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原来叶黄素并不神秘

原来叶黄素并不神秘

叶黄素被发现

19世纪末,科学家在分析植物叶片和花朵的色素成分时,发现一类黄色至橙色的脂溶性化合物,统称为“类胡萝卜素”。叶黄素作为其中一员,因其广泛存在于绿色植物(如菠菜、羽衣甘蓝)和黄色花卉(如万寿菊)中,被命名为“Lutein”,源自拉丁语“luteus”(意为“黄色”)。

植物合成叶黄素路径

叶黄素由植物通过类胡萝卜素代谢途径合成

植物利用光合作用产物(如IPP,异戊烯焦磷酸)合成β-胡萝卜素。

羟基化修饰

β-胡萝卜素在β-胡萝卜素羟化酶(BCH)催化下,经羟基化生成叶黄素。

生态适应性

植物通过积累叶黄素抵御强光伤害,其分子结构中的共轭双键可淬灭活性氧,保护叶绿体免受光氧化损伤。

叶黄素由植物通过类胡萝卜素代谢途径合成

叶黄素由植物通过类胡萝卜素代谢途径合成

人类与动物合成叶黄素

人类及大多数动物缺乏合成叶黄素的酶系,需通过食物链获取。蛋黄中的叶黄素来自禽类对植物色素的富集,成为人类重要摄入源之一。

人类与动物合成叶黄素

人类与动物合成叶黄素

叶黄素的主要作用

保护眼睛减少光氧化损害

叶黄素的分子结构含共轭双键,最大吸收峰在460-490 nm蓝光波段。其中眼部的黄斑中央凹叶黄素浓度高达1 mM,与玉米黄质(Zeaxanthin)形成“光学屏障”,通过物理性滤光降低光毒性。

抗氧化防御体系

叶黄素作为脂溶性抗氧化剂,优先分布于细胞膜和线粒体膜,通过电子转移中和活性氧保护感光细胞外节盘膜结构。减少A2E(一种视网膜脂褐素)的蓝光敏化作用,降低自由基爆发风险。

中和自由基抑制炎症反应

作为脂溶性抗氧化剂,叶黄素可清除活性氧(ROS),保护细胞膜和线粒体免受氧化损伤,减轻慢性炎症性疾病(如糖尿病视网膜病变、动脉粥样硬化)的病理进程。

中和自由基抑制炎症反应

中和自由基抑制炎症反应

叶黄素在多个学科均被关注

叶黄素的由来不仅是化学物质发现史的一部分,更是生物学、医学与工业技术交叉的缩影。其从植物防御机制到人类健康卫士的角色转变,体现了自然选择与科学研究的协同作用。

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