在植物有机体中，叶黄素作为光系统的重要组成部分，具有集光和光保护等功能。 一个光系统由一个天线复合体或集光复合体（集光阱）和一个反应中心组成，是一个 蛋白质 和颜料 分子 –叶绿素和 类胡萝卜素。 它位于光合作用的叶绿体的内膜（类囊体膜）上。 每个光系统的聚光复合物由约250或300种蛋白质组成 分子 与叶绿素和类胡萝卜素色素有关。 入射光将天线复合体提升到高能激发态。 叶黄素等 类胡萝卜素 此处的任务是吸收光量子，并将其能量从一个分子传递到光系统反应中心的下一个分子。 一旦进入反应中心，能量就会被叶绿素-a吸收 分子。 这些利用能量产生化学能当量。 光系统的反应中心最终为光量子提供了不可逆的陷阱。 此外，叶黄素还具有 抗氧化剂 从而获得对植物以及动物细胞至关重要的保护功能。 能够拦截破坏细胞的单线态 氧气。 汗衫 氧气 属于可以与之反应的自由基 血脂，尤其是多不饱和的 脂肪酸 和 胆固醇, 蛋白质, 核酸, 碳水化合物 以及DNA并修饰或破坏它们-氧化 应力。 中 排毒 单线态 氧气叶黄素充当能量的中间载体–通过与环境的相互作用以热的形式释放能量–“淬灭”过程。 这样，反应性单重态氧变得无害。 有关突变生物的研究，其中 类胡萝卜素，主要是叶黄素的完全缺乏，表明细胞在氧气的存在下被破坏。 电池组件– 血脂, 蛋白质 和 核酸 –对活性氧化合物无能为力。 结果是细胞死亡。
叶黄素与疾病
叶黄素和眼病 叶黄素和玉米黄质 在预防...中起重要作用 白内障 （白内障）和 年龄相关性黄斑变性 （AMD）。 两种眼疾都是导致眼疾的两个主要原因 视力障碍 和 失明， 在之前 糖尿病视网膜病变 –的疾病 眼视网膜 造成的 糖尿病 的。 年龄相关性黄斑变性 （AMD）黄斑黄斑（黄斑）位于视网膜中央附近，是由感光细胞，视杆和视锥组成的薄而透明的光敏神经组织。 这 黄斑 直径约5毫米，最大 密度 的杆和锥。 从黄斑的外部（腹膜）到内部区域（中央凹），杆的比例降低，因此在中央凹中仅期望视锥细胞（负责颜色感知的视觉细胞）。 中央凹 黄斑 是视野最清晰的区域，专门用于最高的空间分辨率。 因此，很明显，中央凹的内容是 叶黄素和玉米黄质 强烈增加以为敏感锥体提供足够的保护。 此外 叶黄素和玉米黄质，在视网膜中也发现了中观玉米黄质。 据推测，中玉米黄质代表叶黄素的转化产物。 在中央凹中，叶黄素似乎发生化学反应。 通过反应性化合物，它可以氧化为叶黄素，并通过还原转化为玉米黄质和内消旋玉米黄质。 这 酶 该过程所需的信息尚未确定。 由于儿童的视网膜比成人的视网膜含有更多的叶黄素和中玉米黄质，因此该机制似乎尚未在儿童的机体中得到充分发展。 视网膜的视锥细胞和视锥细胞的不饱和成分含量很高 脂肪酸 因此对脂质过氧化非常敏感。 它们还暴露于高水平的光辐射下-高光氧化损害风险。 叶黄素一方面作为滤光片在视网膜中起作用，另一方面又作为 抗氧化剂叶黄素具有从正常光谱范围滤除短波蓝光的能力。 尤其是高能蓝光被认为是通过将外源和内源性光敏剂转化为激发态而导致单线态氧和其他活性氧化合物的形成的原因。 因此，叶黄素可保护眼睛免受自由基和光氧化损伤。 此外，叶黄素可以灭活活性氧-淬灭-，中断自由基的链反应，从而减少脂质过氧化。 这防止了脂褐素的形成，例如光反应性物质。 脂褐素属于化学上没有明确定义的各种复杂的聚集结构 血脂 和蛋白质。 氧化剂会增加 年龄相关性黄斑变性。 黄斑中央凹的叶黄素色素优先取向，因此只能在某些方向吸收偏振光。 通过优先吸收某些角度的偏振光，叶黄素可以降低光泽和眩光效果。 另外，据信叶黄素可以减轻色差（光学透镜的像差）的影响，从而改善视敏度，特别是在短波长范围内。 在患有先天性视网膜变性的患者中，例如，通过增加菠菜或羽衣甘蓝的摄入而增加叶黄素的摄入量，可以提高对比敏锐度，减少眩光并改善色觉。 死去的AMD患者的研究发现，其视网膜的叶黄素和玉米黄质水平显着降低。 最后，视网膜中高浓度的叶黄素和玉米黄质与AMD风险降低高达82％有关。 因此，充足摄入富含叶黄素和玉米黄质的食物起着至关重要的作用。 叶黄素和玉米黄质的摄入增加可以显着增加视网膜黄斑区的浓度。 视网膜中叶黄素的水平与其血清水平相关。 积累过程需要长达数月的时间，因此必须长期增加叶黄素和玉米黄质的摄入量。 在相应的研究中，仅一个月后，两种叶黄素的浓度都没有显着增加。 叶黄素摄入量增加与高血脂症，胡萝卜素症以及血液学或生化过程的变化等副作用无关。 白内障 （白内障）与AMD相似，科学研究证实了叶黄素对白内障的预防作用。 按照 抗氧化剂 叶黄素具有这种特性，可防止在眼睛的各个组织中发生光化学反应产生的活性氧（ROS），这可能是该疾病的诱因。 氧自由基 铅 除其他事项外，包括修饰晶状体蛋白，糖蛋白积聚，氨基酸的氧化产物 tryptophan，以及来自外源和内源的大量荧光分子。 这些增敏剂最终导致晶状体混浊。 通过长期，定期和大量摄入富含叶黄素的食物来显着减少光和氧气的破坏作用， 白内障 最多减少50％。 叶黄素与其他抗氧化剂协同作用，例如 酶 超氧化物歧化酶，过氧化氢酶和谷氨酸过氧化物酶。 视网膜中高浓度的叶黄素和玉米黄质与透明晶状体相关。 进一步的流行病学研究得出结论，叶黄素和玉米黄质的摄入量增加，但其他类胡萝卜素或 维生素A，大大降低了 白内障手术。 Olmedilla等人2001年研究表明，叶黄素可改善白内障患者的视力，降低眩光敏感度并提高视力。
食物的功能
由于叶黄素在食品加工过程中相对稳定地储存，因此仅会产生很小的损失，叶黄素作为植物的单一物质或成分 提取物 叶黄素可提供橘黄色，可用于例如汤，沙司，调味饮料，甜点，香料，糖果和烘焙食品中。 叶黄素也可通过动物饲料间接着色。 特别是将其添加到鸡饲料中，可增强蛋黄的特有黄色。 此外，叶黄素是调味剂的重要前体。 叶黄素通过脂氧合酶的共氧化作用，与活性氧化合物的反应并在热的条件下被降解。 应力。 叶黄素形成气味阈值低的羰基化合物。
