2024年葉黃素和玉米黃質(zhì)與視覺(jué)健康白皮書

SCSCNSCINSCI葉黃素和玉米黃質(zhì)視覺(jué)健康視覺(jué)健康C指導(dǎo)單位:中國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)營(yíng)養(yǎng)健康研究院撰寫單位:中營(yíng)惠營(yíng)養(yǎng)健康研究院支持機(jī)構(gòu):帝斯曼-芬美意人類營(yíng)養(yǎng)與關(guān)愛(ài)03/摘要摘要人類對(duì)外界絕大多數(shù)信息的感知來(lái)自于視覺(jué)系統(tǒng),視力受損將極大地降低接受和處理信息的能力。隨著生活方式改變和人口老齡化加劇,近視、年齡相關(guān)性眼病等引發(fā)的視力障礙已成為我國(guó)社會(huì)面臨的重大公共衛(wèi)生問(wèn)題之一。葉黃素和玉米黃質(zhì)及葉黃素的代謝產(chǎn)物內(nèi)消旋玉米黃質(zhì)高度富集在視網(wǎng)膜和晶狀體中,流行病學(xué)研究和臨床試驗(yàn)研究證據(jù)已表明,葉黃素和玉米黃質(zhì)在改善眼底形態(tài)和視覺(jué)功能,預(yù)防和治療某些眼部疾病(如年齡相關(guān)性黃斑變性、白內(nèi)障和色素性視網(wǎng)膜炎等),以及心血管疾病、糖尿病、腫瘤、皮膚疾病、認(rèn)知障礙等疾病方面具有潛在作用。報(bào)告第一章至五章對(duì)葉黃素及玉米黃質(zhì)的結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)、食物來(lái)源及攝入量、吸收代謝及生理功能進(jìn)行簡(jiǎn)要概述。葉黃素與玉米黃質(zhì)互為同分異構(gòu)體,以共存的形式廣泛存在于自然界植物中。由于人體無(wú)法自行合成,因此需通過(guò)膳食或補(bǔ)充劑的形式攝入。葉黃素及玉米黃質(zhì)的吸收與生物利用度受到自身形式、食品加工狀態(tài)及個(gè)體因素的影響。經(jīng)人體消化吸收后,葉黃素和玉米黃質(zhì)主要分布于視網(wǎng)膜組織中,發(fā)揮其抗氧化及過(guò)濾藍(lán)光的作用,從而保護(hù)視網(wǎng)膜并提高視覺(jué)系統(tǒng)信號(hào)的傳導(dǎo)。第六章與第七章總結(jié)了葉黃素和玉米黃質(zhì)對(duì)視覺(jué)系統(tǒng)及其他常見(jiàn)健康問(wèn)題的流行病學(xué)及臨床研究。在健康及年齡相關(guān)性黃斑病變?nèi)巳褐?葉黃素和玉米黃質(zhì)對(duì)視網(wǎng)膜黃斑色素密度和視覺(jué)功能的改善起到了積極的作用,并能降低年齡相關(guān)性黃斑病變的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn),而在與年齡相關(guān)性白內(nèi)障方面仍有待干預(yù)研究進(jìn)一步驗(yàn)證。除眼部健康外,報(bào)告第七章總結(jié)了葉黃素和玉米黃質(zhì)在心血管疾病、糖尿病、認(rèn)知功能、腫瘤及皮膚健康中的流行病學(xué)研究證據(jù)及目前較為有限的干預(yù)性研究結(jié)果。報(bào)告第八章整理了葉黃素和玉米黃質(zhì)作為食品添加劑或新型食品原料在各個(gè)國(guó)家/地區(qū)的報(bào)告第八章整理了葉黃素和玉米黃質(zhì)作為食品添加劑或新型食品原料在各個(gè)國(guó)家/地區(qū)的應(yīng)用情況,并于第九章總結(jié)了現(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn),并據(jù)此提出在未來(lái)研究與應(yīng)用方面的展望建議。葉黃素和玉米黃質(zhì)對(duì)于視覺(jué)健康及多種慢性非傳染性疾病的重要作用被不斷認(rèn)知和證實(shí),報(bào)告期待通過(guò)客觀翔實(shí)地呈現(xiàn)國(guó)內(nèi)外功能研究進(jìn)展及法規(guī)管理現(xiàn)狀,為行業(yè)交流和市場(chǎng)教育提供科學(xué)事實(shí)依據(jù),推動(dòng)葉黃素和玉米黃質(zhì)的相關(guān)研發(fā)創(chuàng)新和科學(xué)應(yīng)用,切實(shí)助力國(guó)民視覺(jué)健康水平的提高。 葉黃素和玉米黃質(zhì)的結(jié)構(gòu)與理化性質(zhì)/041)葉黃素和玉米黃質(zhì)的結(jié)構(gòu)與分類葉黃素及其同分異構(gòu)體玉米黃質(zhì)均是含氧類胡蘿卜素,分子式為c4OH5co2,分子量為568.88，分子結(jié)構(gòu)的碳骨架由中間多聚烯鏈和位于兩側(cè)的六元碳環(huán)組成2o在自然界中葉黃素和玉米黃質(zhì)常一端為β-紫羅酮環(huán),雙鍵位于C-5與C-6間,并在C-3上連接一個(gè)羥基,另一端為含3'-羥基烯丙基的S-紫羅酮環(huán),雙鍵位于C-49和C-5'間),該雙鍵形成烯丙基羥基末端,使其化學(xué)活性更強(qiáng);而玉米黃質(zhì)分子主鏈兩端均連接了雙鍵位于C-5與C-6間的一個(gè)β-紫羅酮環(huán),相應(yīng)雙鍵與相鄰的直鏈雙鍵形成共軛體系,使其較葉黃素更為穩(wěn)定(立體結(jié)構(gòu)式見(jiàn)圖1.1)I1.2]。葉黃素在C-3、C-3'、C-69位置存在三個(gè)手性中心,可形成八種異構(gòu)體,其中人體血清、視網(wǎng)膜中含量較高的葉黃素主要構(gòu)型為(3R,3'R,6'R)-葉黃素,而含量較低的異構(gòu)體構(gòu)型為(3R,3'S,61)葉黃素和玉米黃質(zhì)的結(jié)構(gòu)與分類葉黃素及其同分異構(gòu)體玉米黃質(zhì)均是含氧類胡蘿卜素,分子式為c4OH5co2,分子量為568.88，分子結(jié)構(gòu)的碳骨架由中間多聚烯鏈和位于兩側(cè)的六元碳環(huán)組成2o在自然界中葉黃素和玉米黃質(zhì)常一端為β-紫羅酮環(huán),雙鍵位于C-5與C-6間,并在C-3上連接一個(gè)羥基,另一端為含3'-羥基烯丙基的S-紫羅酮環(huán),雙鍵位于C-49和C-5'間),該雙鍵形成烯丙基羥基末端,使其化學(xué)活性更強(qiáng);而玉米黃質(zhì)分子主鏈兩端均連接了雙鍵位于C-5與C-6間的一個(gè)β-紫羅酮環(huán),相應(yīng)雙鍵與相鄰的直鏈雙鍵形成共軛體系,使其較葉黃素更為穩(wěn)定(立體結(jié)構(gòu)式見(jiàn)圖1.1)I1.2]。葉黃素在C-3、C-3'、C-69位置存在三個(gè)手性中心,可形成八種異構(gòu)體,其中人體血清、視網(wǎng)膜中含量較高的葉黃素主要構(gòu)型為(3R,3'R,6'R)-葉黃素,而含量較低的異構(gòu)體構(gòu)型為(3R,3'S,6'R)-葉黃素;水果、蔬菜中的葉黃素是以全反式葉黃素(all-translutein)含量為主,部分水果中葉黃素還會(huì)與脂質(zhì)結(jié)合形成葉黃素酯(luteinesters)2o玉米黃質(zhì)在C位置存在兩個(gè)手性中心種同可形成C33分異構(gòu)體:3R玉米黃質(zhì)玉米黃質(zhì)和3S內(nèi)消旋玉'S-3S333RRo,'-玉米黃質(zhì)形式在膳食和人體中最為常見(jiàn)，因此可以簡(jiǎn)化理解為膳食來(lái)源玉米黃質(zhì)()。米黃質(zhì)其中3R3RC膳食型玉米黃質(zhì)同時(shí)在視網(wǎng)膜黃斑區(qū)還發(fā)現(xiàn)3R內(nèi)消旋玉米黃質(zhì)和微量的3S玉SS33人眼視網(wǎng)膜中還檢測(cè)出3米黃氧化葉黃素羥基胡此外3酮等葉黃素的代謝產(chǎn)物胡蘿卜烯酮3I(3R,I(3R,3'R)玉米黃質(zhì)][內(nèi)消旋玉米黃質(zhì)][內(nèi)消旋玉米黃質(zhì)]I(3S,I(3S,3'S)玉米黃質(zhì)]圖1.1人眼視網(wǎng)膜黃斑色素結(jié)構(gòu)(A:葉黃素、玉米黃質(zhì)和內(nèi)消旋玉米黃質(zhì))和微量色素結(jié)構(gòu)(B)基于內(nèi)消旋玉米黃質(zhì)與葉黃素的構(gòu)象相似性,推測(cè)其可在視網(wǎng)膜中經(jīng)一個(gè)雙鍵位置發(fā)生轉(zhuǎn)變形成內(nèi)消旋基于內(nèi)消旋玉米黃質(zhì)與葉黃素的構(gòu)象相似性,推測(cè)其可在視網(wǎng)膜中經(jīng)一個(gè)雙鍵位置發(fā)生轉(zhuǎn)變形成內(nèi)消旋玉米黃質(zhì)iio兩項(xiàng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明,葉黃素是內(nèi)消旋玉米黃質(zhì)在視網(wǎng)膜中的主要前體物質(zhì):對(duì)于缺乏黃斑色素的飼料喂養(yǎng)長(zhǎng)大的恒河猴,進(jìn)行葉黃素補(bǔ)充后其視網(wǎng)膜中可檢測(cè)出內(nèi)消旋玉米黃質(zhì)i3;采用代葉黃素或玉米黃質(zhì)飼喂鵪鶉,也在代葉黃素喂養(yǎng)的鵪鶉視網(wǎng)膜中發(fā)現(xiàn)標(biāo)記的內(nèi)消旋玉米黃質(zhì)(4o105/葉黃素和玉米黃質(zhì)的結(jié)構(gòu)與理化性質(zhì)2)葉黃素和玉米黃質(zhì)的理化性質(zhì)葉黃素和玉米黃質(zhì)純品為橘黃色粉末或深黃棕色液體,有弱干草氣味,是脂溶性化合物,幾乎不溶于水,易溶于乙醇、丙酮、氯仿、二氯甲烷等非極性溶劑。它們?cè)趬A性溶液中比較穩(wěn)定,但對(duì)熱和紫外線不穩(wěn)定。