β-胡蘿卜素的功能及提取技術(shù)的研究進(jìn)展

β-胡蘿卜素的功能及提取技術(shù)的研究進(jìn)展摘要：β-胡蘿卜素和類胡蘿卜素廣泛存在自然界中。作為維生素A的前體，可提高人體的免疫能力，也是一種抗氧化劑，可淬滅與清除機(jī)體內(nèi)產(chǎn)生的自由基。重要的是β-胡蘿卜素和類胡蘿卜素能預(yù)防癌癥和減緩癌癥的發(fā)展，細(xì)胞縫間聯(lián)結(jié)的理論支持了類胡蘿卜素的具有這一效果的看法，但是根據(jù)人群調(diào)查也出現(xiàn)類胡蘿卜素具有負(fù)結(jié)果的報(bào)道。本文就類胡蘿卜素的營(yíng)養(yǎng)功能的研究現(xiàn)狀作一概要綜述。關(guān)鍵詞：β-胡蘿卜素；類胡蘿卜素；免疫；抗氧化劑；癌癥；細(xì)胞縫間聯(lián)結(jié)自然界中存在著600多種類胡蘿卜素，而其中有50余種能形成維生素A。β-胡蘿卜素是類胡蘿卜素家族中的一名成員，從理論上說(shuō)，β-胡蘿卜素可分裂形成兩分子的維生素A，而且人體中的β-胡蘿卜素主要存在于血漿之中，被認(rèn)為是人體必需的胡蘿卜素，類胡蘿卜素分子中重要的共同結(jié)構(gòu)是有一個(gè)帶有9個(gè)雙鍵的異戊二烯的鏈，在其兩端各有一個(gè)β-紫蘿酮，此β-紫蘿酮可能以異構(gòu)型，取代型和開環(huán)型的形式存在，雙鍵的數(shù)目可能表明其抗氧化的能力，因而DiMascio[1]認(rèn)為:在番茄紅素中這種能力表現(xiàn)得最強(qiáng)。β-胡蘿卜素被人體攝入后，可能被腸壁直接吸收，或者轉(zhuǎn)化成維生素A。這說(shuō)明β-胡蘿卜素具有2種獨(dú)立的功能，即具抗氧化和維生素A前體的功能。β-胡蘿卜素作為維生素A的來(lái)源對(duì)素食者是必需的。因?yàn)閯?dòng)物產(chǎn)品所含的視黃醇可為人體提供所需的維生素A。即使在發(fā)達(dá)國(guó)家中也有30%的維生素A的營(yíng)養(yǎng)攝入由供給。所以β-胡蘿卜素是普遍需要的一種維生素A前體。類胡蘿卜素可通過(guò)植物生物合成形成，它可以通過(guò)抗光氧化過(guò)程對(duì)植物起著保護(hù)作用，為葉綠體的組分，能淬滅過(guò)氧化物或者使輻射失去活性。因?yàn)榇蠖鄶?shù)生活的植物能形成類胡蘿卜素，所以許多植物中都有類胡蘿卜素存在。人類最重要的類胡蘿卜來(lái)源為果蔬，它們含有不同種類不同含量的類胡蘿卜素。Man-gels[2]和Chug-Ahaja[3]等證明果蔬中類胡蘿卜素種類和含量與品種、季節(jié)、成熟度都有關(guān)系。在食物烹調(diào)時(shí)不太高的溫度不會(huì)使類胡蘿卜素失去活性，但是持續(xù)加熱和加熱滅菌則會(huì)引起異構(gòu)化作用、氧化作用和環(huán)化作用。Khachik[4]報(bào)道上述處理會(huì)使其活性損失30%以上。生的胡蘿卜中的β-胡蘿卜素是很難被吸收的(僅1%)，但是胡蘿卜汁和用油烹調(diào)過(guò)的胡蘿卜則比較容易吸收，這是因?yàn)樵谥参锛?xì)胞中β-胡蘿卜素的以結(jié)晶形式包含在由纖維素和木質(zhì)素組成的細(xì)胞壁中。生番茄中的番茄紅素也不易被吸收，只是在加熱后如番茄汁等才能增加其在血液中的水平。盡管類胡蘿卜素機(jī)制尚未完全了解Blumberg[5]在總結(jié)1994年柏林召開的第二屆抗氧化劑維生素在預(yù)防疾病中的作用的國(guó)際會(huì)議時(shí)提出，β-胡蘿卜素可以有以下幾方面的功能：①類胡蘿卜素尤以β-胡蘿卜素是維生素A的前體，維生素A是人體必需的微量營(yíng)養(yǎng)成分；②具有免疫功能，能提高人體免疫系統(tǒng)低抗病原物的能力；③具有抗氧化劑的功能，能淬滅單線態(tài)氧和清除體內(nèi)自由基的不良影響；④能預(yù)防癌癥，延緩癌癥的發(fā)展；⑤促進(jìn)細(xì)胞縫間聯(lián)接交流。