叶黄素类
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叶黄素类 (Xanthophylls,最初也作phylloxanthins) 是一类黄色色素,构成了类胡萝卜素的两大类别之一。分子结构类似于胡萝卜素(也是组成类胡萝卜素的两大类别之一),但叶黄素类的分子包含氧原子,而胡萝卜素是纯粹由碳、氢组成的多烯烃。叶黄素类的分子中的氧原子,或者在羟基中,也可以是氧原子取代两个氢原子而作为一个“桥”(环氧化物). 因此,叶黄素类的分子具有比烃更大的极性,这种差异使得在色谱分析中把叶黄素类与胡萝卜素分开更为容易。典型的,胡萝卜素比叶黄素类更显橙色。
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叶黄素类物质在绿色植物的叶子中被发现具有很大的量,在光合作用中有着重要作用。光合作用时,如果光照过强时,捕获的光能已经使光合能力饱和,并形成了过量的激发态的叶绿素[1],其所捕获的能量可以传递给叶黄素类物质,最终以分子振动的热耗散。这被称为“非光化学猝灭”(non-photochemical quenching). 激发态的叶绿素能与氧分子作用产生强氧化的单线态氧,破坏构成光合元件的蛋白、色素和脂类。叶黄素类可猝灭单线态氧,起到保护作用。详见叶黄素类循环。
动物体内的叶黄素类物质,来自其摄入的食物,最终源自植物来源。鸡蛋黄,鸡的脂肪、皮肤的颜色,都是因为其摄入的叶黄素类物质,主要是叶黄素(lutein)的发色效果,因此在鸡饲料中常常添加叶黄素。
人眼视网膜黄斑的颜色,是由于所含有的叶黄素(lutein)与玉米黄素(zeaxanthin),起到人眼吸收蓝光时吸收产生的离子的保护作用。这两种叶黄素类物质都是从人的食物中获得。它们在人眼视觉中不参与感光功能,因为它们不能转化为视黄醛.
叶黄素类包含很多种物质,如叶黄素(lutein), 玉米黄素(zeaxanthin), 新黄质(neoxanthin), 紫黄素(violaxanthin), 以及α-隐黄质与β-隐黄质。β-隐黄质是已知叶黄素类的物质中,末端具有β-环的唯一成員,因此β-隐黃质在哺乳动物体内具有维生素A前体活性。即使如此,也只有那些具有相应的酶把β-环的一端转化为视黄醛的哺乳动物,这种物质才是有效的维生素A原。食肉哺乳动物一般不具有这种酶。
哺乳动物之外的某些动物,可以把叶黄素类物质转化为羟基化的视黄醛类似物直接用于视觉。例如,除了某些蝇类的例外,大多数昆虫使用由叶黄素类物质转化的右旋异构-3-羟基视黄醛直接作为感光色素。这意味着β-隐黄质(一端是羟基化的β-环)与其它很多叶黄素类物质,如叶黄素(lutein)、玉米黄素(zeaxanthin),可以作为这些动物视觉用的"维生素A",但胡萝卜素,如β-胡萝卜素却不能.