叶黄素被发现
植物合成叶黄素路径
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。
人类与动物合成叶黄素
叶黄素的主要作用
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。