1β-胡蘿卜素的生理功能1.1β-胡蘿卜素是維生素A的前體Anthony[6]指出，β-胡蘿卜素缺乏時(shí)也會(huì)造成維生素A缺乏癥，引起角膜上皮的脫落，增厚和角質(zhì)化，使原來(lái)透明的膜變成不透明，造成角膜潰瘍，晶體脫落以致失明，輕者會(huì)發(fā)生夜盲；還會(huì)損害上皮組織細(xì)胞的生長(zhǎng)與分化，使人的皮膚變厚，干燥，癡變或發(fā)生皺紋。因此維生素A可以治療各種皮膚角化癥。維生素A缺乏時(shí)，也會(huì)喪失生殖能力。缺乏維生素A的嬰幼兒易引起肺炎，麻疹以及腹瀉等傳染病，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成死亡。大劑量的維生素A可以抑制某些癌癥的發(fā)展，但這各劑量會(huì)產(chǎn)生很大的毒性。1.2類胡蘿卜素能增強(qiáng)免疫功能生物體內(nèi)的免疫系統(tǒng)有2種主要的功能：首先是能保護(hù)機(jī)體免受細(xì)菌、病毒等侵染性病原物引起的疾病，其次是能抑制癌細(xì)胞，預(yù)防癌細(xì)胞的生長(zhǎng)。Bcndich[7]在其綜述指出：①類胡蘿卜素能增加免疫系統(tǒng)中B細(xì)胞的活力，B細(xì)胞能在機(jī)體內(nèi)循環(huán)，就如一支“騎兵巡邏隊(duì)”，使機(jī)體能消滅外源人浸的病源體；②類胡蘿卜素能提高CD細(xì)胞的能力(又稱助手T細(xì)胞)，能協(xié)助B細(xì)胞產(chǎn)生抗體，并提高其他免疫組分的活性；③類胡蘿卜素能增加嗜中性白血球的數(shù)目，它可以包圍細(xì)菌，并分泌降解細(xì)菌的酶；④類胡蘿卜素能增加自然殺傷細(xì)胞(NK)的數(shù)目，以消除機(jī)體內(nèi)被感染的細(xì)胞或癌細(xì)胞?，F(xiàn)在了解除β-胡蘿卜素外，番茄紅素以及斑盂黃素等也能增強(qiáng)機(jī)體對(duì)感染的抵抗能力，增進(jìn)免疫機(jī)能。在人體實(shí)驗(yàn)中，尤以老年人，類胡蘿卜素可以減緩由衰老引起的免疫能力下降。1.3類胡蘿卜素具有抗氧化劑的功能類胡蘿卜素能減少自由基對(duì)細(xì)胞遺傳物質(zhì)(DNA，RNA)和細(xì)胞膜(如蛋白質(zhì)，脂質(zhì)和碳水化合物)的損傷。癌的生成與環(huán)境有關(guān)：如通過(guò)膳食可加強(qiáng)對(duì)癌癥的預(yù)防，則膳食是一種保護(hù)劑，但食物中也含有許多致癌物質(zhì)。人們特別感興趣的是那些能提供預(yù)防癌癥的物質(zhì)和抗氧化劑的膳食。Sies[8]曾闡明自由基是如何產(chǎn)生的。在正常的機(jī)體代謝過(guò)程中必須有氧化作用存在，有人計(jì)算每天每人要消耗6009氧，而其中的5%~10%會(huì)導(dǎo)致各種活性氧的產(chǎn)生。當(dāng)然正常代謝合成中也需要某一些活性氧的存在。它是一些屬于氧化代謝過(guò)程中形成的產(chǎn)物，這些活性氧稱為自由基。在生物系統(tǒng)中有經(jīng)基自由基(HO-)，烷氧自由基(RO)，過(guò)氧自由基(ROO)單線態(tài)氧(02)，氮氧自由基(NO)，過(guò)氧氮氧自由基(ONOO)和半釀自由基(Q)等。這些氧自由基都帶有不成對(duì)的電子，這些電子非?