_β-胡萝卜素合成的代谢工程研究进展

β-胡萝⼘素的研究进展β-胡萝⼘素的研究进展作者：常峰，王忠彦，胡承，罗璠， Chang Feng， Wang Zhongyan， HU Cheng， LUO Fan作者单位：四川⼤学⽣命科学学院,成都,610064刊名：四川⾷品与发酵英⽂刊名：SICHUAN FOOD AND FERMENTATION年，卷(期)：2004,40(3)被引⽤次数：1次参考⽂献(35条)1.David A F The effect of supplemental beta-carotene on immunlogic in dose in patients with AIDS: A Pilot Study 19952.Kahi Ts;Spripathi S;Gilbert CE查看详情[外⽂期刊] 19953.G Britton;N I Krinsky Chemistry and Biology 19904.查看详情[期刊论⽂]-国外医学(药学分册) 1998(02)5.马爱国抗氧化营养素对DNA损伤的保护作⽤ 1996(02)6.薛敏波β-胡萝⼘素的应⽤进展 1996(03)7.刘清;周光宏蛋鸡离体⼩肠细胞对类胡萝⼘素吸收的研究 1998(03)8.周光宏离体⽜⼩肠细胞对β-胡萝⼘素和叶黄素吸收的研究 1996(04)9.陈波不同来源的类胡萝⼘素在动物机体内的沉积[期刊论⽂]-中国家禽 199710.史桂兰β-胡萝⼘素与癌症的预防和治疗 1998(01)11.顾学裘β-胡萝⼘素具有防癌功效的机制 1996(04)12.杜⽂⼒β-胡萝⼘素的临床应⽤ 1996(11)13.倪雁β-胡萝⼘素的药理及临床应⽤ 1997(05)14.Mathews Roth M M;G britton;T. W. Goodwin Carotenoids chemistry and biochemistry 198215.Mathews Roth M M;J C Bauernfeind Carotenoids as colorants and Vitamin A precusors 198716.Diplock A T Safty of antioxidant vitamins and beta-carotene 199517.Filteau SM;Tom Kins AM查看详情[外⽂期刊] 199518.Zeigler R G Dose β-carotene exlain why reduce cancer risk is associated with vegetable and fruit intake 199219.Biesalski H G Effekt einer betacarotin supplementierung anf sonneninduzierte veraenderugen der haut 199320.Wolf G Retinoids and carotenoids as inhibitors of carcinogensis and inducersand cell-cell communication 1992(50)21.Yamasaki H Gap Junction intercellular Communication and carcinogenesis 199022.Bertram J S;Pung A Diverse carotenoid Protect from chemically induced neoplacia transformation[外⽂期刊] 199623.Olson J A Molecular actions of carotenoids[外⽂期刊] 199324.E-Sing Tee查看详情 1992(1-2)25.Karrer P Carotene and Vatamin A 193226.Leonard A Maynard Animal Nutrition 197927.Erdman J W;Tiffany L B Absorption and transport of carotenoids[外⽂期刊] 199328.Britton G;N I Krinsky Chemistry and Biology 199029.Olson查看详情 1964(05)30.Damiel Hollander查看详情 197831.Moha me dl E1-Gorab. Biochern. Biochem 197532.Schiedt K New Aspects of Carotenoid Metabolism in Animal.Carotenoid and Biology 199033.Yang A Carotenoid and Retinol Concentrations in Serum ,Adi-pose Tissue and Liver and Carotenoid Transport in Sheep ,Goat and Cattle[外⽂期刊] 199234.施跃峰天然β-胡萝⼘素研究开发动态[期刊论⽂]-⾷品研究与开发 2000(02)35.王庆伟类胡萝⼘素的研究进展与临床应⽤[期刊论⽂]-中国药事 2000(01)引证⽂献(1条)1.张彧.聂艳玲.张晓娟.王营.葛丽丽.潘肇仪响应⾯分析法优化⽜蒡胡萝⼘素的提取⼯艺[期刊论⽂]-⼤连⼯业⼤学学报 2009(6)本⽂链接：/doc/ba18829040.html/Periodical_scspyfx200403003.aspx。

