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C H l N ES E H OR T l CU L TU RE A BS TR A CT S 水果 中类胡萝 卜 素的生物学作用 王忠和 初莉娅。 宋世庆 ( 1 山东省烟台市果树工作站,山东 烟台 2 6 4 0 0 1 ;2 山东省烟 台市夹河绿色农业园,山东 烟台 2 6 4 0 0 j 山东省烟台毓璜顶医院,山东 烟台 2 6 4 0 0 1 ) 摘要:综述水果 中的类胡萝 卜 素及其生物 学作 用。类胡 萝 素是 水果的植 物 色素 ,不仅是合成 维生素A 的前体 , 而且具有抗 氧化活性 、增 强人 体 免疫 力、预 防心血管疾病、防癌抗癌等生物 学作 用。水果 中常 见的类胡 萝 素主 要有番茄红素、 p一胡萝 卜 素、叶黄素、 p 一隐黄质 、玉米黄质等。 关键词:水果 ;类胡 萝 r 素;番 茄红素 ; p 一胡 萝 素;叶黄素 ;生物 学作 用 长期以来,水果中的类胡萝 素一直作为一种普通的 植物色素 ,并未 引起 太多的关注 。但是 ,水果 中的类胡萝 素却一直为人类的健康发挥着重要作用。国内外大量研 究表明,类胡萝 素是有效的生物抗氧化剂,在人体保健 方面具有多种生物学功能 。 1 类胡萝 卜 素概述 类胡萝 素是一类脂溶性多烯色素,属四萜类。四萜 是 由8 个异戊二烯单位连接而成 ,分子 中都含有一个较长 的 碳碳双键的共轭键体 系 ,所以都是 有颜色的物 质 ,多带有 由黄至红的颜色,也常把它们叫做多烯色素。这类化合物 中最早发现的一个是从 胡萝 中取得 的,定名 为胡萝 素 。 以后又发现 了许多结构与 胡萝 素类似 的色素 ,称为 胡萝 色素类 化合物_ 1】 。现 已发现类 胡萝 素6 0 0 多种 。分 子中 不含有氧原子的碳氢族类胡萝 素被称为胡萝 素类;分 子中含有氧功能团( 如羟基、环氧基、甲氧基、酮基、羟酸 等) 的衍生物及其酯类则被称为叶黄素类。 国内外研 究表 明,一些主要的老年 疾病均 由氧化损伤 所致 ,直接影 响到蛋 白质 、脂 质、糖 类化 合物 N D NA,对 健康造成 多种 危害 。抗氧化 剂对保护人体 不受 自由基 所致 的氧化损伤 ,具 有十分重要 的作用 。类胡 萝 素是一种 营 养性抗氧化剂 ,在动物和人体细胞中,其抗氧化损伤机理 主要是 :淬灭单线 态氧 和以热 的形式散发能量 ;消除 自由 基以阻碍或终止反应链 的反应 】 。 近年来 ,类胡萝 素受到医学界 空前的关注 ,在膳食 中经 常摄 取丰 富类胡萝 素的人群 ,患 某些疾病 的机 率明 显降低 ,这对 于以 “ 五谷 为养 、五果 为助、五畜为益 、五 菜为充”作为传统 膳食结构 的中 国人而 言 ,摄取足量 的类 胡萝 素尤为重要 。 人体血液中含有的类胡萝 素主要为 :番茄红素 、 a一 胡萝 素 、 p 一胡萝 - 素 、叶黄素 、 p一 隐黄 质等 ,但人 体 自身不能合成类胡萝 素 ,必须通 过外界天然 资源 中摄 入才能保护健康 。 第一作者简介 :王忠和 ( 1 9 5 4 - ) ,男,研究员,中国园艺学会草莓 分会第一、二届理事会常务理事 ;从事草莓、苹果、甜樱桃 等果树技 术研 究推广工作。 一 3 8一 类胡萝 素在植物中主要存在于水果和新鲜蔬菜中。 水果 中常见的类 胡萝 素主要有 番茄红素 、 D一胡萝 素、 叶黄素 、 D 一隐黄 质、玉米黄质 、0 【 一 胡萝 素等 3 1 。 2 类胡萝 卜 素的生物学作用 2 1 番茄红素 番茄红素是胡萝 素的异构体 ,是开链萜“ 。 