叶黄素和玉米黄质存在于人体各个组织中 ,但是其在眼睛中的分布最为突出和最具特征性。眼部所有组织中均含有一定量的叶黄素和玉米黄质 ,包括虹膜组织、晶状体、视网膜、视神经和眼部脂肪 ,但在视网膜中央凹内层的浓度最高[5,10 ~12]。视网膜中央凹及其周围区域被称为视网膜黄斑 ,因富含黄斑色素而得名 ,是直径 5~6mm的圆形区域。黄斑区集中了大量的视锥细胞 ,是视觉最为敏锐的区域。
保持黄斑健康对于保持正常视觉机能至关重要 ,这一区域受到损伤后可导致失明。Wald最早于1945年在《科学》杂志上撰文指出 ,人类视网膜黄斑色素可能是一种类胡萝卜素。1988年 ,Bone等首先利用 HPLC分析证明 ,黄斑色素为叶黄素和玉米黄质。此后 Yeum等发现 ,人晶状体中也有叶黄素和玉米黄质。目前已知几乎所有的眼睛组织中都含有类胡萝卜素 ,而且叶黄素和玉米黄质是唯一存在于视网膜和晶状体中的类胡萝卜素。
成人视网膜黄斑中的黄斑色素以玉米黄质为主,玉米黄质与叶黄素的比例为 214∶1。相反,0~2岁婴幼儿的黄斑尚未完全形成且结构稀疏 ,其中叶黄素含量高于玉米黄质 , 两者的比例为1149∶1。已知婴儿出生时,待形成黄斑的部位既含有视杆细胞光感受器又含有视锥细胞光感受器 ,且光感受器本身较短且不成熟。在出生后的16周内 ,视锥细胞逐渐在中央凹中占主导地位,密度接近成年人,使婴儿的视敏度得到改善。在这一时期 ,视网膜的外网状层形成。而外网状层是视网膜中叶黄素和玉米黄质浓度最高的部位。视网膜的这些结构变化与这一时期内叶黄素Π 玉米黄质的比例变化保持密切同步。这种同步性变化提示 ,叶黄素和玉米黄质对视网膜的发育和成熟具有重要意义。
成人个体间黄斑色素含量有着巨大的差异 ,最高为460nm波长下115个光密度单位(透光率3% ) ,最低为接近 0 (透光率 100%)。膳食叶黄素摄入量和血清叶黄素水平与黄斑色素密度之间都存在着显著的正相关关系 ,也就是说 ,膳食中叶黄素越多或者血清中叶黄素水平越高 ,黄斑色素密度也越高。
尽管婴儿的类胡萝卜素累积方式与成年人不同,但婴儿视网膜中黄斑色素含量也存在很大的个体差异(在 1 岁半以内变化范围可从 415 变化至6612ng)。幼儿和较大儿童个体间的黄斑色素密度也有差异。
玉米黄质是成年人中央视网膜中最主要的类胡萝卜素 ,而叶黄素在周边部含量最高。新生儿与成人相反 ,叶黄素主要存在于中央视网膜(此时这一部位黄斑尚未发育成熟 ,与周边视网膜类似)。目前尚未阐明造成婴儿个体间黄斑色素差异的原因 ,但显然 ,膳食叶黄素和玉米黄质仍是其中的必然因素。成年人可通过摄入富含类胡萝卜素的食物、服用
蓝莓叶黄素软胶囊、叶黄素多维胶囊等,增加黄斑色素的积累 ,但婴儿出生后最初几个月内的食物仅限于母乳或婴儿配方奶。婴儿食物来源中叶黄素和玉米黄质的供给 ,对婴儿黄斑色素的积累和视网膜发育将有很大的影响。