中图分类号：Ｑ５；文献标识码：Ａ；文章篇号：１００７－２７６４（２００４）０２－００１５８－０６０　β－胡萝卜素的生理功能及其提取技术的研究进展朱秀灵 车振明 徐伟 焦云鹏 熊华　（西华大学生物工程系，　成都６１００３９）　摘 要：β－胡萝卜素不仅是人体内ＶＡ的重要来源，而且其本身对人体也具有重要的生理功能，它可以预防、延缓和治疗某些疾病，尤其是癌症，同时也能提高机体的免疫功能。

但提取方法目前报道不多，本文针对其生理功能及其提取方法做一综述。

　关键词：β－胡萝卜素；生理功能；提取　目前全世界β－胡萝卜素的需求量每年以７％~9％的速度增长，美国的需求量近些年以10%~15%的速率递增，且在欧美和日本等国都已形成市场。

据报道，全世界β－胡萝卜素的年需求量在１０００ｔ左右，在我国其年销售量约为４～５吨，其需求基本上从国外进口。

β－胡萝卜素作为食品添加剂和营养增补剂已被联合国粮农组织和世界卫生组织食品添加剂联合专家委员会推荐，被认定为Ａ类优秀营养色素，并在世界５２个国家和地区获准应用［１］。

所以，β－胡萝卜素越来越引起人们的关注和兴趣，其研究十分活跃。

　但是就目前而言，人们对β－胡萝卜素的各种生理功能及其作用机理并不太清楚，其提取技术也是处于探索之中。

下面就目前状况对其生理功能及其提取方法做一综述。

　１ β－胡萝卜素的生理功能　１．１　β－胡萝卜素是维生素Ａ的重要来源　１９１９年Ｓｔｅｅｎｋｂｏｃｋ发现β胡萝卜素可能具有维生素Ａ活性［２］。

1928年发现一分子的β-胡萝卜素在体内酶的作用下可转变为二分子的维生素A，且在食物中含量最丰富，因而被认为是人体维生素A的主要来源。

Mｏｏｒｅ（１９２９）通过实验发现，缺乏ＶＡ的大鼠补饲β－胡萝卜素后能显著提高体内ＶＡ水平，从而证实了β－胡萝卜素能在体内酶的作用下转化为维生素Ａ，发挥维生素Ａ　的作用，所以又称维生素Ａ原。

该转化酶能在体内V A缺乏时将β－胡萝卜素转化为V A，当体内V A增加到需要量时，酶即停止转化，从而通过酶的自动控制来维持体内V A的需要。

β-胡萝卜素的合成路线研究进展
李建喜;方泽华
【期刊名称】《广东化工》
【年(卷),期】2017(044)009
【摘要】β-胡萝卜素是最普遍的类胡萝卜素,具有较强的抗氧化活性和其他性能,对癌症有一定的预防和抑制作用.本文对β-胡萝卜素自发现以来的几种化学合成路线进行综述,阐明其优缺点.为其进一步研究提供参考.
【总页数】2页(P176-177)
【作者】李建喜;方泽华
【作者单位】肇庆巨元生化有限公司,广东肇庆526238;肇庆巨元生化有限公司,广东肇庆526238
【正文语种】中文
【中图分类】TQ
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β-胡萝卜素的功能及提取技术的研究进展摘要：β-胡萝卜素和类胡萝卜素广泛存在自然界中。

作为维生素A的前体，可提高人体的免疫能力，也是一种抗氧化剂，可淬灭与清除机体内产生的自由基。

重要的是β-胡萝卜素和类胡萝卜素能预防癌症和减缓癌症的发展，细胞缝间联结的理论支持了类胡萝卜素的具有这一效果的看法，但是根据人群调查也出现类胡萝卜素具有负结果的报道。