由于最早 从番茄 中分 离制得 ,故 称番茄红 素。含有 番茄红素的水果 主要有 :草莓 、桃 、葡萄 、柿 、杏 、西瓜 、番木瓜 、芒果 、 红肉脐橙等 。 番茄红素不仅是一种天然的食用色素,而且在有效预 防 各种 疾病 ,如防 癌抗癌 、预 防心血管疾 病等方面 显示出 其多方面的生物学功能 ,已被联合国粮农组织( F A 0) 、食 品添加 剂联合专 家委 员会 ( J E C F A) 和 世界卫生 组织 ( WHO ) 认定为A类营养素 ,并被5 0 多个国家和地区作为具有营养 与着色双重作用的食品添加剂州 。 2 1 1 生物抗 氧化剂 番 茄红素是 有效的生 物抗氧化 剂 , 研 究发现番茄红素具有 多种生物学 功能 ,如淬灭单线态氧 、 清除 自由基、诱导细胞通讯和细胞信号、抑制肿瘤等 。 在类 胡萝 素 中 ,番 茄红素 具有 很 强的抗氧 化 活性 。 番茄红素 可最有效地 清除人体 内的 自由基 ,保持细 胞正常 代谢 ,预防疾病 ,廷缓衰老 。 2 1 2 抑制肿瘤生长流行病学研究表明,血液中的番茄 红素浓度与前 列腺癌 、食 道癌 、胰 腺癌 、胃肠 癌 、乳腺 癌 等的发生 率呈负相关。番茄红素对He L a 细 胞的生长具有 抑 制作用 ,可促进 宫颈癌He L a 细胞凋亡 ,可 抑制宫颈癌的发 生 。番 茄红素 可抑制 人乳 腺癌MDA MB 一 2 3 l 细 胞增殖 , 其机制除通过阻滞细胞周期进程外 ,还与诱导 凋亡有关 。番 茄红素对人前列腺癌P C 一3 细胞有明显的生长抑制作用嘲 。 G i o v a n n u e e i 等对 美国4 7 8 9 4 名 医务人员进行的随访研 究也 证实 ,能提供大量番茄红素的番茄制品的摄入量与前列腺癌患 病的危险性呈负相关,使发生前列腺癌的危险性 下降2 1 r剐 。 2 1 3 预防血 管粥样硬化荷兰鹿特 丹的 一项包 含1 0 8 例 的营养流行病学对 照研究 ,分析 了血浆 0 【 一胡萝 素、 p一胡萝 素、番茄红素、p一隐黄质、叶黄素及玉米黄质 的含量 与大动脉粥样 硬化 间的 关系 ,结 果发现仅血 浆番茄 红素与大动脉粥样硬化呈负相关,认为动脉粥样硬化发生 中番茄红素是重要的保护性因子。 2 1 4 防治骨质疏松番 茄红素通过其 抗氧化功能而影 响 成 骨细胞和破 骨细胞的 功能 ,从 而 能够对骨 质疏松 症发 生 发展 的病理过程进 行有效 干预 ,最终 阻止和减 缓骨 质疏松 症的发生_ l0 l 。 2 1 5 防治肝 病造成肝纤维 化的主要原 因是 慢性乙型肝 炎 ,不 同原 因导致的肝纤维化治 疗方法不一样 。C o n A诱导 的小鼠肝纤维化模型 的发病 机制与乙肝致 肝纤维化更接 近 , 其试验证实 ,番茄红素对肝纤维化有治疗作 用 “ 。 2 1 6 保护皮肤番茄红素可有效抑制和清除 自由基,防 止紫外 线 照射 对 皮肤 的 伤 害 。有 研 究发 现 ,用 致死 剂 量 的紫外线 照射小 鼠 ,并 饲喂 番茄红 素 ,小 鼠的生 存率 明显 增加_ 】 2 1 。 2 2 p一 胡萝 f 、 素 D 一胡萝 素为胡萝 素 D一异构体,是橘黄色脂溶性 化 合物 ,是 自然界 中最普 遍存 在 也是 最稳 定 的天 然色 素 。 胡萝 b 素有 。 L 、 p、 Y等异构 体 ,以 D 异构体 含量最 高 , 。 【 一异构体 含量次 之 , v一异构 体含量 最少“ 】 。含 有 胡萝 素 的水 果主要 有 :芒果 、苹果 鲜 枣 、菠萝 、猕猴 桃 、山 楂 、柑橘 、草莓 、甜樱桃 、葡萄 、梨等 。 