類胡蘿卜素是自然界中廣泛存在的黃色、橙紅色或紅色多烯物質。它們是在胡蘿卜中發現的，因此得名。人體不能合成類胡蘿卜素，因此主要通過食物獲得。水果和蔬菜是類胡蘿卜素的主要食物來源。

類胡蘿卜素由8個類異戊二烯單元組成，根據分子組成可分為胡蘿卜素和葉黃素兩大類。前者只含有烴和氫兩種元素，而后者是前者的含氧衍生物，含有一個或多個氧原子形成羥基、羰基、甲氧基和環氧化合物。類胡蘿卜素最重要的代表是β-胡蘿卜素、番茄紅素、葉黃素、玉米黃質、蝦青素和斑蝥素。

類胡蘿卜素具有抗氧化、防癌癥、預防夜盲癥等功能。在植物中，類胡蘿卜素擔當葉綠體光合作用的輔助色素并保護葉綠素免受強光破壞，同時也是合成ABA 的前體。類胡蘿卜素的生物合成途徑目前已經研究的很清楚了，以異戊烯焦磷酸為前體，經過 IPI、 GGPS、 PSY、 PDS、 ZDS、 LycB、 LycE 等酶催化，產生各類類胡蘿卜素。

類胡蘿卜素的功能

1、類胡蘿卜素在植物體內的生物學功能

在綠色植物進行光合作用時，類胡蘿卜素作為一種光合色素，能夠協助葉綠素完成對光能的吸收和二氧化碳的轉化。光合作用一般會產生具有高活性的中間產物和副產物，會對光合機構造成氧化損傷以及降低了光合作用的效率。類胡蘿卜素作為一種抗氧化劑，是這些植物進化出的光保護機制之一，來應對光的破壞效應，是光保護效率的主要決定因素。此外，顏色是蔬菜和水果等園藝作物的重要品質性狀，也是花卉的重要農藝性狀。在許多園藝作物中，能夠形成鮮艷的黃色、橙色和紅色，類胡蘿卜素的大量積累是主要原因之一。

2、類胡蘿卜素在動物體內的生物學功能

天然的類胡蘿卜素大部分都是由植物經過一系列的反應合成的，人類是不能通過人體自身來合成類胡蘿卜素，食用蔬菜、水果等富含類胡蘿卜素的植物類食品能夠有效協助人類獲取自身所需的各種類胡蘿卜素。截至2023年7月9日，人類已經在722種生物中發現了1204種天然類胡蘿卜素，且數量還在增加。

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