葉黃素屬于類(lèi)胡蘿卜素，又名"植物黃體素"。葉黃素只能由植物合成，在萬(wàn)壽菊、菠菜、胡蘿卜等深綠色葉類(lèi)蔬菜中含量豐富。由于無(wú)法自身合成葉黃素，動(dòng)物體內的葉黃素都是直接或間接從水果、蔬菜中獲得。根據葉黃素的狀態(tài)可分為磷脂化葉黃素和游離葉黃素，游離的葉黃素更容易被吸收， 并存在于人體血液及多種器官中，人們膳食攝取的葉黃素（葉黃素和玉米黃質(zhì)）中有93%是游離的葉黃素，其余7%的為酯化葉黃素。
葉黃素是構成人眼視網(wǎng)膜黃斑區域的主要色素，對于維持眼部健康、保護視力具有積極作用。近些年來(lái)，大量研究表明葉黃素還存在抗氧化、清除自由基、視網(wǎng)膜保護以及腦功能保護等作用。葉黃素因為天然無(wú)害的特性也被廣泛應用于各種領(lǐng)域，對于葉黃素及其相關(guān)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)應用已經(jīng)引起人們的極大興趣。
1、葉黃素的抗氧化作用
葉黃素作為一種抗氧化劑，其分子結構中存在多個(gè)共軛雙鍵，通過(guò)還原作用清除氧自由基，葉黃素可以猝滅單線(xiàn)氧，保護脂類(lèi)免受單線(xiàn)態(tài)氧的攻擊，減少脂質(zhì)過(guò)氧化物( LOP)的產(chǎn)生，進(jìn)而抑制 ROS 活性，阻止 ROS 對正常細胞的破壞；此外，葉黃素良好的抗氧化作用也通過(guò)降低炎癥因子的表達和增加超氧化物歧化酶來(lái)完成。實(shí)驗研究發(fā)現葉黃素可通過(guò)抑制 Fe2 + 和 H2O2 水平，從而減少 ROS 對肝 臟細胞 DNA 造成的氧化損傷 。通過(guò)建立雄性大鼠衰老模型發(fā)現，葉黃素可以顯著(zhù)降低血清和肝 臟勻漿內丙二醛( MDA) 含量， 而血液 SOD、GSH-Px 活性比模型組也有明顯提高，表明葉黃素可以增強大鼠機體抗氧化能力，進(jìn)而延緩大鼠衰老。使用內毒素誘導的眼睛葡萄膜炎老鼠模型研究發(fā)現，葉黃素可以緩解老鼠眼睛的氧化活性物質(zhì)濃度，減低炎癥因子的表達，保護Muller 神經(jīng)膠質(zhì)細胞的病理改變，表明葉黃素在葡萄膜炎癥時(shí)可以通過(guò)抗氧化作用保護視神經(jīng)細胞。對于缺血再灌注損傷的老鼠模型，葉黃素處理后，也可以顯著(zhù)降低骨骼組織的氧化壓力，蛋白質(zhì)羰基化和巰基，脂質(zhì)過(guò)氧化等。葉黃素對保護腦組織也有重要作用， 研究發(fā)現，嚴重創(chuàng )傷性腦損傷老鼠在經(jīng)過(guò)葉黃素預處理后，炎癥因子IL- 1β、IL-6、 血清中ROS 濃度等的表達顯著(zhù)降低，說(shuō)明葉黃素可以有效的通過(guò)降低炎癥反應和氧化反應保護嚴重創(chuàng )傷性腦損傷。
2、視網(wǎng)膜保護
現有研究表明，自然界和顯示屏上的藍光是引起人眼視網(wǎng)膜黃斑區損傷的主要原因。由于藍光具有較高能量，可誘導 ROS 的大量生成，直接損傷視網(wǎng)膜神經(jīng)細胞。葉黃素是構成人眼視網(wǎng)膜黃斑色素的主要成分，主要起到濾除藍光的作用，同時(shí)還能夠淬滅單線(xiàn)氧，控制 ROS 的生成，減少由光照引起的氧化作用。研究表明，攝入富含葉黃素的食品， 可以增加組織中葉黃素含量，對老年性黃斑退化( AMD) 的預防保護起到重要作用。
3、葉黃素的腦功能保護作用
盡管葉黃素只占飲食中總類(lèi)胡蘿卜素的12%，但是卻占腦部總類(lèi)胡蘿卜素的59%，是嬰兒大腦中含量最豐富的類(lèi)胡蘿卜素。研究表明，含有較高的葉黃素和膽堿的母乳喂養的嬰幼兒神經(jīng)認知能力更好，除了幫助嬰幼兒神經(jīng)系統發(fā)育外，葉黃素對人類(lèi)干細胞也具有直接的促分化作用。葉黃素的促神經(jīng)發(fā)育作用與其對二十二碳六烯酸(DHA)的抗氧化作用相關(guān)， 通過(guò)保護DHA的還原性，從而維持DHA 的生物活性，增強神經(jīng)元細胞之間間隙信息傳遞來(lái)增強腦神經(jīng)功能，葉黃素也影響嬰兒大腦中的脂肪酸和神經(jīng)遞質(zhì)，促進(jìn)細胞膜成熟和皮質(zhì)折疊。 此外，葉黃素的抗炎和抗氧化作用也能防止與 ROS相關(guān)的神經(jīng)發(fā)育不良的發(fā)生，從而保護新生兒。在老年人體內，血清葉黃素水平較高的年長(cháng)者，其海馬旁區的灰質(zhì)較厚， 在結晶智力測試中表現更好。 額外補充葉黃素不僅可以提高老年人的智力表現，同時(shí)也可以預防相關(guān)疾病的發(fā)生， 給體內葉黃素濃度較低、 有輕度認知障礙的老年婦女補充葉黃素，可顯著(zhù)提高其言語(yǔ)流暢性。