本文就类胡萝卜素的营养功能的研究现状作一概要综述。

关键词：β-胡萝卜素；类胡萝卜素；免疫；抗氧化剂；癌症；细胞缝间联结自然界中存在着600多种类胡萝卜素，而其中有50余种能形成维生素A。

β-胡萝卜素是类胡萝卜素家族中的一名成员，从理论上说，β-胡萝卜素可分裂形成两分子的维生素A，而且人体中的β-胡萝卜素主要存在于血浆之中，被认为是人体必需的胡萝卜素，类胡萝卜素分子中重要的共同结构是有一个带有9个双键的异戊二烯的链，在其两端各有一个β-紫萝酮，此β-紫萝酮可能以异构型，取代型和开环型的形式存在，双键的数目可能表明其抗氧化的能力，因而DiMascio[1]认为:在番茄红素中这种能力表现得最强。

β-胡萝卜素被人体摄入后，可能被肠壁直接吸收，或者转化成维生素A。

这说明β-胡萝卜素具有2种独立的功能，即具抗氧化和维生素A 前体的功能。

β-胡萝卜素作为维生素A 的来源对素食者是必需的。

因为动物产品所含的视黄醇可为人体提供所需的维生素A。

即使在发达国家中也有30% 的维生素A的营养摄入由供给。

所以β-胡萝卜素是普遍需要的一种维生素A前体。

类胡萝卜素可通过植物生物合成形成，它可以通过抗光氧化过程对植物起着保护作用，为叶绿体的组分，能淬灭过氧化物或者使辐射失去活性。

因为大多数生活的植物能形成类胡萝卜素，所以许多植物中都有类胡萝卜素存在。

人类最重要的类胡萝卜来源为果蔬，它们含有不同种类不同含量的类胡萝卜素。

Man-gels [2]和Chug-Ahaja[3]等证明果蔬中类胡萝卜素种类和含量与品种、季节、成熟度都有关系。

β-胡萝卜素的制备研究进展
苏毅;罗康碧;李沪萍
【期刊名称】《云南化工》
【年(卷),期】2001(028)006
【摘要】β-胡萝卜素,特别是天然β-胡萝卜素具有明显的抗衰老、防癌抗癌等功效,在医药、保健品及营养食品方面有着很大的应用市场.本文介绍了β-胡萝卜素的制备研究状况,并指出应重点开发天然β-胡萝卜素产品.
【总页数】4页(P5-8)
【作者】苏毅;罗康碧;李沪萍
【作者单位】昆明理工大学生化学院,昆明,650224;昆明理工大学生化学院,昆明,650224;昆明理工大学生化学院,昆明,650224
【正文语种】中文
【中图分类】TQ611
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β-胡萝卜素的研究进展
李全顺
【期刊名称】《辽宁大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2002(029)003
【摘要】β-胡萝卜素是广泛存在于绿色和黄色蔬果中的天然类胡萝卜素,它不仅是人体内VA的重要来源,而且其本身对人体也具有重要的生理功能,它可以预防、延缓和治疗某些疾病,尤其是癌症,同时也能提高机体的免疫功能.
【总页数】6页(P203-208)
【作者】李全顺
【作者单位】沈阳大学,师范学院生物系,辽宁,沈阳,110015
【正文语种】中文
【中图分类】Q562
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β-胡萝卜素代谢的研究进展
太光平;杨家驹
【期刊名称】《预防医学情报杂志》
【年(卷),期】1995(11)4
【摘要】β－胡萝卜素代谢的研究进展太光平综述杨家驹审校类胡萝卜素是存在于植物及微生物的鲜黄和红色色素，业已确定有６００余种。

依其结构分２大类。

烃类及极性类胡萝卜素。

前类多有ＶＡ原活性（如α、β－胡萝卜素）；后一类多无可测ＶＡ原活性（如Ｌｕｔｅｉｎ，Ａｓｔａｘ...
【总页数】4页(P193-196)
【关键词】胡萝卜素;代谢;动物模型;小鼠
【作者】太光平;杨家驹
【作者单位】重庆西南医院烧伤研究所生化室
【正文语种】中文
【中图分类】Q591.6
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天然β胡萝卜素提取工艺研究进展作者：梁明来源：《安徽农业科学》2014年第20期摘要β胡萝卜素是维生素A的重要来源并且可作为食品着色剂，同时其突出的抗癌特性和抗氧化性使其成为日常膳食补充剂的理想选择。

