叶黄素的研究与应用--系统讲座

　　叶黄素的研究与应用 -系统讲座

　　北京大学生命科学学院

　　吴光耀 教授

　　一、 叶黄素功能的发现

　　叶黄素的医疗功能最初发现在1985年，美国对421例老年性眼睛视黄斑退化（Age-related macular degeneration）病人的研究发现，类胡萝卜素有缓解视黄斑退化的功能和保护视力的功能。视黄斑是人眼看物成像的部位，也就是如同照相机胶片放置的位置，它在视网膜上，叫视黄斑。类胡萝卜素有许多种，进一步发现，视黄斑上这种类胡萝卜素是叶黄素（Lutein）和玉米黄素（Zealeutein）。在黄斑区缺少叶黄素和玉米黄素，则视力减弱，直至失明。

　　为此，美国食品药品管理局（FDA）于1995年批准叶黄素为膳食补充剂。当时为甚么不将叶黄素作为药物呢？我们知道，眼睛疾病是不易恢复的，一旦发生只能做到不再变坏，而叶黄素对有病病人只能起到缓解，改善和不再变坏的作用；对没视黄斑退化（简称AMD）的健康人起补充叶黄素和防止视黄斑退化的作用。近年来，由于对叶黄素研究的深入，现在将它看成一种人体自身不能合成的，且人体必需的维生素，国外的复合维生素都加入了叶黄素。

　　2001年10月，在西班牙举行的视觉研究研讨会上，研究报告指出：黄斑区是视觉感光细胞集中区，是易被光和氧氧化的区域，随着年龄的增加，导至视力下降，这是一种慢性的和营养不良的色素病变，叫做视网膜色素变性（Retinal pigments denaturation），简称RP，RP早期只有夜盲的症状，随着病情的发展，暗视能力退化，怕光，视力下降，视野缩小，最后成管状视野而失明。

　　美国哈佛大学对AMD和RP病人的病情变化与叶黄素摄入量的关系做了研究。每日摄入30mg， 140天后，视网膜色素平均增加20-40%，患病人视力皆明显增加。与每日摄入3mg病人比较，两组病人相差86%的治疗率。

　　AMD患者是缺乏叶黄素，RP患者是叶黄素遇光或氧变性而失效，英国曼彻斯特大学眼科中心也做了类似实验，对60-81岁的患者补充叶黄素，经15周后，黄斑区叶黄素明显增加，且修补了受损的视网膜组织，表明补充叶黄素对老年性黄斑区病变，特别是早期的病变，有明显改善的效果。他们建议每天补充6-20mg叶黄素就能使视网膜黄斑区色素增加而达到改善的效果。

　　视黄斑退化和视网膜色素变性的治疗研究可以说是叶黄素功能的最初发现。

　　二、 叶黄素的其他功能（I）

　　1. 叶黄素的抗氧化作用

　　叶黄素和玉米黄素是植物中的脂溶性色素，植物从太阳中取得能量，叶黄素通过电子的共振传递，将能量传给叶绿素，用于合成淀粉。但植物也怕强光，在强光下植物会失去绿色和失去光合作用能力，这是植物内成份被光氧化而失去重要成份和失去功能的结果。

　　霍顿等将一种酶的基因转化到一种野草中，这种酶能促进叶黄素的合成，转基因后他们使这种野草产生了比原有高两倍叶黄素的量，将这野草培养在40度的高温和强光下，这环境的光强比赤道中午太阳还强一倍的环境中，培养两周后，这转基因的野草仍比未转基因的野草更绿，更健康，这明确表明了叶黄素有很强的抗氧化的能力。

　　那么，叶黄素防止了甚么物质被氧化呢？这物质对眼睛又有甚么作用呢？夏威夷癌症中心研究发现，叶黄素是抑制脂肪过氧化的最有效成份之一，脂肪是细胞膜的重要组成成份，这种氧化常发生在血液和眼睛中。美国农业部（USDA）指出，抗氧化剂的叶黄素被氧氧化，它的被氧化预防了氧化作用和自由基对人体内的其他成份的伤害作用，叶黄素是抗氧化作用的关键成份。

