类胡萝卜素是一组天然色素，表现出黄色，橙色，红色等。

从微生物，动物，植物等中已经鉴定出超过750种类胡萝卜素。例如，西红柿，胡萝卜，火烈鸟和龙虾的颜色是由类胡萝卜素颜料着色的。类胡萝卜素在自然界中的生理作用是多种多样的，并且在光合作用，光保护和抗氧化作用中的辅助采光作用中起着重要作用。此外，人类和其他动物的的人体所需的营养素是维生素A，除了前体，近年来在癌症和心脏疾病的也有报道预防作用。

类胡萝卜素通常具有式 C ₄₀ H ₅₆的基本骨架，该骨架由连接在一起的八个异戊二烯单元组成。它是一种类萜，被归类为四萜。已发现几乎没有细菌具有式C ₃₀ H ₄₈的基本骨架，并被归类为三萜。在类胡萝卜素中，仅由碳和氢原子组成的类胡萝卜素被分类为胡萝卜素，除这些以外还包含氧原子的类胡萝卜素被分类为叶黄素。胡萝卜中胡萝卜素的名称从（胡萝卜）得到的不饱和烃（烯基），从每种染料黄色（xantho）叶（Phyll）叶黄素的名称。

类胡萝卜素作为颜料的性质是由于沿其分子骨架延伸的长共轭双键（多烯）。取决于共轭体系的长度，通过显示最大在400至500 nm之间的不同吸收光谱，可以显示出不同颜色的黄色，橙色和红色。类胡萝卜素的高抗氧化作用也源自该共轭双键。

较高的植物的的质和一些细菌的糖类可生物合成自己通过从营养中心代谢途径，如类胡萝卜素。动物不具有类胡萝卜素生物合成途径，从食物中摄入的类胡萝卜素代谢和维生素A的补充等。本节描述了质体和细菌中的类胡萝卜素生物合成途径。

首先，甲羟戊酸途径或所述非甲羟戊酸途径由异戊烯二磷酸（IPP）和焦磷酸二甲基（DMAPP）的生物合成。IPP和DMAPP的生物合成途径取决于每种生物（植物质体和许多革兰氏阴性细菌具有非甲羟戊酸途径，而红色酵母和金黄色葡萄球菌）。微生物具有甲羟戊酸途径。此后，IPP依次与DMAPP缩合，并通过二磷酸香叶酯（GPP）和二磷酸法呢酯（FPP）生成作为直接类胡萝卜素底物的香叶基香叶基二磷酸香叶酯（GGPP ）。

GGPP的两个分子缩合是稳定的反应中间经由prephytoene二磷酸酯，碳原子数为40，它是一种类胡萝卜素骨架基底八氢番茄红素被生成。八氢番茄红素3的中心缀合到双键有，但内部单键去饱和从订单（脱氢纪扩展通过被共轭体系由两个），六氢番茄红素，ζ-电胡萝卜素，链孢，番茄红素产生。尽管许多生物普遍存在番茄红素的生物合成途径，但随后的生物合成途径因每种生物而异。

通过番茄红素末端的环化形成各种环化的类胡萝卜素。以番茄红素为底物，当番茄红素β- 环化酶一次起作用时产生γ- 胡萝卜素，而当番茄红素β- 环化酶两次起作用时产生β-胡萝卜素。番茄红素ε- 环化酶一次产生δ- 胡萝卜素，两次产生ε-胡萝卜素。当番茄红素β-环化酶和番茄红素ε-环化酶各自作用一次时，产生α-胡萝卜素。

所述β-胡萝卜素作为底物酮基还原和氢氧化物通过作用酶，β-隐，玉米黄质，海胆酮，角黄素，3-羟基球菌NE非，3′-羟基球菌NE非，Adonizanchin，亚苯基共黄嘌呤，虾青素产生。

此外，glycosyltransferase- 环氧许多酶和生物合成途径这些酶已被鉴定。此外，还有许多类胡萝卜素的酶和生物合成途径尚未确定。

α-胡萝卜素是化学式为C ₄₀ H ₅₆且分子量为536.87的胡萝卜素。在IUPAC命名法中，它是β，ε-胡萝卜素。CAS注册号为7488-99-5。熔点为185.5°C的深紫色棱晶（真空密封管）。

在生物中，它是由γ-胡萝卜素产生的，不仅存在于绿色和黄色蔬菜中，而且还存在于许多植物中。它是一种脂溶性物质，几乎不溶于水，纯净的物质是紫色。它在体内被氧化成类维生素A，但据说其功效低于β-胡萝卜素。

β胡萝卜素（β – ，β胡萝卜素）是化学式C ₄₀ H ^ ₅₆的植物黄所拥有的染料。在IUPAC命名法中，它称为β，β-胡萝卜素。CAS注册号为7235-40-7。熔点为183°C的深紫色六方棱镜晶体（真空密封管）。最大吸收（CHCl ₃）497，466 nm。

它可以防止细胞膜受损。注意到对胃癌和肺癌的预防作用，但临床试验结果否认了该作用。

它也被称为原维生素A， 因为它被储存在人体的脂肪组织中，并且在肝脏和小肠的粘膜中需要时，β-胡萝卜素被分为两个分子，即维生素A。

• β-胡萝卜素含量高的食物
  • 绿色和黄色蔬菜  ：南瓜，胡萝卜（西式），明日叶，komatsuna，紫苏，菠菜，芒果

γ-胡萝卜素是化学式为C ₄₀ H ₅₆且分子量为536.87的胡萝卜素。在IUPAC命名法中，它是β，テ-胡萝卜素。CAS注册号为472-93-5。它具有结晶多晶型物，天然形式具有暗红色的棱柱晶体，熔点为177.5°C，最大吸收（CHCl ₃）为508.5、475和446 nm。或红色血小板，熔点152-153℃，最大吸收（醚）494，462 nm。

在生物中，它是通过番茄红素的异构化和β-玉米ze烯的脱氢产生的。几乎不溶于水的脂溶性物质。它以α-胡萝卜素和β-胡萝卜素的前体形式存在于人参中，但含量极低。维生素A的效力低。