；顫?，它們能使自由基與環(huán)境中的其他物質(zhì)形成致癌物。自由基能損傷細(xì)胞，細(xì)胞膜及其組成導(dǎo)致蛋白質(zhì)損傷、酶失活、膜脂過(guò)氧化、碳水化合物和核酸損傷。生物系統(tǒng)中一旦形成高度活潑的具有損傷能力的自由基后，它們就會(huì)靠近蛋白質(zhì)，脂質(zhì)和核酸等組成細(xì)胞的重要組份，并對(duì)他們進(jìn)行強(qiáng)烈的破壞。如經(jīng)基自由基(OH)可以損傷90%的DNA，單線態(tài)氧和經(jīng)自由基能使DNA的股鏈斷裂。若此時(shí)基因物質(zhì)的損傷僅處于起始階段，則還可以修復(fù)。但若已經(jīng)造成錯(cuò)誤堿基配對(duì)時(shí)，則會(huì)轉(zhuǎn)化為不可逆的變化，然后這種不正常的細(xì)胞會(huì)在周圍選擇生長(zhǎng)條件而導(dǎo)致癌癥細(xì)胞的生成。雖然氧自由基是在正常的好氧代謝中產(chǎn)生的，但在生物組織中又存在抗氧化的物質(zhì)Thuenhan[9]認(rèn)為，這些抗氧化的物質(zhì)可分為2種類型：一種為預(yù)防型抗氧化劑，這是一種由代謝控制的必需預(yù)防系統(tǒng)，如核黃素和視黃醇等；另一類為鏈斷裂型抗氧化劑，它又可以分為具酶性質(zhì)的抗氧化劑，如過(guò)氧化氫酶，超氧化物歧化酶和谷朧甘膚過(guò)氧化物酶等，它們能將超氧化物轉(zhuǎn)化成過(guò)氧化氫，然后還原成水，另一種鏈斷裂性抗氧化劑為非酶型的抗氧化劑，其中水溶性的抗氧化劑有抗壞血酸，谷朧甘膚，尿酸鹽和膽紅素等，脂溶性的有a-生育酚、β-生育酚、a-胡蘿卜素、β-胡蘿卜素、番茄紅素、玉米黃素和葉黃素、泛脂等。趙文恩等[10]使用超微弱發(fā)光儀在710nm處測(cè)量了4種類胡蘿卜素，維生素C和維生素E對(duì)H2O2與NaOCl反應(yīng)體系產(chǎn)生的單線態(tài)氧(1O2)的淬滅能力，結(jié)果表明：1O2的淬滅能力按以下順序遞減，即斑盂黃素、胭脂樹橙、β-胡蘿卜素、葉黃素，而且類胡蘿卜素對(duì)1O2的淬滅能力明顯高于a-生育酚和維生素C。已經(jīng)測(cè)出機(jī)體在衰老過(guò)程中，患病及炎癥過(guò)程中體內(nèi)的自由基增加，β-胡蘿卜素和類胡蘿卜素能抑制自由基的產(chǎn)生，可以緩延衰老和預(yù)防癌癥。1.4類胡蘿卜素對(duì)預(yù)防癌癥的功能β-胡蘿卜素能預(yù)防食道癌。如對(duì)菲律賓、加拿大和中國(guó)的食道癌患者的調(diào)查都證明β-胡蘿卜素能產(chǎn)生緩解作用。也曾用β-胡蘿卜素治療口腔癌癥的高危險(xiǎn)者。β-胡蘿卜素的高攝人量或血清中高水平與子宮頸癌、子宮內(nèi)膜癌與乳腺癌的低發(fā)生有關(guān)。用β-胡蘿卜素治療口腔粘膜白斑病，可以使該病得以緩解。但β-胡蘿卜素的攝人量對(duì)大腸癌或直腸癌的抑制卻沒有得到明確的證明。Gerster[11]用75-200例流行病研究證實(shí)，發(fā)現(xiàn)血漿中β-胡蘿卜素含量低的人(即低水果和蔬菜攝人者)與癌癥危險(xiǎn)性的增加呈一定相關(guān)。但是β-胡蘿卜素具有預(yù)防和抵抗癌癥能力的報(bào)道仍處于矛盾之中。例如Blot[12]在中國(guó)河南林縣食道癌的研究中供給受試者以β-胡蘿卜素、維生素E和硒的復(fù)合劑，發(fā)現(xiàn)對(duì)抑制癌癥的發(fā)展與降低死亡率都有明顯的效果。該地區(qū)是世界上胃癌和食道癌的高發(fā)區(qū)，供給上述微量營(yíng)養(yǎng)成分后胃癌死亡率降低了21%，癌癥的總死亡率降低了13%。