叶黄素
英文名：Lutein
天然食物来源：万寿菊、鸡蛋黄、马铃薯、香蕉、菠菜、胡萝卜等深色蔬果中存在。
简介
叶黄素又称为“植物黄体素”，是一种天然的色素。叶黄素对于热和紫外线都不稳定，但在碱性溶液下较为稳定。万寿菊中含有较多的叶黄素，它可以吸收的光能传递给叶绿素，推测其光氧化剂光损伤具有一定的防护作用[1][2]。
生物活性
自然界中的叶黄素常常与玉米黄质共同存在，两者的化学结构较为相似，具有相同的双键数量，但双键的位置不同，叶黄素的双键位置在烯丙基羟基末端，因此具有的化学性更强。蔬菜水果中的叶黄素大多以反式叶黄素的形式存在。在体内的叶黄素主要存在于肝脏、血清、视网膜等部位[1][2]。
我们日常摄入的叶黄素，93%左右为游离的叶黄素，7%左右的为酯化叶黄素。尽管酯化的叶黄素在体内可以被分解为游离的形态，但是整个分解的过程的效率较低(50%左右）[11]。研究表明，对比游离的叶黄素与酯化的叶黄素，游离的叶黄素能容易被人体所消化吸收，并且通过补充游离的叶黄素，血浆里面的叶黄素含量更高[11][12]。
体内代谢
吸收
叶黄素被摄入到体内后，在胃部被油脂包裹，进入小肠。之后在小肠被胰脂肪酶、胆汁的作用下乳化形成混合微胶粒，最终在肠上皮细胞被吸收[1]。
叶黄素的吸收与膳食中脂肪的摄入呈正相关。与维生素C和或维生素E一起服用的时，能够增加叶黄素的吸收[1]。
代谢
叶黄素被吸收后，经淋巴系统或血液系统被运输到相应的组织和靶器官。血清中的也双速含量的高峰在13~24h。在血浆中的运输大部分由HDL转运，而LDL占少部分。
因为叶黄素也是类胡萝卜素中的一种，所以叶黄素也可以被β-胡萝卜素加氧酶（BCO）代谢分解[4]。
BCO可以对称或者非对称的去切割类胡萝卜素的结构，去生成视黄醛，进一步催化可以形成视黄酸。BCO1 是对称性的切割，而BCO2是非对称性的切割。BCO1 无法切割叶黄素，只能被BCO2 进行切割[4]。
人的眼睛中BCO2与叶黄素亲和性要低（低10倍），因此眼睛中视黄斑区含有的叶黄素的比例较高[4]。
作用机理、功效及对应人群
视网膜保护
人们的可见光的波长在400~700nm 之间。以前使用的白炽灯的波长与人类可见光的波长范围差不多，也是最不易伤害眼睛的。但是由于耗能太大，逐渐被LED等所取代。
LED中的含有见多的是蓝光，而较长暴露在蓝光下可以滴眼睛造成光化学损伤[2][8]。
光诱导的毒性可分为三类：光机械，光热和光化学损伤[10]。
光机械损伤：是由于细胞捕获的能量快速增加导致的光损伤，取决于吸收的能量而与光的波长无关。
光热损伤：当组织暴露于短暂的强光照射导致温度显着升高时会发生光热损伤。
光化学损伤：一般为蓝光对眼睛造成的损伤。较长时间暴露在低强度的蓝光下，使活性氧（reactive oxygen species, ROS）物质产生升高、抗氧化系统失衡导致细胞氧化损伤。
光化学损伤的机制可能为视紫红质吸收较多的光子能量增加活性氧的产生，导致细胞氧化损伤。氧化损伤可使视网膜上皮细胞中脂褐素积聚，脂褐素接受蓝光刺激可产生细胞毒性并对视网膜组织造成广泛的光化学损伤。
叶黄素一般存在于视网膜周围区域，而玉米黄纸则在视网膜中心凹区域。在中心凹处，玉米黄素的浓度为叶黄素的2倍[1]。蓝色可见光的波长和紫外光接近，是能达到视网膜的可见光中潜在危害性最大的一种光。在到达视网膜上敏感的细胞前，光先经过叶黄素的最高聚集区（眼球），这时若视黄斑处的叶黄素含量多就能将这种伤害减至最小。
叶黄素的最大吸收波峰在445nm，玉米黄质的最大吸收峰在451nm处，这可以让它们吸收短波长高能量的蓝色光，起到蓝光过滤的作用，将蓝光对眼睛造成的损伤降低到最低[2]。
叶黄素和玉米黄质能最大减少90%的蓝光对眼睛的伤害，一般来说是40%左右，因此也可以减缓老年黄斑变性的发生。
光应激恢复
光应激恢复时间是评价视觉功能的重要指标之一，它指的是人眼强光刺激后恢复正常视力所需要的时间[5]。当黄斑色素密度越高，光应激的恢复时间也就越短，其机制主要是由于视黄斑区及黄斑旁区的色素减少了光感受细胞的光暴露，从而降低了恢复时间[5][6]。
在James M. 等人的研究中表明，连续服用叶黄素和玉米黄质6个月，视黄斑30英尺处黄斑色素平均增加39%；同时，这些受试者可以忍受58%更强烈的光，和平均快14%（约5秒）的光应激恢复时间[8]。
抗氧化的原理
叶黄素也是一种抗氧化剂，能猝灭活性三重态分子、单线态氧、清除活性氧从而保护视杆、视锤状细胞。