葉黃素酯穩(wěn)定性強(qiáng)于葉黃素,葉黃素和玉米黃質(zhì)在紫外-可見(jiàn)光區(qū)有獨(dú)特的吸收峰,可吸收和過(guò)濾高能量的藍(lán)光(400-460nm),其對(duì)光的吸收能力主要取決于共軛多烯鏈特征,吸收光譜的最大吸收波長(zhǎng)與多烯鏈共軛程度密切相關(guān)。除多烯鏈長(zhǎng)度外,類胡蘿卜素的光譜特征還與多烯鏈相連的末尾基團(tuán)的性質(zhì)有關(guān)。因此,葉黃素和玉米黃質(zhì)可以起到過(guò)濾藍(lán)光的作用,降低到達(dá)視網(wǎng)膜的藍(lán)光強(qiáng)度,有效預(yù)防和改善由強(qiáng)光暴露引起的黃斑病變和白內(nèi)障。 葉黃素和玉米黃質(zhì)的食物來(lái)源、攝入水平及參考攝入量/061I人體不能自行合成葉黃素和玉米黃質(zhì),必須從食物(含母乳)或其它相關(guān)來(lái)源如膳食補(bǔ)充劑中獲得。葉黃素和玉米黃人體不能自行合成葉黃素和玉米黃質(zhì),必須從食物(含母乳)或其它相關(guān)來(lái)源如膳食補(bǔ)充劑中獲得。葉黃素和玉米黃質(zhì)的主要食物來(lái)源是植物性食物,其含量受植物種類、不同季節(jié)及區(qū)域地理環(huán)境的影響而差異很大。不同人群的膳食葉黃素和玉米黃質(zhì)的攝入量則受到不同膳食模式、食品供應(yīng)和飲食習(xí)慣等因素的影響。《中國(guó)居民膳食營(yíng)養(yǎng)素參考攝入量(2023版)》把葉黃素作為重要的"其他膳食成分",提出改善成人葉黃素視覺(jué)功能、預(yù)防心血管疾病的特定建議值(specificproposedlevels,SPL)。1)葉黃素和玉米黃質(zhì)的食物來(lái)源1)葉黃素和玉米黃質(zhì)的食物來(lái)源不同植物中的存在形式存在差別;其中,在甘藍(lán)、羽衣甘藍(lán)、菠菜、花椰菜、青豆、綠豌豆、菜豆等綠色蔬菜中的葉黃素以游離非酯化形式存在,桃子、木瓜、柑橘等黃橙色水果中也含有豐富的葉黃素,而在桃子、葡萄、柑橘等水果中還含有豐富的葉黃素酯(與肉豆蔻酸、月桂酸、棕櫚酸酯化形式)I5i人體的消化道中存在高效的水解酯化物系統(tǒng),在消化過(guò)程中可分解葉黃素酯并釋放出游離葉黃素,因此葉黃素酯是葉黃素的安全來(lái)源之一5。表2.1為常見(jiàn)食物葉黃素含量,葉黃素最豐富的食物來(lái)源為深綠色食葉蔬菜,例如每100g菜和莧菜的葉黃素含量超過(guò)10mg2。天然葉黃素在動(dòng)物性食物中主要以蛋類為主,其中的葉黃素含量雖然不高,但具有很高的生物活性便于被人體吸收和利用t2]。母乳是嬰幼兒葉黃素主要食物來(lái)源。玉米黃質(zhì)主要存在于玉米、枸杞籽、菠菜等食物中玉米黃質(zhì)主要存在于玉米、枸杞籽、菠菜等食物中ii自然界內(nèi)消旋玉米黃質(zhì)的來(lái)源非常少,僅存在于部分海洋動(dòng)物,表2.1常見(jiàn)食物中葉黃素的含量(生食,mg/100g可食部)29l萬(wàn)壽菊87418.萬(wàn)壽菊87418.23非菜豌豆苗菜14.45油麥菜2.54甘栗南瓜13.27散葉生菜2.21芹菜葉12.92油菜香菜11.43蒜黃菠菜6.89結(jié)球甘藍(lán)(綠小白菜6.70黃瓜空心菜5.32蘆筍,莖茴香4.66鵪鶉蛋0.39小蔥3.94雞蛋蓋菜3.55人乳0.004西蘭花牛乳目前膳食補(bǔ)充劑中葉黃素主要是從萬(wàn)壽菊中分離純化獲得。萬(wàn)壽菊的花瓣中葉黃素含量可達(dá)1.6%[10]。我國(guó)種植萬(wàn)壽菊的地區(qū)主要分布在東北、西北、西南和華北地區(qū);世界范圍內(nèi),非洲、墨西哥和印度等地也種植優(yōu)質(zhì)的萬(wàn)壽菊花。107/葉黃素和玉米黃質(zhì)的食物來(lái)源、攝入水平及參考攝入量葉黃素作為色澤鮮艷、安全的天然食用色素和食品營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑,已被廣泛應(yīng)用于乳制品、糖果、飲料、烘烤類食品等的加工制作。發(fā)酵乳因其長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存對(duì)葉黃素含量及生物活性影響較小,是葉黃素的良好載體。加工制作。發(fā)酵乳因其長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存對(duì)葉黃素含量及生物活性影響較小,是葉黃素的良好載體。玉米黃質(zhì)在我國(guó)被批準(zhǔn)為新食品原料,已應(yīng)用在多種食品和膳食補(bǔ)充劑中。2)葉黃素和玉米黃質(zhì)的膳食攝入量信息框2.1高效液相色譜高效液相色譜(Highperformanceliquidchromatography,HPLC)是檢測(cè)類胡蘿卜素的"金標(biāo)準(zhǔn)"技術(shù),可以明確鑒定不同類別和定量ii但由于葉黃素和玉米黃質(zhì)是同分異構(gòu)體,傳統(tǒng)的反相c8及c18色譜柱均無(wú)法完全將其有效分離。為達(dá)到良好分離,可采用C30色譜柱、硅膠色譜柱或手性色譜柱進(jìn)行分析,計(jì)算葉黃素和玉米黃質(zhì)含量,從而為明確食物和機(jī)體葉黃素和玉米黃質(zhì)含量濃度,建立膳食推薦體系提供依據(jù)和參考tii-13o葉黃素在植物性食物中的含量受植物品種、季節(jié)及區(qū)域地理環(huán)境影響較大;不同人群膳食葉黃素?cái)z入量則受年齡、性西藍(lán)花等蔬菜,攝入量結(jié)果異質(zhì)性較大;歐美成年人葉黃素?cái)z入量為0.88mgd~3.25mgd2i4由于自然界中葉黃素常與玉米黃質(zhì)同時(shí)存在,二者化學(xué)結(jié)構(gòu)極為相似,因此分開評(píng)估膳食葉黃素和玉米黃質(zhì)仍存在食物中上述物質(zhì)含量分析的挑戰(zhàn),當(dāng)前大多數(shù)研究將玉米黃質(zhì)的攝入量值與葉黃素合并分5]?？傮w而言,世界范圍內(nèi)葉黃素及玉米黃質(zhì)合計(jì)平均每日攝入范圍在0.06mg~4.84mg,平均為2.2mgiio表2.2匯總了不同研究中不同國(guó)家葉黃素和玉米黃質(zhì)的攝入量信息。表2.2不同研究中不同國(guó)家葉黃素和玉米黃質(zhì)的膳食攝入量日均攝入量(mg/d)人數(shù)(n)調(diào)查對(duì)象特征2.62日均攝入量(mg/d)人數(shù)(n)調(diào)查對(duì)象特征2.622.122.3232253229carroll,199917愛(ài)爾蘭25~45歲女性70757176753.252.5070757176753.252.501.591.562.01O'Neill,2001Il8西班牙法國(guó)英國(guó)愛(ài)爾蘭荷蘭El-sohemy,2002i920~45歲20~45歲20~45歲20~45歲20~45歲20~45歲59+10歲女性56+10歲男性3441152.892.41Lucarini,200620l意大利意大利>1歲19684.01cena,2008t2o意大利20~25歲女性87cena,200921意大利24~42歲孕婦21wawrzyniak,2013西班牙瑞典西班牙56~75歲女性1592.64108總體20~35歲108總體20~35歲(54名)45~65歲(54名)5454女性(54名)男性(54名)5454 葉黃素和玉米黃質(zhì)的食物來(lái)源、攝入水平及參考攝入量/08表2.2不同研究中不同國(guó)家葉黃素和玉米黃質(zhì)的膳食攝入量1~3歲7294~1~3歲7294~8歲7779~13歲99614~18歲134019~30歲129731~50歲141851~70歲1235≥71歲8940.370.410.430.530.791.02JohnsonEJ,201024美國(guó)217George,2012t25美國(guó)40~69歲女性40~69歲男性253217George,2012t25美國(guó)40~69歲女性40~69歲男性253Thoene,20192‘美國(guó)19~43歲孕婦822.48ying·223·ying·223·新加坡45-74歲新加坡華人325783葉黃素的特定建議值和可耐受最高攝入量綜合現(xiàn)有的隨機(jī)對(duì)照實(shí)驗(yàn)(randomizedcontrolledtrial,RCT)研究和薈萃分析研究(meta-analysis),提示6mg~20mgd葉黃素補(bǔ)充可降低正常人眼部疾病的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn),補(bǔ)充10mg~30mgd葉黃素對(duì)老年性黃斑變性(age-relatedmaculardegen-eration,AMD)、色素性視網(wǎng)膜炎等患者的視覺(jué)功能可能具有一定的改善效果;關(guān)于葉黃素?cái)z入量與心血管疾病發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)的研究顯示,補(bǔ)充10mg~20mgid葉黃素3個(gè)月,可有效降低健康志愿者的血清c反應(yīng)蛋白水平,補(bǔ)充10mg~60mgid一年可降低動(dòng)脈粥樣硬化患者的頸動(dòng)脈內(nèi)中膜厚度及炎性反應(yīng)程度。因此,我國(guó)明確成人葉黃素改善視覺(jué)功能、預(yù)防心血管疾病的特定建議值(specificproposedlevels,SPL)為10mgdi2.