葉黃素
開放分類：分子生物學(xué)化學(xué)品微生物植物生理學(xué)生物化學(xué)品
圖片討論知識魔塊
葉黃素又名“植物黃體素”，在自然界中與玉米黃素（Zeaxanthin）共同存在。葉黃素與玉米黃素是構(gòu)成玉米、蔬菜、水果、花卉等植物色素的主要組分，也是構(gòu)成人眼視網(wǎng)膜黃斑區(qū)域的主要色素。人類的眼睛含有高量的葉黃素和玉米黃素，但這兩種元素是人體無法制造的，必須靠含葉黃素和玉米黃素的食物來補充，若缺乏這兩種元素，眼睛就會失明。
編輯摘要
目錄[隱藏 ]
1 基本情況
2 分布和來源
3 主要功效
4 分離及提取
5 前景展望
6 相關(guān)研究文獻
葉黃素 - 基本情況
葉黃素分子結(jié)構(gòu)式
化學(xué)名稱：
3．3’一二羥基一旺一胡蘿b素。
分子結(jié)構(gòu)：
分子式：C40H5602
相對分子量：568．85
溶解性：不溶于水，易溶于油脂和脂肪性溶劑。
性狀：純的葉黃素為棱格狀黃色晶體，有金屬光澤。
穩(wěn)定性：對光和氫不穩(wěn)定，需貯存于陰涼干燥處，避光密封。
葉黃素 - 分布和來源
葉黃素
葉黃素和玉米黃素在自然界分布廣泛，含量也較高，一些綠色蔬菜水果如卷心菜、菠菜、萵苣、綠豆、油菜中均富含葉黃素，但該類植物中同時也含較多的葉綠素、β-胡蘿卜素及其他類胡蘿卜素的環(huán)氧、氧代衍生物，遮蔽了葉黃素和玉米黃素的色澤；葉黃素是綠葉中主要的類胡蘿卜素；玉米黃素的分布極其廣泛，它一般與黃體素是伴生在一起的。在大多數(shù)植物中，葉黃素的含量均大于玉米黃素；僅在玉米中玉米黃素的含量高于葉黃素。此外一些黃橙色水果如芒果、木瓜、桃子、南瓜等也均富含葉黃素和玉米黃素。
經(jīng)過人們長期的尋找發(fā)現(xiàn)，萬壽菊花中黃體素和玉米黃素的含量極高，其它類胡蘿I-素雜質(zhì)少，易于分離純化，可作為工業(yè)生產(chǎn)的良好來源。
加工工藝：
目前，市場上所售葉黃素主要來源于萬壽菊鮮花的深加工，
加工工藝如下：
萬壽菊鮮花采收－酶解－脫水－烘干－造粒－低溫浸出－葉黃素浸膏－包裝。
低溫浸出加工工藝又可分為4號溶劑亞臨界低溫浸出（安陽市晶華油脂工程有限公司專利技術(shù)）和6號溶劑浸出，兩種加工工藝相比4號溶劑油亞臨界低溫浸出方法所得葉黃素油膏中有效成分指標反式葉黃素得率相對較高，可以有效的減少資源浪費，是值得推廣的加工方法。
葉黃素 - 主要功效
萬壽菊
1.保護眼睛視力
(1)葉黃素是眼睛中黃斑的主要成分，對老年性視網(wǎng)膜黃斑退化（AMD）有預(yù)防作用，改善老年人視力衰退。
(2)預(yù)防老年性黃斑變性所導(dǎo)致的盲眼病。由于衰老而發(fā)生的肌肉退化癥可使65歲以上的老年人引發(fā)不能恢復(fù)的盲眼病。而葉黃素在預(yù)防肌肉退化癥方面效果良好，由于它在人體內(nèi)不能產(chǎn)生，因此必須從食物中或額外補充，尤其是老年人必須經(jīng)常選用含葉黃素豐富的食物。美國于1996年建議60-65歲的人每天需補充葉黃素6mg。
(3)眼睛中的葉黃素對紫外線有過濾作用，有保護由日光、電腦等所發(fā)射的紫外線所導(dǎo)致的對眼睛和視力的傷害作用。