综述了国内外近十年来不同来源的生物原料中天然β胡萝卜素提取工艺的研究概况，将其归纳为有机溶剂萃取法、超临界CO2萃取法、超声波辅助萃取法、微波辅助萃取法和酶解辅助萃取法，并对比了各种方法的优缺点，以期为今后β胡萝卜素及其他天然色素特别是类胡萝卜色素的提取与开发提供参考。

关键词β胡萝卜素；超临界CO2萃取；超声波辅助萃取；微波辅助萃取；酶解辅助萃取中图分类号 S609.9；TS202.3 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2014）20-06771-03Research Progress on Extraction Techniques of Natural βcaroteneLIANG Ming（Infinite Pole Co. Ltd.， Guangzhou， Guangdong 510641）Abstract βcarotene is the main source of provitamin A and is widely used as a food colorant and meanwhile，the outstanding antioxidant and anticancer properties of βcarotene make it an ideal component for daily food supplements. The present review is focused on the current technologies for natural βcarotene extraction and presents an overview of new tendencies regarding the carotenoids extraction from vegetables， filamentous fungi， bacteria， microalgae， yeasts and so on. Research advances of natural βcarotene extraction by different techniques in recent ten years were reviewed in this paper including conventional solvent extraction， supercritical CO2 extraction，ultrasoundassisted extraction， microwaveassisted extraction and so on. The advantages and disadvantages for each technique were given as well， which could supply useful information for further research on βcarotene and other natural pigments especially for carotenoids.Key words βcarotene； Supercritical CO2 extraction； Ultrasoundassisted extraction；Microwaveassisted extraction； Enzymeassisted extractionβ胡萝卜素（βcarotene）属于类胡萝卜素，分子式为C40H56，化学结构式如图1所示。

胡萝卜素代谢和生物学功能研究胡萝卜素是一类含有芳香结构的天然类黄酮化合物，它们的化学结构主要包括苯丙烷和吲哚环，具有强大的抗氧化作用，被广泛认为是预防代谢疾病和癌症的必要物质。