B一胡萝 b 素在进入人 体后可以转 变为维生素A,并且 p一胡萝 素是维生素A的一个安全来源,只有当需要时, 人体才会将 D一胡萝 素转换成维生素A,不会有因过量摄 食而造成维生素A累积中毒现象。 6一 胡萝 b 素不仅是人体 内维生 素A的重要来 源 ,而 且共 本身 对人 体也具 有重 要 的 生理功能,它可以预防、延缓和治疗某些疾病 ,尤其是癌 症 ,同时也能提高机体的免疫功 能l 】 3 3 。 2 2 1 有效抗 氧化 剂 人体衰老和 许多疾病均与 自由基有 关 ,清除体 内过多的氧 自由基 有利于预防疾 病和延缓衰老 。 p一 胡 萝 素 是有效 的抗 氧化 剂 ,能淬 灭单 线态氧 和捕 捉 并 清除过氧 化 自由基_ l 。 2 2 2 防癌抗 癌 自由基 是癌症 的病理基 础之一 , D一胡 萝 素通过淬 灭单线态 氧和 清除 自由基的 体 内抗 氧化 作用 而 发挥其抗 癌作 用“ 。试 验研 究发现 ,正常细 胞 用致癌 物 质处理 后 ,细 胞发生癌 前变化 ,此时 胡萝 素可 使变化 发 生 逆转 ,回到正 常细 胞状态 ,否则 细胞将 渐渐朝 着癌 细胞 方 向发 展_ l 。 2 2 3 增强免 疫功能 D 胡萝 素可增 强免疫功 能 ,包 括T一 淋 巴细胞 、B 一淋 巴细胞 的增殖 ,对 能杀 伤肿瘤 细 胞 的特异性效 应细胞 的诱导 ,以及 在免疫 活性细 胞 间传 递信 息因子的分泌l I 。 2 2 4 预 防心脑血 管疾病 p一 胡萝 素 的抗 氧化 作用能 有效地防止DNA和脂 蛋白的氧化 损伤 ,以 及阻止低 密度脂 蛋 白( L D L ) 胆 固醇氧化产 物的形成 ,因而能减缓 动脉粥样硬 化,进而预防冠心病等心脑血管疾病的发生_ 】 。 2 2 5 预 防白 内障类胡萝 I 、 素 的抗 氧化作用可预 防老年 白内障的发生和发展 。有文献报道 ,血 清 中 p一胡萝 素 水平低者 ,其 白内障的发病率高于血清 中 D 一胡萝 素水 平高者 。 2 2 6 保 护皮肤 p 胡萝 素对紫 外线 照射 后的皮 肤损 伤有较好 的保护作用 。单 线态氧是 紫外线 引起 皮肤脂 质过 中国园艺文摘 2 0 1 1 年第4 期 氧化 反应 的起始 剂 , B一 胡 萝 b 素是 活性氧 自由基的熄 灭 剂 ,能阻断 紫外 线在皮 肤 内 引起的 脂 质过氧 化连 锁反 应 , 防止有害自由基形成“ 4 。 2 。 3叶黄素 叶 黄 素又 名植物 黄体素 ,是 一种属 于类胡萝 素的 黄 色天然色素。叶黄素与玉米黄质分别是 一 胡萝 素和 p 一 胡 萝 素的二羟基衍生物 ,它们 都是黄色 色素 。含叶黄 素 的水 果主要有 :猕猴 桃 、桃 、柿 、柑橘 、芒果 、香蕉 、番 木 瓜等 。 早 在 f : 世纪 8 0 年 代 中期 ,西方 医学研 究人 员就 发现植 物所 含天然叶 黄素是一 种性 能优异 的抗氧化 剂 。将 一定量 叶黄 素添加到 食品 中 ,可防止 人体 因器官衰 老 引起 的一 系 列疾 病 。近 年研 究发 现其 具有 保 护视 觉 ,预防 动脉 硬化 , 抗氧化 、抗癌等作用r j目 。 2 3 1 保护视 觉 叶黄素是人 眼视网膜黄斑 区域 的主要色 素 ,能降低紫外线、蓝光等有害光对眼睛的光损伤。叶黄 素对视 网膜色素变性 、黄斑 病变 和 白内障有 明显的预 防和 改善效果 ;叶黄素的血管扩张功能和强抗氧化性能,可改 善 眼部微循 环 ,改 善眼部营 养供 应 ,防 止 自由基对 眼部的 损伤 。 