玉米黃

玉米黃素也稱玉米黃質，分子式 C₄₀H₅₆O₂，是一種天然的脂溶性化合物 ^[2]  。人體組織中存在的所有類胡蘿蔔素必須來源於膳食或其他相關來源。深綠色菜、 花卉、 水果、 黃玉米、 枸杞等是玉米黃素的良好來源。

玉米黃色素作為天然食品添加劑可廣泛應用於人造奶油、黃油、焙烤食品等油基或脂基食品以及飲料、湯料罐頭、果醬、果脯、肉、蛋製品等水基食品 ^[1]  。

玉米黃色素屬於類胡蘿蔔素，是以β-胡蘿蔔素、玉米黃素(3,3-二羥基-β-胡蘿蔔素)、隱黃素(3-羥基-β-胡蘿蔔素)、葉黃素(3,3-二羥基-α-胡蘿蔔素)為主要成分的類胡蘿蔔素的混合物 ^[1]  。玉米黃素為橘紅色結晶粉末 ，沒有氣味，其稀溶液顏色是橙紅色 ^[2]  。不溶於水，易溶於乙醚、 石油醚、 丙酮、 酯類等有機溶劑，可被單甘脂乳化。具有較好的耐酸、耐鹼性，並且不受鐵、鉛等金屬離子的影響 ^[3]  。玉米黃素的化學結構決定了其性質很穩定。在可見和紫外光區內，光照可以影響玉米素的穩定性。存在於固體食品中的玉米黃素在常温和自然光條件下較穩定，1%溶液對太陽光較敏感。具有一定的熱穩定性，温度在40℃以下穩定，100℃保温7 h後明顯褪色。

玉米黃素分子顯示其2個六元碳環上有1個含氧基團，這使得其化學結構具有較大的穩定性，在被腸道吸收後不能轉化為 V_a，使它在人體吸收後仍能保持其原來的顏色和分子結構，具有較強的着色能力 ^[2]  。在家禽工業中， 玉米黃色素作為一種經濟高效的着色劑受到生產者的青睞 ^[1]  。玉米黃素在用作飼料添加劑時，可有效地改善動物的營養狀況以及蛋黃和家禽的肉及皮膚色澤。在肉禽體內，玉米黃素沉積於卵黃中，使其呈黃色，提高了蛋的品質，並增加其營養價值。在食品工業中，玉米黃素還可以作為一種天然着色劑為食品增加具有誘人食慾的色澤。

氧化損傷是由於抗氧化保護和自由基代謝不平衡所引起的，可以導致很多疾病，如心血管、癌症、衰老、炎症反應、白內障及一系列神經系統疾病 ^{[2]  [1]}  。隨着研究的不斷進行，人們發現，大多數類胡蘿蔔素都具有抗氧化能力。類胡蘿蔔素分子的化學結構與它們的抗氧化活性有着密切的關係，氧化活性的大小取決於其分子結構中共軛雙鍵的數目和尾端基團的結構。其中玉米黃色素具有較強的抗氧化能力。在體內，玉米黃色素雖然不能轉化為V_a，不具有V_a活性，但卻是人體可利用的重要的強抗氧化劑，可通過淬滅單線態氧清除自由基等抗氧化行為來保護機體組織細胞，以降低某些疾病發生的危險。盧豔傑等對玉米黃色素的抗氧化能力進行了測定，並與抗氧化劑BHT在抗氧化能力上進行比較，結果顯示在氧化的40 min內，玉米黃素的抗氧化能力強於BHT。

