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类胡萝卜素（carotenoid）是一类重要的天然色素的总称，属于化合物。普遍存在于动物、高等植物、真菌、藻类和细菌中的黄色、橙红色或红色的色素中，主要是β-胡萝卜素和γ-胡萝卜素，因此得名。类胡萝卜素不溶于水，溶于脂肪和脂肪溶剂，亦称脂色素。自从19世纪初分离出胡萝卜素，至今已经发现近450种天然的类胡萝卜素；利用新的分离分析技术如薄层层析、高压液相层析以及质谱分析还不断发现新的类胡萝卜素。
植物的类胡萝卜素存在于各种黄色质体或有色质体内；如秋季的黄叶，黄色花卉，黄色和红色的果实和黄色块根。动物的类胡萝卜素主要是脂肪、卵黄、羽毛和鱼鳞以及虾蟹的甲壳的色素。
动物的类胡萝卜素一般与蛋白质结合在一起，如虾青蛋白含有虾青素，虾卵绿蛋白是虾青素与一种富含的复合物。β-胡萝卜素是哺乳动物合成维生素A的前体，称为维生素A原。
叶绿体内除含有叶绿素外也含有类胡萝卜素，类胡萝卜素能将吸收的光能传递给叶绿素A，是光合作用不可少的光合色素.其中叶黄素是一种重要的抗氧化剂，为类胡萝卜素家族（一组植物中发现的天然的脂溶性色素）的一员，在自然界中与玉米黄素共同存在。
类胡萝卜素的作用
1.对视觉系统的保健
视网膜上的视杆细胞含有视紫质而具有暗视觉的功能。适量的β-胡萝卜能促进视紫质达到正常含量，从而避免了缺少维生素A所致的暗视野适应迟钝，也避免暗视野之后出现强光对眼睛所造成的损害。此外，还可以预防夜盲症、干眼症、角膜溃疡症以及角膜软化症。
2.对皮肤组织的保健
维生素A是维持一切上皮组织完整所必需的，而β-胡萝卜能在人体内转化成维生素A。所以，摄入一定量的β-胡萝卜素，对维持正常的体表、消化道、呼吸道、生殖泌尿道、内分泌道商品有重要意义，可避免皮肤多屑、角质化、表皮细胞硬鳞状、多角质血疹性皮肤干燥症等皮肤疾病。β-胡萝卜素对细胞膜的稳定性也具有良好的作用。还可以用于治疗由于日光暴晒引起的炎症“日光炎”。
3.抵抗不良环境
经常在暗室、强光、高温或深水环境工作的，以及放射线作业者，还有经常看电视的人，都应额外再补充β-胡萝卜素，以抵抗不良环境。
类胡萝卜素的合成
人体自身不能合成类胡萝卜素，必须通过外界摄入；但类胡萝卜素在许多植物中含量较低，并且很难用化学方法合成，主要是通过生物合成方式完成。生物合成途径类胡萝卜素生物合成可经由不同的途径，在真菌和植物细胞胞液/内质网上，由乙酰CoA经羟甲基戊二酰-CoA途径合成的。在细菌与植物质体中由磷酸甘油醛与丙酮酸经1-脱氧木酮糖-5-磷酸途径合成。形成的异戊烯基焦磷酸经多次缩合生成第一个类胡萝卜素八氢番茄红素，再经脱氢、环化、羟基化、环氧化等转变为其他类胡萝卜素。
