关键词：β－胡萝卜素；吸收；β－胡萝卜素－15，15’－加双氧酶
随着经济的发展，人们对动物产品的要求越来越高，不仅要提高产品数量，而且要提高产品质量，要求无污染、安全、保健等，这就需要把治疗性的药品改为保健性，减少药品在动物产品内的残留，从而提高产品质量。研究结果表明，β－胡萝卜素就是这样一种微营养素（micronutrient）。
1β－胡萝卜素－15，15’－加双氧酶
自然界中的类胡萝卜素主要以其蛋白复合物即胡萝卜素蛋白的形式存在。日粮中类胡萝卜素在动物胃肠道中消化酶的作用下，从其蛋白复合物中分离出来，在十二指肠与其它脂类物质一起经胆汁乳化后形成乳糜微粒，由小肠粘膜上皮细胞吸收。被吸收的β－胡萝卜素在小肠内一部分经加双氧酶转化为va，满足机体的需要，剩下的部分和乳糜微粒一起转运到肝脏，然后再到各个组织。
1．1β－cdiox的存在部位christelle（1996）首次报道，β-胡萝卜素-15，15’-加双氧酶的活性主要存在于大鼠小肠成熟的功能上皮细胞。酶活性在本分化的肠绒毛细胞中不存在，中段肠绒毛细胞中含量很低，在分化的肠绒毛细胞中含量达最高水平（陈波，1999）。在小肠深层粘膜没有发现β-胡萝卜素活性，说明β-胡萝卜素到va的转化活性只局限于上皮细胞。
βcdiox是一种脂溶性的粘膜酶，广泛分布于肠粘膜、肝脏、肾脏、黄体等，已在脊椎动物，如鸡、兔、猪、犬鼠等的小肠粘膜中发现，鱼、龟的肠道中也含有此酶，但肉食性的猪和貂缺乏。该酶已从大鼠、猪和兔的小肠粘膜得到部分的提纯，由于它在纯化过程中不稳定，所以尚未得到纯品。各种动物产cdiox的催化活性不同，这可能与底物β-胡萝卜素βc的β紫罗酮环及多烯链所处的肠道内环境不同有关。
1．2βcdiox的性质βcdiox的最适ph是7．5～8.5，km值为2～10μm。goodman（1996）
报道，来自大鼠肠粘膜和肝脏的溶解性酶制品，可使井胡萝卜素分解断裂为va。肝内这种酶活性较低，以器官计，肠为肝的2倍，以重量计则为4～7倍。许多研究结果表明，分裂反应经由双加氧酶作用机及产生，分子氧与βc中央双键的2个碳作用，发生断裂而生成两分子视黄醛。βcdiox的活性除需要底物βc和氧外，还需要适宜的mg2+、fe2+、含有巯基物质如谷脱甘肽、硫酸（dtt）等，、非特异性的表面活性剂，如胆盐和卵磷脂，以及ve、烟酸胶、nad等，都能促进该酶的活性。加双氧酶可被巯基结合的试剂和亚铁离子阻断。小肠酶的最大活性是能产生足够的va满足动物对va的营养需要，但不会产生va过多症。
在体外添加合适的去污剂能有效地促进β-胡萝卜素到视黄醛的转化。如果缺少胆酸盐或合成的去污剂，则该酶无活性，添加合适的去污剂化合物和脂类如磷脂或非磷脂能获得最大活性，促进作用与添加化合物的电核无关。
1．3βcdiox的作用方式β-胡萝卜素的断裂方式有2种：中央断裂和非中央断裂。中央断裂是一分子β胡萝卜素和一分子的氧在β胡萝卜素-15，15’-加双氧酶的作用下，从-15，15’-双键处断裂，形成两分子的视黄醛，视黄醛再被还原成视黄醇活氧化成视黄酸。动物肝和肾中也有少量的加双氧酶。非中央断裂生成一分子长链和一分子短链的β-阿朴胡萝卜素醛。