2 3 2 抗氧化的功能叶黄素抗氧化的主要功能 :是单 线态氧的有效淬灭剂 ,能消除羟自由基 ;是脂类过氧化反 应的断链抗氧剂;在细胞和细胞膜中与脂类结合而有效抑 制脂质的氧化;抵御游离基在体 内造成细胞与器官损伤 等 。因而 叶黄 素 有 预 防 细胞 衰 老 和 机体 ( 器 官 ) 衰 老 的 功 能 ,并 可 防止 因机体 衰 老 弓 l 起 的心 血管 硬 化 、冠 心 病和 肿 瘤等。 参考文献 : 1 杨爱萍 有机化学 M 北京 : 中国农业大学出版社, 2 0 0 1 2 周丽, 粱 新乐, 励建荣 类 胡萝 b 素抗氧 化作用研 究进展 J 食 品研 究与开发, 2 0 0 3 , 2 4 ( 2 ) : 2 卜2 3 3 陶俊, 张上 隆, 徐建 国等 柑 橘果实主 要类 胡萝 素成 分及含量 分析 J 中国农业科学, 2 0 0 3 , 3 6 ( 1 0 ) : 1 2 0 2 1 2 0 8 4 金丽芬 , 张晓燕, 复文 明 番茄红素 的研 究进展 J 海 军医学杂 志, 2 0 1 0 , 3 1 ( 1 ) : 9 1 9 2 5 范远 景, 黄璐 番 茄红素 吸收与 体 内抗 氧化 的机理研 究 J 食 品科学, 2 0 0 7 , 2 8 ( 1 1 ) : 5 4 5 5 4 8 6 毛 红 丽 , 张善 锋 , 王 明 臣 番 茄 红 素对 宫颈 癌 H e L a 细 胞 b a x 、 b c 卜2 基 因表 达 的影 响 J r f l 国现 代 药物 应 用 , 2 0 0 8 , 1 9( 2 ) : 6 - 9 7 王爱红, 王 明全 , 庞 秋霞 番 茄红素对 人乳腺癌M D A M B 一 2 3 1 细胞 增殖的影响及机制 J 山东医药, 2 0 0 8 , 4 8( 2 6 ) : 8 0 8 1 8 张涛 , 邱青朝, 胡波 番茄红素对人 前列腺癌P C 一 3 细胞周期 的阻 滞作用 J 南华大学 学报 ( 医学版) , 2 0 0 8 , 3 6( 6 ): 7 4 8 7 5 0 9 K 1 i p s t e i n G r o b u s e h K , L a u n e r L J , G e l e J j n s e J M , e t a 1 S e r u m C a r o t e n o i d s a n d a t h e r o s c l e r o si s , t h e r o t t e r d a m ( 下转3 5 页 ) 3 9 附表矮丛蓝莓的物候观测记录 中国园艺文摘 2 0 1 1 年第4 期 力 很 大 。 但 根 河 对 蓝 莓 的 栽 培 繁 育 研 究 还 有 待 进 一 步 深 入 。 参考文献 : 1 吴兴壮, 李利 峰, 李晓东等 越桔 果实资源 的开发利 用现状 及前 景预测 J 辽宁农业科学, 2 0 0 3 , ( 6 ) : 6 - 9 2 於虹, 贺善安 , 顾 姻 我国和世 界蓝浆果 的发展 前景 J 植 物资 源与环境学报, 2 0 0 1 , 1 0 ( 2 ) : 5 2 5 5 3 根河市志本书编纂委员会 根河市志 I 海拉尔: 内蒙古文化 出版社, 1 9 9 8 4 张志东 适 合高寒 山区栽培 的越桔优 良品种美 登 J 园艺 学报, 1 9 9 9 , 2 6 ( 3 ) : 1 3 5 5 夏林喜, 牛 永波, 李爱萍等 浅谈 木本植物物候 观测要求及 各物 候期观测标准 J 山西气象, 2 0 0 6 , 7 5 ( 6 ) : 4 7 