(4)降低白內(nèi)障的發(fā)生率。
2.減輕體內(nèi)和皮膚退行性老年斑的危險，通過抗氧化作用，降低過氧化脂質(zhì)的形成。
3.調(diào)節(jié)血脂。防止低密度脂蛋白被氧化，從而減輕心臟病的危險。
4.抗氧作用。抑制活性氧自由基的活性，阻止活性氧自由基對正常細胞的破壞．葉黃素可通過物理或化學(xué)淬滅作用滅活單線態(tài)氧，從而保護機體免受傷害，增強機體的免疫能力。
5.延緩動脈硬化作用。血液中葉黃素含量較低，極易引起動脈血管壁增厚，隨著葉黃素含量的逐漸增加，動脈壁增厚趨勢降低，動脈栓塞也顯著降低．同時，動脈壁細胞中的葉黃索還可降低LDL膽固醇的氧化性。
5.抗癌作用。葉黃素對多種癌癥有抑制作用，如乳腺癌、前列腺癌、直腸癌、皮膚癌等．在膳食中攝人葉黃素不僅能抑制腫癌甚至可以起到預(yù)防腫瘤發(fā)生的作用．有關(guān)機構(gòu)建議人均每天報人400g～600g的水果和蔬菜可使患癌癥的相對危險性降低50％。
適應(yīng)癥
黃斑病變、視網(wǎng)膜色素變性、白內(nèi)障、青光眼、糖尿病視網(wǎng)膜色素變性、近視、玻璃體渾濁（飛蚊癥）、視疲勞、動脈硬化、心血管病、乳腺癌、宮頸癌、皮膚癌、抗氧化、護膚美容。
葉黃素 - 分離及提取
葉黃素晶體
1、膜分離技術(shù)。
用陶瓷膜微濾(MF)對浸提液進行精濾提純，再用反滲透膜(R0)濃縮過濾液。這種工藝以膜分離技術(shù)為主體，替代了傳統(tǒng)的酒精提純和蒸發(fā)濃縮，工藝過程簡單、色素溶液基本處于常溫操作狀態(tài)，既節(jié)約能源，又保證了色素產(chǎn)品的質(zhì)量。
2、干燥法提取葉黃素。
研究出一種新型轉(zhuǎn)筒式干燥機，用來干燥和捶擊金盞花或者萬壽菊花瓣，可以從中提取葉黃素。當捶擊比率不同時，捶擊效率就在70%～90%之間波動。葉黃素的多少決定于干燥時間長度。但在相同的干燥時間里，70℃下干燥提取的葉黃素含量比60℃下提取的葉黃素含量要少。
葉黃素軟膠囊
3、高效液相色譜分析法提取。
以二氯甲烷(22.5mL)+乙腈(9.5mL)+甲醇(67.5mL)+水(0.5mL)為流動相，流量為1.0mL/min。使用光度檢測器(波長為450nm)檢測分離后的類胡蘿卜素和葉綠素。樣品進樣體積為20μL。在此條件下，葉黃素、葉綠素b、葉綠素a、番茄紅素(lycopene)、α-胡蘿卜素和β-胡蘿卜素的保留時間分別為3.0、4.9、6.6、12.1、14.6和15.3min。取螺旋藻的培養(yǎng)液(通過測定光密度(560nm)得出培養(yǎng)液中螺旋藻干重于離心管中，離心后棄去溶液，加水洗滌后，加入2mL體積分數(shù)為90%丙酮水溶液，置于超聲波發(fā)生器水浴上，使螺旋藻破碎。離心后取上層提取液用高效液相色譜法測定葉黃素/玉米黃質(zhì)、β-胡蘿卜素及葉綠素a的含量，其最高含量分別為：1.65μg/mg，2.15μg/mg和21.4μg/mg。
4、改良的高效色譜分析法。