非中央断裂发生在植物、微小的有机体中，也可能发生在哺乳动物体内。其实非中央断裂产生的卜阿扑胡萝卜素醛最终会很少，因为其被中心断裂酶转化为va。而且已有报道说，非中央断裂产生的β-阿朴胡萝卜素其实也是βc转化为va的另一个途径。
2．1脂肪和脂肪酸日粮中脂肪的含量会影响β胡萝卜素的吸收，主要是因为β胡萝卜素是脂溶性的，脂肪对β胡萝卜素起运输作用。食物中的脂肪经胰酶和胆盐作用形成胶粒，β胡萝卜素溶于其中而被一同吸收。
脂肪可刺激胆汁分泌乳化脂肪促进类胡萝卜素的吸收。肠道内脂肪酸促进β胡萝卜素吸收，其中单不饱和长链脂肪酸的作用最大，典型的代表是油酸。周光宏（1994）报道，牛体脂肪中油酸与β－胡萝卜素的含量间存在正相关。虽然多不饱和脂肪酸对β－胡萝卜素的吸收也有促进作用，但比油酸弱，因为在肠粘膜细胞内存在一种脂肪酸结合蛋白（fabp），是脂肪酸和β－胡萝卜素由细胞膜通过细胞内水环境转运到细胞器的工具，而不饱和脂肪酸比β－胡萝卜素更易与脂肪酸结合蛋白结合，这种竞争性降低β－胡萝卜素的吸收。
2．2胆酸盐胆汁乳化脂肪，使脂肪变成小的胶粒，易于在小肠的液态环境中吸收，从而促进溶解在脂肪中的类胡萝卜素的吸收。olson（1964）报道，当β-胡萝卜素溶于胶体溶液，在无胆汁存在时，β-胡萝卜素既不能吸收也不能发生断裂生成酯，说明胆汁不仅起肠腔助溶作用，而且参与了β-胡萝卜素的吸收断裂和酯化的全过程，并且胆汁促进类胡萝卜素的吸收无种间特异性。胆汁中起作用的物质是结合性的胆酸和胆盐，促吸收的最佳浓度为0.04～0．08mol，浓度过高反而起抑制作用。陈波等（1999）试验结果证明，一定浓度的牛磺胆酸钠促进了犊牛和黄鸡的离体小肠细胞对类胡萝卜素的吸收，促进黄鸡离体小肠细胞对β-胡萝卜素和黄体素吸收的最佳牛磺胆酸钠浓度分别为3mm和10mm。hollander（197）报道，在大鼠肠灌注液中增加h+浓度、各种链长度和饱和程度的脂肪酸的添加及增加灌注液流速能提高β-胡萝卜素的吸收率。增加灌注液中牛磺胆酸钠的浓度在2．5mm以上没有改变β-胡萝卜素的吸收率。灌注液中β-胡萝卜素的浓度在0．5～11mm时，可得出β-胡萝卜素浓度与其吸收率之间得线性关系。
2．3维生素a尽管β-胡萝卜素对许多动物来说是va的一种重要的来源，而对人类来说尚有争议，因为va在上皮细胞的生成中起重要的作用，当va缺乏时可能会破坏上皮细胞的完整性，从而影响b有研究结果表明，va缺乏时的大鼠会增加β-胡萝卜素的断裂。moors（1996）亦发现，当沙土鼠缺乏va时，小肠上皮细胞吸收β-胡萝卜素下降。van（1996）报道，喂低va日粮的鸡，其加双氧酶活性比喂高va日粮的高90%，而且在肝脏中，加双氧酶的活性不受日粮中va浓度的影响，但比补充β-胡萝卜素的大鼠高70%。还发现饲喂低va日粮的大鼠，其加双氧酶活性比饲喂高va或β-胡萝卜素的高。christine（1998）报道，尽管小肠粘膜细胞吸收β-胡萝卜素下降，但总的β-胡萝卜素吸收却上升，这可能与淋巴吸收有关，所以当va缺乏时最终导致β-胡萝卜素的净吸收增加。yang（1993）报道，从小肠粘膜细胞分离的双加氧酶符合米氏反应动力学，由米氏反应动力学可知，一定范围内作为底物的β-胡萝卜素浓度增加，其转化为维生素a的速度加快。
