葉黃素的分子結(jié)構(gòu)

播報(bào)

葉黃素的分子結(jié)構(gòu) [7]

應(yīng)用

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葉黃素的功能作用 [7]

1.預(yù)防肥胖相關(guān)疾病 [7]

葉黃素可以抑制前脂肪細(xì)胞增殖分化，起到降脂的作用。具體為抑制負(fù)責(zé)激活脂肪細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄因子過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體-γ(PPARγ）的活性。PPARγ的活化可下調(diào)炎癥因子，如TNF-α、LP和白細(xì)胞介素-6(IL-6）的表達(dá)，并誘導(dǎo)脂聯(lián)素（一種使肝臟和肌肉對(duì)胰島素敏感的脂肪因子）的表達(dá)，進(jìn)而調(diào)節(jié)胰島素的敏感性，干預(yù)脂肪細(xì)胞分化，發(fā)揮降脂作用。

2.改善年齡相關(guān)性黃斑變（AMD）患者和健康人的視覺(jué)功能 [8]

葉黃素是視網(wǎng)膜黃斑中的主要類(lèi)胡蘿卜素，可在一定程度上過(guò)濾進(jìn)入人眼視網(wǎng)膜的藍(lán)光，有效降低視覺(jué)損害，同時(shí)抑制氧自由基的活性，阻止氧自由基對(duì)視細(xì)胞的破壞。AMD的確切病因還不明確，可能與遺傳、長(zhǎng)期光損害、代謝及營(yíng)養(yǎng)功能障礙等因素有關(guān)。補(bǔ)充葉黃素和玉米黃質(zhì)可以改善早期AMD患者中央視網(wǎng)膜的早期功能異常。

3.降低健康人群心血管疾病發(fā)病風(fēng)險(xiǎn) [8]

葉黃素具有良好的抗氧化能力，能有效抑制動(dòng)脈粥樣硬化進(jìn)程中的氧化應(yīng)激反應(yīng)，從而減輕炎癥反應(yīng)和減少組織細(xì)胞的氧化損傷。葉黃素的攝入量、血中或脂肪組織中葉黃素的水平高，心血管疾病發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)會(huì)降低。

4.減緩正常人紫外線(xiàn)誘導(dǎo)的皮膚損傷 [8]

葉黃素具有抗氧化、抑制脂氧酶的功能，可以減少紫外線(xiàn)對(duì)皮膚照射造成的紅斑、老化、皮膚的灼傷甚至皮膚癌。

5.為蛋黃、家禽和雞飼料著色 [9]

葉黃素著色力強(qiáng)，能夠增加雞蛋的孵化，增加禽類(lèi)的繁殖率。在世界許多國(guó)家和地區(qū),特別是美國(guó)和許多亞洲國(guó)家的消費(fèi)者,由于習(xí)慣和心理作用,多數(shù)人偏愛(ài)金黃色或橙紅色的蛋黃,喜歡金黃色皮膚的禽類(lèi)、軟紅的肉質(zhì),并且往往從蛋黃的色澤判斷蛋品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和新鮮程度。消費(fèi)者根據(jù)經(jīng)驗(yàn)將黃色的皮膚視為肉質(zhì)和風(fēng)味較好的肉雞的標(biāo)志,直接影響產(chǎn)品的售價(jià)。因此在現(xiàn)代養(yǎng)禽業(yè)中,飼料公司為了迎合市場(chǎng)的需要,往往在飼料中添加超常量的合成商品著色劑,不僅使成本大大增加,且對(duì)人類(lèi)健康不利 [2]，所以葉黃素還是一種沒(méi)有副作用的天然色素，能夠?yàn)榈包S、家禽和雞飼料著色。因其安全和營(yíng)養(yǎng)性功能符合市場(chǎng)的需求，因此被各國(guó)廣泛應(yīng)用于飼料著色。

6.抗癌功能

葉黃素屬于類(lèi)胡蘿卜素，有著特殊的生理活性，能夠抑制人體腫瘤的生長(zhǎng) [10]，可以抵御多種癌癥，如皮膚癌、乳腺癌、結(jié)腸癌等。

影響穩(wěn)定性因素

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環(huán)境因素對(duì)葉黃素穩(wěn)定性的影響 [7]

氧氣

由于葉黃素含有許多不飽和雙鍵，且兩個(gè)紫羅酮環(huán)均連有羥基，因此葉黃素發(fā)生降解最常見(jiàn)的原因是氧化。水果和蔬菜干燥過(guò)程中，葉黃素暴露在空氣中，可能會(huì)發(fā)生氧化，導(dǎo)致葉黃素發(fā)生異構(gòu)化。研究發(fā)現(xiàn) [11]，葉黃素在加工過(guò)程中除了會(huì)發(fā)生最基本的環(huán)氧化、羥基化外，葉黃素多烯鏈的直接斷裂還會(huì)形成無(wú)色的小分子化合物，同時(shí)葉黃素的生物活性也會(huì)喪失。 [7]

