葉黃素是靈長類動物腦部最重要的類胡蘿卜素，葉黃素不僅可以通過血腦屏障，還可能對維持大腦功能有特殊作用，不僅對維持年長者的認(rèn)知能力、語言能力有利，而且可能參與了嬰幼兒腦部神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育。

葉黃素是一種天然存在的類蘿卜素，它是視網(wǎng)膜中黃斑色素的重要組成部分，可以過濾藍(lán)光，防止視網(wǎng)膜損傷。研究表明，葉黃素不僅僅是存在于黃斑色素中，而廣泛的存在于大腦內(nèi)的各個部分，其含量占腦部總類胡蘿卜素的59%，且其濃度與嬰兒大腦發(fā)育和老年人認(rèn)知功能呈正相關(guān)。早產(chǎn)兒由于提前出生，失去在妊娠最后幾周和出生后繼續(xù)獲取母體葉黃素的機(jī)會，導(dǎo)致早產(chǎn)兒大腦中葉黃素的濃度顯著偏低。研究發(fā)現(xiàn)，在早產(chǎn)嬰兒體內(nèi)，葉黃素的濃度顯著低于足月兒體內(nèi)葉黃素濃度，有可能是造成早產(chǎn)兒的神經(jīng)發(fā)育缺陷的原因。相比早產(chǎn)兒，足月兒的動脈臍帶血中葉黃素水平較高，特別是在妊娠晚期，而這一時期正是嬰兒神經(jīng)發(fā)育的黃金時期，這表明葉黃素這一時期的濃度增加與促進(jìn)中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)展的作用有關(guān)。相反，嬰兒早期體內(nèi)低葉黃素水平，則與神經(jīng)發(fā)育受損、視網(wǎng)膜色素上皮成熟及神經(jīng)組織氧化應(yīng)激風(fēng)險(xiǎn)的增加有關(guān)。

做為靈長類動物大腦中的主要類胡蘿卜素，在人體血液中，葉黃素及其類似物只占總類胡蘿卜素總量的40%，而在人類大腦中葉黃素則占類胡蘿卜素總量的66%～77%，這表明葉黃素選擇性的在大腦中進(jìn)行儲存累積，從另一方面提示葉黃素在腦功能及發(fā)育過程中的潛在作用。葉黃素雖然也屬于維生素A家族，但是其維生素 A 活性很小，關(guān)于其在視神經(jīng)細(xì)胞及腦神經(jīng)細(xì)胞中的代謝和功能缺乏足夠的認(rèn)識。目前在營養(yǎng)保健品中應(yīng)用葉黃素的產(chǎn)品越來越多，但是目前主要關(guān)注點(diǎn)在其對視力的保護(hù)作用上，對其促進(jìn)腦部功能發(fā)育的認(rèn)識還很少。本文綜述了國外關(guān)于葉黃素生物活性功能的研究進(jìn)展，為其更廣泛的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

葉黃素的生物活性

葉黃素屬于類胡蘿卜素家族，是人腦組織中含量最高的類胡蘿卜素物質(zhì)，在人體血液中的濃度約0.5 μmol/L。葉黃素只能由植物合成，在萬壽菊、菠菜、胡蘿卜等深綠色葉類蔬菜中含量豐富。由于無法自身合成葉黃素，動物體內(nèi)的葉黃素都是直接或間接從水果、蔬菜中獲得。

葉黃素的抗氧化作用

生物體內(nèi)的氧化活性物質(zhì)（ROS）包括一系列為被完全還原的氧化合物組成，包括 H2O2，HO﹡，O2- 等，通常它們是由機(jī)體內(nèi)的代謝反應(yīng)生成的副產(chǎn)物。葉黃素良好的抗氧化作用，主要是通過降低炎癥因子的表達(dá)和增加超氧化物歧化酶來完成。(管注：過于專業(yè)的內(nèi)容略)