綜合目前人群干預(yù)試驗(yàn)最高劑量60mg/d且無(wú)顯著毒副作用的研究結(jié)果,同時(shí)參考?xì)W洲食品安全局(EuropeanFoodsafetyAuthority,EFSA)的可接受日攝入量(acceptabledailyintake,ADI)(成年人60mgd)和動(dòng)物毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果(UL值建議為76mgid),我國(guó)將葉黃素的可耐受最高攝入量(tolerableupperintakelevel,UL)制定為60mgdi2.4)葉黃素和玉米黃質(zhì)的安全性評(píng)估動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中,急性和亞慢性毒性實(shí)驗(yàn)未見(jiàn)高劑量的葉黃素對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物產(chǎn)生毒性。葉黃素的遺傳毒性試驗(yàn)結(jié)果顯示,骨髓嗜多染紅細(xì)胞微核實(shí)驗(yàn)、小鼠精子畸形實(shí)驗(yàn)結(jié)果均為陰性,提示未見(jiàn)葉黃素存在遺傳毒性作用。已有研究未發(fā)現(xiàn)葉黃素具有致突變作用,同時(shí)發(fā)現(xiàn)葉黃素具有降低一些誘變劑的誘變性和基因毒性作用。人體臨床研究結(jié)果顯示,人體對(duì)長(zhǎng)期使用葉黃素具有很好的耐受性。實(shí)施周期較長(zhǎng)時(shí)間(最長(zhǎng)為3年)的臨床研究表明攝入較高劑量葉黃素(最高劑量為60mgd)未導(dǎo)致各器官系統(tǒng)檢查及生化檢查出現(xiàn)異常I32o唯一報(bào)道潛在副作用為胡蘿卜素樣皮膚黃染,這種現(xiàn)象對(duì)人體健康不具有危險(xiǎn)性,且干預(yù)停止后即可恢復(fù)i33io玉米黃質(zhì)在體外和體內(nèi)遺傳毒性綜合試驗(yàn)中均無(wú)致突變和致裂變活性,在使用大鼠、小鼠和狗進(jìn)行的重復(fù)劑量毒性研究中合成玉米黃質(zhì)在高劑量下耐受性良好1e)。EFSA營(yíng)養(yǎng)、新食品和食物過(guò)敏原(nutrition,novelfoodsandfoodallergens,NDA)科學(xué)評(píng)估小組在評(píng)估合成玉米黃質(zhì)作為新食品原料的安全性時(shí),提出提出玉米黃質(zhì)1mg/kg-bw'day的可接受日攝入量值34,并于2013年批準(zhǔn)玉米黃質(zhì)為新資源食品,允許其作為食品補(bǔ)充劑成分,推薦食用量為2mgidi35o109/葉黃素和玉米黃質(zhì)在體內(nèi)的吸收和代謝葉黃素和玉米黃質(zhì)在機(jī)體以游離型、酯或與蛋白質(zhì)結(jié)合形成蛋白復(fù)合物的形式經(jīng)胃腸道消化吸收,后兩者需先水解葉黃素和玉米黃質(zhì)在機(jī)體以游離型、酯或與蛋白質(zhì)結(jié)合形成蛋白復(fù)合物的形式經(jīng)胃腸道消化吸收,后兩者需先水解轉(zhuǎn)化為游離態(tài)。作為一類親脂性的營(yíng)養(yǎng)素,被吸收的葉黃素和玉米黃質(zhì)通過(guò)與血漿脂蛋白結(jié)合,在淋巴循環(huán)或血液循環(huán)系統(tǒng)中,被轉(zhuǎn)運(yùn)至各組織或靶器官。葉黃素和玉米黃質(zhì)在人體內(nèi)分布廣泛且濃度因組織器官不同而差異很大。肝臟和脾臟是葉黃素的主要儲(chǔ)存器官,但視網(wǎng)膜組織中的濃度最高，為1~3mmolkg,是血清和其他組織的500~1000倍。進(jìn)入機(jī)體的葉黃素以原型或代謝物的形式經(jīng)膽汁分泌或經(jīng)糞便/尿液排泄。1)葉黃素和玉米黃質(zhì)的消化與吸收作為一類親脂性的營(yíng)養(yǎng)素,葉黃素和玉米黃質(zhì)主要以游離形式經(jīng)胃腸道吸收。在食物中也可見(jiàn)葉黃素和玉米黃質(zhì)以酯或與蛋白質(zhì)結(jié)合形成蛋白復(fù)合物,需在水解后轉(zhuǎn)化為游離態(tài)的葉黃素和玉米黃質(zhì),才能被人體腸道消化與吸收。圖3.1闡釋了黃斑色素類胡蘿卜素在體內(nèi)的消化、吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)和分布。在胃內(nèi),從食物基質(zhì)中釋放出來(lái)的葉黃素和玉米黃質(zhì)微粒隨油脂進(jìn)入小腸,隨后在膽汁的乳化作用下與脂肪酸、膽汁酸鹽等形成混合微膠粒,通過(guò)腸粘膜與腸腔之間的不流動(dòng)水層被動(dòng)擴(kuò)散至腸上皮細(xì)胞,摻入由腸上皮細(xì)胞合成的乳糜微粒中,然后進(jìn)入淋巴循環(huán)和血液循環(huán)系統(tǒng)。其被動(dòng)擴(kuò)散的速度主要取決于它們?cè)诨旌衔⒛z粒和腸黏膜上皮細(xì)胞之間濃度梯度差。隨著細(xì)胞內(nèi)局部葉黃素和玉米黃質(zhì)的濃度不斷增加,其跨膜濃度梯度差不斷縮小,它們的吸收速度也隨之降低,直至飽和為止。葉黃素和玉米黃質(zhì)在乳糜微粒中的濃度峰值一般出現(xiàn)在攝入后兩小時(shí)t36o圖3.1黃斑色素類胡蘿卜素的消化、吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)和分布i371(圖中紅點(diǎn)表示黃斑色素類胡蘿卜素:葉黃素和玉米黃質(zhì)) 葉黃素和玉米黃質(zhì)在體內(nèi)的吸收和代謝/101I2)葉黃素和玉米黃質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)與分布當(dāng)葉黃素和玉米黃質(zhì)被吸收后,通過(guò)與血漿脂蛋白結(jié)合而在淋巴循環(huán)或血液循環(huán)系統(tǒng)中轉(zhuǎn)運(yùn)至各組織或靶器官。不同的類胡蘿卜素可通過(guò)極低密度脂蛋白(verylow-densitylipoprotein,VLDL)、低密度脂蛋白(Low-densitylipoproteins,LDL)和高密度脂蛋白(Highdensitylipoproteins,HDL)等脂蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)。不同的血漿脂蛋白結(jié)構(gòu)差異也對(duì)轉(zhuǎn)運(yùn)類胡蘿卜素的類型和轉(zhuǎn)移速率產(chǎn)生重要影響,極性相對(duì)更強(qiáng)的含氧類胡蘿卜素主要通過(guò)HDL、LDL和VLDL轉(zhuǎn)運(yùn)(HDL約占53%,LDL占31%,VLDL占16%),而β-胡蘿卜素、u-胡蘿卜素和番茄紅素等烴類類胡蘿卜素主要由LDL轉(zhuǎn)運(yùn)(LDL占58%~73%,HDL占17%~26%,VLDL占10%~16%)[38o此外,β-乳球蛋白和白蛋白也可作為類胡蘿卜素的非特異轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白39,如圖3.1所示,葉黃素和玉米黃質(zhì)在人體內(nèi)廣泛分布于血清和視網(wǎng)膜、肝臟、脾臟、腎臟、腦及脂肪組織中,但在不同組織器官中濃度差異很大。肝臟和脾臟為葉黃素的主要儲(chǔ)存器官,但視網(wǎng)膜組織中的濃度最高,為1~3mmol/kg,是血清和其他組織濃度的500-1000倍。腎臟中葉黃素含量濃度為0.1~10.4ymolkg,肝臟0.1~2.3mol/kg,脂肪組織約0.23ymollkg2io血液中葉黃素濃度比脂肪組織、肝臟和視網(wǎng)膜中更容易飽和。膳食中減少葉黃素?cái)z入量,則可觀察到血漿中葉黃素濃度逐漸減少;而葉黃素長(zhǎng)期缺乏后,才會(huì)觀察到視網(wǎng)膜黃斑區(qū)黃斑色素的改變i3],因此,血液濃度一般可反映短期內(nèi)葉黃素的攝入情況,而其在脂肪組織、肝臟和視網(wǎng)膜中的濃度可反映葉黃素的長(zhǎng)期攝入狀況。葉黃素和玉米黃質(zhì)是人類血液中含量較高的類胡蘿卜素。Bone等發(fā)現(xiàn)研究對(duì)象血漿葉黃素和玉米黃質(zhì)濃度與膳食攝入量密切相關(guān),研究對(duì)象間約有55%的血漿濃度差異可歸因于膳食中這些類胡蘿卜素的攝入量的不同t40,進(jìn)一步人群干預(yù)研究結(jié)果顯示,隨著干預(yù)時(shí)間延長(zhǎng),血清葉黃素濃度逐漸達(dá)到峰值并不再增加,提示血清葉黃素濃度可能存在閾值[41',kostic等142研究結(jié)果顯示,血清葉黃素濃度在干預(yù)后16小時(shí)達(dá)到最大峰值i43,半衰期為70.6~80.5小時(shí),并于口服給藥后440小時(shí)恢復(fù)至基線水平[431;而近期一項(xiàng)在我國(guó)健康人群中的研究觀察到單次口服葉黃素后120小時(shí)血漿葉黃素濃度即恢復(fù)到基線水平[42]。如前所述,視網(wǎng)膜黃斑區(qū)黃斑色素濃度是血清、腎臟等組織器官濃度的500倍~1000倍,提示在視網(wǎng)膜黃斑區(qū)可能存在某些組織特異性葉黃素/玉米黃質(zhì)結(jié)合蛋白(xanthophyll-bindingprotein,XBP)，促進(jìn)其在中央凹區(qū)域的特異性分布和穩(wěn)定性[44i45已有研究顯示,存在于中心凹軸突層的微管蛋白(Tubulin)和位于視網(wǎng)膜色素上皮Henle纖維層的谷胱甘肽s-轉(zhuǎn)移酶(GSTP1)可能分別與葉黃素和玉米黃質(zhì)的運(yùn)輸、沉積和固定有關(guān)(40),有研究顯示GSTP1基因多態(tài)性會(huì)影響其在晶狀體的酶活性,與皮質(zhì)性白內(nèi)障的罹患風(fēng)險(xiǎn)改變相關(guān)i47o3)葉黃素和玉米黃質(zhì)的代謝與排泄葉黃素進(jìn)入機(jī)體內(nèi)后,其分子結(jié)構(gòu)上的C-3'和C69位發(fā)生氧化脫氫,生成二種異構(gòu)體;轉(zhuǎn)運(yùn)至視網(wǎng)膜后,可在光化學(xué)作用下,轉(zhuǎn)變成(3R,3,R,6'R)-順式葉黃素和(3R,3'S,6'R)-順式葉黃素,也可通過(guò)氧化還原途徑轉(zhuǎn)變形成內(nèi)消旋玉米黃質(zhì)i2。