β-胡蘿蔔素與其用途

Posted on 2015/03/12 in 分子與細胞, 動物生理, 生命科學, 細胞生理, 組織與生理 with 沒有迴響 29,020 views

β-胡蘿蔔素與其用途 (β-carotene and its use)
國立成功大學化工所碩士詹明章

小時候媽媽總是說：「要多吃紅蘿蔔，眼睛才會明亮有活力。」但總是害怕紅蘿蔔的特殊氣味而偷偷倒掉，到底為什麼長輩這麼喜歡紅蘿蔔，它到底有什麼特殊魔力呢？

神奇魔法師：β-胡蘿蔔素

β-胡蘿蔔素便是造成紅蘿蔔的特殊魔力所在。β胡蘿蔔素是存在於紅蘿蔔中的一種類胡蘿蔔素 (carotenoids)，其分佈十分廣泛，且多存在於植物的葉、花、根中。類胡蘿蔔素可因其結構區分成胡蘿蔔素 (carotene) 與葉黃素類 (xanthophyll)，上述之區分端看分子結構中是否含有氧原子，未含有氧原子者歸類為胡蘿蔔素。

圖一各種胡蘿蔔素之結構。（圖片來源：http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0102-695X2008000100023&script=sci_arttext）

胡蘿蔔素（如圖一所示）有多種異構體，包含α-胡蘿蔔素、β-胡蘿蔔素、γ-胡蘿蔔素…等，其差異在於末端環狀基上的雙鍵位置；在多種異構體中，β-胡蘿蔔素分佈最廣、含量最多，也最具有轉化成維他命A的物質特性。

β-胡蘿蔔素於人體之功用及影響

β-胡蘿蔔素又稱為維生素A原，係由於β-胡蘿蔔素在被攝取後會在人體小腸內轉化成維生素A，進而發揮維生素A之功用，能有效預防夜盲症、乾眼症，並預防或改善視網膜黃斑部病變等眼部疾病，對保護眼睛具有相當之功效。

此外，因為β-胡蘿蔔素結構中具有長鏈共軛雙鍵，具有與單相氧或自由基結合的能力，而有十分優異之抗氧化能力，可有效抑制某些癌症與心臟病的發生機率。有研究指出，病人在進行化療時，由於化療藥物除了能殺死癌細胞外，亦會使正常細胞突變，此時，人體體內之β-胡蘿蔔素具有抗突變作用，因此可減緩化療過程產生的副作用。

而攝取太多的β-胡蘿蔔素亦有不良影響。當攝取過量β-胡蘿蔔素時，會使血液中的胡蘿蔔素含量過高，過多的胡蘿蔔素沉積在皮膚表面而使皮膚變黃，稱之為「胡蘿蔔素血症」，當罹患胡蘿蔔素血症時，全身皮膚會呈現黃色，但因非黃疸疾病，因此眼白鞏膜部份為正常白色，十分容易辨別，當產生或罹患該疾病時，應暫時攝取富含胡蘿蔔素的食物，並減少酒與刺激性食物的攝取，約經過數個月的時間即可漸漸恢復原本膚色。

β-胡蘿蔔素的自然界分佈情形

圖二、富含β-胡蘿蔔素之蔬果。（圖片來源：本文作者詹明章拍攝）

攝取適量的β-胡蘿蔔素有助於眼睛、皮膚或內臟方面之健康，因此有效率地攝取β-胡蘿蔔素係為一重要課題。天然的β-胡蘿蔔素依其排列方式可分成兩種異構物：第九位順式 (9-cis isomers) 與反式結構 (all-trans isomers)。一般而言，第九位順式異構體的脂溶性與抗氧化能力皆較反式結構好，其分布亦有所不同，表一整理出β-胡蘿蔔素中兩種異構體在一般食物來源中彼此的百分比；另由表二可知，不同食物來源能攝取到的β-胡蘿蔔素含量大相逕庭，螺旋藻等微細藻類在單位重量下提供了較高含量的β-胡蘿蔔素，另外，多食用番薯、胡蘿蔔、菠菜（如圖二所示）等紅、綠蔬菜也能攝取到較高含量的β-胡蘿蔔素，而達到身體各器官之保健功效。

食物來源	百分比 (%)
食物來源	第九位順式	反式
杜莎藻	50%	50%
胡蘿蔔	4%	96%
合成之β-胡蘿蔔素	0-2%	98-100%
棕櫚油	60%	40%
一般黃綠色蔬菜	<10%	>90%