葉黃素的腦功能保護(hù)作用

葉黃素在神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育中的作用的研究目前還很少。除了抗氧化作用外，由于葉黃素能優(yōu)先被腦神經(jīng)組織吸收，因此葉黃素對腦組織發(fā)育的作用最近受到了越來越多的關(guān)注。Vishwanathan 等發(fā)現(xiàn)盡管葉黃素只占飲食中總類胡蘿卜素的12%，但是卻占腦部總類胡蘿卜素的59%，是嬰兒大腦中含量最豐富的類胡蘿卜素。通過分析嬰兒頭部組織中的葉黃素及其代謝物，發(fā)現(xiàn)與學(xué)習(xí)和記憶相關(guān)的腦組織（大腦皮層，海馬區(qū)和枕葉皮層）中葉黃素濃度與脂類代謝，氨基酸類神經(jīng)傳遞因子以及高肌肽代謝有密切關(guān)系。與足月嬰兒相比，早產(chǎn)兒的腦內(nèi)葉黃素濃度明顯較低，這表明在妊娠晚期是嬰兒從母體獲取葉黃素的關(guān)鍵時期，對應(yīng)嬰兒腦部發(fā)育的關(guān)鍵時期?；谀X部發(fā)育需要通過攝取多種食物得到營養(yǎng)素組合的概念，對6個月大的嬰兒進(jìn)行了電生理學(xué)研究（通過測量電波反應(yīng)），以測試哺乳期母親母乳中的營養(yǎng)物質(zhì)與接受母乳的嬰兒的識別記憶（一種神經(jīng)認(rèn)知指標(biāo)）之間的關(guān)系。該研究表明，母乳中含有較高的葉黃素和膽堿的喂養(yǎng)的嬰幼兒神經(jīng)認(rèn)知能力更好，因此這些營養(yǎng)素的特定組合可能對識別記憶能力的發(fā)育很重要。除了幫助嬰幼兒神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育外，葉黃素對人類干細(xì)胞可能具有直接的促分化作用，也有報(bào)道葉黃素的促神經(jīng)發(fā)育作用與其對二十二碳六烯酸（DHA）的抗氧化作用相關(guān)，通過保護(hù) DHA 的還原性，以維持 DHA 的生物活性，通過增強(qiáng)神經(jīng)元細(xì)胞之間間隙信息傳遞來增強(qiáng)腦神經(jīng)功能，或者葉黃素影響嬰兒大腦中的脂肪酸和神經(jīng)遞質(zhì)，促進(jìn)細(xì)胞膜成熟和皮質(zhì)折疊。此外，葉黃素的抗炎和抗氧化作用也可能防止與ROS 相關(guān)的神經(jīng)發(fā)育不良的發(fā)生，從而保護(hù)新生兒，尤其是早產(chǎn)兒健康成長。

在老年人體內(nèi)，雖然葉黃素濃度低于嬰兒，但是葉黃素對老年人的認(rèn)知能力也有積極作用。葉黃素可通過防止大腦衰老減緩或預(yù)防認(rèn)知能力下降，血清葉黃素水平較高的年長者，其海馬旁區(qū)的灰質(zhì)較厚，在結(jié)晶智力測試中表現(xiàn)更好。額外補(bǔ)充葉黃素不僅可以提高老年人的智力表現(xiàn)，同時也可以預(yù)防相關(guān)疾病的發(fā)生∶給體內(nèi)葉黃素濃度較低、有輕度認(rèn)知障礙的老年婦女補(bǔ)充葉黃素，可顯著提高其言語流暢性；在另一項(xiàng)長達(dá)5年的研究中，對老年人進(jìn)行葉黃素養(yǎng)補(bǔ)充發(fā)現(xiàn)，服用葉黃素后老年性黃斑病變的患病風(fēng)險(xiǎn)降低了25%。

葉黃素影響腦功能的潛在機(jī)制

嬰幼兒腦部神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育成熟的過程中，需要大量的神經(jīng)干細(xì)胞分化成熟為神經(jīng)元細(xì)胞。伴隨這一分化過程的是細(xì)胞基因和蛋白質(zhì)表達(dá)的重大改變，神經(jīng)系統(tǒng)對神經(jīng)傳遞因子和能量代謝的巨大需求，同時產(chǎn)生 ROS 氧化壓力。而葉黃素在這一過程中，可能發(fā)揮著重要作用。(管注：過于專業(yè)的內(nèi)容略)

結(jié)論與展望

葉黃素是靈長類動物腦部最重要的類胡蘿卜素，葉黃素不僅可以通過血腦屏障，還可能對維持大腦功能有特殊作用，不僅對維持年長者的認(rèn)知能力、語言能力有利，而且可能參與了嬰幼兒腦部神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育。其腦部保健功能可能的機(jī)制是葉黃素能夠調(diào)節(jié)細(xì)胞的代謝，促進(jìn)糖酵解代謝途徑向氧化磷酸華轉(zhuǎn)變，從而改變細(xì)胞/組織的表觀遺傳學(xué)狀態(tài)，調(diào)控與神經(jīng)細(xì)胞分化/發(fā)育相關(guān)的基因表達(dá)。我國的新生兒數(shù)量長期居于世界前列，且隨著我國老齡化社會的到來，嬰兒和老年人腦部功能保護(hù)的需求巨大，可以看到葉黃素在腦功能保護(hù)領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力。