β-胡萝卜素的应用及研究进展
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摘要：综述了国内外有关β-胡萝卜素的相关研究进展，包括β-胡萝卜素的功能、制备、分析方法以及载体研究等。
关键词：β-胡萝卜素；功能；制备；分析方法；载体
中图分类号：TS202文献标识码：A文章编号：1672-979X(2007)06-0058-04
Application and Advancement of β-Carotene
YAN Xiu-hua1，2，WANG Zheng-wu1*，WANGZhong-ni3
(1. School of Agriculture and Biology，Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200302, China; 2. School of Chemical and Material Engineering, Southern Yangtze University, Wuxi 214122, China; 3. College of Chemistry, Chemical Engineering and Materials Science, Shandong Normal University, Jinan 250014, China)
Abstract：The research advance on β-carotene is reviewed in this paper, including its function, preparation, analytical method and carrier.
Key words：β-carotene; function; preparation; analytical method; carrier
β-胡萝卜素是类胡萝卜素中最重要的一种，是广泛存在于许多植物中的一类天然色素，也是人体所必需的一类化合物，它的结构如图1。
因分子中含有共轭双键，遇氧、热和光易分解[1]。β-胡萝卜素是应用最广泛的天然食品着色剂[2]，它既是天然色素，又可作为保健食品的添加剂，已被许多国家批准为食用色素。由于人工合成色素和添加剂有潜在的不良影响，故天然食品添加剂广受欢迎。近年有关β-胡萝卜素对人体作用的研究很活跃。研究证实，β-胡萝卜素的生理活性与人类健康密切相关。
1β-胡萝卜素的生理功能及应用
1.1维生素A的前体
β-胡萝卜素是人体合成维生素A的前体，可贮存于肝脏中，根据需要逐步转化为维生素A，不会因维生素A过量而有害。临床上用于治疗维生素A缺乏症及夜盲、皮肤角化等并发症。
1.2抗氧化作用
人体衰老和许多疾病均与自由基有关。自由基含有不对称电子，作用于细胞膜及DNA双键上会导致细胞突变和死亡。清除氧自由基除依靠体内的抗氧化酶外，还依赖于非酶的抗氧化物质，β-胡萝卜素便是其中之一。β-胡萝卜素具有多个双键，在光、热、氧气及活泼性较强的自由基离子存在的条件下易氧化，从而有效地预防DNA和脂蛋白的氧化损伤，维持细胞功能，延缓机体衰老。现已知1分子的β-胡萝卜素可抑制1 000个分子的活性氧[3]。类胡萝卜素能阻止LDL-胆固醇氧化物的形成，因而能减缓动脉粥样硬化，预防冠心病等心脑血管疾病[4，5]。
1.3增强机体免疫力
β-胡萝卜素能调节与免疫调节和炎症反应有关的脂质过氧化酶。Bendich[6]指出，类胡萝卜素的作用有：(1)增加免疫系统中B细胞的活力，使机体能抵抗外界入侵的病原体；(2)提高 CD4细胞的能力(又称辅助 T 细胞)，能协助 B 细胞产生抗体，并提高其它免疫组分的活性；(3)增加嗜中性粒细胞的数量，包围细菌并分泌破坏细菌的酶；(4)增加自然杀伤细胞(NK)的数目，消除体内感染的细胞或癌细胞。目前，国内外已有β-胡萝卜素多种剂型应用于临床。
1.4抗癌作用
天然β-胡萝卜素有良好的抗染色体畸变作用。Bertram等[7]报道，β-胡萝卜素及其他类胡萝卜素可加强细胞间的交流能力，从而抑制或降低癌症的发生和发展。Yamasaki[8]也指出，β-胡萝卜素能够抑制癌症诱导细胞升级到恶化阶段。医学上称β-胡萝卜素为肿瘤的化学预防剂。摄入β-胡萝卜素的量越大，肺癌、子宫颈癌、子宫内膜癌、乳腺癌的发生率就越低。
1.5放疗、化疗的辅助治疗
放疗、化疗在杀伤癌细胞的同时对机体也有较大的损害。服用β-胡萝卜素在减轻放射性体组织损伤的同时，还可提高射线对肿瘤的治疗作用。
1.6其他临床应用
1975年美国FDA即批准β-胡萝卜素用于治疗红细胞生成性原卟啉症光敏病；杜文力等[9]根据β-胡萝卜素有利于上皮细胞的代谢和再生，加速伤口愈合的作用，将β-胡萝卜素粉制成膜剂用于治疗口腔溃疡、口腔白斑等，取得了较好的疗效。
1.7营养添加剂
β-胡萝卜素作为着色剂已列入我国国家食品添加剂使用卫生标准(GB-2760-96)。它有良好的着色性能，色泽稳定均匀；且是一种优良的抗氧化剂，与维生素E、C有协同作用。因此，现已广泛用作药品、食品、化妆品的着色剂、营养强化剂和饲料添加剂。天然胡萝卜素植物油有增进食欲，改善睡眠，增强记忆，加速伤口愈合，防治气管炎、咽炎的作用。
2β-胡萝卜素的制取
制取β-胡萝卜素的传统方法主要有3种：化学合成法、生物合成法和天然物提取法[10]。
2.1化学合成法
瑞典Roche公司以β-紫罗兰酮为原料合成β-胡萝卜素，以β-紫罗兰酮计，β-胡萝卜素总产率为21%；BASF公司以β-紫罗兰酮为原料合成β-胡萝卜素，以C15烯醇计，β-胡萝卜素的收率达25%[11]。用化学合成法人工合成β-胡萝卜素虽然成本低，但合成的β-胡萝卜素几乎完全是反式异构体形式，不具备天然β-胡萝卜素的许多生理功能。此外，化学法合成的β-胡萝卜素不能完全被人体吸收，并对人体有一定的毒副作用，长期服用会对人体产生不可逆的病变，因而不被多数食品专家接受 ......
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