叶黄素和玉米黄纸都属于类胡萝卜素，类胡萝卜素多烯链可以通过与过氧自由基或类似物质的来反映，导致从共轭链上失去一个电子，形成一个阳离子自由基。由于其本身是一个抗氧化剂，类胡萝卜素阳离子自由基可以进一步与另一个阳离子的自由进行反映，形成一个再生的类胡萝卜素。
另外，它还可以和一些供体重的H-自由基进行反映，再次类胡萝卜素或者他们直接和O2之间反映生成类胡萝卜素-过氧化氢自由基。
一些维生素（如VC & VE）也可以促进类胡萝卜素的还原，增加的类胡萝卜素的抗氧化性。类胡萝卜素一般会有先形成自由基阳离子，然后与抗环血酸（VC）作用，再形成原来未改变的类胡萝卜素。
游离叶黄素 VS 酯化叶黄素
在Edward P. 等人研究的研究中对比了76人分成两组在3周内分别服用游离的叶黄素和酯化叶黄素对血清内的叶黄素的浓度影响。结果表明，到21天的时候，游离性的叶黄素比脂化的叶黄素在血清内的浓度更高（血清叶黄素的曲线下面积高17%）[7]。
其他效果相当的补剂
虾青素：虾青素主要是针对的已经发生了光氧化应激反应，主要是用于清理ROS自由基的，而对于蓝光的过滤效果远远不如叶黄素。
鱼油：鱼油对于干眼症有一定的作用；并且对眼睛炎症有一定的缓解，但是对于过滤蓝光没有什么作用。
安全性及推荐剂量
安全性
安全剂量为20mg/d
超过这个剂量，容易出现皮肤泛黄[9]
推荐剂量
美国FDA的推荐量是10mg/d
中国营养协会的推荐量为10mg/day
由于叶黄素是脂溶性，建议随餐服用或者与脂肪含量高的食物一起服用，来增加它的吸收率。
副作用 & 禁忌人群
暂无。
References
[1] 中国居民膳食营养素参考摄入量，2013
[2] Krinsky, et al. "BIOLOGIC MECHANISMS OF THE PROTECTIVE ROLE OF LUTEIN AND ZEAXANTHIN IN THE EYE. " Annual Review of Nutrition (2003).
[3] 孙文. "《中国居民膳食营养素参考摄入量(2013版)》结果发布." 家庭用药 7(2014):65-65.
[4] 崔焕忠等. "叶黄素生物学功能的研究进展." 黑龙江畜牧兽医 000.007(2014):50-52.
[5] 姚璐. "叶黄素类物质对视觉功能的保护作用及其在青少年视力维护中的应用." 眼科学报 3(2017).
[6] Wenzel, A. J. , K. Ful D , and J. M. Stringham . "Macular Pigment Optical Density and Photophobia." Invest Ophthalmol Vis (2004).
[7] Norkus, E. P. , et al. "Serum Lutein Response Is Greater from Free Lutein Than from Esterified Lutein during 4 Weeks of Supplementation in Healthy Adults." Journal of the American College of Nutrition (2010).
[8] Stringham, James M, and Billy R Hammond. “Macular pigment and visual performance under glare conditions.” Optometry and vision science : official publication of the American Academy of Optometry vol. 85,2 (2008): 82-8. doi:10.1097/OPX.0b013e318162266e
[9] 刘梦璇, and 马翔. "玉米黄素和叶黄素在眼科领域的研究进展." 现代医学 046.009(2018):1089-1092.
[10] 夏艾婷. 叶黄素对蓝光诱导皮肤成纤维细胞损伤的保护作用及其机制的研究. Diss. 安徽医科大学.
[11]FloraGLO®Lutein:TheFirst,https://www.kemin.com/ap/en/products/floraglo-lutein
[12]刘宏程. 万寿菊中叶黄素的化学性质,定量分析及其制品安全性研究. Diss. 浙江大学, 2012.