叶黄素体内代谢过程的研究进展

连婧阁，苏伊丹，郭芳，张强，马乐

西安交通大学医学部，西安 710061

*论著——复合医学基础技术*

叶黄素体内代谢过程的研究进展

连婧阁，苏伊丹，郭芳，张强，马乐

西安交通大学医学部，西安 710061

叶黄素（Lutein）是一种含氧的类胡萝卜素，在深绿色叶菜中含量较高。多项研究显示，叶黄素主要与脂类共同在胃肠道被人体吸收，随乳糜微粒进入淋巴和血液，而后分布于人体各个组织器官中。进入机体的叶黄素以原型或代谢物的形式经胆汁分泌或经尿液及粪便排泄。本文通过查阅近10年的国内外文献，从吸收、分布、代谢、排泄四方面对叶黄素的体内作用特点作一综述，使人们对其有更深入的了解，以指导临床及日常等各方面合理应用。

叶黄素；来源；吸收；分布；代谢

叶黄素（lutein）又名植物黄体素，是一种含氧的类胡萝卜素，其系统命名为3，3-二羟基-ɑ-胡萝卜素，化学式为C40H56O2，相对分子质量568.88（图1）［1］。它有两个紫罗兰环及多个不饱和双键，能溶于大多数有机溶剂。其化学性质不稳定，光、热、金属离子及各种化学试剂对其均有显著的影响［2］。证明它是一种很强的抗氧化剂，可起到预防癌症、心血管疾病等慢性疾病的作用；同时由于其具有滤过蓝光的作用，可保护人体视觉功能，预防老年黄斑变性发生及延缓其发展。

图1 3，3-二羟基-ɑ-胡萝卜素

近十多年来，国内外对叶黄素在体内的代谢过程进行了比较深入的研究，特别是近几年来药物代谢动力学研究的发展，对叶黄素的吸收、分布、代谢、排泄等体内过程进行了定性或定量研究，为叶黄素功能研究提供理论和实践依据 。目前已有许多有关叶黄素的体内代谢过程的研究报道。本文通过查阅近十年国内外文献，从吸收、分布、代谢、排泄四方面对叶黄素的体内作用特点作一综述。

1 叶黄素的来源

叶黄素不能在人类和其他高等动物体内合成，因此，主要来源于膳食摄取。叶黄素主要存在于植物性食物中，其中深绿色叶菜中叶黄素含量相对较高［3］。富含叶黄素的天然植物主要有：万寿菊（68 mg/100 g）、羽衣甘蓝（5120.0μg/100 g） 、欧芹（10820.0μg/100 g）、菠菜（9157.0μg/100 g）、南瓜（2400.0μg/100 g）、花椰菜（1510.6μg/100 g）、黄色玉米（198.9μg/100 g）等［4］。此外蛋类和奶类中也含有少量的叶黄素，而母乳则是婴幼儿叶黄素的主要食物来源［5］。大量临床检测的结果显示：人体每日的推荐摄入量为6 mg［6］。而研究表明大多数美国人从膳食中获得的叶黄素和玉米黄素只占每日需求量的10%，说明人们通过食物获取的叶黄素明显不足，应通过补充剂和功能食品的方式增加叶黄素的摄入。

2 叶黄素的吸收

叶黄素在自然界中以游离非酯化和脂肪酸酯化的形式存在［7］。在椰菜、青豆、绿豌豆、甘蓝、羽衣甘蓝、菠菜、莴苣、等绿色蔬菜和水果中存在的叶黄素以游离非酯化形式存在并以原型经胃肠道被吸收。而在芒果、木瓜、桃子、李子、橡实形南瓜、笋瓜和橘子等黄色 /橙色水果、蔬菜中也存在大量叶黄素。但这些果蔬中叶黄素是以与肉豆蔻酸、月桂酸、棕榈酸等脂肪酸酯化形式存在，称为叶黄素脂肪酸酯（叶黄素酯）［8］。人类的肠道中存在高效的水解酯化物系统，叶黄素酯可以与脂肪一起被摄入，主要在胃内从食物中释放，而后其微粒被油脂团包裹进入小肠。进入小肠后，油脂团被胰脂肪酶和异构酶分解，产生脂肪酸和甘油三酯，同时叶黄素酯被胰酶作用，水解为叶黄素。在胆汁乳化作用下叶黄素与脂肪酸、胆汁酸盐等成分形成混合微胶粒，通过肠粘膜与肠腔之间的不流动水层被动扩散至肠上皮细胞（扩散速度由胶粒和吸收细胞间的浓度差决定），从而掺入由肠道上皮细胞合成的乳糜微粒中，随乳糜微粒进入淋巴和血液［9］。现阶段研究认为，叶黄素酯水解为叶黄素是一个自然的生理过程。