2.4日粮纤维近年来，科学家开始对食物中的纤维成分和吸收纤维的有益作用感兴趣。许多研究结果表明，饮食中的纤维在预防或治疗多种疾病如憩室病、结肠癌、腹泻等有效作用。
日粮纤维可能改善营养素的吸收，如通过结合脂类或改变小肠的物理状态（farness等，1982）。有关假设有，可溶性纤维对脂类吸收的分裂作用（lairon，1996）。可溶性纤维通过增加肠道粘度和延缓肠的排空来改变肠道内容物，胆盐和其它脂类化合物，如胆固醇，可物理性地结合于纤维分子上，或结合到肠内容物的胶相，而不是参与胶粒的形成。胶粒形成受阻可导致肠道的吸收能力下降，增加粪便中脂肪和脂溶性化合物，如β-胡萝卜素的排出。
关于日粮中纤维对β-胡萝卜素或va吸收的研究，结果并不一致。这可能是因为多种复杂因素的影响，如饲喂纤维的类型和纯度、纤维的吸收水平、试验过程中营养素的吸收水平、饲喂时间的长短及其它影响因素的干扰。hwang（1975）报道，与对照组相比，3%的果胶显著降低鸡肝脏中va浓度。然而phillps（1970）发现饲喂果胶的大鼠肝脏中va水平并没有下降。gronowska－senger（1981）报道各种日粮纤维包括果胶，在日粮中水平（5%～20%）会影响大鼠对β-胡萝卜素的利用率，而且果胶的影响作用大于纤维素、琼脂及谷物糠鼓。果腔中甲氧基的浓度与β-胡萝卜素利用率之间存在相反关系，高分子量、高甲氧基的果胶增加肠道的粘度，阻碍胶粒形成，降低β-胡萝卜素到吸收细胞的运动，甚至影响β-胡萝卜素在肠道内向va的转化。
2．5类胡萝卜素之间的相互影响碳氢类胡萝卜素β-胡萝卜素与含氧类胡萝卜素如斑螫黄、黄体素、番茄红素之间存在着额顽或协同作用，然而机理不清楚。van（1999）报道，类胡萝卜素之间的相互作用可能是因为对微胶团的竞争性结合，食后类胡萝卜素在脂蛋白中的交换也阻碍β-胡萝卜素断裂。黄体素阻碍β-胡萝卜素的吸收，但并不明显影响β-胡萝卜素的断裂。当黄体素占优势时，这种阻碍作用非常显著，而且在血清反应中亦发现β-胡萝卜素的阻碍作用（van，1998）。
此外，日粮中蛋白质水平影响β-胡萝卜素的吸收，蛋白质水平的提高有利于β-胡萝卜素断裂为视黄醛，从而有利于维持β-胡萝卜素扩散的梯度。因为日粮中粗蛋白质含量充足可提高β胡萝卜素加双氧酶的活性；动物本身营养状况不良时对该酶亦有激活作用；日粮中类胡萝卜素及适宜的fe2＋、ve和含sh的物质，如谷胱甘肽、硫醇等，均有利于该酶活性的正常发挥；肠道中胆汁酸盐促进β-胡萝卜素的吸收。
β-胡萝卜素作为一种va原，它不仅具有va的生物学活性，而且具有抗氧化、抗肿瘤、提高免疫、繁殖机能，促进细胞间的缝隙连接等功能，对动物有积极的保健作用。影响β-胡萝卜素吸收的因素有脂肪及其酸、胆盐、日粮中va水平、纤维素的类型、含量及日粮中各类胡萝卜素之间的相互作用等，都影响β-胡萝卜素的吸收和转化，β-胡萝卜素－15，15’－加双氧酶是一种膜结合酶，在β-胡萝卜素到维生素a的转化过程中起重要的作用，其机制需要进一步的探索。