但在林縣得到正結(jié)果的同時(shí)，Heinonen[13]在對(duì)芬蘭人群的研究中結(jié)果卻相反，發(fā)現(xiàn)用β-胡蘿卜素20mg·d-1者的肺癌發(fā)病率反而提高了18%，同時(shí)死亡率也提高了8%。Gilbert[14]在1996年也報(bào)道了與上述相同的結(jié)果，引起學(xué)術(shù)界很大震動(dòng)。但也有人認(rèn)為：這種矛盾的產(chǎn)生是因?yàn)檫@些受試者每日抽煙20支以上、已有20年之久的煙史；芬蘭又是世界上癌癥發(fā)生最高的國(guó)家；而且引起癌癥的原因仍不清楚。Rautalahti[15]認(rèn)為癌癥的產(chǎn)生可能與營(yíng)養(yǎng)、環(huán)境、基因都有關(guān)系，而且血漿中β-胡蘿卜素和維生素E的濃度可能受季節(jié)的變化而影響研究結(jié)果。1.5類胡蘿卜素的毒性和藥效人體對(duì)β-胡蘿卜素具有很強(qiáng)的忍受力，至今未發(fā)現(xiàn)有副作用。例如，長(zhǎng)期高劑量口服30~40mg·d-1可引起皮膚發(fā)黃，但無(wú)害。在某些病癥狀態(tài)下，如糖尿病或多汗癥患者即使低劑量也會(huì)引起皮膚發(fā)黃。Diplock[16]對(duì)類胡蘿卜素的安全性作了全面的論述。β-胡蘿卜素在臨床上可用于治療維生素A缺乏癥，也可用來(lái)治療光誘導(dǎo)的皮膚癥，如白斑癥，白化癥。實(shí)驗(yàn)證明：β-胡蘿卜素也可治療早期老年性癡呆癥，含有β-胡蘿卜素的維生素復(fù)合劑可用于麻風(fēng)病患者。Bianchi-Santamaira[17]發(fā)現(xiàn)β-胡蘿卜素對(duì)愛滋病受害者有效。Coodley[18]也認(rèn)為β-胡蘿卜素可以抑制HIV引起的炎癥。Gerster[19]證明：β-胡蘿卜素在預(yù)防動(dòng)脈粥樣糜化和冠心病(CHD)中起著重要作用，而且它對(duì)抑制LDL的氧化作用特別有效。1.6類胡蘿卜素可增加細(xì)胞與細(xì)胞間的縫間聯(lián)接交流Bertram等[20]用細(xì)胞模型試驗(yàn)證明：β-胡蘿卜素和其他類胡蘿卜素可加強(qiáng)細(xì)胞與細(xì)胞縫間聯(lián)接交流的能力，從而抑制或降低癌癥的發(fā)生。這就使得胡蘿卜素和視黃醇的功能成為眾人興趣的焦點(diǎn)。Yamasaki[21]指出縫間聯(lián)接是指鄰近細(xì)胞間存在著的如珍珠串般的連接通道，它是由聯(lián)接蛋白鏈形成的，通過(guò)它可以產(chǎn)生細(xì)胞間的交流。在轉(zhuǎn)化階段的癌細(xì)胞會(huì)由于通道受到破壞而干擾了交換。這種交換是控制生長(zhǎng)的一種因素。在體外，促癌物質(zhì)能通過(guò)聯(lián)接蛋白的基因而抑制交換。在癌癥加速階段聯(lián)接蛋白基因的表達(dá)大大降低。Wolf[22]證明：β-胡蘿卜素和視黃醇則能通過(guò)聯(lián)接蛋白激活或重新活化信息的交換，因而抑制癌癥誘導(dǎo)細(xì)胞升級(jí)到惡化階段。在癌細(xì)胞的起始階段中縫間聯(lián)接中有聯(lián)接蛋白存在。它的RNA水平在用類視黃醇處理以后就大大增加，可能類視黃醇與類胡蘿卜素的作用機(jī)制不太相同，例如斑孟黃素并不能形成視黃醇，但它對(duì)癌細(xì)胞的抑制比β-胡蘿卜素更為有效。綜上所述，類胡蘿卜素的功能及其可能的機(jī)制，都是通過(guò)各種化學(xué)實(shí)驗(yàn)及生物試驗(yàn)得到證實(shí)的。