类繁多,按其结构不同可分为胡萝卜素和类胡萝卜素含氧衍生物两大类。

它们的共同结构是都含有一个带有9个双键的异戊二烯的链,链中双键共轭,在链的两端各有一个β-紫萝酮环,此环可能以异构型、取代型和开环型的形式存在。

胡萝卜素和类胡萝卜素含氧衍生物这两大类类胡萝卜素的典型代表分别为β-胡萝卜素和黄体素。

类胡萝卜素在动物机体内的分布不同种类的类胡萝卜素在不同种类动物体内含量不同。

一般情况下,在家畜体内分布的类胡萝卜素中β-胡萝卜素的含量最高,而在家禽体内分布的类胡萝卜素则主要为叶黄素。

JudyD等(1989)认为,类胡萝卜素在人体内主要存在于脂肪组织中,而在动物体内则主要存在于肝脏中,少量分布于脂肪组、肾脏和皮肤。

但陈波等(1997)报道在鸡体内,腹部脂肪中类胡萝卜素含量高于肝脏。

不同种类类胡萝卜素在不同种类动物体内的分布不同,Yang等(1992)报道,分布在绵羊和山羊的脂肪组织和血清中的类胡萝卜素主要为叶黄素,而在其肝脏中则是β-胡萝卜素含量较高,叶黄素不存在;在牛血清和脂肪组织中β-胡萝卜素的含量占主导地位,而且其脂肪组织中叶黄素含量也较高,在其肝脏中β-胡萝卜素含量较低。

在动物个体的不同生长阶段类胡萝卜素在其体内的分布也不同。

在生长初期,类胡萝卜素主要分布于肝脏、脂肪组织、血液、皮肤及羽毛中,随着性成熟,便逐渐转移到生殖器官如卵巢中。

KatharinaSchiedt(1985)报道,鸡在产蛋期间摄入体内的玉米黄质50%存在于卵巢中,25%存在于蛋黄中;鲑鱼在幼年期,类胡萝卜素主要存在于肌肉和皮肤,性成熟后便主要分布于卵巢中。

类胡萝卜素在动物机体内的吸收吸收途径日粮中类胡萝卜素在动物胃肠道中消化酶的作用下,从其蛋白结合物中分离出来,在十二指肠与其他脂类物质一起经胆汁乳化后形成乳糜微粒,由小肠黏膜上皮细胞吸收。

类胡萝卜素主要是在小肠黏膜内转化为维生素A,不同种类动物其转化效率不同。

胡萝卜素代谢及其生理功能研究

胡萝卜素代谢及其生理功能研究

胡萝卜素代谢及其生理功能研究胡萝卜素是一种被广泛应用于保健品、化妆品、食品添加剂等领域的类胡萝卜素化合物,它们是存在于植物中的一类天然色素。

近年来,对胡萝卜素的生理功能进行研究的人也越来越多,特别是对其在人体内代谢的研究显得越来越重要。

本文将简单介绍胡萝卜素的分类和代谢,以及其在人体内的生理功能。

一、胡萝卜素的分类胡萝卜素是一种类胡萝卜素化合物,其最常见的形式为β-胡萝卜素和α-胡萝卜素。

此外,还存在γ-胡萝卜素、δ-胡萝卜素、ε-胡萝卜素等多种形式。

其中,β-胡萝卜素是最常见的形式,具有最强的抗氧化性质和生理活性。

二、胡萝卜素的代谢胡萝卜素的代谢过程十分复杂,可分为吸收、转运、转化和利用四个阶段。

1. 吸收阶段人体内无法自己合成胡萝卜素,只能通过食物来摄取。

而胡萝卜素的吸收主要依靠胆囊分泌的胆汁中的胆盐、胆酸的作用。

此外,食物中的脂肪能够提高胡萝卜素的吸收率。

2. 转运阶段当胡萝卜素吸收到体内后,会与胆固醇、甘油三酯等脂质结合成为胆汁酸微粒后进入肠道。

由于胆汁酸不溶于水,因此将胡萝卜素包裹在微粒中能够提高其溶解度和稳定性。

在这个阶段中,维生素E和C的参与对胡萝卜素的保护作用也是不可忽视的。

3. 转化阶段胡萝卜素的转化阶段非常重要,其中α-和β-胡萝卜素首先被转化为视黄醇,并且视黄醇又会被进一步转化为视黄酸。

这是因为,只有经过这些转化之后,胡萝卜素才能发挥出其生理功能。

4. 利用阶段当胡萝卜素被转化为视黄酸后,就会在细胞内发挥多种生理功能。

主要包括:1) 视觉功能——视紫红质是由视黄酸和蛋白质组成的。

视黄酸是视紫红质的组成部分之一,能够促进视网膜的形成和维护。

2) 免疫功能——视黄酸在T细胞的调节、白细胞的活化和巨噬细胞的吞噬作用中都有一定的作用。

3) 抗氧化功能——视黄酸能够减少自由基的产生,有一定的抗氧化作用。

三、胡萝卜素的生理功能胡萝卜素的生理功能主要包括:1. 抗氧化作用胡萝卜素是一种极好的抗氧化剂,能够清除人体内产生的自由基和活性氧分子,减缓细胞衰老和防止慢性病的发生。

