B、胡萝卜素的营养

1、1类胡萝卜素的营养柳启沛2 类胡萝卜素（carotenoids）是1911年Tsdwett在色谱法分离研究中首次提出的。 类胡萝卜素包括600多种化合物，存在于一些动物、植物和微生物中。 类胡萝卜素及其代谢产物有多种生物学功能，包括在动物和微生物中转化为维生素A等，并对人类的某些疾病具有一些潜在的影响 。3 各种类胡萝卜素最常见和最稳定的形式是其全反式异构体全反式异构体，但仍存在许多顺式异构体。除9-9-顺式异构体顺式异构体外，目前很少有其它顺式异构体被认为在营养上起重要作用。4 膳食类胡萝卜素在食物中主要以两种形式存在：在植物油中呈真溶液状态，如红色棕榈油。在蔬菜水果中与纤维、可消化多糖及蛋

2、白质组成结合物。由于结合物通常不能在食物加工过程中或在通过肠道时被完全分解。 5 类胡萝卜素的生物利用率变化范围较大， 从50（在油溶液中或人工合成的制剂）。6 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。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）7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

3、和 -胡萝卜素6种占血中类胡萝卜素总量的6070。 8 血浆胡萝卜素浓度依赖于从膳食中摄入的量、肠道吸收率、组织摄取量、组织重新释放入血量及其分解速度。 通常番茄红素是血浆中含量最高的类胡萝卜素，其余依次是黄体素玉米黄素、-胡萝卜素、-隐黄素和 -胡萝卜素。 9番茄红素浓度，男性高于女性；女性-胡萝卜素和-胡萝卜素浓度高于男性； 吸烟可使血中类胡萝卜素浓度下降30，但番茄红素例外。 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。 10 美国40岁人群血清类胡萝卜素浓度（mol/L） 血清中浓度种类 中位数（男） 中位数（女） 595百分位数番茄红素 0.47 0.41 0.130

4、.82黄体素+玉米黄素 0.35 0.35 0.160.72-胡萝卜素 0.22 0.28 0.090.91-隐黄素 0.13 0.13 0.050.38-胡萝卜素 0.065 0.081 0.020.22 11 类胡萝卜素主要存在于脂肪、肝脏和血浆中；较小组织如睾丸和肾上腺以及黄体（112 nmol/g）中类胡萝卜素浓度较高；一些重要组织如肌肉和大脑中浓度却很低；体内类胡萝卜素总量主要随膳食摄入量的变化而变化。12人体内类胡萝卜素含量组织或器官占体重总量（mol）占体内总量脂肪 18.8 42.2 65.39 肝 2.3 7.8 12.09肌肉 42.8 2.04 3.16肾上腺 0.02

5、0.46 0.71血浆 4.9 4.5 6.97（松果体中以（松果体中以 -胡萝卜素为主，视网膜黄斑中以黄体素胡萝卜素为主，视网膜黄斑中以黄体素 和玉米黄素为主。）和玉米黄素为主。）13体内 -胡萝卜素和视黄醇的MST值分别为51天和474天；血浆中 -胡萝卜素和视黄醇的MST较短，分别为913天和26天。 （体内MST值的差异可能反映了视黄醇及类胡萝卜素在组织储存区域内外的交换效率。）类胡萝卜素的MST值受所给剂量的影响不大。 平均停留时间平均停留时间（mean sojourn time，MST）的定义是微量分子从首次进入系统到被不可逆排出的平均时间14 -胡萝卜素在哺乳动物中可转化为维生素

6、A(1930年首次发现年首次发现) 。目前已知的600多种类胡萝卜素中约有50种可在人类和其它脊椎动物的肠粘膜、肝脏和其它器官中转化为维生素A。 类胡萝卜素是人体维生素A的重要膳食来源。 15-胡萝卜素转化为维生素A，在肝脏有57 ，在肠粘膜为 43。16免疫作用 叶黄素是活性强于 -胡萝卜素的免疫增强剂。 在不同免疫系统中各种类胡萝卜素活性不同。 类胡萝卜素主要是激活T细胞的免疫反应。 17 在连续42120天摄入（基本）无类胡萝卜素膳食（10 66g RE/天）天）的妇女中，63出现排卵延迟或周期停止、黄体期长度改变、月经期延长。在摄入富含类胡萝卜素膳食的妇女中仅5发生这种异常。但少量补充

7、 （83g RE/天）后不能纠正。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。18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。 19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） 。20类胡萝卜素可被强氧化剂，化学氧化或生物氧化，生成各种氧化产物。在生理状态下，此反应可能是有利的（清除