其中最常见的胡萝卜素是β-胡萝卜素和α-胡萝卜素，它们都属于维生素A家族，是动物生长和发育所必需的物质。

然而，人类无法自己合成这些物质，必须从膳食中获取。

胡萝卜素代谢和转化胡萝卜素被人体吸收后，需要经过一系列的生化反应才能够被有效利用。

首先，它们被油脂结合并进入腸道上皮细胞，然后由酯化酶水解出游离胡萝卜素。

在肝脏中，α-胡萝卜素和β-胡萝卜素被氧化成视黄醇，且在对甲酰四氢叶酸的转化中起到了重要的作用。

视黄醇是维生素A的前体，需要经过两个步骤才能够转化为维生素A。

其中第一步是视黄醇脱氢酶催化视黄醇转化为视黄酸，第二步则是由觉醛丢失酶催化将视黄酸还原成真正的维生素A。

在维生素A家族中，还有一类化合物叫做类视黄酮，它们是一类黄酮化合物，在人类和动物的膳食中广泛存在。

类视黄酮和维生素A的生物学功能非常相似，都具有重要的保健作用，但相较之下类视黄酮的生化代谢则相对简单。

类视黄酮在肠道和肝脏中未经代谢即可被人体吸收，然后在人体组织中发挥抗氧化和抗炎作用。

胡萝卜素的生物学功能维生素A和类视黄酮是膳食中的必需成分，它们在人体内发挥了多种生理功能。

首先，维生素A是一个广泛的功能蛋白修饰物，其中维生素A酸是一种按需生成的信号分子，能够干扰转录因子的活动从而影响一系列重要的生理过程。

维生素A在视觉功能方面也具有至关重要的作用。

视黄醛是视觉信号的传递物质，当视黄醛与视黄酸结合时则能够转化为维生素A，进而影响视网膜的光感受能力和视力调节。

除此之外，维生素A还参与了人体免疫系统和生殖系统的调节过程，对于细胞分化、增殖和凋亡等生命历程具有调控作用。

类视黄酮则能够通过抑制自由基的生成和氧化损伤来发挥保健作用，对于癌症、心血管疾病、老年痴呆等健康问题有一定的预防作用。

2009年1月第30卷第1期食品研究与开发β-胡萝卜素作为一种食品添加剂、营养强化剂和医药制剂，是一种与人体健康密切相关的、具有很高价值的有效成分。

β-胡萝卜素稀溶液呈橙黄色，易溶于二氯甲烷、氯仿、二硫化碳等有机溶剂。

β-胡萝卜素的结构如图1所示。

[17]Najar S V,Bobbio F O,Bobbio P A.Effects of Light ,Air ,Anti oxi －dant and Pro -oxidants on Annatto extracts (Bixa orel2lana)[J].Food Chemistry ,1988,29(4):283-289[18]Prentice Hernandez,Rusig O.Effect of light on the stability of mi －croencapsulated extract obtained from annatto (Bixa orellana L.)[J].Brazilian Journal of Food Technology,1999,2(1/2):185-189[19]Balaswamy K,Prabhakara P G ，Rao.Stability of bixin in annatto ole －oresin and dye powder during storage[J].LWT-Food Science and Technology,2006,39(8):952-956[20]Renata Rivera-Madrid.Preliminary studies toward genetic improve －ment of annatto (Bixa orellana L.)[J].Scientia Horticulturae ,2006,109(2):165-172[21]黄森科.天然红木食用色素的提取与纯化研究[J].漳州师范学院学报,2001(14):56-58[22]黄延春，索全伶，李云霞.天然食用红木色素[J].中国食品添加剂,2004,14(3):47-50[23]梅广，丁晓雯，张坤.紫玉米芯色素稳定性的研究[J].食品与药品，2007，9(6):20-22[24]张钟,郭元新,李凤霞.黑糯玉米芯色素清除O 2-·和·OH 的体外实验研究[J].食品与发酵工业,2006,32(11):36-38[25]吕晓玲,王冀,龚鹏飞.紫玉米芯色素提取工艺条件研究[J].食品研究与开发,2006,27(4):76-78[26]张钟,宫坤,陈守江.黑糯玉米芯色素的提取及性质研究[J].中国粮油学报,2004,19(2):62-65[27]凌关庭.可供开发食品添加剂(I)紫玉米色素及其生理功能[J]粮食与油脂,2002(10):46-49[28]Akihiro Hagiwaraa,Kayoko Miyashitaa,Takumi Nakanishi.Pro －nounced inhibition by a natural anthocyanin,purple corn color,of 2-amino-1-methyl-6-phenylimidazo[4,5-b]pyridine (PhIP)-associat －ed colorectal carcinogenesis in male F344rats pretreated with 1,2-dimethylhydrazine[J].Cancer Letters,2001,171(1):17-25[29]Bol ívar A Cevallos-Casals,Luis Cisneros-Zevallos.Stability of an －thocyanin-based aqueous extracts of Andean purple corn and red-fleshed sweet potato compared to synthetic and natural colorants[J].Food Chemistry ,2004,86(1):69-77收稿日期：2008-01-05唐玲１，武彦文２，欧阳杰１，＊（1.北京林业大学生物科学与技术学院食品科学与工程系，北京100083；2.北京市理化分析测试中心，北京100089）β－胡萝卜素生产方法研究进展摘要：综述β-胡萝卜素的生产方法及相关研究进展，包括天然β-胡萝卜素的提取方法、β-胡萝卜素的化学合成法及生物合成法。