食品添加剂—β-胡萝卜素

食品添加剂—β-胡萝卜素

湖南农业大学课程论文学院:食品科技学院班级:xxxx级食科3班姓名: xxx 学号:xxxxxxxxxxxx 课程论文题目:有关食品着色剂—β-胡萝卜素的综述课程名称:食品添加剂评阅成绩:评阅意见:成绩评定教师签名:日期:年月日有关食品着色剂—β-胡萝卜素的综述学生:xxx(食品科技学院xxxx级食科3班,学号xxxxxxxxxxxx)摘要:β-胡萝卜素是一种国际上公认的兼有着色和营养增补的优秀食品和饲料添加剂。

它广泛存在于动植物和微生物之中,和其他色素一起使这些生物呈现各种各样的颜色。

本文简单介绍了β-胡萝卜素的性质、生理功能以及在食品等相关行业的应用。

关键词:β-胡萝卜素剂型应用发展前景β-胡萝卜素是类胡萝卜素中最重要的一种,是广泛存在于许多植物中的一类天然色素,也是人体所必需的一类化合物。

β-胡萝卜素是一种最有效、最丰富的维生素A原,它具有着色、营养的双重作用,是联合国粮农组织和世界卫生组织食品添加剂联合专家委员会认定的A类优秀有营养的食品添加剂,是为数极少赢得消费者信任的色素之一。

一、β-胡萝卜素(一)定义β-胡萝卜素是一种广泛存在于绿色和黄色蔬菜和水果中的天然类胡萝卜素,在黄色和绿色的蔬菜和水果中普遍存在的一种化合物,如胡萝卜、菠菜、甜马铃薯、南瓜、椰菜、胡椒、红色柚子、番木瓜果、桃子等。