目前認(rèn)為人眼視網(wǎng)膜黃斑色素中存在的大量?jī)?nèi)消旋玉米黃質(zhì)即是葉黃素在還原過(guò)程中形成的代謝產(chǎn)物。進(jìn)入機(jī)體的葉黃素以原型或代謝物的形式經(jīng)膽汁分泌或經(jīng)糞便排泄。隨著葉黃素?cái)z入量的增加,糞便中葉黃素濃度也隨之增加。沒(méi)有與乳糜微粒結(jié)合的葉黃素,將會(huì)在腸道內(nèi)形成脫氫葉黃素,伴隨腸黏膜上皮細(xì)胞流動(dòng)而隨糞便從腸道排出。葉黃素還可少量通過(guò)皮脂腺、汗液、皮膚角化等方式排出[2)。111/食物中葉黃素和玉米黃質(zhì)生物利用度的影響因素?cái)z入的食物中葉黃素和玉米黃質(zhì)的吸收和利攝入的食物中葉黃素和玉米黃質(zhì)的吸收和利用率不僅受葉黃素和玉米黃質(zhì)的存在形式影響,同時(shí)食品載體基質(zhì)及加工處理方法、膳食中其他營(yíng)養(yǎng)素成分均會(huì)影響其生物利用率。此外,年齡、性別、體質(zhì)指數(shù)(BodyMassIndex,BMI)、吸煙、飲酒及機(jī)體疾病狀況(如脂質(zhì)消化不良、肝腎疾病、腸道疾病)等個(gè)體因素也會(huì)影響葉黃素和玉米黃質(zhì)的吸收和利用[48o1)葉黃素和玉米黃質(zhì)的攝入形式自然界植物體中葉黃素和玉米黃質(zhì)主要以游離態(tài)形式存在,也可以與脂肪酸酯化后以酯的形式存在。自然界植物體中葉黃素和玉米黃質(zhì)主要以游離態(tài)形式存在,也可以與脂肪酸酯化后以酯的形式存在。提取得到的葉黃素脂肪酸酯可在堿性條件下皂解后得到游離態(tài)晶體。游離態(tài)葉黃素對(duì)熱極不穩(wěn)定,而葉黃素的羥基與脂肪酸酯化后,可顯著提高其對(duì)光和熱的穩(wěn)定性,這也是葉黃素和玉米黃質(zhì)補(bǔ)充劑多采用葉黃素酯形式的重要原因。食品級(jí)和保健食品中用的原料是從萬(wàn)壽菊花中制成的游離或結(jié)合(與長(zhǎng)鏈脂肪酸酯化)形式的葉黃素/玉米黃質(zhì)(49],葉黃素脂肪酸酯進(jìn)入機(jī)體后首先在脂肪酶作用下水解為游離葉黃素,才能進(jìn)入血液被人體吸收i50,伴隨食品加工科技的發(fā)展,利用包埋技術(shù)提高穩(wěn)定性,控制遞送、釋放,進(jìn)而提高其生物利用度已成為一種可行的方式。常用的葉黃素包埋系統(tǒng)有脂質(zhì)體、納米顆粒、乳液、微膠囊[5io目前關(guān)于游離葉黃素和葉黃素酯補(bǔ)充對(duì)人體血清葉黃素濃度和目前關(guān)于游離葉黃素和葉黃素酯補(bǔ)充對(duì)人體血清葉黃素濃度和MPOD水平研究結(jié)果不一。Bowen等I521對(duì)健康受試者進(jìn)行葉黃素酯和未酯化葉黃素制劑(0.5mol/kg-bw或0.67molkg-bw)的補(bǔ)充干預(yù)實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)葉黃素酯制劑組攝入后血清葉黃素408小時(shí)內(nèi)的平均曲線下面積(Areaunderthecurve,AUC)比未酯化葉黃素制劑有所提高;而Norkus等I53報(bào)道,與27mgd(相當(dāng)于13.5mgd游離葉黃素)葉黃素酯補(bǔ)充相比,血清葉黃素對(duì)12.2mgd游離葉黃素補(bǔ)充的反應(yīng)更高,較之葉黃素酯提高了17%的AUC。之后,yoshizako等I54報(bào)道,游離型葉黃素(10mg/d)與葉黃素酯(20mg/d)干預(yù)后血清葉黃素濃度及MPOD值均升高,但未發(fā)現(xiàn)不同劑型干預(yù)效果的組間差異。因此,游離葉黃素或葉黃素酯的作用差異還有待通過(guò)更多設(shè)計(jì)精良的臨床試驗(yàn)進(jìn)行更細(xì)致的研究。2)食品的加工處理方式葉黃素的吸收和利用率與食品加工狀態(tài)、細(xì)胞結(jié)構(gòu)的破壞程度密切相關(guān)。在食物原料中,葉黃素被包埋在細(xì)胞結(jié)構(gòu)中,并與蛋白質(zhì)結(jié)合,因此破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)的加工方式、烹飪方式均能改善其生物利用率。磨制、發(fā)酵或和輕微加熱的食品加工方式可提高葉黃素生物利用率,這可能與它們破壞了植物組織的細(xì)胞壁,松散了類胡蘿卜素-蛋白質(zhì)復(fù)合體的結(jié)構(gòu)有關(guān) 55ocastenmiller等I561研究了切碎、酶解的食品加工方式對(duì)菠菜中葉黃素相對(duì)生物利用率的影響,并將其與萬(wàn)壽菊提取物葉黃素補(bǔ)充劑相比較。結(jié)果顯示菠菜中葉黃素的相對(duì)生物利用率為45%~55%,其中全葉片形式攝入菠菜的葉黃素生物利用率最低,而用酶解處理的生物利用率最高。此外,食物中葉黃素的生物利用率會(huì)受食物顆粒大小的影響。因此,提高咀嚼程度、胃活動(dòng)能力以及消化酶的消化效率會(huì)增加葉黃素的釋放效率,從而有利于葉黃素的消化和吸收。通過(guò)攝入強(qiáng)化了葉黃素和玉米黃質(zhì)的食品或膳食補(bǔ)充劑,是在膳食攝入基礎(chǔ)之上提高其攝入量的一種有效方式。然而葉黃素的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,易發(fā)生異構(gòu)化、降解和氧化,將含有葉黃素的食物暴露于油炸、烘烤等烹飪條件下,將顯著降低葉黃素含量和活性I57,58]。目前在食品、藥物領(lǐng)域已經(jīng)開展了使用遞送系統(tǒng)(例如脂質(zhì)體、納米顆粒、乳液、微膠囊等包埋)運(yùn)載葉黃素的研究51,例如,Evans等I59I采用水溶性淀粉基微膠囊包裹葉黃素和玉米黃質(zhì)形成微米級(jí)顆粒,可有效提升其生物利用度。然而,現(xiàn)有關(guān)于葉黃素在各種運(yùn)載體系中消化吸收和代謝機(jī)制研究較少,未來(lái)有待進(jìn)一步研究不同運(yùn)載體系對(duì)葉黃素吸收代謝的作用5io 食物中葉黃素和玉米黃質(zhì)生物利用度的影響因素/12I3)與其他營(yíng)養(yǎng)素間的作用膳食中其他類胡蘿卜素、脂肪,以及維生素、膳食纖維、蛋白質(zhì)等因素可能會(huì)影響葉黃素的生不同類胡蘿卜素在吸收過(guò)程中可能處于相互競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)系。人體試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)葉黃素和玉米黃質(zhì)與β-胡蘿卜素混合攝入時(shí),其吸收利用率會(huì)互相受到影響。短期人體干預(yù)研究發(fā)現(xiàn)同時(shí)補(bǔ)充β-胡蘿卜素會(huì)降低葉黃素的吸收率,較之單獨(dú)補(bǔ)充葉黃素,血清中葉黃素濃度下降40%i43oTyssandier等進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)葉黃素、番茄紅素和β-胡蘿卜素在補(bǔ)充后進(jìn)入乳糜微粒時(shí)相互間存在著競(jìng)爭(zhēng)抑制現(xiàn)象,但對(duì)血漿各種類胡蘿卜素濃度并無(wú)顯著影響too長(zhǎng)期攝入高劑量葉黃素和其他類胡蘿卜素后,它們間相互作用關(guān)系仍需進(jìn)一步探討。.Ma等一項(xiàng)為期12周的干預(yù)研究發(fā)現(xiàn),每天給予受試對(duì)象6mg或12mg葉黃素,血清葉黃素在第1周即顯著提升,隨后于第9周達(dá)到濃度峰值,且并未見(jiàn)對(duì)β-胡蘿卜素濃度造成顯著影響;在干預(yù)停止后6周,血清葉黃素下降到干預(yù)前水平61,而Albanes等指出長(zhǎng)期食用β-胡蘿卜素補(bǔ)充劑會(huì)明顯降低血清中的葉黃素濃度i2,因此,由于可能存在的吸收競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制,建議補(bǔ)充類胡蘿卜素時(shí)分開進(jìn)行。葉黃素和玉米黃質(zhì)的生物利用率與膳食脂肪攝入量密切相關(guān)。脂肪經(jīng)胰酶和膽鹽作用形成膠粒,葉黃素和玉米黃質(zhì)溶于其中而被一同吸收。同時(shí),脂肪可刺激膽汁分泌,促進(jìn)脂肪乳化,還會(huì)誘導(dǎo)酯酶或脂肪酶的形成和功能發(fā)揮,從而增進(jìn)葉黃素和玉米黃質(zhì)的吸收效率。研究顯示,葉黃素伴隨膳食高脂攝入可顯著提升血漿葉黃素濃度達(dá)207%,而低脂膳食提升血漿葉黃素濃度88%3o進(jìn)一步的研究提示,膳食n-3長(zhǎng)鏈多不飽和脂肪酸特別是二十二碳六烯酸(Docosahexenoicacid,DHA)的攝入量,是影響血漿葉黃素水平與MPOD之間相關(guān)性的關(guān)鍵因素,DHA可能通過(guò)誘導(dǎo)脂蛋白譜變化來(lái)加強(qiáng)葉黃素向黃斑的轉(zhuǎn)運(yùn)和吸收,提高葉黃素的生物利用率(e4o因此,適量的膳食脂肪攝入有助于葉黃素和玉米黃質(zhì)的吸收利用。