·1JOURNAL OF RARE AND UNCOMMON DISEASES, MAR. 2022,Vol.29, No.3, Total No.152【第一作者】李若茗，女，硕士研究生，主要研究方向：临床药学。

E-mail：*******************【通讯作者】崔一民，男，主任药师，主要研究方向：临床药理与临床药学。

E-mail：***************·特约综述· β-胡萝卜素是类胡萝卜素的一种，也是人类饮食中维生素A的重要来源。

关于β-胡萝卜素的推荐摄入量仍存在争议。

一方面，一些研究认为较高的β-胡萝卜素水平可能降低慢性疾病的风险；另一方面，β-胡萝卜素蓄积也可能导致脏器损伤。

β-胡萝卜素的代谢过程具有较大的个体差异，编码代谢酶的基因变异及疾病等多种因素可能导致β-胡萝卜素的病理性积累。

本文综述了β-胡萝卜素代谢与生物转化的研究进展。

1 β-胡萝卜素 类胡萝卜素是在植物、真菌、藻类和细菌中发现的C40亲脂性色素[1]。

自然界中有600余种不同类型的类胡萝卜素[2]。

人类自身不能合成类胡萝卜素，需要通过食物或膳食补充剂摄取[3]。

在人类血液样本中发现了30余种类胡萝卜素，其中番茄红素、叶黄素、玉米黄质、β-隐黄质和β-胡萝卜素含量最高[3]。

类胡萝卜素是膳食维生素A的重要来源。

维生素A原指的是可在小肠和肝细胞内转化为维生素A的类胡萝卜素，其化学特征是含有未取代的β环和C11结构，如β-胡萝卜素。

一项对8个发达国家(约120000名参与者)的研究结果表明，预先形成的维生素A占维生素A总摄入量的近65%，维生素A原仅占35%，其中β-胡萝卜素占86%，α-胡萝卜素占10%[4]。

在发展中国家，膳食类胡萝卜素提供了约80%的每日维生素A摄入量[5]。

既往一些研究证明，类胡萝卜素有助于降低慢性疾病(如心血管疾病、某些类型的癌症和眼部疾病)的风险[6]。

185.[4]　M artin R J,M angubat E A.Hair transplantation:a review and tech2nique presentation[J].J Oral M ax Surg,2000,58(6):654-659.[5]　王光超.皮肤科学[M].北京:人民卫生出版社,1996:1359.收稿日期:2006-06-01　修回日期:2006-10-09本文编辑:宋成洁β-胡萝卜素的研究进展路秋丽(徐州医学院化学教研室,江苏徐州221002) 摘要:β-胡萝卜素具有保护视力、延缓衰老、防癌、抗癌、抗辐射和提高机体免疫力等功能。

本文综述了β-胡萝卜素的理化性质、生理功能和生产方法。

关键词:β-胡萝卜素;生理功能;制备方法中图分类号:TS201.4 文献标识码:A 文章编号:1000-2065(2006)06-0590-03 胡萝卜素是Wakenroer于1931年在胡萝卜中发现的一种色素。

许多天然食物中,如绿色蔬菜、甘薯、胡萝卜、菠菜、木瓜、芒果等,皆含有丰富的β-胡萝卜素,其中含量最高的是胡萝卜。

胡萝卜素有α、β、γ等异构体,其中以β-胡萝卜素的活性最高。

世界卫生组织经过论证认为:β-胡萝卜素为最有希望的抗氧化剂之一。

它可以防止和消除体内生理代谢过程中产生的自由基,是氧自由基最强的“克星”。

β-胡萝卜素的保护视力、防癌、抗癌、防衰老、防治白内障、抗辐射线对人体损伤和提高机体免疫力的功效已得到认可,是联合国粮农组织和世界卫生组织食品添加剂联合委员会认可的无毒、安全、有营养的食品添加剂。

1　β-胡萝卜素的结构和理化性质 β-胡萝卜素的分子式为C40H56,相对分子质量为536188,β-胡萝卜素的结构中存在着多个共轭双键,为天然存在的共轭多烯烃化合物。