8、细胞内的强氧化剂），中性的（不足以影响细胞代谢），或不利的（破坏维生素A原类胡萝卜素）。21-胡萝卜素与肺癌流行病学研究中一致性最好的是 -胡萝卜素摄入量与肺癌发生率之间的负相关关系。22-胡萝卜素与肺癌在芬兰的一项对中年男性吸烟者的研究中，连续510年，给予 -胡萝卜素20mg/d的治疗组（n=14564）不论是否补充 -生育酚，肺癌的发生率（RR=1.18；95CI=1.031.36）和总死亡率（RR=1.08；95CI=1.011.16）均高于安慰剂组（n=7287）。 补充 -胡萝卜素并不影响该人群中其它癌症的发生率。23CARET研究 另一项在美国西北部进行的Carotene and

9、 Retinol Efficacy Trial，给吸烟者和石棉工人( n=18314）补充 -胡萝卜素30mg/d和视黄醇酯25000IU/d，共4年。发现，补充组肺癌发生率比安慰剂组增加28（RR=1.28；95CI=1.041.57；P=0.02），总 死 亡 率 增 加 1 7 （ R R = 1 . 1 7 ； 9 5 CI=1.031.33）。24 芬兰研究和CARET研究中肺癌发生率增加，可能有几种解释：251)补充的 -胡萝卜素可能干扰肠道内其它具有化学保护作用的食物成分的吸收，如 -胡萝卜素阻碍人体内抗氧化活性良好的黄体素、角黄素和 -胡萝卜素的吸收。2)中年男性吸烟者和石棉工

10、人不能代表其他人群，而后者可能得益于高剂量摄入类胡萝卜素。263)芬兰人群血浆维生素C含量较低，可能对芬兰研究（而不是CARET研究）结果有影响。4)饮酒对该结果起了重要作用。如在芬兰研究中，不饮酒的吸烟者的肺癌发生率并不因补充 -胡萝卜素而提高（RR=1.03；95CI=0.851.24），但饮酒的吸烟者的肺癌发生率显著增加（RR=1.35； 95=1.011.81） 27 在非吸烟男性和女性的配对病例对照研究中（配对数413，年龄3181岁）发现增加绿色蔬菜和水果的消耗量可降低发生肺癌的危险性（RR=0.61；95CI=0.430.85；趋势检验P0.01）。 近年来对营养与肺癌关系进行的

11、分析显示：水果和蔬菜的高摄入量与肺癌的低危险性呈明显相关关系，但对于其中单个营养素的特定作用尚缺乏有说服力的证据。28 胡萝卜素与食道癌和胃癌 一项各种营养素对食道癌和胃癌的大规模人群研究（n=30000，4069岁）表明，连续4年给予4组营养素干预，发现只有补充 -胡萝卜素、硒和 -生育酚的有作用：总死亡率、癌症死亡率、食管癌死亡率和胃癌死亡率分别降低9（ R R = 0 . 9 1 ； 9 5 CI=0.840.99），13（RR=0.87；95CI=0.751.00），4（RR=0.96；95CI=0.781.18）和21（RR=0.79；95CI=0.640.99）。但保护作用是整个营

12、养状况改善的结果，还是某一特定成分对癌症作用的结果则尚不明。29胡萝卜素与结肠和直肠癌 类胡萝卜素的膳食摄入量和血清浓度通常与发生结肠、直肠癌的危险性呈负相关。 但在一项为期4年的临床试验中，在预防腺癌复发方面与安慰剂组相比，补充 -胡萝卜素25mg对治疗组（n=184，618岁）无效（RR=1.01；95=0.851.20）。30胡萝卜素与前列腺癌番茄类产品摄入量，与特定疾病减少之间的流行病学关系，增加了番茄红素本身有保护作用的可能性。尽管其它类胡萝卜素不能降低前列腺癌的发病危险性，但膳食番茄红素却有作用（RR=0.79；95CI=0.640.99；趋势检验P值0.04）。31番茄红素能抑制

13、体外几种癌细胞的增殖和小鼠体内肿瘤的生长。番茄红素清除自由基和猝灭单线态氧的能力强于-胡萝卜素。番茄红素主要存在于番茄类产品中，西瓜、蕃石榴、粉红色葡萄柚中也有少量存在。32胡萝卜素与乳腺癌-胡萝卜素摄入量与乳腺癌病人的存活率提高有关。 在临床试验中，补充类胡萝卜素是否能降低乳腺癌的发生率尚不明了。33胡萝卜素与宫颈癌 宫颈癌发生危险性与诊断前血清、和总类胡萝卜素水平呈正相关（RR=2.73.1；95CI=1.18.1）。宫颈癌前病变被认为与 -胡萝卜素补充剂（30mg/天）有关。34以上可见，类胡萝卜素与癌症的关系存在两面性。大多数观察性研究结果与干预试验干预试验结果不一致。前者存在有意义的