有研究發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)、維生素E及維生素C聯(lián)合攝入可促進(jìn)葉黃素的吸收5。同時(shí),膳食中黑胡椒、辣椒、姜等香料可改變腸道的超微結(jié)構(gòu)和通透性,也可起到促進(jìn)葉黃素吸收的作用i膳食攝入大量膳食纖維、結(jié)合膽固醇的樹脂會(huì)影響人體對(duì)葉黃素的吸收利用率,可溶性膳食纖維果膠的抑制作用要大于纖維素、葉黃素的吸收利用率,可溶性膳食纖維果膠的抑制作用要大于纖維素、瓊脂及谷物糠麩等不可溶性膳食纖維的作用i7o個(gè)體因素也會(huì)影響葉黃素和玉米黃質(zhì)的吸收和利用,包括年齡、性別、BMI、吸煙、飲酒及機(jī)體疾病狀況(如脂質(zhì)消化不良、肝腎疾病、腸道疾病)等48,葉黃素生物利用度在個(gè)體間存在變異性,與單核苷酸多態(tài)性(single-nucleotidepolymor-phisms,SNPs)的組合相關(guān),而這些SNPs受到遺傳背景的影響t8o113/葉黃素和玉米黃質(zhì)的生理功能視網(wǎng)膜中央凹及其周圍直徑5mm~6mm的有一圓形色素性區(qū)域,因富含黃斑色素被稱為視網(wǎng)膜黃斑,具有維持中心視覺(jué)和細(xì)微視覺(jué)的功能。作為構(gòu)成視網(wǎng)膜黃斑區(qū)色素的主要成分,葉黃素和玉米黃質(zhì)可通過(guò)抗氧化、濾過(guò)藍(lán)光和提高視覺(jué)系統(tǒng)信號(hào)傳導(dǎo)等機(jī)制起到保護(hù)視功能的作用,并可能降低其他慢性病的風(fēng)險(xiǎn)。1)構(gòu)成黃斑色素的重要成分視網(wǎng)膜中央凹及其周圍直徑5mm6mm的圓形區(qū)域?yàn)橐簧匦詤^(qū)域,因富含黃斑色素而得名,故被稱為視網(wǎng)膜黃斑。黃斑區(qū)為視網(wǎng)膜上視錐細(xì)胞最密集的區(qū)域,能形成敏銳視覺(jué)。黃斑區(qū)一旦受損將失去中心視覺(jué)和細(xì)微視覺(jué)功能。wald于1945年指出,人類視網(wǎng)膜黃斑色素可能為一種類胡蘿卜素[9)。1985年，Bone等證實(shí)了人類黃斑色素為葉黃素和玉米黃質(zhì)t7oo實(shí)驗(yàn)室研究已經(jīng)確定了葉黃素和玉米黃質(zhì)及其各種代謝物,例如存在于視網(wǎng)膜和晶狀體中的內(nèi)消旋玉米黃質(zhì)、3,-氧化葉黃素、3'-羥基胡蘿卜烯-3-酮、胡蘿卜烯二酮等i71。在角膜和鞏膜中僅鑒定出微量的類胡蘿卜素色素,唯一不含類胡蘿卜素的眼組織是玻璃體9。葉黃素和玉米黃質(zhì)的濃度高峰集中在視網(wǎng)膜黃斑中心凹,且從黃斑中心凹到視網(wǎng)膜周邊部呈離心性降低,在離中心凹外1.2mm~1.5mm處光學(xué)上已檢測(cè)不到。隨著離心率的增加,玉米黃質(zhì)的降低幅度比葉黃素更為顯著。視網(wǎng)膜黃斑中心凹的黃斑色素以玉米黃質(zhì)為主,葉黃素與玉米黃質(zhì)濃度比為1:2.4;周邊部視網(wǎng)膜的主要類胡蘿卜素則以葉黃素為主,葉黃素與玉米黃質(zhì)濃度在旁中心凹比為2:1i72o在黃斑區(qū),葉黃素與玉米黃質(zhì)濃度比的改變恰好與視桿細(xì)胞與視錐細(xì)胞數(shù)量比的變化趨勢(shì)一致,提示葉黃素和玉米黃質(zhì)濃度可能分別反映了視桿細(xì)胞和視錐細(xì)胞數(shù)量。在黃斑區(qū)不同縱切面上,葉黃素和玉米黃質(zhì)在視桿細(xì)胞外節(jié)膜中濃度最高,在中間神經(jīng)元中也有較高濃度,這剛好與視網(wǎng)膜中多不飽和脂肪酸濃度分布一致,米黃質(zhì)在視桿細(xì)胞外節(jié)膜中濃度最高,在中間神經(jīng)元中也有較高濃度,這剛好與視網(wǎng)膜中多不飽和脂肪酸濃度分布一致,提示葉黃素和玉米黃質(zhì)可能通過(guò)保護(hù)多不飽和脂肪酸,發(fā)揮抗脂質(zhì)過(guò)氧化的作用。玻璃體341玻璃體34L+Z未檢測(cè)到黃斑L+z=33mg12虹膜L+z=5mg黃斑L+z=33mg122晶狀體L+z=2mg8 2晶狀體L+z=2mg8 黃斑脈絡(luò)膜L+z=1mg米6米角膜L+Z=微量角膜L+Z=微量。。周邊脈絡(luò)膜L+z=21mg周邊視網(wǎng)膜其他=22mgL+z=65mg睫狀體L+z=18mg睫狀體L+z=18mg其他=23mg●鞏膜鞏膜155055L+Z=微量155055L+Z=微量mm離心率mm圖5圖5.1a.眼睛不同部位的黃斑色素水平i7i;b.黃斑色素濃度及葉黃素與玉米黃質(zhì)比例在人眼視網(wǎng)膜不同偏心率的曲線圖。黃斑色素濃度曲線圖(橙線),葉黃素與玉米黃質(zhì)比例曲線圖(藍(lán)線)73成人個(gè)體間黃斑色素含量存在很大的差異，最高為460nm波長(zhǎng)下1.5光密度單位(D.U.,透光率3%),最低已接近OD.U.(透光率100%)。血漿中葉黃素和玉米黃質(zhì)濃度與膳食中葉黃素和玉米黃質(zhì)的攝入量,以及與黃斑色素密度之間均存在顯著正相關(guān),研究對(duì)象30%的黃斑密度差異可以歸因于血漿中葉黃素和玉米黃質(zhì)的濃度的不同i40I,嬰兒出生后最初幾個(gè) 葉黃素和玉米黃質(zhì)的生理功能/14月內(nèi)的食物僅限于母乳或嬰兒配方奶,因此母乳或嬰兒配方奶中葉黃素和玉米黃質(zhì)含量對(duì)嬰兒黃斑色素積累及視網(wǎng)膜發(fā)育將產(chǎn)生重要影響。2)抗氧化作用在視覺(jué)形成過(guò)程中,視網(wǎng)膜暴露于高強(qiáng)度高能量光線環(huán)境中,這些高能光線為自由基形成的重要外部促進(jìn)條件;視網(wǎng)膜中密集的血管分布使視網(wǎng)膜內(nèi)代謝旺盛,氧化還原反應(yīng)活躍,保持較高的氧氣濃度;同時(shí),視網(wǎng)膜內(nèi)含有大量的長(zhǎng)鏈不飽和脂肪酸等易氧化底物。這種環(huán)境極易生成單線態(tài)氧自由基,自由基又可與不飽和脂類反應(yīng),引發(fā)脂質(zhì)過(guò)氧化鏈?zhǔn)椒磻?yīng),大量產(chǎn)生脂質(zhì)過(guò)氧化物。因此,視網(wǎng)膜比其它組織更易受到氧化損傷。而葉黃素和玉米黃質(zhì)分子中碳鏈兩端分別為含羥基基團(tuán)的親水端和含長(zhǎng)碳鏈的疏水端,疏水長(zhǎng)碳鏈在細(xì)胞膜上埋于磷脂分子層中,而親水性的羥基留在膜兩側(cè),這種定位特征可使葉黃素和玉米黃質(zhì)最大程度與極易氧化的細(xì)胞膜脂質(zhì)結(jié)合,有效地抑制脂類的氧化,避免了自由基繼發(fā)性損害,可減少視網(wǎng)膜色素脂質(zhì)代謝產(chǎn)物的形成,減輕這些氧化代謝產(chǎn)物對(duì)視網(wǎng)膜的毒害作用。斷自由基鏈反應(yīng),可有效地清除視網(wǎng)膜代謝過(guò)程中產(chǎn)生的自由基,發(fā)揮抗氧化作用。同時(shí)葉黃素和玉米黃質(zhì)能有效地猝滅單線態(tài)氧·使單線態(tài)氧恢復(fù)為基態(tài)·鄉(xiāng)余的能量以熱量形式釋74·由于能量轉(zhuǎn)移后葉黃素分子仍保持不變·因此這過(guò)程可不斷重復(fù)。靈長(zhǎng)類動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,采用藍(lán)光激光誘導(dǎo)恒河猴眼部發(fā)生的視網(wǎng)膜光化學(xué)損傷,在飼喂缺乏葉黃素和玉米黃質(zhì)飼料長(zhǎng)大的恒河猴中發(fā)現(xiàn)損傷程度比對(duì)照組更加嚴(yán)重,而在給予補(bǔ)充葉黃素和玉米黃質(zhì)后,其損傷程度顯著輕于未補(bǔ)充組t75l。光有害藍(lán)光有害藍(lán)光2黃斑色素類黃斑色素類胡蘿卜素2LOOH過(guò)濾光2ROS圖5.2葉黃素的抗氧化作用和濾過(guò)藍(lán)光作用ii115/葉黃素和玉米黃質(zhì)的生理功能此外,葉黃素和玉米黃質(zhì)的羥基亦可在體內(nèi)被氧化成活性羰基,起到還原作用此外,葉黃素和玉米黃質(zhì)的羥基亦可在體內(nèi)被氧化成活性羰基,起到還原作用。如第一章所述,葉黃素分子結(jié)構(gòu)中的s-紫羅酮環(huán)上的羥基可與環(huán)雙鍵形成烯丙基結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)比β-紫羅酮環(huán)更易于被氧化。人群研究顯示,健康成人每天口服20mg葉黃素一個(gè)月后,機(jī)體總超氧化物歧化酶活性增高,脂質(zhì)氧化產(chǎn)物丙二醛含量下降,外周血淋巴細(xì)胞DNA氧化損傷水平顯著低于對(duì)照人群17pi。因此,補(bǔ)充葉黃素可能對(duì)氧化應(yīng)激引起的人體炎癥相關(guān)性疾病,如視網(wǎng)膜病變、心血管疾病、皮膚損傷、結(jié)腸疾病以及肝損傷等具有一定的預(yù)防和改善作用77。3)濾過(guò)藍(lán)光和提高視覺(jué)系統(tǒng)信號(hào)傳導(dǎo)光線對(duì)視網(wǎng)膜的損傷取決于光線的波長(zhǎng)、強(qiáng)度和照射時(shí)間等因光線對(duì)視網(wǎng)膜的損傷取決于光線的波長(zhǎng)、強(qiáng)度和照射時(shí)間等因素。在眼睛接觸的所有光線中,近紫外光及波長(zhǎng)較短的可見(jiàn)光(400~500nm)照射對(duì)視網(wǎng)膜的損傷作用尤其顯著。