胡萝卜素

胡萝卜素是光合色素为重要光合作用。胡萝卜素不含氧原子。它们吸收紫外线紫色和蓝色光，并散射橙色或红色光，以及（低浓度）散射黄色光。

胡萝卜素是胡萝卜（该类化学品的名称）的橙色以及许多其他水果、蔬菜和真菌（例如地瓜、鸡油菌和橙色哈密​​瓜）的颜色的原因。）。胡萝卜素还负责干燥叶子中的橙色（但不是全部黄色）。它们还（以较低的浓度）使乳脂和黄油呈黄色。杂食性动物是有色饮食类胡萝卜素向无色类维生素A转化较差的动物，由于其饮食中的蔬菜部分中存在类胡萝卜素，因此它们的体脂肪呈黄色。人和鸡的典型黄色脂肪是饮食中胡萝卜素的脂肪储存的结果。

胡萝卜素通过将吸收的光能传递到叶绿素来促进光合作用。它们还通过帮助吸收单重态氧（一种在光合作用中形成的氧分子O ₂的激发形式）中的能量来保护植物组织。

β-胡萝卜素由两个视黄基基团组成，在人小肠的粘膜中被β-胡萝卜素15,15'-单加氧酶分解为视网膜（一种维生素A）。β-胡萝卜素可以储存在肝脏和体内脂肪中，并根据需要转化为视网膜，从而使其成为人类和其他一些哺乳动物的维生素A形式。胡萝卜素α-胡萝卜素和γ-胡萝卜素，由于它们具有单一的视黄基基团（β-紫罗兰酮环），还具有一定的维生素A活性（尽管低于β-胡萝卜素），叶黄素类胡萝卜素β-隐黄质。所有其他类胡萝卜素，包括番茄红素，都没有β环，因此也没有维生素A活性（尽管它们可能具有抗氧化活性，并因此具有其他生物活性）。

动物物种在将含有类胡萝卜素的视黄基（β-紫罗兰酮）转化为视网膜的能力上差异很大。食肉动物通常是饮食中含紫罗兰酮类胡萝卜素的不良转化者。纯净的食肉动物，例如雪貂，缺乏β-胡萝卜素15,15'-单加氧酶，根本无法将任何类胡萝卜素转化为视网膜（导致该类胡萝卜素不是维生素A的一种形式）；虽然猫可以将痕量的β-胡萝卜素转化为视黄醇，但其量完全不足以满足其日常视黄醇的需求。

从化学上讲，胡萝卜素是每分子包含40个碳原子，可变数量的氢原子且没有其他元素的多不饱和烃。一些胡萝卜素在分子的一个或两个末端被烃环终止。由于共轭双键的广泛体系，所有这些都对人的眼睛着色。结构上的胡萝卜素是四萜，这意味着它们是由四个10碳萜烯单元生化合成的，而四个10碳萜烯单元又由八个5碳异戊二烯单元形成。

胡萝卜素以两种主要形式存在于植物中，这些形式由希腊字母中的字符表示：α-胡萝卜素和β-胡萝卜素。的γ-、δ- 、epsilon-和ζ电胡萝卜素（γ，δ，ε，ζ和胡萝卜素）也存在。由于胡萝卜素是碳氢化合物，因此不含氧，因此胡萝卜素可脂溶且不溶于水（与其他类胡萝卜素（叶黄素）相反，叶黄素含有氧，因此化学疏水性较小）。

胡萝卜素的两个主要异构体，α-胡萝卜素和β-胡萝卜素，在环状基团的一端（右图的右端）的双键（因此是氢）的位置不同。

β-胡萝卜素是最常见的形式，可以在黄色，橙色和绿色的多叶水果和蔬菜中找到。根据经验，水果或蔬菜的橙色强度越大，其所含的β-胡萝卜素就越多。

胡萝卜素保护植物细胞免受紫外线的破坏作用。β-胡萝卜素是抗氧化剂。

胡萝卜素是不含氧的类胡萝卜素。含有一些氧的类胡萝卜素被称为叶黄素。

β-胡萝卜素分子的两个末端在结构上相同，被称为β-环。具体地，在每个末端的九个碳原子的基团形成β环。

α-胡萝卜素分子的一端具有β环。另一端称为ε环。没有“α环”之类的东西。

类胡萝卜素分子末端的这些名称和类似名称构成系统命名方案的基础，根据该命名方案：

• α-胡萝卜素是β，ε-胡萝卜素;
• β-胡萝卜素是β，β-胡萝卜素；
• γ-胡萝卜素（带有一个β环和一个未环末端标记为psi）为β， ψ-胡萝卜素；
• δ-胡萝卜素（带有一个ε环和一个未环末端）是ε， ψ-胡萝卜素；
• ε-胡萝卜素是ε，ε-胡萝卜素
• 番茄红素是ψ，ψ-胡萝卜素

ζ胡萝卜素是生物合成 的前体的链孢，这是番茄红素，这反过来，是胡萝卜素的前体α〜ε的前体。