溫度

熱處理下菠菜的細(xì)胞壁和細(xì)胞膜會(huì)發(fā)生破壞，促使葉黃素溶出，全反式構(gòu)象會(huì)部分轉(zhuǎn)變成順式結(jié)構(gòu)（9-順式和13-順式葉黃素），其穩(wěn)定性下降，從而導(dǎo)致葉黃素的降解，生物活性降低。 [7]

pH

不同的pH條件下，葉黃素會(huì)產(chǎn)生不同的變化，低于4.0或高于8.0的極端pH值情況下，葉黃素會(huì)發(fā)生去酯化和順/反異構(gòu)化，導(dǎo)致葉黃素發(fā)生降解，因此葉黃素適合在中性條件下保存及反應(yīng) [12]。

光照

光照對(duì)于葉黃素具有明顯的降解作用，這是由于光加速葉黃素分子鏈的氧化，載色體降解斷裂，形成低分子量化合物，使葉黃素失去顏色。同時(shí)，葉黃素的共軛多烯鏈發(fā)生去質(zhì)子化、失去電子的同時(shí)葉黃素的穩(wěn)定性降低 [5]。

提取方法

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目前,葉黃素的提取方法主要有干燥法、萃取法、微波提取法、浸提法、超聲波法、酶輔助提取法等 [13]。

干燥法

用一種新型轉(zhuǎn)桶式干燥機(jī)，捶擊和干燥萬(wàn)壽菊，并從中得到葉黃素。當(dāng)捶擊比率不同時(shí)，捶擊效率在70%～90%之間波動(dòng)。葉黃素的多少取決于干燥時(shí)間的長(zhǎng)短;在干燥時(shí)間相同的情況下，60℃下干燥所得到的葉黃素含量比70℃下多 [14]。

萃取法

用超臨界CO2從萬(wàn)壽菊中提取葉黃素，是將萬(wàn)壽菊鮮花經(jīng)發(fā)酵、干燥、粉碎后作為原料，以乙醇作夾帶劑，用超臨界CO2萃取萬(wàn)壽菊浸膏，將萬(wàn)壽菊花浸膏經(jīng)過(guò)氫氧化鉀皂化，最終得到水溶性天然食用色素葉黃素樹(shù)脂的方法[14]。采用超臨界CO2萃取法獲得的葉黃素沒(méi)有溶劑的殘留、減少了提取過(guò)程中對(duì)人體的毒害和對(duì)環(huán)境的污染，使用CO2氣體價(jià)廉易得、無(wú)毒、安全性好、成本低、分離容易、萃取速度快。萃取法法具有工藝簡(jiǎn)單、能耗低、環(huán)保及產(chǎn)品純度高、色調(diào)正、耐熱耐光性好、色澤穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。

微波提取法

微波是一種瞬時(shí)穿透式的加熱方式，在微波場(chǎng)的作用下破碎植物細(xì)胞壁，從而加快萃取速率和有效地提高產(chǎn)率 [15]。

浸提法

其工藝主要包括原料前處理、破碎、浸提、過(guò)濾、濃縮、干燥等，所用溶劑根據(jù)色素及原料的不同而有所不同 [16]，一般使用四氫呋喃進(jìn)行處理。

超聲波法

超聲波能產(chǎn)生并傳遞強(qiáng)大的能量，高能量的超聲波作用在液體里，當(dāng)液體處于稀疏狀態(tài)時(shí)，液體會(huì)被撕裂成很多小的空穴，這些空穴一瞬間就閉合，閉合時(shí)產(chǎn)生瞬間高壓，即產(chǎn)生空化效應(yīng)。超聲波的空化效應(yīng)產(chǎn)生的極大壓力造成被粉碎物細(xì)胞壁及整個(gè)生物體的破碎，而且整個(gè)破碎過(guò)程在瞬間完成。同時(shí)，超聲波產(chǎn)生的振動(dòng)作用加強(qiáng)了胞內(nèi)物質(zhì)的釋放、擴(kuò)散及溶解，有利于胞內(nèi)有效成分的提取 [17]。超聲波法可以使萬(wàn)壽菊花中的葉黃素充分溶出，提高溶出速度，縮短提取時(shí)間，提取效率高，免去了高溫對(duì)提取成分的影響，節(jié)省了溶劑的消耗，已經(jīng)逐漸替代了傳統(tǒng)的提取方法。

酶輔助提取法

酶輔助提取法是利用纖維素酶處理萬(wàn)壽菊等葉黃素含量高的細(xì)胞壁，破壞細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)，使有機(jī)溶劑能很快的進(jìn)入細(xì)胞，便于提取 [18]。酶輔助提取法由于酶介質(zhì)具有活性，因此能夠提高葉黃素的萃取率。

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