　　2. 叶黄素与美容

　　在人体中，多余的叶黄素不像它的同类β-胡萝卜素一样，β胡萝卜素储存在肝脏中，而叶黄素储存在皮肤中。在皮肤中叶黄素会有哪些有利皮肤的功能呢？在巴黎举办的“口服保健品产业会议”上，叶黄素的研究人员提供了一组数据，临床试验表明：每天服用10mg叶黄素，连续12周后，可提高皮肤保水度38%， 提高皮肤弹性8%，增加表皮脂肪33%，这些都是皮肤美容的重要指标。如果在外用护肤品中加入50ppm的叶黄素，即1kg护肤品加入50mg叶黄素，则可使皮肤抗氧化能力增强，皮肤脂肪的氧化率减少55%，从而达到使表皮细胞抗衰老的功能。

　　3. 叶黄素与心血管疾病

　　也有一些统计学上的报道，但没进行机理性研究。如美国洛杉矶对480例40-60岁动脉粥样硬化患者实验观察，测定了血浆中叶黄素含量和18个月前后颈动脉厚度，结果发现血浆中叶黄素高含量的动脉粥样硬化患者，颈动脉厚度只增加了0.004mm，而叶黄素低含量的动脉硬化患者，颈动脉厚度平均增加了0.021mm。

　　这无疑表明，对有心血管疾病的人群，在血液中维持一定量的叶黄素浓度，应能降低心脏病的发病率。虽然这些作用尚无药理认证，这些统计结果是令人可信的，在血液中维持一定水平叶黄素，防止氧化作用产生，对人体的健康是不应忽视的。

　　三 叶黄素的其他功能 （II）

　　4. 叶黄素与阿尔茨海默氏病

　　这是最近研究报道，在阿尔茨海默氏病人血液中有大量衰老红细胞，在衰老红细胞中聚集着大量过氧化磷脂质，它的量是正常人的5-6倍。红细胞是输送氧气的单位，含有过量的过氧化磷脂质表明氧被利用，无氧的红细胞量增加，就降低了氧气向大脑的输送，大脑缺氧，则使阿尔茨海默氏病人的病情恶化。

　　研究者用6位健康人实验，每人每天服用10mg叶黄素，4周后，测定血液的红细胞中叶黄素的量是原有叶黄素量的2.8倍。这时发现，他们血液红细胞中过氧化磷脂质的量下降到原有的1/3，这表明有更多携氧的红细胞将增加了对大脑的供氧量。

　　研究者认为，无疑叶黄素在人体血液的红细胞中含量增加，将有利于阿尔茨海默氏病者的恢复，也降低这种疾病的发生。

　　5. 常看电脑的健康人需要叶黄素

　　这是北京大学医学部用叶黄素在常看电脑的健康人做的临床试验研究的成果，文章发表在2009年英国营养学杂志（British Journal of Nutrition）上。

　　她分两组，每天分别服用6mg和12mg，以服用安慰剂的为对照。测试了12周前后血液中叶黄素含量、泪膜破裂时间、明视持久度和视觉反应时间，其结果如下：



　　试验表明正常的健康的年青人需要保护眼睛，叶黄素是最好的选择。

　　6. 叶黄素对视网膜神经的保护

　　2012年通过动物模型确认了叶黄素可以保护视神经，这是在现代药物设计杂志（Current Pharmaceutical Design）上发表的文章，作者诱导动物炎症或诱导糖尿病或视网膜光损伤，饲喂叶黄素，从解剖学上表明损伤的神经可受叶黄素的恢复。

　　他设计出了叶黄素作用机理的模型，他认为：光容易引起视网膜组织被氧化，这种氧化作用可使功能蛋白降解和核酸损伤，从而使视神经功能异常，最终导至神经死亡。而叶黄素可吸收光，特别是光量子能量强的兰紫光和紫外光，阻断了光氧化作用。叶黄素也可以吸收光能，破坏了自己，防止氧化作用发生。这样就保护了视神经的正常功能，也保护了视力。

　　综上所述，由于叶黄素阻断了光氧化作用，保护了血管和神经，从而辅助治疗了视黄斑退化、视网膜色素变性、白内障、糖尿病眼疾、飞蚊症、干眼和眼疲劳等眼病。

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