葉黃素對嬰幼兒腦功能影響的作用機制
嬰幼兒腦部神經(jīng)系統發(fā)育成熟的過(guò)程中，需要大量的神經(jīng)干細胞分化成熟為神經(jīng)元細胞。 伴隨這一分化過(guò)程的是細胞基因和蛋白質(zhì)表達的重大改變，神經(jīng)系統對對神經(jīng)傳遞因子和能量代謝的巨大需求，同時(shí)產(chǎn)生ROS氧化壓力。 而葉黃素在這一過(guò)程中，發(fā)揮著(zhù)重要作用。對細胞代謝的調節是葉黃素發(fā)揮其生物效應的途徑。研究發(fā)現，葉黃素處理后，能夠顯著(zhù)的升高線(xiàn)粒體代謝，改變細胞的表觀(guān)遺傳學(xué)狀態(tài)，促進(jìn)未分化神經(jīng)細胞向成熟神經(jīng)細胞分化。多效形態(tài)劑在多種細胞類(lèi)型的分化過(guò)程中，包括脂肪細胞、 肌肉胞、RA 誘導的 SY5Y細胞的神經(jīng)元細胞均可增加糖酵解和氧化磷酸化的速率。 多不飽和脂肪酸DHA 和膳食類(lèi)胡蘿卜素在SY5Y 神經(jīng)細胞的分化過(guò)程中也同樣被發(fā)現會(huì )誘導代謝重組，增加葡萄糖消耗、 糖酵解速率和增強線(xiàn)粒體復合體I/III 的呼吸。PI3K 依賴(lài)的代謝調節與快速增殖的前體細胞向有絲分裂后分化的神經(jīng)細胞轉變相關(guān)，可能是維生素A類(lèi)物質(zhì)調節神經(jīng)發(fā)育的關(guān)鍵通路，而PI3K/AKT抑制劑可以抑制RA和葉黃素誘導的神經(jīng)細胞分化。RA 誘導導致細胞周期蛋白依賴(lài)性酶抑制劑p21 和p27(Kip)蛋白水平升高，這兩種抑制劑可通過(guò)阻斷 G1/S期細胞周期進(jìn)展來(lái)抑制細胞增殖。同樣，葉黃素也能抑制SY5Y增殖，從而增強神經(jīng)元分化。碳代謝途徑與線(xiàn)粒體呼吸鏈活性偶聯(lián)，影響線(xiàn)粒體NADH和細胞溶質(zhì)NADPH之間的電化學(xué)勢差異，后者調節絲氨酸分解代謝/合成循環(huán)。 因此，線(xiàn)粒體功能的變化可以調節碳代謝進(jìn)而改變基因的表達。微量營(yíng)養素，如葉黃素，葉酸、維生素B12 和 PUFAs 等微量元素都是碳代謝的主要影響因子，從而控制關(guān)鍵信號分子的水平，如 ATP、乙酰輔酶a 、NAD+/NADHSAM和其他 TCA中間體，它們?yōu)樵S多甲基轉移酶反應提供甲基基團。 動(dòng)物研究發(fā)現，懷孕期間母體的營(yíng)養狀況對嬰兒的表觀(guān)遺傳調控的基因表達有著(zhù)重大影響。 細胞主要甲基供體 （影響DNA 甲基化）s- 腺苷蛋氨酸（SAM） 的生成依賴(lài)于線(xiàn)粒體葉酸循環(huán)和ATP合成。而SAH 是DNA 去甲基化酶的有效抑制劑，可以水解成同型半胱氨酸， 用于蛋氨酸再生， 該過(guò)程也依賴(lài)于碳代謝。其他線(xiàn)粒體代謝物，如琥珀酸， 富馬酸和 2-羥基戊二酸和 α-酮戊二酸 （ αKG） 則可以通過(guò)TETs 調節DNA甲基化， 通過(guò)將5-甲基胞嘧啶 （5mC） 氧化成5-羥甲基胞嘧啶 （5hmC） 來(lái)促進(jìn)TET 介導的去甲基化。 基因組的組蛋白修飾也受 A類(lèi)維生素物質(zhì)的影響， 在缺乏維生素 A 的大鼠中，RARα 和 CREB結合蛋白介導的組蛋白乙?；潭让黠@較低， 抑制這些基因的表達， 進(jìn)而對老鼠的學(xué)習能力， 記憶能力造成損傷。
參考資料：
[1]侯艷梅,吳桐,謝奎.葉黃素生物活性功能的研究進(jìn)展[J/OL].中國食物與營(yíng)養:1-7[2021-01-24].https://doi.org/10.19870/j.cnki.11-3716/ts.20200902.001.
[2]余召輝,趙宗仁,李賀,楊濤,朱悅城,趙麗晶.葉黃素的藥理作用[J].吉林醫藥學(xué)院學(xué)報,2017,38(01):58-60.
作者簡(jiǎn)介：小米蟲(chóng)，藥品質(zhì)量研究工作者，長(cháng)期致力于藥品質(zhì)量研究及藥品分析方法驗證工作，現就職于國內某大型藥物研發(fā)公司，從事藥品檢驗分析及分析方法驗證
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