白內障(Cataract)的形成可能與紫外線照射、自由基和氧化劑等有關 ^[2]  。研究發現，攝入一定量的玉米黃質可降低白內障摘除風險，而且經常食用富含玉米黃素的食物，例如黃玉米、羽衣甘藍、菠菜等可減少白內障的發生，但只有當玉米黃質攝入量達到對照組的4倍(對照組攝入量為6.0 mg/d)時，才有顯著效果。VuHT等研究結果證實，攝入較多的玉米黃質可降低核性白內障的患病風險，但對皮質性白內障和後囊下白內障無影響。Moeller等研究發現，攝入一定量的葉黃素和玉米黃質可使核性白內障患病的概率降低23%，且這2種物質在血清中的含量與老齡女性的核性白內障患病風險有關。此外，大鼠白內障的防治實驗結果表明 ^[4]  ，玉米黃色素微膠囊粉末能有效地延緩受試大鼠白內障進展，降低眼晶體混濁度。生化指標也顯示，玉米黃色素微膠囊粉末各組與模型組相比，眼晶狀體超氧化物歧化酶(SOD)活力顯著升高了40.55%～50.02%，丙二醛(MDA)含量顯著降低了31.84%～38.89%。

老年黃斑變性，又稱年齡相關性黃斑變性（AMD），是與年齡相關致盲的重要眼病之一 ^{[2]  [5]}  。其病變包括黃斑區脈絡膜玻璃膜疣、視網膜色素上皮區域性萎縮、黃斑區脈絡膜新生血管。Bone等證明玉米黃素是人體視網膜黃斑色素組成之一，隨後又進一步研究發現黃體素和玉米黃素分佈在整個視網膜和晶狀體中。在對一些流行病學的研究發現，人體的血液中類胡蘿蔔素和抗氧化維生素濃度低的人羣患老年黃斑變性的危險較大。營養及流行病學的研究也表明，當膳食中或血液中類胡蘿蔔素濃度較高時，老年黃斑變性的發病危險率則低。Ma等研究發現增補葉黃素和玉米黃質可改善早期老年黃斑變性患者的視網膜功能異常症狀。Berrow等的研究也證實可以補充葉黃素來提高早期老年黃斑變性患者的視力，對提高其生活質量具有一定的保護作用。此外，補充葉黃素和玉米黃質，對早期老年黃斑變性患者的MPOD有一定的促進作用，改善其視網膜功能，延緩病情發展。

李萬里研究玉米黃素對H-22肝癌細胞的抑制情況 ^{[2]  [5]}  ：採用不同濃度的玉米黃素作用於H-22肝癌細胞，MTT法檢測不同時間的細胞增殖情況，結果顯示玉米黃素對H-22肝癌細胞有抑制作用，並隨着玉米黃素劑量的增加抑制率逐漸增加，呈劑量效應關係；孫震等研究玉米蛋白粉中玉米黃素對乳腺癌細胞增值作用，結果表明，玉米黃素在體外對SHZ細胞具有明顯的增值作用。

心血管疾病是死亡率較高的疾病，病因複雜，一些流行病學的研究已經開始探索β-胡蘿蔔素等與冠心病之間的關係 ^[2]  。研究指出，高類胡蘿蔔素膳食的人羣患心血管疾病的危險性較低。孫曉芳等研究玉米黃素對高脂血症血脂的調節作用發現，玉米黃素具有調節高脂血症小鼠血脂的作用；Iribarren和Stephen等研究了血液中的類胡蘿蔔素等對頸總動脈內膜血管中層增厚的影響，發現玉米黃素和黃體素降低頸總動脈內膜血管中層增厚的能力最強。

玉米黃素作為一種天然色素已經被《食品添加劑使用衞生標準》GB2760-2014列為可使用天然色素類 ^[2]  。玉米中含有大量的玉米黃素，我國玉米的種植面積廣，產量大，擁有足夠的原料資源開發利用玉米黃素 ^[1]  。因其來源豐富， 應用研究及產業化均達到了一定水平， 國際上對其功能的開發和利用也日漸重視 ^[5]  。美國、加拿大、歐盟等許多生物技術產業平台致力於開發生產這類產品，但還是不能滿足市場的潛在需求。玉米黃素還具有較多的營養保健功效，其抗氧化活性、抗癌、預防心血管疾病等功能活性已被證實，從玉米澱粉生產的副產物——玉米黃漿中提取玉米黃色素，為玉米的深加工開闢了一條新的途徑。然而，玉米黃色素對熱、光等不穩定，所以今後有關玉米黃色素的穩定化技術也是研究的熱點。總之，開發和利用玉米黃色素能實現社會效益和經濟效益的雙贏。