β-胡萝卜素为紫红色或红色结晶性粉末,有轻微异臭或异味。

受光、热、空气影响后,产品外观色泽变淡。

溶于二硫化碳、苯、氯仿;微溶于乙醚、石油醚、食物油、环己烷;几乎不溶于乙醇、水、酸、碱。

β-胡萝⼘素⽣物合成及⾼产菌株选育研究进展JIANGXI AGRICULTURAL UNIVERSITY课程论⽂（设计）题⽬：β－胡萝⼘素⽣物合成及⾼产菌株选育研究进展学院：⽣物科学与⼯程学院姓名：学号：专业：指导教师：⼆0⼀七年七⽉β－胡萝⼘素⽣物合成及⾼产菌株选育研究进展早在19世纪30年代，化学家Wachenrooder就从胡萝⼘根中分离得出⼀种物质，并以“胡萝⼘素”命名。

此后随着⽣化科技的发展，⼜分离出⼀系列的天然⾊素，命名为“类胡萝⼘素”。

类胡萝⼘素是⼀类重要的天然⾊素的总称，普遍存在于藻类、真菌、动物和⾼等植物中的红⾊、橙红⾊或黄⾊的⾊素之中[1]，性质⾮常的不稳定，其结构见光、受热、遇氧均易受到破坏。

到⽬前为⽌，被发现的天然类胡萝⼘素已经⾼达600多种[2, 3]，类胡萝⼘素主要存在以下⼏类：a-胡萝⼘素(a--Carotene)、β-胡萝⼘素(β-Carotene)、Y-胡萝⼘素(y-Carotene)和番茄红素(Lycopene)[4]。

通过多数研究表明，β-胡萝⼘素物质主要存在于天然的果蔬当中[5, 6]，且具有较强抗氧化性[7]，能够预防和并且治愈糖尿病[8]，降低⼼⾎管疾病发病率[9]，具有抗癌和保护视⼒[10]等多种⽣理功能。

在天然环境条件下β-胡萝⼘素是所有动物体内维⽣素A的主要来源，⼤概有10%的类胡萝⼘素（最主要是α-胡萝⼘素、β-胡萝⼘素）被作为维⽣素A 的前体利⽤，其中以β-胡萝⼘素为前体的维⽣素A的原活性最⾼[11, 12]，这主要是由于β-胡萝⼘素具有的对称结构，1分⼦β-胡萝⼘素可以⽣成2分⼦的维⽣素A[11]。