3 叶黄素在体内的分布

叶黄素被人体吸收入血后，广泛存在于人体各个组织器官中，其中血清0.1-1.23umol/L；肝0.1-3.0umol/L；肾0.037-2.1umol/L；肺0.1-2.3umol/L［10］。血清中的叶黄素平均分布在LDL和HDL中，主要反映了人体近期的摄入量，而肝和脂肪则反应了人体长期的摄入量。其在眼睛中的分布最为突出和最具特征性。眼部所有组织中均含有一定量的叶黄素和玉米黄质（zeaxanthin），包括虹膜组织、晶状体、视网膜、视神经和眼部脂肪，但以黄斑部浓度最高，达0.1-1mmol/L［11］。它们通过特定的叶黄素结合蛋白介导进入视网膜。两种色素具有不同的分布规律，叶黄素的密度在视网膜的视杆细胞密集区比较高，所以其在视网膜黄斑周边部较丰富，玉米黄质的密度则在视锥细胞密集区比较高，所以其基本集中于视网膜黄斑中心凹［12］。BONE等发现从黄斑中心到视网膜周边部，叶黄素与玉米黄质的比值与视杆细胞和视锥细胞的数量比存在线性相关，同样证明了叶黄素与玉米黄质在黄斑区的分布规律［13］。

4 叶黄素的代谢与排泄

蛋类和奶类中也含有少量的叶黄素，含量虽然不高，但是其存在于由胆固醇、甘油三酯和磷脂组成的脂质复合体中，这种结构使蛋类中叶黄素的生物利用率为等量蔬菜的3倍［14］。Bowen等发现叶黄素酯分解得到的叶黄素的生物利用率要高于游离态的叶黄素。叶黄素酯化物分解得到的叶黄素的生物利用率比未酯化的叶黄素高61.6%［15］。叶黄素酯是叶黄素的安全来源之一。

叶黄素在体内可分解形成多种具有生物学活性的分解片段，也被称为代谢物。从分子断裂的空间位置和产物来分类，叶黄素的分解途径可以分成对称分解和非对称分解。叶黄素在β-胡萝卜素15-15’氧合酶（βcarotene 15，15-oxygenase，BCO1）的作用下于分子的中心双键上发生对称分解。这是它们形成VA及其衍生物的主要代谢途径。BCO1主要存在于人体肝、肾、肠、睾丸等组织器官中。而叶黄素在β-胡萝卜素9-10氧合酶（β-carotene 9，10-oxygenase，BCO2）作用下于其分子的多烯烃链上某个双键上发生不对称分解，生成多样性的产物［16］。

在小肠黏膜细胞内，一部分叶黄素转化为维生素A，满足机体的需要，剩下的部分随乳糜微粒经门静脉或经淋巴进入血液循环后进入肝脏，在肝脏内转化为维生素A或被贮存，与低密度脂蛋白（LDL）一同释放到血液循环，未被吸收的胡萝卜素则从粪便中排出［17］。进入机体的叶黄素以原型或代谢物的形式经胆汁分泌或经尿液及粪便排泄。

5 结语

叶黄素在自然界分布广泛，在食物中多存在于深绿色叶菜类，其中羽衣甘蓝和菠菜中含量较高。叶黄素主要与脂类共同在胃肠道被人体吸收，随乳糜微粒进入淋巴和血液，而后分布于人体各个组织器官中，其中视黄斑区含量最高。随着人们对叶黄素研究的不断深入，它具有的抗氧化、清除自由基、增强免疫功能等多种生物学功能不断被发现，表明其对心血管疾病、癌症、老年性黄斑变性等多种相关疾病有预防和改善作用。近年来有关类胡萝卜素吸收、转运及代谢机理方面的研究日益增多，也取得了明显进展，但仍有不少问题，如类胡萝卜素在动物体内的吸收及转运途径，代谢过程及代谢产物活性研究，有待于进一步实验探讨，以冀指导其日常与工业应用，发挥更大的生物学效应。

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Research and progress in metabolic of lutein in vivo

LIAN Jingge， SU Yidan， GUO Fang， ZHANG Qiang， MA Le
School of Public Health， Xi'an Jiaotong University College of Medicine， Xi'an， China 710061

Lutein belongs to the xanthophyll family of carotenoids， which are mainly synthesized from dark green leafy plants. There is evidence from several study showed that lutein is mainly absorbed in the gastrointestinal tract together with lipids， go into the lymphatic and blood with chylomicrons. Then they distribute in various tissues and organs. They are mainly excreted from the body through kidney and bile， more by their metabolites， few by original forms. In this paper， we summarized the sources， absorption，distribution and metabolism of lutein in the body by searching the literature in recent years.

lutein； sources； absorption； distribution； metabolism

R493

A

10.11966/j.issn.2095-994X.2015.01.03.13

2015-03-10；

2015-04-30

国家自然科学基金（81202198）；中央高校基本科研业务费专项资金资助（xjj2012052）；西安交通大学“新教师科研支持计划”

马乐（ 通信作者），副教授，研究方向为营养与慢性病，电子信箱：male@mail.xjtu.edu.cn

引用格式：连婧阁，苏伊丹，郭芳，等. 叶黄素体内代谢过程的研究进展 ［J］. 世界复合医学， 2015，1（3）259—261