但90年代以來(lái)在大量人群的調(diào)查報(bào)告中對(duì)β-胡蘿卜素抑制癌癥的效果出現(xiàn)了相互矛盾的報(bào)道。這種矛盾將更進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)術(shù)界對(duì)類胡蘿卜素功能與機(jī)制的研究，相信在不久將來(lái)會(huì)得到徹底澄清。1.7β－胡蘿卜素的其他功能最近研究表明，β-胡蘿卜素有抗尼古丁作用；在臨床應(yīng)用方面，研究證實(shí)口服β－胡蘿卜素發(fā)生光敏性紅斑者數(shù)量明顯減少；由于適量β－胡蘿卜素的補(bǔ)充使高密度脂蛋白(HDL)顯著增加，己知HDL能對(duì)抗心血管疾患(CVD)；對(duì)腫瘤有預(yù)防和治療作用；可利用β－胡蘿卜素的抗氧化作用可以預(yù)防老年白內(nèi)障的發(fā)生和發(fā)展；俄國(guó)專家用β－胡蘿卜素的制劑輔助治療慢性遷移性肝炎；對(duì)HIV感染者有輔助治療[17]。另外，β－胡蘿卜素可作為營(yíng)養(yǎng)和著色添加劑[18,19]。β－胡蘿卜素是聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織食品添加劑聯(lián)合委員認(rèn)可的無(wú)毒、安全、有營(yíng)養(yǎng)的食品添加劑，目前世界上已有了52個(gè)國(guó)家和地區(qū)批準(zhǔn)使用。首先，β-胡蘿卜素具有良好的著色性能，著色范圍是黃色，橙紅，著色力強(qiáng)，色澤穩(wěn)定均勻，能與K、Zn、Ca等元素并存而不變色，尤其適合與兒童食品配伍。它還能用于藥片糖衣著色，色澤、穩(wěn)定性均優(yōu)于檸檬黃、胭脂紅復(fù)色糖衣法。國(guó)內(nèi)β－胡蘿卜素已作為著色劑列入中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)GB－2760－96）。其次，β-胡蘿卜素具有上面所提到的營(yíng)養(yǎng)保健作用，作為一種營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑，廣泛添加到食品中。而且，β-胡蘿卜素是一種優(yōu)良的抗氧化劑，它和維生素E、維生素C有相互協(xié)同的作用，它們的組合被稱為抗氧化劑的“鐵三角”，具有很強(qiáng)的抗氧化作用。國(guó)際上，在口紅、胭脂等化妝品中添加β－胡蘿卜素，可使其色澤自然豐滿，又能營(yíng)養(yǎng)皮膚、保護(hù)皮膚，采用β－胡蘿卜素的護(hù)膚品已上市并受到歡迎。最近還有研究證明，β-胡蘿卜素添加到動(dòng)物食品中作為飼料添加劑對(duì)動(dòng)物具有一定的特異功能。如在用不含β－胡蘿卜素飼料喂養(yǎng)的母牛時(shí)，經(jīng)常觀察到“無(wú)癥狀”的發(fā)熱，以及延期排卵，卵泡囊腫，拖延和減少黃體的形成，嚴(yán)重時(shí)，可導(dǎo)致繁殖障礙，胎盤停滯。所有的這些癥狀均可通過(guò)在飼料中添加β－胡蘿卜素而加以糾正；吃了富含β－胡蘿卜素飼料的產(chǎn)蛋雞可提高產(chǎn)蛋率，且蛋黃顏色加深，這是因?yàn)殡u能把未水解為VA的過(guò)量β－胡蘿卜素儲(chǔ)備起來(lái)?；讦拢}卜素這些特殊生理功能，β－胡蘿卜素被廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)、飼料工業(yè)、醫(yī)藥及化妝品工業(yè)上，因此，對(duì)于能夠找到一種提取率高、成本低、適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的β－胡蘿卜素的提取技術(shù)就顯得非常重要。