β-胡萝卜素是应用最广泛的天然食品着色剂[1],它既是天然色素,又可作为保健食品的添加剂,已被许多国家批准为食用色素。

它的结构如下图:(二)理化性质β-胡萝卜素为紫红色结晶或结晶性粉末,不溶于水,可溶于油脂。

它的着色范围一般为黄色到橙红色,色调在低浓度时呈黄色,在高浓度时呈橙红色。

它具有良好的着色性能,,色泽稳定均匀。

在一般食品的pH值(pH2—7)范围内较稳定,且不受还原物质的影响。

它能与K、Zn、Ca等元素并存而不变色。

β-胡萝卜素因分子中含有共轭双键,遇氧、热和光易分解[2],铁离子可促使其退色。

β-胡萝卜素

β-胡萝卜素

报告摘要:β-胡萝卜素是一种生理活性物质,由于其色泽鲜亮,一经发现即作为一种难得的食用色素被人们认可。

近年来研究发现,β-胡萝卜素在防癌抗癌、防老抗衰、防辐射及防治心血管等疾病方面也有功效,应用领域也从食品着色逐步扩展到营养食品、保健品及药品等领域。

目前市面上出售的β-胡萝卜素分为天然β-胡萝卜素和合成β-胡萝卜素两种。

天然β-胡萝卜素除β异构体外,还有一定量的α和γ异构体;而合成产品全为β异构体,这种单一结构生物利用度比较低,其在人体内的吸收率仅为天然品的10%。

合成β-胡萝卜素通过添加抗氧剂、乳化剂、分散剂等措施,可使合成β-胡萝卜素也含有不同比例的顺/反式异构体,从而提高它的价值。

瑞士罗氏公司和德国巴斯夫公司是世界上主要的β-胡萝卜素生产厂家,也是国内β-胡萝卜素的主要提供者。

目前我国β-胡萝卜素生产厂家共有7家,其中大部分为天然β-胡萝卜素生产商,只有个别制药厂生产合成β-胡萝卜素。

2001年我国β-胡萝卜素总的生产能力约4800kg/a,企业开工率仅为30%左右。

由于天然β-胡萝卜素价格较贵,国内β-胡萝卜素市场上多为进口合成β-胡萝卜素,因合成β-胡萝卜素价格相对便宜,占据国内近90%的市场份额。

据统计,2001年我国共消耗β-胡萝卜素2000kg,其中食品着色剂约1500kg,其余用于营养强化剂、保健品、饲料添加剂等方面。

预计今后几年,我国β-胡萝卜素的消耗量将以每年10%以上的速率增长,尤其是天然β-胡萝卜素的增长将更快,在营养强化剂、保健品领域的增长更加明显。

随着我国人们生活水平的提高,对天然、健康、多功能食品的需求日盛,作为具有良好保健作用的营养素,β-胡萝卜素的市场前景广阔。

建议加大开发适合我国国情的发酵法生产天然β-胡萝卜素技术力度;投资β-胡萝卜素的企业在保证产品质量的前提下,要进一步降低天然β-胡萝卜素的售价,以占领国内市场,获得较大的市场份额。

<报告篇幅>=22页<字数>=17500。

β-胡萝卜素

β-胡萝卜素

β-胡萝卜素分子式:应用:1维生素A的前体β-胡萝卜素是人体合成维生素A的前体,可贮存于肝脏中,根据需要逐步转化为维生素A,不会因维生素A过量而有害。

临床上用于治疗维生素A缺乏症及夜盲、皮肤角化等并发症。

2抗氧化作用人体衰老和许多疾病均与自由基有关。

自由基含有不对称电子,作用于细胞膜及DNA双键上会导致细胞突变和死亡。

清除氧自由基除依靠体内的抗氧化酶外,还依赖于非酶的抗氧化物质,β-胡萝卜素便是其中之一。

β-胡萝卜素具有多个双键,在光、热、氧气及活泼性较强的自由基离子存在的条件下易氧化,从而有效地预防DNA和脂蛋白的氧化损伤,维持细胞功能,延缓机体衰老。

现已知1分子的β-胡萝卜素可抑制1 000个分子的活性氧[3]。

类胡萝卜素能阻止LDL-胆固醇氧化物的形成,因而能减缓动脉粥样硬化,预防冠心病等心脑血管疾病[4,5]3增强机体免疫力β-胡萝卜素能调节与免疫调节和炎症反应有关的脂质过氧化酶。

Bendic [6]指出,类胡萝卜素的作用有:(1)增加免疫系统中B细胞的活力,使机体能抵抗外界入侵的病原体;(2)提高CD4细胞的能力(又称辅助T 细胞),能协助B 细胞产生抗体,并提高其它免疫组分的活性;(3)增加嗜中性粒细胞的数量,包围细菌并分泌破坏细菌的酶;(4)增加自然杀伤细胞(NK)的数目,消除体内感染的细胞或癌细胞。