它不引起明顯的溫度升高,而是引起連鎖的有害化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致細(xì)胞結(jié)構(gòu)破壞。其中,440nm的藍(lán)光是可見(jiàn)光中對(duì)視網(wǎng)膜損傷力最大的光波i78o流行病學(xué)和實(shí)驗(yàn)研究的證據(jù)表明,藍(lán)光暴露累積可能會(huì)對(duì)眼睛造成短期和長(zhǎng)期影響,包括視力模糊、視覺(jué)疲勞、視網(wǎng)膜損傷、視力下降和與年齡相關(guān)的眼部疾病i79。除了對(duì)眼睛結(jié)構(gòu),包括視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞和光感受器細(xì)胞造成損傷之外,藍(lán)光還會(huì)影響戶外的視覺(jué)辨別力和視野范圍,并的波譜范圍,故能有效地吸收,過(guò)濾高能量的藍(lán)光73o它們主要富集在由許多光感受器神經(jīng)軸突組成的Henle纖維細(xì)胞層中,而這些神經(jīng)軸突覆蓋在光感受器上。因此,葉黃素和玉米黃質(zhì)可在人眼視網(wǎng)膜內(nèi)部形成有效的藍(lán)光過(guò)濾器,發(fā)揮"防曬霜"樣的功能,降低藍(lán)光到達(dá)光感受器及視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞和下部的脈絡(luò)膜血管層的幾率,從而有效減少了視網(wǎng)膜的氧化壓力,及光化學(xué)產(chǎn)物介導(dǎo)的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)造成的氧化損傷和調(diào)亡的發(fā)生。已有研究發(fā)現(xiàn)這些黃斑色素可過(guò)濾在眼組織傳輸?shù)乃{(lán)光約40%I8io玉米黃質(zhì)波長(zhǎng)(nm)c光吸收更低的能量由角膜晶狀體過(guò)濾SC圖5玉米黃質(zhì)波長(zhǎng)(nm)c光吸收更低的能量由角膜晶狀體過(guò)濾SC圖5.3葉黃素(深藍(lán)色)和玉米黃質(zhì)(淺藍(lán)色)的吸收光譜8ol 葉黃素和玉米黃質(zhì)的生理功能/161I黃斑色素的另一個(gè)非常重要的特性是抑制像差并提高所看到物體的對(duì)比敏感度(contrastsensitivity,Cs)。當(dāng)不同波長(zhǎng)的光折射時(shí),常常產(chǎn)生大量帶有有色條紋的光學(xué)重疊圖象,降低圖像清晰度,形成了光學(xué)系統(tǒng)的色差。葉黃素和玉米黃質(zhì)可通過(guò)減少眩光障礙、光散射和色差的不利影響,從而優(yōu)化對(duì)比敏感度,發(fā)揮改善視覺(jué)圖像清晰度的作用t82io此外,葉黃素和玉米黃質(zhì)還可通過(guò)改善光感受器細(xì)胞間隙連接的通信功能,提高視覺(jué)系統(tǒng)的信號(hào)傳導(dǎo),發(fā)揮改善視覺(jué)功能的作用。增加葉黃素?cái)z入可以通過(guò)上調(diào)間隙連接蛋白,誘導(dǎo)縫隙連接通信和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的調(diào)節(jié),增加連接細(xì)胞間信號(hào)化合物的轉(zhuǎn)移,可有效逆轉(zhuǎn)神經(jīng)細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)減退引起的視功能退化t83i4)降低某些慢性病發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)葉黃素可通過(guò)抗氧化作用抑制LDL-C的脂質(zhì)過(guò)氧化,從而延緩動(dòng)脈斑塊的形成,預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化及其他動(dòng)脈性心血管疾病發(fā)生的概率。流行病學(xué)研究顯示,頸動(dòng)脈主干道血管中層內(nèi)膜厚度的變化與血清葉黃素含量成反比,膳食葉黃素的攝入量、血清中或脂肪組織中葉黃素的水平與心血管疾病發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)呈負(fù)相關(guān)。Ric-coino等的研究發(fā)現(xiàn)膳食補(bǔ)充葉黃素可改善內(nèi)皮細(xì)胞的炎癥反應(yīng)和氧化應(yīng)激,延緩動(dòng)脈粥樣硬化的形成s5i葉黃素抑制腫瘤的機(jī)制主要包括抗氧化活性、免疫活性調(diào)節(jié)、抑制腫瘤血管增生和細(xì)胞的增殖等。體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明葉黃素在降低癌癥發(fā)生方面可能具有某些器官特異性作用,如肝臟、結(jié)腸等,但能否在人類癌癥預(yù)防中取得突出的效果還需進(jìn)一步檢驗(yàn)I5,本報(bào)告第七章中匯總了膳食攝入和機(jī)體循環(huán)葉黃素玉米黃質(zhì)水平與乳腺癌、胃腸癌和膀胱癌等癌癥的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的流行病學(xué)研究結(jié)果。近年來(lái)有報(bào)道葉黃素是大腦認(rèn)知與記憶區(qū)域內(nèi)最主要的類胡蘿卜素,大腦中的葉黃素水平與認(rèn)知功能相關(guān)。前瞻性隊(duì)列研究發(fā)現(xiàn)富含葉黃素的深綠色蔬菜攝入量與認(rèn)知功能減退負(fù)相關(guān);在阿爾茨海默病(Alzheimer'sdisease,AD)重度患者中開展的觀察性研究發(fā)現(xiàn)其血清葉黃素水平顯著低于輕度患者和健康志愿者,細(xì)微精神狀態(tài)檢查評(píng)分較低者其血清葉黃素水平也相對(duì)較低。但葉黃素在認(rèn)知功能中的作用有待進(jìn)一步探索5。l17/葉黃素和玉米黃質(zhì)與視覺(jué)健康的人群研究許多觀察性和人群干預(yù)試驗(yàn)已針對(duì)葉黃素和玉米黃質(zhì)對(duì)視覺(jué)健康的作用進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)提升葉黃素和玉米黃質(zhì)水平可能與改善視網(wǎng)膜黃斑色素密度與視覺(jué)功能、降低年齡相關(guān)性黃斑病變(age-relatedmaculardegeneration,AMD)、年齡相關(guān)性白內(nèi)障(age-relatedcataract,ARC)等多種眼部疾病的發(fā)生發(fā)展風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)。1)視覺(jué)系統(tǒng)常見(jiàn)健康問(wèn)題及危害視覺(jué)系統(tǒng)是視覺(jué)功能的物質(zhì)基礎(chǔ),主要包括眼球、視神經(jīng)及連接大腦中不同結(jié)構(gòu)的視路,其組成類似于一臺(tái)精密且復(fù)雜的相機(jī)。外界光線經(jīng)角膜,由瞳孔進(jìn)入眼球內(nèi)部,再經(jīng)過(guò)晶狀體和玻璃體等屈光介質(zhì),在視網(wǎng)膜上形成物像。物像刺激視網(wǎng)膜黃斑中央凹的光感受器細(xì)胞,使其產(chǎn)生與視覺(jué)有關(guān)的信息,并由視神經(jīng)傳導(dǎo)到大腦皮質(zhì)的視覺(jué)中樞,形成視覺(jué)。視網(wǎng)膜是產(chǎn)生視覺(jué)的重要組織結(jié)構(gòu)。光線只有到達(dá)功能正常的視網(wǎng)膜,才能形成視覺(jué)圖像;光線過(guò)弱或過(guò)強(qiáng),都無(wú)法形成清晰的視覺(jué)圖像。如果光線強(qiáng)度、光照時(shí)間超過(guò)視網(wǎng)膜承受力,將造成視網(wǎng)膜的損傷,引起視力障礙的發(fā)生。圖6.1視覺(jué)形成過(guò)程I84目前,全球約有22億人受到視力損傷的影響,其中失明和明顯視力障礙者人數(shù)分別高達(dá)3600萬(wàn)人和2.16億人i74·85io視力障礙可發(fā)生在任何年齡段,嚴(yán)重影響患者的正常生活。同時(shí),由視力障礙帶來(lái)的直接和間接經(jīng)濟(jì)損失對(duì)全球衛(wèi)生工作也構(gòu)成了巨大挑戰(zhàn),已成為一個(gè)重要的公共衛(wèi)生問(wèn)題。世界衛(wèi)生組織(worldHealthorganization,WHO)預(yù)測(cè)表圖6.1視覺(jué)形成過(guò)程I84引起視覺(jué)損傷的主要病因包括未矯正的屈光不圖6.22019年全球失明和視力障礙的傷殘調(diào)整壽命年(DisabilityAdjustedLifeyears,DALYs)的健康負(fù)擔(dān)圖t87正、白內(nèi)障、年齡相關(guān)性黃斑變性(age-relatedmaculardegeneration,AMD)、糖尿病視網(wǎng)膜病變(diabeticretinopathy,DR)等。其中,未矯正的屈光不正及年齡相關(guān)性白內(nèi)障(age-relatedcataract,ARC)是中低收入國(guó)家和地區(qū)人群視覺(jué)損傷的主要病因,圖6.22019年全球失明和視力障礙的傷殘調(diào)整壽命年(DisabilityAdjustedLifeyears,DALYs)的健康負(fù)擔(dān)圖t87膜病變等為主的眼病188i根據(jù)2019年全球疾病負(fù)擔(dān)(GlobalBurdenofDisease,GBD)數(shù)據(jù),我國(guó)已成為失明和視力障礙疾病負(fù)擔(dān)最嚴(yán)重的國(guó)家之一,僅次于印度i87(圖6.2)。