Những điểm nổi bật
- Bổ sung carotene, đặc biệt là β-carotene, cải thiện mức độ provitamin A và tạo máu ở các dân số bị thiếu vitamin A.
- Lutein và các carotenoid khác có tiềm năng cải thiện chức năng nhận thức, đặc biệt là trí nhớ làm việc, mặc dù tác động lên kết quả lâm sàng cần được xác minh thêm.
- Sinh khả dụng của carotenoid có thể được cải thiện đáng kể thông qua việc tiêu thụ cùng với sữa lên men hoặc thay đổi chế độ ăn, tối ưu hóa hiệu quả lâm sàng.
- Bổ sung β-carotene mang lại rủi ro tiềm ẩn, bao gồm tăng nguy cơ ung thư phổi và tử vong do tim mạch ở nhóm có nguy cơ cao, nhấn mạnh nhu cầu giám sát an toàn và hiểu rõ tương tác giữa thuốc và chất dinh dưỡng.
Nền tảng
Carotenoid, bao gồm α- và β-carotene, là chất màu tan trong chất béo hoạt động như tiền vitamin A và chất chống oxy hóa. Lâm sàng, bổ sung carotene nhắm vào thiếu vitamin A (VAD), phổ biến ở các nước đang phát triển, và đã được nghiên cứu cho các ứng dụng về tim mạch, ung thư, và thần kinh nhận thức. Độ phức tạp của sinh khả dụng carotene và tương tác với thuốc hoặc chất dinh dưỡng yêu cầu một tổng hợp dựa trên bằng chứng để hướng dẫn sử dụng lâm sàng.
Nội dung chính
Ứng dụng lâm sàng của carotene
Thiếu vitamin A và tác động tạo máu
Một thử nghiệm ngẫu nhiên đối chứng giả dược (RCT) nghiêm ngặt liên quan đến 651 trẻ em Malaysia bị VAD đã chứng minh rằng bổ sung bánh quy giàu dầu cọ đỏ đã tăng đáng kể mức độ provitamin A carotene (α- và β-carotene), retinol, hemoglobin, thể tích tế bào đóng gói, thể tích hồng cầu trung bình, và mức độ sắt, đồng thời giảm thiểu bệnh thiếu máu vi cầu và viêm (PMID: 38240773). Điều này hỗ trợ vai trò của carotene như một can thiệp hiệu quả về chi phí để cải thiện tạo máu và giảm nhẹ bệnh tật liên quan đến VAD.
Chức năng nhận thức và bảo vệ thần kinh
Ở những người bị bệnh đa xơ cứng tái phát (RRMS), một RCT đơn mù 4 tháng bổ sung 20 mg/d lutein đã cho thấy tăng đáng kể mật độ sắc tố hoàng điểm và mức độ lutein trong huyết thanh, đi kèm với cải thiện sự tập trung và độ chính xác trong nhiệm vụ nhớ không gian, mặc dù các kết quả nhận thức tổng thể không đạt ý nghĩa thống kê (PMID: 37364683). Tương tự, một thử nghiệm ngẫu nhiên 24 tháng ở người lớn khỏe mạnh về mặt nhận thức báo cáo rằng bổ sung kết hợp axit béo omega-3, carotenoid (bao gồm lutein, zeaxanthin), và vitamin E đã cải thiện hiệu suất trí nhớ làm việc theo liều lượng (PMID: 34999335). Dữ liệu hứa hẹn, nhưng bằng chứng trực tiếp về việc bảo tồn nhận thức thông qua carotene đơn độc vẫn chưa đủ.