目前,国内外已有β-胡萝卜素多种剂型应用于临床。

4抗癌作用天然β-胡萝卜素有良好的抗染色体畸变作用。

Bertram等[7]报道,β-胡萝卜素及其他类胡萝卜素可加强细胞间的交流能力,从而抑制或降低癌症的发生和发展。

Yamasaki [8]也指出,β-胡萝卜素能够抑制癌症诱导细胞升级到恶化阶段。

医学上称β-胡萝卜素为肿瘤的化学预防剂。

摄入β-胡萝卜素的量越大,肺癌、子宫颈癌、子宫内膜癌、乳腺癌的发生率就越低。

5营养添加剂β—胡萝卜素作为一种食用油溶性色素,其本身的颜色因浓度的差异,可涵盖由红色至黄色的所有色系,因此受到食品业相当热烈的欢迎。

胡萝卜素的生理功能及在动物生产中的应用

胡萝卜素的生理功能及在动物生产中的应用
β- C 提高动物繁殖性能的机制可能是: 作为一 种生理抗氧化剂, 它可通过保护活性较高的卵泡和 子宫细胞免受自由基的破坏, 保护重要的细胞器, 这有助于卵巢细胞内类固醇的机能及重要的子宫
营养综与饲述料
蛋白质分泌达到最佳水平, 从而改善子宫内环境。 有研究表明, β- C 对畜禽繁殖的影响并不因为它是 VA 的前体, 而是由于其自身对繁殖机能有独特的作 用( Lotthammer, 1978) 。罗氏公司( 1991) 的实验结果 表明, β- C 对繁殖的重要性超过 VA, 因为注射 β- C 能增加子宫内某些特殊蛋白质的合成, 一种由结合 铁能力的糖蛋白在胚胎发育中扮演重要角色。此外 还表明 β- C 与雌激素、黄体素的合成有关, 并改善 受胎率及缩短离乳至首次发情间距。 2.5 着色作用对畜产品品质的影响
类胡萝卜素作为成年雌性动物体内和蛋中的 脂溶性物质, 有强烈的母体效应[15]。卵生动物的 β- C 储存在蛋黄中, 现已表明, 这些色素在幼禽的生产 中发挥了重要作用( Blount 等, 2000) 。母性较强的母 禽胚胎里的类胡萝卜素可提高其抗氧化能力等[16]。 Blount等[ 17] 指出类胡萝卜素通过刺激蛋中色素的合 成和分配, 间接影响母体健康, 对蛋品质有直接的 促进作用。Cucco 等[10]研究表明, β- C 对怀孕雌鹧 鸪保健有促进作用, 即使母体不能增加 β- C 在蛋中 的储存, 但这种蛋品质好, 具有很高的溶菌酶活性, 可提高孵化率。 2.6 其他功能
研究表明, β- C 在特定条件下可提高机体的细 胞免疫、体液免疫及非特异性免疫反应, 增强动物对 某些疾病的抵抗力, 改善其健康状况。饲喂添加 β- C 的饲粮可增加血浆溶菌酶浓度[9]。Marco Cucco 等[10] 研究表明, 在成年鹧鸪饲粮中添加 27 mg/kg β- C, 可显著提高雌鸟的免疫力, 尤其是能增强蛋的抗菌 能力, 而对于雄鸟其差异不显著。Amar 等[9]在彩虹 鲑鱼饲粮中分别添加 100、200 mg/kg 天然提取的 β- C, 9 周的饲养试验结果表明, 可显著提高血清溶 菌酶浓度。

奶牛的β-胡萝卜素营养

奶牛的β-胡萝卜素营养

奶牛的β-胡萝卜素营养帝斯曼(中国)有限公司奶牛繁殖障碍所造成的经济损失每头每年可达300元~1200元,其中50%的经济损失是因为使用寿命缩短和配种次数增加造成的。

由于产量越高,奶牛的营养需要越难满足,越容易发生繁殖、代谢等疾病,所以高产奶牛被迫淘汰的风险远高于一般产量的奶牛。

目前国内牧场每年要淘汰20%~30%的奶牛,其中繁殖障碍、肢蹄病和乳腺炎是导致奶牛淘汰的主要原因,而因繁殖障碍导致淘汰的奶牛占整个淘汰奶牛的25%以上,给牧场造成了巨大的损失。

β-胡萝卜素一直以来仅被当作是维生素A的前体,很多人认为只要奶牛日粮中补充足够的维生素A,就不需要β-胡萝卜素。

但最近的研究发现β-胡萝卜素不仅是维生素A的前体,还是一种与奶牛繁殖过程密切联系的维生素,它具有自己独特的,不能被维生素A所替代的功能。

奶牛生殖器官中,尤其是黄体内存在大量β-胡萝卜素,但没有维生素A,O’Fallon 和Chew等也发现β-胡萝卜素是奶牛黄体细胞膜的不可缺少的组成成分。

不管是体外试验,还是体内试验研究结果都表明β-胡萝卜素都参与许多繁殖生理过程:如Sklan等发现奶牛排卵后被转运进黄体内的β-胡萝卜素迅速增加,而黄体孕酮也正在这时产生,所以这可能表明β-胡萝卜素与正在其时合成和分泌孕酮的过程有关;Graves-Hoagland等发现奶牛在冬天缺少青绿饲料,β-胡萝卜素摄入减少时,黄体细胞分泌的孕酮就会减少,而Ahlsvede和Lotthamer等发现因缺乏β-胡萝卜素而导致的黄体细胞孕酮分泌减少的现象能通过补充β-胡萝卜素而得到改善,但增加维生素A的补充量则不能起到作用。

β-胡萝卜素缺乏的另一个表现是激素分泌不平衡,这可能是导致奶牛可观察发情减少,繁殖率降低,配种次数增加的原因。

Lotthamer报道仅给奶牛补充A,不补充β-胡萝卜素时,奶牛配种次数为2.0次,但补充β-胡萝卜素后配种次数减少到1.4次。

缺乏β-胡萝卜素时LH分泌峰与排卵之间的时间间隔会延长,奶牛的发情表现减弱。

β-胡萝卜素的结构与生理功能

β-胡萝卜素的结构与生理功能

β-胡萝卜素的结构与生理功能胡萝卜素类包括4种化合物,α-胡萝卜素、β-胡萝卜素、γ-胡萝卜素和番茄红素。

虽然4种胡萝卜素的结构和化学性质很相近,但是其营养价值却不同,1分子β-胡萝卜素可以转化成2分子维生素A,而1分子α-胡萝卜素或γ-胡萝卜素只能转化成1分子的维生素A[19],其中以β-胡萝卜素的含量和活性最高[20]。