14、相关而后者大致没没有有。可能的解释是：351)干预试验大多以 -胡萝卜素为代表，而 -胡萝卜素只是约600种已知类胡萝卜素中的一种，可能并不是活性最强的一种，并可能妨碍其它类胡萝卜素的吸收。2)类胡萝卜素可能只是食物中防止肿瘤生成的一组化学保护剂中的一种。有色蔬菜和水果的相对危险度（RR）通常低于类胡萝卜素或其它食物成分这一事实支持该观点。363)类胡萝卜素的保护作用可能发生于疾病进展的早期而对后期无作用。已确定的高危人群通常已初发肿瘤，此时进行营养干预可能无效。4)观察性流行病学研究中发现的联系无因果关系，可受到各种无法预料和测量的混杂因素的影响，而干预试验提供的结论更为可信。37类胡萝卜素

15、与心血管疾病 摄入量与降低冠心病和脑卒中的危险性有关。在“医生健康研究”的初步报告中，稳定型心绞痛患者和冠状动脉搭桥手术病人，补充 -胡萝卜素5年后，冠心病大发作的危险性降低了51。38 但，在参加这一研究的人群中，-胡萝卜素补充剂对心血管疾病的发病危险性并无有利作用（RR=1.0；95CI=0.801.43）。与之相比，补充 -胡萝卜素后心血管疾病（包括冠心病）的死亡率在芬兰肺癌研究中增加11， CARET研究中增加26（RR=1.26；95CI=0.991.61）。39 在芬兰研究的一群有心肌梗塞史的男性（n=1862，5069岁）中，在5.3年内，-胡萝卜素组（n=461）死于冠心病者比

16、安慰剂组（n=438）多75（RR=1.75；95CI=1.162.64，P=0.007）。 40 类胡萝卜素保护作用最可能的机制是减少LDL的氧化，而后者在动脉粥样斑块形成中起关键作用。 但在体内外的各种抗氧化剂研究中，未发现 -胡萝卜素有保护作用。 因此膳食类胡萝卜素摄入量、血浆和组织浓度与心血管疾病的关系仍不清楚。41类胡萝卜素与动脉粥样硬化 结果不一致 吸烟者膳食中类胡萝卜素含量高者，冠心病危险性降低。（四年追踪） 吸烟者脂肪或血清中类胡萝卜素高者，冠心病危险性较小。（病例对照） 血浆胡萝卜素、VE、VC水平与心绞痛呈负相关；-胡萝卜素减少冠心病死亡风险44 补充-胡萝卜素并不能降低冠

17、心病危险性。42 胡萝卜素与黄斑变性（ARMD） 眼部黄斑主要含两种色素：黄体素和玉米黄素。眼部的这些类胡萝卜素与微管蛋白结合。因为这两种色素在血浆总类胡萝卜素中含量少于25，其从血浆中的摄取和在黄斑部位的沉积具有特异性。 这些色素可能在保护黄斑免受蓝光损害方面起作用。43在近来一项比较ARMD病人和配对对照组的研究（共5组）中，类胡萝卜素摄入量最高组患ARMD的危险性比最低组降低43（RR=0.57；95CI=0.350.92）。 各种含类胡萝卜素食物中，富含黄体素和玉米黄素的菠菜和甘蓝菜与降低发病危险性的相关性最强。但其它几项研究并不支持ARMD与黄体素和玉米黄素摄入量或血清水平相关。44

18、胡萝卜素与光敏性疾病对于红细胞生成性原卟啉病（EPP）及类似病症的患者而言，口服 -胡萝卜素补充剂（180mg/d）是控制该病唯一有显效的方法。尽管角黄素也有保护作用，但因引起可逆性视网膜病变而不再使用。 虽然这些病人肝脏中 -胡萝卜素和维生素A浓度增加。但长期摄入 -胡萝卜素的副作用很小。45其它类胡萝卜素目前类胡萝卜素与健康及疾病关系的流行病学研究已将注意力集中到其它类胡萝卜素，如 -胡萝卜素、番茄红素、黄体素和玉米黄素。这些类胡萝卜素在干预试验中的效果是否优于 -胡萝卜素尚不确定。其实，富含蔬菜水果膳食的保护作用，似乎优于任何单个营养素或食物成分。 46胡萝卜素的毒性食物中存在的类胡萝卜素对人体无毒，大剂量口服 -胡萝卜素也未检测到毒性。其原因可能为：471)由于类胡萝卜素有聚烯结构，不能很好地从肠道吸收。2)摄入量增加后，类胡萝卜素的吸收率显著下降。3)维生素A原类胡萝卜素转化为维生素A的速率，尽管足以满足营养需要，