应用类胡萝卜素是高度不饱和化合物(多烯)，含有一系列共轭双键和甲基支链。色素的颜色随着共轭双键的数目而变动。共轭双键的数目越多，颜色移向红色越远。有些类胡萝卜素在工业上利用作为食物和脂肪的着色剂，如β-胡萝卜素、番茄红素、玉米黄质、叶黄素、辣椒红、藏花素、藏花酸、胭脂树橙、红酵母红素等。维生素A是无色的脂溶性类异戊二烯醇。在动物体内，β-胡萝卜素加两分子的水，断裂成为两分子的视黄醇(即维生素A，A存在于动物肝脏，血液和眼球的视网膜中;A只发现于淡水鱼中)。在暗中全反式视黄醛转变成为11顺视黄醛才能与视蛋白结合形成视紫红质，后者与暗视觉有关，故缺维生素A导致夜盲症。类胡萝卜素含有许多双键，是较好的单线态氧淬灭剂。其作用机理是激发态的单线态氧将能量转移到类胡萝卜素上，使类胡萝卜素由基态(类胡萝卜素)变为激发态(类胡萝卜素)，而后者可直接回复到基态。O2+类胡萝卜素→O2+类胡萝卜素 类胡萝卜素→类胡萝卜素 单线态氧淬灭剂还可能使光敏化剂回复到基态。类胡萝卜素+Sen﹡→类胡萝卜素+Sen
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。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VA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VA。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。[1]折叠编辑本段合成途径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、环氧化等转变为其它类胡萝卜素。通过合成过程图可以很清楚的看出番茄红素、β胡萝卜素、玉米黄质、角黄素等均为类胡萝卜素生物合成过程中间形态，就目前研究发现Astaxanthin(虾青素)为类胡萝卜素生物合成的终端形态。类胡萝卜素生物合成这些色素，主要是为了保护其种子中的不饱和脂肪酸，为下一代的繁衍储备能量。随着合成过程的不断推进，图中合成过程中的这些类胡萝卜素每一层次都比上一级的抗氧化活性强，例如虾青素抗氧化活性就是β胡萝卜素的10倍、叶黄素的200倍。生物合成过程其生物合成过程如下:乙酰CoA→异甲基焦磷酸(C5)→牻牛儿基焦磷酸(C20)→无色类胡萝卜素〔叶绿烯(phy-toene)等〕β-胡萝卜素、α-胡萝卜素等在动物体内变为视黄醇(维生素A)和视黄醛(维生素A醛)，与视觉有关。在光合作用时，类胡萝卜素所吸收的光能传递给叶绿素，用于推动光化学过程。对细菌，则与其向光性有关。类胡萝卜素是O2的一种重要的激活状态的有效灭活剂，可防止生物的光灭活和光破坏。细菌的类胡萝卜素(baterialcarotenoid)，有菌酯色素、β-胡萝卜素、γ-胡萝卜素和玉米黄素等，特别值得重视的是从具有光合成的红色硫黄细菌和红色无硫黄细菌中所取得的螺菌黄素(spirilloxanthin)、球形(红极毛杆菌)酮(spheroidenone)、okenone，以及绿色硫黄细菌中含有的绿菌烯(chlorobactene)等。