下面就目前的一些提取技術(shù)作一研究。2β－胡蘿卜素的提取技術(shù)目前，用于得到β—胡蘿卜素的方法有天然物萃取法、化學(xué)合成法及微生物發(fā)酵法等。2.1天然物萃取法從天然植物原料或者植物原料經(jīng)加工處理后的下腳料中，采用有機(jī)溶劑（如石油醚、氯仿、丙酮、乙醚、乙醇等）萃取β－胡蘿卜素的一種方法。自然界含有豐富的生物資源，每年能產(chǎn)生總量達(dá)百萬(wàn)噸的β—胡蘿卜素[20]，但是它們?cè)谏矬w內(nèi)的含量并不高，一般僅占干重的0.2%左右[21]。目前，從天然植物中提取β-胡蘿卜素的技術(shù)主要有有機(jī)溶劑提取技術(shù)。常用有機(jī)溶劑為甲醇、無(wú)水乙醇、無(wú)水乙醚、石油醚、丙酮及石油醚－丙酮。但大量的有機(jī)溶劑的使用會(huì)帶來(lái)不同程度的污染，且不易回收。近年來(lái)，大量資料表明超臨界流體CO2萃取β－胡蘿卜素可以大大提高其產(chǎn)率。具有萃取效率高，速度快，無(wú)污染，工藝簡(jiǎn)單，萃取物色味純正等優(yōu)點(diǎn)[22]據(jù)報(bào)道，在萃取過(guò)程中，壓力越高收率越高，壓力較小時(shí)，提高壓力對(duì)提高收率影響很大，壓力較大時(shí)，提高壓力收率增加有限；溫度越高收率越高，因此采用超臨界二氧化碳萃取β－胡蘿卜素時(shí)，適宜的操作條件為：壓力30～35MPa溫度20～40℃，CO2的流量為20～25kg/g[23]。但利用該設(shè)備生產(chǎn)胡蘿卜素，成本高，對(duì)于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)不太適宜。2.2化學(xué)合成法化學(xué)合成法是指采用有機(jī)化工原料，通過(guò)化學(xué)合成反應(yīng)，人工合成β—胡蘿卜素的一種方法。根據(jù)近年來(lái)的研究報(bào)道，在合成品中的β—胡蘿卜素全為全反式構(gòu)型，而天然β—胡蘿卜素除有全反式構(gòu)型外，還含有程度不同的9—順式和15—順式構(gòu)型，其中9—順式β—胡蘿卜素在胡蘿卜的遺傳毒性和抗遺傳毒性中起著關(guān)鍵作用。研究表明，不含9—順式β—胡蘿卜素的合成β—胡蘿卜素，和天然β—胡蘿卜素相比有弱得多的抗遺傳毒性，高劑量時(shí)自身還有明顯的毒性，而含9—順式β—胡蘿卜素的天然β—胡蘿卜素、即使在高劑量區(qū)、也無(wú)明顯遺傳毒性。由此可見，天然β—胡蘿卜素較之化學(xué)合成的β－胡蘿卜素具有更好的抗癌功效且無(wú)毒副作用，因此大力發(fā)展天然β—胡蘿卜素以代替化學(xué)合成的β—胡蘿卜素產(chǎn)品，對(duì)促進(jìn)人類健康有重要意義，也有著更為廣闊的應(yīng)用市場(chǎng)。由于采用化學(xué)方法合成的β－胡蘿卜素由于不能完全被人體吸收，并對(duì)人體產(chǎn)生一定程度的毒副作用，長(zhǎng)期服用還會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的病變，因而不被大多數(shù)食品學(xué)家所接受，在西方發(fā)達(dá)國(guó)家已被禁止用作食品添加劑等方面，天然提取的β-胡蘿卜素易于被人體吸收，并具有較好的抗氧化能力，從而形成較高的需求熱潮[20]。