國(guó)家衛(wèi)生健康委于2022年印發(fā)的《"十四五"全國(guó)眼健康規(guī)劃(2021-2025年)》中提出關(guān)注兒童青少年、老年人兩個(gè)重點(diǎn)人群,聚焦近視等屈光不正、白內(nèi)障、眼底病、青光眼、角膜盲等重點(diǎn)眼病,提高重點(diǎn)人群眼健康水平,將持續(xù)推進(jìn)兒童青少年近視防控,及提升在老年人群中的白內(nèi)障復(fù)明水平、提高眼底病、青光眼等眼病的早診早治能力,提高角膜盲救治能力及提升其他眼病的防治水平(88o 葉黃素和玉米黃質(zhì)與視覺(jué)健康的人群研究/18II年齡相關(guān)性黃斑病變(AMD)是一種多發(fā)于50歲以上人群視網(wǎng)膜黃斑區(qū)的退行性病變,是55歲以上人群最常見(jiàn)的致盲原因。盲原因。依照國(guó)際診斷標(biāo)準(zhǔn),AMD主要分為早期和晚期180),早期AMD以眼底病理表現(xiàn)為主,通常沒(méi)有明顯的視力損害;晚期AMD可分為干性AMD和濕性AMD,導(dǎo)致中心視力顯著下降甚至喪失。目前,全球約有5萬(wàn)人罹患AMD,其中140萬(wàn)患者出現(xiàn)嚴(yán)重視力損害,預(yù)計(jì)未來(lái)二十年其發(fā)病率將上升50%i9O91)。我國(guó)2020年AMD患者達(dá)3123萬(wàn),預(yù)計(jì)到2050年將上升至5519萬(wàn)t85隨著我國(guó)人口平均壽命的延長(zhǎng)及人口年齡老化加速,AMD將成為危害我國(guó)中老年人群健康的重要公共衛(wèi)生問(wèn)題。迄今為止,臨床上所采取的治療措施(如:激光光凝、手術(shù)、藥物及光動(dòng)力學(xué)治療等)多為對(duì)癥治療以延緩濕性AMD的發(fā)展和視力的進(jìn)一步喪失,而針對(duì)干性AMD和早期AMD尚無(wú)行之有效的治療方法。晶狀體處在眼內(nèi)液體環(huán)境中,在環(huán)境和自身等因素的作用下破壞晶狀體正常的組織結(jié)構(gòu)而使其出現(xiàn)混濁,導(dǎo)致白內(nèi)障的發(fā)生。年齡相關(guān)性白內(nèi)障(age-relatedcataract,ARC)是白內(nèi)障最主要的一類,已成為導(dǎo)致老年人群視力損害和失明發(fā)生的首要病因。根據(jù)晶狀體開始出現(xiàn)混濁的部位,ARC可分為皮質(zhì)性、核性及后囊下性等三種類型。國(guó)際防盲協(xié)會(huì)和世界衛(wèi)生組織報(bào)告顯示,2020年全球因ARC導(dǎo)致的中度或重度視力障礙患者達(dá)8348萬(wàn)人,其中ARC導(dǎo)致的失明約占全球失明總數(shù)的39.55%92,與其他地區(qū)相比,亞洲地區(qū)是ARC導(dǎo)致相關(guān)失明占比最大的地區(qū)(41.82%)，且預(yù)計(jì)未來(lái)ARC患病人數(shù)將以較快速度增長(zhǎng)。截至2020年,我國(guó)成人ARC患者數(shù)量高達(dá)1.3億,其中60歲以上人群ARC患病率達(dá)80%93;預(yù)計(jì)到2050年,ARC患病人數(shù)將超過(guò)2.4億94)。目前針對(duì)ARC多以手術(shù)治療,我國(guó)2019年因白內(nèi)障手術(shù)支出已達(dá)到208億元,ARC給患者家庭和社會(huì)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)93o色素性視網(wǎng)膜炎(retinitispigmentosa,RP)是一組以進(jìn)行性感光細(xì)胞及色素上皮功能喪失為共同表現(xiàn)的遺傳性視網(wǎng)膜變性疾病,是眼底病致盲的重要原因之一。該病的主要臨床特征包括夜盲、進(jìn)行性視野缺損、中心視力下降,最終可致患者失明。迄今為止,尚無(wú)針對(duì)RP行之有效的治療方法。葉黃素和玉米黃質(zhì)補(bǔ)充可能對(duì)RP患者具有改善視功能和減緩疾病進(jìn)展的潛在作用,包括減少感光細(xì)胞發(fā)生變性風(fēng)險(xiǎn)和提高其存活率95以及通過(guò)緩解內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激減緩光感受器退化和凋亡的此外,隨著人們生活方式的改變,暴露于視覺(jué)損傷環(huán)境的概率大大增加。商場(chǎng)、酒店等建筑裝修使用了大面積玻璃幕墻、釉面磚墻及磨光大理石,其反射系數(shù)遠(yuǎn)超人眼視網(wǎng)膜所能承受的生理適應(yīng)范圍。商場(chǎng)、酒店采用的大量霓虹燈、廣告燈及彩色燈等人工光源,這些光源也極易對(duì)人眼造成傷害。此外,計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)、平板電腦等視屏類電子產(chǎn)品使用率不斷上升,這些電子產(chǎn)品在給人類帶來(lái)方便快捷的同時(shí),也成為引起視覺(jué)損傷的新危險(xiǎn)因素。2023年一項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果顯示,我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)用戶每日使用手機(jī)3小時(shí)及以上者達(dá)73%97o大部分導(dǎo)致視覺(jué)損傷的眼病是可預(yù)防的。當(dāng)影響視覺(jué)功能健康的危險(xiǎn)因子減少時(shí),早期視覺(jué)損傷可得到不同程度的恢復(fù)。但是造成視覺(jué)損傷的不良行為方式和生活習(xí)慣常自幼形成,如不加以干預(yù),多數(shù)將持續(xù)終生。慢性累積的損傷引起的視覺(jué)系統(tǒng)相關(guān)神經(jīng)細(xì)胞形態(tài)異常和功能紊亂,將導(dǎo)致不可逆的視覺(jué)障礙。本章將針對(duì)以上關(guān)鍵的眼部健康問(wèn)題,重點(diǎn)分述葉黃素和玉米黃質(zhì)在改善視覺(jué)功能、預(yù)防及延緩視覺(jué)系統(tǒng)相關(guān)疾病中的作用。2)葉黃素和玉米黃質(zhì)與黃斑色素密度黃斑色素對(duì)于最佳視覺(jué)性能非常重要,因其具有過(guò)濾藍(lán)光特性,從而能夠減少色差和眩光,因此測(cè)量人體黃斑色素水平具有重要意義iio由于對(duì)視網(wǎng)膜黃斑色素水平的檢測(cè)難以應(yīng)用于活體,而黃斑色素的光學(xué)密度與其對(duì)光的吸收性能及其可用于吸收光波的色素物理量有關(guān),因此測(cè)量黃斑區(qū)光學(xué)密度(macularpigmentopticaldensity,MPOD),即測(cè)量黃斑色素對(duì)藍(lán)光的衰減,可反映其黃斑色素水平。l19/葉黃素和玉米黃質(zhì)與視覺(jué)健康的人群研究信息框6.1黃斑色素密度黃斑色素密度(MPOD)是指黃斑色素對(duì)藍(lán)光衰減的測(cè)量(以密度單位du表示),并可指示黃斑中葉黃素和玉米黃質(zhì)異構(gòu)體的含量。典型的MPOD水平在0-1du之間變化。測(cè)量黃斑色素密度的方法分為主觀測(cè)量法與客觀測(cè)量法;其中,前者包括異色閃爍光度法(heterochromaticflickerphotom-etry,HFP)、動(dòng)態(tài)光度測(cè)量法、顏色匹配法等,后者包括自體熒光成像法(autofluorescenceimaging,AFI)、共振拉曼分光光度法 (resonanceRamanspectrophotometry,RRS)、眼底光譜反射法等。HFP是一種基于閃爍的技術(shù)對(duì)MPOD進(jìn)行心理物理學(xué)測(cè)量的方法。其基本原理是根據(jù)黃斑色素對(duì)光譜的選擇性吸收特點(diǎn),比較藍(lán)光和綠光(參照光)在不同離心率的吸收差異,獲得MPOD水平。眼底自體熒光成像(aultofluorescenceimaging’AFI)是使用共焦掃描激光檢眼鏡或眼底照相機(jī),采集視網(wǎng)膜中心凹及周圍的自體熒光像來(lái)計(jì)算MPOD.7歲以下的兒童由于難以可靠地執(zhí)行心理物理任務(wù),故首選客觀測(cè)量。基于黃斑色素類胡蘿卜素的生理功能及流行病學(xué)研究觀察到的膳食葉黃素和玉米黃質(zhì)攝入對(duì)視覺(jué)健康的積極作用,一些學(xué)者進(jìn)行了膳食和營(yíng)養(yǎng)素補(bǔ)充劑干預(yù)研究,以證明葉黃素和玉米黃質(zhì)補(bǔ)充干預(yù)與MPOD提升之間的因果關(guān)系。Ma等[98報(bào)告了1項(xiàng)包括20項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)研究的薈萃分析,結(jié)果顯示葉黃素、玉米黃質(zhì)和內(nèi)消旋玉米黃質(zhì)可顯著提升健康成人的MPOD水平。