采用美國Waters公司的680型自動程序梯度控制器，501型高壓液相泵，M-490型可編程序紫外可見光檢測器，730型數(shù)據(jù)處理器，記錄保留時間和峰面積，走紙速度為2cm/min。選擇最佳的色譜分離條件是色譜分析中的關(guān)鍵，本方法選用兩種流動相A液和B液，采用線性梯度洗脫分離色素組分。用改良的高效色譜分析法分析葉黃素循環(huán)組分，具有快速、準確、分離度好以及重復(fù)穩(wěn)定等優(yōu)點。
生產(chǎn)過程剪切
5、玉米黃漿水中提取玉米黃色素。
選用己烷質(zhì)量分數(shù)高達74%～80%的抽提溶劑油，根據(jù)液一固萃取原理，通過液固二相存在濃度差時的分子擴散作用，利用泵循環(huán)施以外力時的對流擴散作用，達到色素浸出的目的。再通過真空濃縮精制獲得液態(tài)色素產(chǎn)品，或者添加輔料獲得固態(tài)色素產(chǎn)品。
6、大豆中葉黃素的解析。
在酸和堿性稻殼灰中大豆油色素(葉黃素)解析時，連續(xù)的異丙醇/己烷的洗滌，增加溶液極性可提高葉黃素的解析，表明競爭吸附很大程度上決定于溶液的極性。但是當加入2%異丙醇洗滌時，用多種提取法解析出來的葉黃素會減少。葉黃素吸附的量越多必然伴隨著更多的葉黃素的解析。這說明酸性環(huán)境比堿性環(huán)境更有利于解析。
生產(chǎn)工藝
7、葉黃素產(chǎn)品生產(chǎn)工藝。
以萬壽菊花中用正己烷萃取而得的葉黃素為例：
皂化時氫氧化鈉水溶液w(NaOH)＝0.17。
萬壽菊(Marigold)是提煉葉黃素及類胡蘿卜素的主要原料，其中黃色色素含量平均每公斤不低于12克，這種色素是無公害的天然色素。
葉黃素 - 前景展望
葉黃素無毒安全，具有優(yōu)異的生理功效，符合食晶添加劑“天然”，“營養(yǎng)”，“多功能”的發(fā)展方向，與其它有益互補營養(yǎng)元素一起添加劑食品中，可有效的食品營養(yǎng)保健作用，隨著提取工藝和食品工業(yè)化水平完善的提高，葉黃素在保健食品等領(lǐng)域的前景將越來越廣闊。[1]
葉黃素 - 相關(guān)研究文獻
葉黃素（半成品）
1．1988年哈佛大學(xué)HandelmanGJ,DratzEA,ReayCC,vanKuijkJG.博士等人研究發(fā)現(xiàn):人類視網(wǎng)膜中葉黃素濃度越高視覺敏感度越強。
2．1988年哈佛大學(xué)眼睛疾病個案管理小組對老年性視網(wǎng)膜黃斑變性(AMD)和視網(wǎng)膜色素變性(RP)與葉黃素的攝入量關(guān)系作了研究，將患者分成三組，每日分別攝入30mg、10mg、3mg以下葉黃素。每日攝入30mg葉黃素達140天者，視網(wǎng)膜色素平均增加20～40%，老年性視網(wǎng)膜黃斑變性(AMD)和視網(wǎng)膜色素變性(RP)病變者的視力皆明顯增加。而攝入30mg組和3mg以下組，兩組相差86%的治療率。
3．1990年英國皇家BaunO,VindingT,KroghE.博士等人四年內(nèi)完成英國皇家支持的老年性視網(wǎng)膜黃斑變性(AMD)視力的研究，報告中均指出葉黃素的抗氧化作用能保護視網(wǎng)膜，防止AMD的發(fā)生。
4．1995年美國食品與藥物管理局(FDA)批準葉黃素作為食品補充劑用于食品、飲料。