2.3生物合成法生物合成法是指利用微生物培養(yǎng)技術(shù)，通過(guò)微生物的培養(yǎng)，利用微生物在其體內(nèi)合成β—胡蘿卜素，然后自微生物體內(nèi)分離得到β—胡蘿卜素的一種方法（有些資料稱為微生物發(fā)酵法）。董海寶等申報(bào)的專利（專利申請(qǐng)?zhí)?0116697.2公開號(hào)CN1331342A）：β－胡蘿卜素的提取方法，是利用微生物發(fā)酵法來(lái)提取β－胡蘿卜素。將發(fā)酵液過(guò)濾得到的濕菌絲體進(jìn)行細(xì)胞破壁，固液分離后用脫水劑脫水，然后用溶劑提取β－胡蘿卜素，提取液經(jīng)結(jié)晶、真空干燥后得到β－胡蘿卜素晶體。本發(fā)明大大簡(jiǎn)化了工藝流程，設(shè)備簡(jiǎn)單，操作易于控制，生產(chǎn)成本低，β—胡蘿卜素產(chǎn)品純度高，回收率高，可達(dá)90%以上。近年來(lái)，有報(bào)道利用微生物生產(chǎn)微生物油脂，再?gòu)奈⑸镉椭刑崛ˇ?胡蘿卜素的方法。此法油脂含量高、微生物細(xì)胞增殖決、適應(yīng)性強(qiáng)、生產(chǎn)周期短，同時(shí)，微生物生長(zhǎng)所需的原料豐富、價(jià)格便宜，如淀粉、糖類，特別是食品工業(yè)和造紙工業(yè)的廢棄物都可以加以利用，從而保護(hù)了環(huán)境。采用微生物方法進(jìn)行生產(chǎn)，節(jié)省勞力，不受季節(jié)和氣候變化的限制，生產(chǎn)成本低，能連續(xù)大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)。因此，利用微生物制取純天然的β－胡蘿卜素技術(shù)是向工業(yè)化生產(chǎn)邁出可喜的一步。2.4酶法提取β－胡蘿卜素酶法提取β－胡蘿卜素目前的研究主要是提高果汁飲料中β－胡蘿卜素的含量。研究表明果膠酶和纖維素酶處理胡蘿卜泥可以提高出汁率，胡蘿卜素提出率可增加2倍多，混濁度增加，穩(wěn)定性提高[15]，胡蘿卜汁的顏色變深。但未見有酶處理工藝參數(shù)的變化對(duì)胡蘿卜素提出率影響的詳細(xì)報(bào)道。傳統(tǒng)的榨汁工藝不僅出汁率低，而且只有20%的胡蘿卜素進(jìn)入汁液[16]。酶法液化工藝生產(chǎn)胡蘿卜原汁工藝簡(jiǎn)單，無(wú)須增加設(shè)備。但酶用量必須適宜，若量大會(huì)帶來(lái)異味。β－胡蘿卜素易于氧化，所以不管采用何種制備方法，都必須防止生產(chǎn)過(guò)程中β－胡蘿卜素不必要的損失。針對(duì)目前β－胡蘿卜素供不應(yīng)求的狀況，探索出一種成本低、產(chǎn)率高、無(wú)污染、無(wú)毒害、適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的制備β－胡蘿卜素的方法非常必要。3結(jié)束語(yǔ)β—胡蘿卜素被廣泛用于食品工業(yè)、化妝品、醫(yī)藥等方面；作為保健品食用，可醫(yī)治維生素缺乏癥、皮膚病、抗光敏癥、氣管炎、慢性咽炎等疾?。唤陙?lái)國(guó)內(nèi)外的大量實(shí)驗(yàn)證明，胡蘿卜素能防治或延緩癌癥，是癌癥的對(duì)抗劑；不僅如此，它也是一種難得的具有廣泛免疫功能的藥物和不可缺少的飼料添加劑。隨著對(duì)其認(rèn)識(shí)的深入，β－胡蘿卜素的應(yīng)用將更加廣泛，因此，進(jìn)一步探討β－胡蘿卜素的制備方法，提高其得率將極大的推動(dòng)食品工業(yè)、醫(yī)藥、化妝品等工業(yè)的發(fā)展。參考文獻(xiàn)[1]

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