β-胡萝卜素

β-胡萝卜素（C40H56）是类胡萝卜素之一，是一种橘黄色的脂溶性化合物，它是自然界中最普遍存在也是最稳定的天然色素。名字得自拉丁文的胡萝卜，属于天然化学物（例如胡萝卜素或类胡萝卜素）家庭的一员。它在植物中大量地存在，令水果和蔬菜拥有了饱满的黄色和橘色。纯品外观为红紫色至暗红色结晶性粉末，略有特异臭味。 β-胡萝卜素稀溶液呈橙黄色，易溶于二氯甲烷、氯仿、二硫化碳等有机溶剂。溶液浓度增大时带橙色，因溶剂的极性可稍带红色。遇氧、热及光不稳定。在弱碱中较稳定。

β-胡萝卜素被广泛应用于食品工业、饲料工业、医药及化妆品工业上。目前，用于得到β-胡萝卜素的方法有天然物萃取法、化学合成法及微生物发酵法等。

β-胡萝卜素是胡萝卜素中的一种最普通的异构体。以异戊二烯残基为单元组成的共轭双键，属多烯色素。性状深红紫至暗红色有光泽的斜方六面体或板状微结晶的晶体或结晶性粉末。有轻微异臭和异味。属于可以使用的食用合成橙黄色色素，具有维生素的活性，属于天然似同化合物，安全性比其他合成着色剂高。

中国科学院武汉植物园天然产物合成生物学学科组硕士研究生李倩在章焰生研究员的指导下，于酿酒酵母中重构了β-胡萝卜素的生物合成途径，将来源于红发夫酵母中与β-胡萝卜素合成相关的基因crtYB（八氢番茄红素合成酶及番茄红素环化酶基因）和crtI（八氢番茄红素脱氢酶基因）转入酿酒酵母，并对这两个基因进行了密码子的优化；同时通过过量表达异戊稀代谢途径中的关键限速酶HMGR（3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶）基因，发现菌株β-胡萝卜素的产量提高了很多，且对酿酒酵母的生长无影响，最终得到具备高效合成β-胡萝卜素能力的酿酒酵母工程菌株。

该研究为酿酒酵母大规模生产β-胡萝卜素提供依据，也为酿酒酵母中萜类物质生物合成及代谢工程改造提供了一定的理论基础。

随着转基因技术的迅速发展，利用基因工程菌生产类胡萝卜素成为研究的热点。近年来，对其主要合成途径的研究取得了重大进展，已从分子水平阐释其生物合成途径，关键酶基因先后得到分离，并已初步实现通过遗传工程技术改变植物和微生物中类胡萝卜素的组成和含量。

β-胡萝卜素，名字来源于拉丁文中的胡萝卜，是一种橘黄色脂溶性化合物，是维生素A前体，它在植物中大量存在，令水果和蔬菜拥有了饱满的色彩。由于具有着色、抗氧化和营养增强等功能，β-胡萝卜素被广泛用于普通食品和医疗保健品。

和其他的类胡萝卜素一样，β-胡萝卜素是一种抗氧化物。食用富含β-胡萝卜素中的食物，可以防止身体接触一种称为自由基的破坏分子，自由基通过氧化过程会对细胞造成伤害。同时，β-胡萝卜素会在需要时被人体转换成维他命A。如果人体摄入过量的维他命A，会造成中毒。而当人体有需要时，β-胡萝卜素才会被转换成维他命A，这一特征使β-胡萝卜素成为维他命A的一个安全来源。