维生素A在人体内具有维持正常视觉、保持上皮细胞健全和提高人体免疫力等生理功能。

β-胡萝卜素属于四萜类化合物,其分子式为C40H56,分子量为536.88,在植物和藻类中常与叶绿素共同存在。

Vuong等人[2]将185名试验前血浆中β-胡萝卜素浓度较低的学龄前儿童分为3组进行了30天的对比实验,一组每天摄入含有3.5mg 天然β-胡萝卜素的木鳖果糯米饭(xoi gac),另一组摄入含有5.0mg人工合成β-胡萝卜素的米饭,对照组摄入无强化的米饭。

结果表明实验组血浆中β-胡萝卜素浓度极显著高于对照组(P<0.001),并且摄入“xio gac”实验组血浆中维生素A的含量极显著高于其他两组(P=0.006、P=0.0053),由此说明来自木鳖果中的β-胡萝卜素是维生素A原的良好来源。

此外,有研究也表明β-胡萝卜素和维生素E、叶黄素和维生素E的混合物可以更有效抑制氢过氧化物形成[21]。

通常情况下,黄色、橙色、红色的果蔬中全反式结构的β-胡萝卜素含量最多,同时亦存在少量的顺式异构体。

全反式β-胡萝卜素不稳定,在光和热的作用下可部分转化为顺式异构体(见图4)[22]。

类胡萝卜素双键两侧的顺反异构会影响其生物利用率,而且脂肪酸的存在亦会促进番茄红素和胡萝卜素的吸收率。

木鳖果假种皮中含有22%(质量分数)的脂肪酸,其中含有32%月桂酸、29%棕榈酸,不饱和脂肪酸的存在会增加类胡萝卜素的吸收[5]。

此外,有学者在体外模拟了人体中类胡萝卜素的消化过程,指出类胡萝卜素的消化必须有0.5%~1.0%的脂质参与[23],因而木鳖果中的类胡萝卜素具有更高生理活性。

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β-胡萝卜素的结构与生理功能
胡萝卜素类包括4种化合物,α-胡萝卜素、β-胡萝卜素、γ-胡萝卜素和番茄红素。

虽然4种胡萝卜素的结构和化学性质很相近,但是其营养价值却不同,1分子β-胡萝卜素可以转化成2分子维生素A,而1分子α-胡萝卜素或γ-胡萝卜素只能转化成1分子的维生素A[19],其中以β-胡萝卜素的含量和活性最高[20]。

维生素A在人体内具有维持正常视觉、保持上皮细胞健全和提高人体免疫力等生理功能。

β-胡萝卜素属于四萜类化合物,其分子式为C40H56,分子量为536.88,在植物和藻类中常与叶绿素共同存在。

Vuong等人[2]将185名试验前血浆中β-胡萝卜素浓度较低的学龄前儿童分为3组进行了30天的对比实验,一组每天摄入含有3.5mg 天然β-胡萝卜素的木鳖果糯米饭(xoi gac),另一组摄入含有5.0mg人工合成β-胡萝卜素的米饭,对照组摄入无强化的米饭。

结果表明实验组血浆中β-胡萝卜素浓度极显著高于对照组(P<0.001),并且摄入“xio gac”实验组血浆中维生素A的含量极显著高于其他两组(P=0.006、P=0.0053),由此说明来自木鳖果中的β-胡萝卜素是维生素A原的良好来源。

此外,有研究也表明β-胡萝卜素和维生素E、叶黄素和维生素E的混合物可以更有效抑制氢过氧化物形成[21]。

通常情况下,黄色、橙色、红色的果蔬中全反式结构的β-胡萝卜素含量最多,同时亦存在少量的顺式异构体。

全反式β-胡萝卜素不稳定,在光和热的作用下可部分转化为顺式异构体(见图4)[22]。

类胡萝卜素双键两侧的顺反异构会影响其生物利用率,而且脂肪酸的存在亦会促进番茄红素和胡萝卜素的吸收率。

木鳖果假种皮中含有22%(质量分数)的脂肪酸,其中含有32%月桂酸、29%棕榈酸,不饱和脂肪酸的存在会增加类胡萝卜素的吸收[5]。

此外,有学者在体外模拟了人体中类胡萝卜素的消化过程,指出类胡萝卜素的消化必须有0.5%~1.0%的脂质参与[23],因而木鳖果中的类胡萝卜素具有更高生理活性。

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