Cải thiện sinh khả dụng
Sự hấp thu carotenoid bị ảnh hưởng bởi ma trận thực phẩm và các yếu tố đồng hành. Các nghiên cứu ở người và động vật đã chứng minh rằng việc tiêu thụ β-carotene cùng với sữa lên men bởi vi khuẩn axit lactic显著增加carotenoid的生物利用度，如通过更高的血清浓度-时间曲线下面积（AUC）所证明的，而不依赖于依泽替米贝对胆固醇转运的抑制（PMID: 32083646）。此外，皮肤carotenoid水平作为carotenoid摄入的生物标志物，对不同人群中的饮食补充反应敏感，通过反射光谱法测量（PMID: 36804322, 36894250）。
Carotene与心血管疾病、癌症预防和安全性
美国预防服务工作组的一项大型系统评价，包括84项试验和超过739,000名参与者，报告称β-carotene补充剂与肺癌风险（OR 1.20）和心血管死亡率（OR 1.10）的统计学显著增加相关，尤其是在吸烟者等高危人群中（PMID: 35727272）。多种维生素的使用总体上显示出适度的癌症风险降低，但单独使用β-carotene存在风险，强调了特定人群安全评估的重要性。
与营养和药理因素的相互作用
研究表明，高剂量膳食钙补充剂不会对菠菜基餐中β-carotene的生物利用度产生不利影响（PMID: 28651681），而植物甾醇和植物甾醇醇的摄入会适度减少循环中的β-carotene和其他carotenoid，但仍处于正常范围内（PMID: 27591863）。这些发现突显了可能影响carotene状态的营养-营养相互作用，但没有明显的临床损害。
关于药物相互作用，证据有限，但谨慎的临床实践需要在服用影响脂肪吸收、降脂药物或抗凝药物的患者中监测carotene补充剂，因为可能存在吸收或疗效的改变，尽管与传统药物的直接相互作用在文献中尚未完全表征。
专家评论
carotene的临床效用主要在于预防和管理VAD，其中有力的RCT数据支持改善血液学和炎症标志物。新兴证据表明富含lutein的补充剂具有神经保护作用，但明确的认知益处需要更大规模、控制更严格的试验并进行更长时间的随访。发酵和饮食因素对carotene生物利用度的一致增强为优化基于营养的干预措施开辟了途径。
安全性问题主要出现在易患肺癌的人群中，强调了在吸烟者或石棉暴露个体中单独补充β-carotene是禁忌的。目前指南建议这些群体主要通过饮食或多种维生素而不是单药治疗来摄取carotenoid。关于carotene的药代动力学相互作用仍存在关键的知识空白，需要未来的系统性药物警戒。
结论
carotene补充剂是有效干预VAD的方法，提供血液学和抗炎益处。carotenoid补充剂对神经认知的影响是有希望的但尚不明确。与发酵乳制品共食等提高生物利用度的策略可以增加临床效果。然而，在高危人群中补充剂的风险，特别是增加肺癌和心血管死亡率，需要谨慎应用。全面研究药物-carotene相互作用和长期安全性特征仍然是将carotene完全整合到循证临床实践中的未满足需求。
参考文献
- Sharif Z et al. Supplementation of red palm olein-enriched biscuits improves levels of provitamin A carotenes, iron, and erythropoiesis in vitamin A-deficient primary schoolchildren. Eur J Nutr. 2024 Apr;63(3):905-918. PMID: 38240773
- Weirich T et al. Randomized, Placebo-Controlled, Single-Blind Study of Lutein Supplementation on Carotenoid Status and Cognition in Persons with Multiple Sclerosis. J Nutr. 2023 Aug;153(8):2298-2311. PMID: 37364683
- Walk AM et al. Omega-3 fatty acid, carotenoid and vitamin E supplementation improves working memory in older adults: A randomised clinical trial. Clin Nutr. 2022 Feb;41(2):405-414. PMID: 34999335
- O’Connell MA et al. Exopolysaccharides from milk fermented by lactic acid bacteria enhance dietary carotenoid bioavailability. Am J Clin Nutr. 2020 Apr 1;111(4):903-914. PMID: 32083646
- Bjelakovic G et al. Vitamin and Mineral Supplements for the Primary Prevention of Cardiovascular Disease and Cancer: Updated Evidence Report and Systematic Review for the US Preventive Services Task Force. JAMA. 2022 Jun 21;327(23):2334-2347. PMID: 35727272
- Villegas R et al. No influence of supplemental dietary calcium intake on the bioavailability of spinach carotenoids in humans. Br J Nutr. 2017 Jun;117(11):1560-1569. PMID: 28651681
- Weidner C et al. Plasma fat-soluble vitamin and carotenoid concentrations after plant sterol and plant stanol consumption: a meta-analysis of randomized controlled trials. Eur J Nutr. 2017 Apr;56(3):909-923. PMID: 27591863