wilson等I992021年匯總了46項(xiàng)健康成人通過(guò)膳食和補(bǔ)充劑補(bǔ)充葉黃素和玉米黃質(zhì)的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)結(jié)果,進(jìn)一步評(píng)估了其對(duì)提高M(jìn)POD水平的有效劑量,研究發(fā)現(xiàn)葉黃素和玉米黃質(zhì)干預(yù)總量達(dá)10mg/d持續(xù)三個(gè)月及以上時(shí)可顯著提升MPOD;而葉黃素和玉米黃質(zhì)干預(yù)劑量不足5mgid或僅通過(guò)膳食進(jìn)行補(bǔ)充,則未見(jiàn)顯著影響,也未見(jiàn)添加和未添加內(nèi)消旋玉米黃質(zhì)組間MPOD值的顯著差異。表6.1匯總了黃斑色素類胡蘿卜素補(bǔ)充對(duì)健康受試者(包括熒屏光暴露人群和視疲勞人群)MPOD影響的干預(yù)研究,其中大多數(shù)研究結(jié)果顯示出積極的效果。表6.1評(píng)估葉黃素和玉米黃質(zhì)補(bǔ)充對(duì)健康受試者M(jìn)POD影響的干預(yù)研究T1組MPOD顯著升高C:安慰劑T組MPOD顯著升高T:10/2C:安慰劑T組所有偏心率MPOD均顯著升高T1:0/20T1組MPOD顯著升高C:安慰劑T組MPOD顯著升高T:10/2C:安慰劑T組所有偏心率MPOD均顯著升高T1:0/20C:安慰劑17周T:10/2C:安慰劑Tanito,2012(日本)[o0l健康人群T1:11T2:1113周T1:10/0.08T2:0/10yao,2013(中國(guó))iioi健康人群T1:11T2:1152周T:20/0Hammond,2014(美國(guó))健康人群T:53C:5652周Bovier,2015(美國(guó))103健康人群T1:29T2:25C:15T1和T2組MPOD顯著升高Renzi-Hammond,2017健康人群T:37C:1452周T組MPOD顯著升高M(jìn)achida,2020(日本)iio5健康人群T:27C:3116周T:12/0C:安慰劑T組MPOD顯著升高obanaA,2020(日本)i06l健康人群T:1616周T:20/4T組MPOD較干預(yù)前顯著升高RicherS,2021(美國(guó))io7i健康人群T:24C:924周T:7/14C:安慰劑T組MPOD顯著升高zhangy2022(中國(guó))io8l健康人群T1:912周T1:1/104個(gè)組別MPOD均較基線升高;T2:9T2:1/0干預(yù)后T3組的MPOD顯著高于T3:9T3:2/20T1和T4組;T1和T2組MPODT4:9T4:2/0差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義C:18C:安慰劑作者,年份(國(guó)家)研究對(duì)象樣本量干預(yù)周期干預(yù)措施[劑量(mg/d)Liz干預(yù)結(jié)果 葉黃素和玉米黃質(zhì)與視覺(jué)健康的人群研究/20Il表6.1評(píng)估葉黃素和玉米黃質(zhì)補(bǔ)充對(duì)健康受試者M(jìn)POD影響的干預(yù)研究健康人群T:15C:健康人群T:15C:1324周T:20/0yoshidaT,2023(日本)tioglT組MPOD無(wú)顯著增加,僅眼軸長(zhǎng)度<28.25mm受試者干預(yù)6個(gè)月時(shí)MPOD較基線顯著增加C:安慰劑kan,2020kan,2020(中國(guó))u10視疲勞人群T1:76T2:75T3:76C:76T1:6/0T2:10/0T3:14/0C:安慰劑13周T組MPOD水平顯著升高,視網(wǎng)膜厚度和視網(wǎng)膜容積無(wú)顯著差異L(L(lutein):葉黃素;Z(zeaxanthin):玉米黃質(zhì)T(trial):干預(yù)組;C(control):對(duì)照組表6表6.2評(píng)估葉黃素和玉米黃質(zhì)補(bǔ)充對(duì)健康受試者M(jìn)POD影響的干預(yù)研究C:2226周T:5.9/1.2/10.6C:安慰劑T組中央MPOD顯著升高T組MPOD顯著升高T1:12T2:12C:12··ughman2·2T組MPOD顯著升高T1:12T2:12C:12··ughman2·2愛(ài)爾蘭2健康人群Thurnham,2015(愛(ài)爾蘭)iii3健康人群T1:128周T1:2i2/0.3T1和T2組MPOD顯著升高T2:10T2:10/2/10T3:9T3:3/2/17T組MPOD均顯著升高,T2與T3組MPODT組MPOD均顯著升高,T2與T3組MPOD的變化顯著高于T1組stringham,2016(美國(guó))[14健康人群T1:7T1:6.18/0.73/0.53T2:10.86/1.33/0.94T3:22.33/2.70/2.00C:安慰劑T2:8T3:8C:5T組MPOD均顯著升高,組間沒(méi)有觀察到顯著差異52周T1:10/1/1T2:20/2/2T組MPOD均顯著升高,組間沒(méi)有觀察到顯著差異52周T1:10/1/1T2:20/2/2C:安慰劑T:19.92/2.4/1.T:19.92/2.4/1.68C:安慰劑24周stringham,2017(美國(guó))t16熒屏光24周stringham,2017(美國(guó))t16熒屏光暴露人群L(lutein):葉黃素;Z(zeaxanthin):玉米黃質(zhì);MZ(meso-zeaxanthin):內(nèi)消旋玉米黃質(zhì)T(trial):干預(yù)組;C(control):對(duì)照組3)葉黃素和玉米黃質(zhì)與視覺(jué)功能視覺(jué)功能包括視力、色覺(jué)、立體視覺(jué)、對(duì)比敏感度(contrastsensitivity,Cs)、眩光敏感度(glaresensitivity,GS)等。視力是指分辨二維物體形狀大小的最大能力,分為中心視力和周邊視力(視野)。中心視力反映視網(wǎng)膜黃斑中心凹處的視覺(jué)敏感度,即通常所說(shuō)的視力;而視野反映眼睛向前平視所能看到的范圍,用于發(fā)現(xiàn)側(cè)視范圍內(nèi)的障礙物。作為構(gòu)成視網(wǎng)膜黃斑色素的主要組成成分,葉黃素、玉米黃質(zhì)及內(nèi)消旋玉米黃質(zhì)在保持視覺(jué)功能,包括對(duì)比敏感度、眩光敏感度、光應(yīng)激恢復(fù)時(shí)間,及改善眩光失能和色差等方面起著重要作用。介于閃爍和穩(wěn)定之間的能引起連續(xù)融合感的最小斷續(xù)頻率稱這種現(xiàn)象稱為光融合爍感會(huì)逐漸消失個(gè)穩(wěn)定的光最后形成I21/葉黃素和玉米黃質(zhì)與視覺(jué)健康的人群研究介于閃爍和穩(wěn)定之間的能引起連續(xù)融合感的最小斷續(xù)頻率稱這種現(xiàn)象稱為光融合爍感會(huì)逐漸消失個(gè)穩(wěn)定的光最后形成信息框6.2視力表是檢查中心視力的重要工具。視力表是檢查中心視力的重要工具。目前常用的是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)視力表及ETDRS(earlytreatmentdiabeticretinopathystudy)視力表。除常見(jiàn)的字母"E"外,圖形亦可用有缺口的環(huán)形符號(hào)、黑白相間的條紋和簡(jiǎn)單易識(shí)的圖形代替。對(duì)于屈光不正人群,佩戴準(zhǔn)確的矯正度數(shù)眼鏡后,可以將視力矯正到最佳視力,即為最佳矯正視力(best-correctedvisualaculity,BCVA)。對(duì)比敏感度(contrastsensitivity,Cs)是檢測(cè)視覺(jué)功能的重要指標(biāo)之一,是在不同明暗背影下分辨視標(biāo)的能力。在光線較暗的情況下尤其重要,如夜間駕駛。眩光敏感度(glaresensitivity,GS)是眩光情況下(如夜間迎面行駛汽車發(fā)出強(qiáng)光時(shí))區(qū)分物體與背景的能力,是通過(guò)在視覺(jué)目標(biāo)周圍添加眩光源來(lái)測(cè)量的眩光條件下的CS。與傳統(tǒng)的視力測(cè)試相比,CS和GS可以在更早的階段識(shí)別視覺(jué)處理中的選擇性視網(wǎng)膜缺陷,例如某些眼病雖然中心視力正常,其CS和GS已出現(xiàn)異常,因此這兩個(gè)指標(biāo)有助于診斷和鑒別診斷。光應(yīng)激恢復(fù)時(shí)間(photostressrecovery,PR)是指眼睛在經(jīng)歷強(qiáng)光刺激后,視覺(jué)功能逐漸恢復(fù)到正常狀態(tài)的時(shí)間,臨床常使用光應(yīng)力恢復(fù)測(cè)試(photostressRecoveryTest)來(lái)評(píng)估。眩光失能(glaredisability,GD)是當(dāng)視野內(nèi)光照過(guò)強(qiáng),或亮度分布不均而引起的不適感或視功能降低現(xiàn)象。造成視功能下降的眩光稱之為失能眩光。色度對(duì)比度(chromaticcontrast,Cc)是指同時(shí)或相繼觀看的視野兩部分顏色差異的主觀判斷。它涵蓋了色調(diào)對(duì)比、明度對(duì)比和彩度對(duì)比三個(gè)主要方面。臨界閃爍融合頻率(criticalflickerfulsionfrequency,CFF),閃爍光進(jìn)入人眼會(huì)產(chǎn)生閃爍的感覺(jué),隨著閃爍頻率加快,閃為臨界閃爍融合頻率。當(dāng)融合的知覺(jué)發(fā)生時(shí),視覺(jué)系統(tǒng)已經(jīng)達(dá)到了時(shí)間分辨能力的極限。視疲勞(Asthenopia)是指視覺(jué)器官長(zhǎng)期的過(guò)度緊張活動(dòng),從而超過(guò)其代償能力,引起一組眼部及全身的癥狀,其臨床表現(xiàn)通常為:近距離作業(yè)不能持久、視物模糊、眼干澀感、流淚、眼眶疼痛等。其相近或子概念還包括視頻終端綜合征(VDTsyndrome),干眼綜合征(dry