4 8 6 王幼 芳, 李宏 庆, 马 炜梁 植物学 实验指 导 M 北京 : 高等 教育 出版社, 2 0 0 7 Th e S t u d y o n P h e n o l o g y o f Do me s t i c a t e d Bl u e b e r r y Bl o mi d o n i n Ge n h e Ci t y MA Li -qi a ng HUANG Xue we n Ab s t r a c t : Th e b r e e d i n g b a s e o f b l u e b e r r y i n Ge n h e C i t y i n t r o d u c e d d o me s t i c a t e d B l o mi d o nv a rie t y , a s p e c i e s o f l o wb u s h b l u e b e r r i e s f r o m J i l i n Ci t y T h e c u l t i v a t i o n a n d p r o p a g a t i o n e x p e r i me n t s w e r e c o n d u c t e d a n d a s e r i e s o f d a t a b y o b s e r v i n g t h e p h e n o l o g y p e p f o r ma nc e o f Bl o mi d o n c u hi v a r s we r e o bt a i ne dTh e Bl o mi d o n c u hi v a r s g r e w we l l i n t he pr o c e s s o f d o me s t i c a t i o nAc c o r d i n g t o t h e p h e n o l o g i c a l c h a r a c t e r i s t i c s , t h i s b l u e b e r r y s p e c i e s a d a p t e d t h e l o c a l e n v i r o n me n t , ma r k i n g t h e S u c c e s s o f i t s i n t r o d u c t i o n Ke y wor ds :b l u e be r r y Bl o mi do n ;do me s t i c a t i on ;ph e no l o g i c a l c ha r ac t e ris t i c s ( 上接3 9 页) s t u d y J A t h e r o s c 1 e r o s i s , 2 0 0 0 , 1 4 8 ( 1 ) : 4 9 5 6 1 1 0 j A g a r w a l S , R a o A V C a r o t e n o i d s a n d c h r o n j C d i s e a s e s 【 J J D r u g b l e t a b o l D r u g I n t e r a c t , 2 0 0 0 , 1 7 ( 1 4 ) : 1 8 9 2 1 0 1 1 张炜, 范玉, 朱丽群 等 番茄红 素对小 鼠肝纤 维化 的治疗作 用 研究 J 时珍 国医

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