β-胡萝⼘素（C40H56）作为类胡萝⼘素的⼀种，也是橘黄⾊的脂溶性化合物，它是⾃然界中最⼴泛存在也是最为稳定的天然⾊素。

随着⼈们对健康意识的加强，对天然β-胡萝⼘素的需求量极⼤增加，开发以及利⽤β-胡萝⼘素已经成为⼀个全球瞩⽬的发展态势[13]。

胡萝卜素代谢及其生理功能研究胡萝卜素是一种被广泛应用于保健品、化妆品、食品添加剂等领域的类胡萝卜素化合物，它们是存在于植物中的一类天然色素。

近年来，对胡萝卜素的生理功能进行研究的人也越来越多，特别是对其在人体内代谢的研究显得越来越重要。

本文将简单介绍胡萝卜素的分类和代谢，以及其在人体内的生理功能。

一、胡萝卜素的分类胡萝卜素是一种类胡萝卜素化合物，其最常见的形式为β-胡萝卜素和α-胡萝卜素。

此外，还存在γ-胡萝卜素、δ-胡萝卜素、ε-胡萝卜素等多种形式。

其中，β-胡萝卜素是最常见的形式，具有最强的抗氧化性质和生理活性。

二、胡萝卜素的代谢胡萝卜素的代谢过程十分复杂，可分为吸收、转运、转化和利用四个阶段。

1. 吸收阶段人体内无法自己合成胡萝卜素，只能通过食物来摄取。

而胡萝卜素的吸收主要依靠胆囊分泌的胆汁中的胆盐、胆酸的作用。

此外，食物中的脂肪能够提高胡萝卜素的吸收率。

2. 转运阶段当胡萝卜素吸收到体内后，会与胆固醇、甘油三酯等脂质结合成为胆汁酸微粒后进入肠道。

由于胆汁酸不溶于水，因此将胡萝卜素包裹在微粒中能够提高其溶解度和稳定性。

在这个阶段中，维生素E和C的参与对胡萝卜素的保护作用也是不可忽视的。

3. 转化阶段胡萝卜素的转化阶段非常重要，其中α-和β-胡萝卜素首先被转化为视黄醇，并且视黄醇又会被进一步转化为视黄酸。

这是因为，只有经过这些转化之后，胡萝卜素才能发挥出其生理功能。

4. 利用阶段当胡萝卜素被转化为视黄酸后，就会在细胞内发挥多种生理功能。

主要包括：1) 视觉功能——视紫红质是由视黄酸和蛋白质组成的。

视黄酸是视紫红质的组成部分之一，能够促进视网膜的形成和维护。

2) 免疫功能——视黄酸在T细胞的调节、白细胞的活化和巨噬细胞的吞噬作用中都有一定的作用。

3) 抗氧化功能——视黄酸能够减少自由基的产生，有一定的抗氧化作用。

三、胡萝卜素的生理功能胡萝卜素的生理功能主要包括：1. 抗氧化作用胡萝卜素是一种极好的抗氧化剂，能够清除人体内产生的自由基和活性氧分子，减缓细胞衰老和防止慢性病的发生。

代谢工程改造酿酒酵母合成β-胡萝卜素周颂;李由然;张梁;丁重阳;顾正华;石贵阳;徐沙【期刊名称】《食品与发酵工业》【年(卷),期】2024(50)3【摘要】β-胡萝卜素广泛用于食品、饲料、医药和化妆品等领域,利用微生物细胞合成高附加值的天然β-胡萝卜素,具有重要的研究意义。

如何调控代谢途径中相关基因的表达强度,是在酿酒酵母体内合成β-胡萝卜素的关键因素。

该文利用来源于三孢布拉氏霉Blakeslea trispora的β-胡萝卜素合成酶转化出发菌株酿酒酵母LFD18,酿酒酵母能够从头合成β-胡萝卜素,并在细胞中积累。

在研究过程中,平板上发现一株菌落颜色明显较周围菌落更深地突变株命名为ZS19 reddish,经实验验证突变株的β-胡萝卜素产量显著提高。

针对上述两种不同颜色菌落,进行转录组分析,主要是发现一些与产物合成有关的基因,通过GO与PATHWAY分析发现与碳代谢和脂质体合成有关的6个上调基因,hxk1、dpp1、lpp1、fdh1、hmg2和gre2表达水平上调。

通过定量PCR和单个基因过表达验证,最终通过同时过量表达hxk1、dpp1、lpp1和fdh1基因构建命名为ZS20菌株,β-胡萝卜素摇瓶发酵产量提高到194.3 mg/L,是ZS19 reddish菌株的1.3倍,是出发菌株ZS19的2.1倍,最终ZS20菌株经发酵罐发酵后β-胡萝卜素产量为314.3 mg/L,因此,通过进一步PATHWAY分析构建重组菌或许可以提高β-胡萝卜素的产量。

【总页数】8页(P1-8)【作者】周颂;李由然;张梁;丁重阳;顾正华;石贵阳;徐沙【作者单位】江南大学粮食发酵与食品生物制造国家工程研究中心;江南大学生物工程学院【正文语种】中文【中图分类】TS2【相关文献】1.代谢工程改造酿酒酵母生产L-苹果酸2.代谢工程改造酿酒酵母促进L-苯丙氨酸的合成3.代谢工程改造酿酒酵母合成植物萜类D-柠檬烯的策略4.代谢工程改造酿酒酵母提高法尼醇产量5.代谢工程改造酿酒酵母合成柠檬烯及其衍生物因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。