2024年叶黄素和玉米黄质与视觉健康白皮书

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@小白创作中心

2024年叶黄素和玉米黄质与视觉健康白皮书

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https://www.fxbaogao.com/detail/4546253

引言

人类所能感知的外界信息，超过90%来源于视觉。作为我们最主要的感官之一，视觉在生命周期的每个阶段都起着至关重要的作用。婴儿依靠视觉辨认母亲并建立起纽带关系；幼儿依靠视觉学习平衡并学会走路；学生时代依靠视觉接受教育、参与体育运动及发展社交技能；成年之后视觉有助于人们参与劳动，创造经济价值并获得认同感；到晚年，视觉帮助维护社交联系和独立性，维持精神健康和幸福感。

2022年1月，国家卫生健康委员会正式印发《"十四五"全国眼健康规划(2021-2025年)》，其中明确提出眼健康是国民健康的重要组成部分，涉及全年龄段人群的全生命周期。

叶黄素和玉米黄质的结构与理化性质

类胡萝卜素是蔬菜和水果中广泛存在的植物化学物质，已知自然界中存在700多种类胡萝卜素，人体可能利用的约40种，而其中仅有两种膳食类胡萝卜素——叶黄素和玉米黄质，可最终到达视网膜。人类黄斑独特地汇集了三种类胡萝卜素：叶黄素、玉米黄质和内消旋玉米黄质，统称为黄斑色素类胡萝卜素。

1. 叶黄素和玉米黄质的结构与分类

叶黄素及其同分异构体玉米黄质均是含氧类胡萝卜素，分子式为C40H56O2，分子量为568.88。分子结构的碳骨架由中间多聚烯链和位于两侧的六元碳环组成。在自然界中叶黄素和玉米黄质常共同存在，且化学结构极为相似，具有相同双键数，仅一个紫罗酮环的双键位置不同。

叶黄素分子主链两端各连接不同的紫罗酮环：一端为β-紫罗酮环，双键位于C-5与C-6间，并在C-3上连接一个羟基，另一端为含3-羟基烯丙基的ε-紫罗酮环，双键位于C-4"和C-5"间，该双键形成烯丙基羟基末端，使其化学活性更强。而玉米黄质分子主链两端均连接了双键位于C-5与C-6间的一个β-紫罗酮环，相应双键与相邻的直链双键形成共轭体系，使其较叶黄素更为稳定。

叶黄素在C-3、C-3'、C-6"位置存在三个手性中心，可形成八种异构体，其中人体血清、视网膜中含量较高的叶黄素主要构型为(3R,3'R,6'R)-叶黄素，而含量较低的异构体构型为(3R,3'S,6'R)叶黄素；水果、蔬菜中的叶黄素是以全反式叶黄素为主，部分水果中叶黄素还会与脂质结合形成叶黄素酯。

玉米黄质在C-3、C-3'位置存在两个手性中心，可形成三种同分异构体：3R，3'R-玉米黄质、3S.3'S-玉米黄质和3S3'R-内消旋玉米黄质。其中3R，3'R-玉米黄质形式在膳食和人体中最为常见，因此可以简化理解为膳食来源玉米黄质。同时在视网膜黄斑区还发现3R，3'S-内消旋玉米黄质和微量的3S，3"S-玉米黄质。此外，人眼视网膜中还检测出3-氢化叶黄素、3'-羟基胡萝卜烯-3-酮、胡萝卜烯三酮等叶黄素的代谢产物。

2. 叶黄素和玉米黄质的理化性质

叶黄素和玉米黄质纯品为橘黄色粉末或深黄棕色晶体，有弱干草气味，是脂溶性化合物，几乎不溶于水，易溶于乙醇、丙酮、氯仿、二氯甲烷等非极性溶剂。它们在碱性溶液中比较稳定，但对热和紫外线不稳定。叶黄素酯稳定性强于叶黄素，只有高温、强酸、铁离子等因素对叶黄素酯破坏较大。

叶黄素和玉米黄质在紫外-可见光区有独特的吸收峰，可吸收和过滤高能量的蓝光（400-460nm），其对光的吸收能力主要取决于共轭多烯链特征，吸收光谱的最大吸收波长与多烯链共轭程度密切相关，除多烯链长度外，类胡萝卜素的光谱特征还与多烯链相连的末尾基团的性质有关。因此，叶黄素和玉米黄质可以起到过滤蓝光的作用，降低到达视网膜的蓝光强度，有效预防和改善由强光暴露引起的黄斑病变和白内障。

叶黄素和玉米黄质的食物来源、摄入水平及参考摄入量

人体不能自行合成叶黄素和玉米黄质，必须从食物（含母乳）或其他补充剂中获取。叶黄素和玉米黄质主要存在于深绿色叶菜类、蛋黄、玉米、南瓜、辣椒等食物中。根据研究，成年人每天摄入10毫克叶黄素和2毫克玉米黄质可以达到最佳的健康效果。

叶黄素和玉米黄质的吸收和代谢

叶黄素和玉米黄质的吸收和代谢过程较为复杂。它们主要在小肠中被吸收，需要胆盐和脂肪的存在。吸收后，它们被包裹在乳糜微粒中，通过淋巴系统进入血液循环。在血液中，它们主要与脂蛋白结合，特别是与高密度脂蛋白（HDL）结合。叶黄素和玉米黄质在体内的代谢主要发生在肝脏和视网膜中。在肝脏中，它们可以被转化为其他类胡萝卜素，如内消旋玉米黄质。在视网膜中，它们可以被转化为黄斑色素，发挥抗氧化和过滤蓝光的作用。

叶黄素和玉米黄质的健康作用

大量流行病学研究发现，较高膳食叶黄素和玉米黄质摄入量与年龄相关性眼病的发生风险降低密切相关。临床随机干预研究结果表明，补充叶黄素和玉米黄质可有效提升人体血清浓度和黄斑色素光密度，改善视觉功能。此外，叶黄素和玉米黄质还被证明对心血管疾病、糖尿病、某些癌症、皮肤疾病及认知障碍具有潜在保护作用。

叶黄素和玉米黄质的法规管理

各国对叶黄素和玉米黄质的法规管理有所不同。欧洲食品安全局营养、新食品和食物过敏原科学评估小组提出玉米黄质1mg/kg-bw/day的可接受日摄入量值，批准玉米黄质为新资源食品，允许作为食品补充剂成分，推荐食用量为2mg/d。我国《中国居民膳食营养素参考摄入量(2023版)》建议我国成人叶黄素改善视觉功能、预防心血管疾病的特定建议值为10mg/d。