5．俄羅斯國立醫(yī)學(xué)大學(xué)的生物物理學(xué)家認為，眼球的晶狀體細胞膜被自由基逐漸氧化是老年性白內(nèi)障的主要病因。平均每天葉黃素的攝入量為6.0mg，可以明顯減少白內(nèi)障的手術(shù)。
6．據(jù)2002年6月16日《新民晚報》報道，西方營養(yǎng)學(xué)家經(jīng)深入研究終于揭開了農(nóng)村學(xué)生近視率遠遠低于城市學(xué)生近視率這一謎底：近視的發(fā)生與一種名為“葉黃素”的營養(yǎng)物質(zhì)攝入過少大有關(guān)系。農(nóng)村孩子由于每天吃從地里直接采來的綠色蔬菜，故葉黃素攝入量十分充分。而城市孩子通常吃高蛋白、高營養(yǎng)食物，很少吃新鮮綠色蔬菜，故葉黃素攝入量相應(yīng)要比農(nóng)村孩子少得多。這就是造成城鄉(xiāng)兒童視力巨大差異的主要原因。
7．眼病病例－對照研究(ＥＤＣＣ)組織調(diào)查了391位患有濕性老年性黃斑變性的病人和578位作為對照的正常人。第一個報告發(fā)現(xiàn)：老年性黃斑變性的風險隨血清中葉黃素濃度的增加而顯著減小。第二個報告發(fā)現(xiàn)：葉黃素攝入量最高(6mg)人群和攝入量最低(2mg)的人群相比，老年性黃斑變性的風險明顯降低。在膳食調(diào)查結(jié)果中發(fā)現(xiàn)，經(jīng)常食用菠菜和羽衣甘藍(膳食中最豐富的葉黃素來源)也會降低老年性黃斑變性風險。兩項研究調(diào)查的結(jié)果相當一致，表明老年性黃斑變性與葉黃素的攝入量有直接關(guān)系。
8．Olmedilla,B.,Granado,F.,Blanco,I.,Vaquero,M.,Cajigal,C.等作了白內(nèi)障、老年性黃斑變性患者補充葉黃素的長期研究，論文發(fā)表于:《JOURNALOFTHESCIENCEOFFOODANDAGRICULTURE》(81(9):904-9092001)。診斷患有白內(nèi)障(ＣＡ)(n=5)和老年性黃斑變性(AMD)(n=5)的患者每周服用3粒(每粒含12mg葉黃素)葉黃素膠囊，AMD平均補充時間為13個月(范圍4－20月)，CA的平均時間為26個月(范圍16－36個月)。每3個月采集血樣分析葉黃素水平，同時記錄視力水平。研究表明：3－6個月血清中葉黃素水平顯著提高；視力檢查顯示：視力平均增加0.4，視敏度也提高了。
9．GDagnelie,ISZorge,TMMcDonald作了題目為：通過互聯(lián)網(wǎng)研究葉黃素提高視網(wǎng)膜色素變性患者的視功能的研究，論文發(fā)表于:《JournaloftheAmericanOptometricAssociation》(71(3):147-1642000)。研究目的:驗證補充葉黃素對視敏度、中心視野以及對視網(wǎng)膜色素變性(ＲＰ)患者的視力影響。方法是:通過電子郵件向全球招募參與者。16名參與者(13名ＲＰ患者，3名其他視網(wǎng)膜炎患者)經(jīng)過26周補充葉黃素(前9周40mg/天，以后20mg/天)，參與者通過電腦屏幕自測視敏度和墻上的掛圖自測中心視野的擴展。結(jié)果:參與者的視敏度平均提高0.75dB，中心視野只有原來補充過葉黃素的患者能大大提高(0.55dB)。
