番茄红素。剖析

番茄红素

番茄红素（lycopene）是膳食中的一种天然类胡萝卜素，广泛存在于自然界的植物中，人体内各组织器官也有较多分布。由于番茄红素没有维生素A的生物活性，所以其作用在相当长的时期内并未引起人们足够的重视。但近几年的研究发现，番茄红素有比其他类胡萝卜素更好的生物活性，并且是防病治病的重要功能因子，已成为目前国际上功能食品成分研究的一个热点。研究发现，番茄红素具有抗氧化、延缓衰老、抑制肿瘤、预防心血管疾病、提高人体免疫力、延缓骨质疏松、抗辐射等作用，是一种很有发展前途的新型功能性天然色素。

番茄红素已被联合国粮农组织（FAO）、食品添加剂委员会（JECFA）和世界卫生组织（WHO）认定为 A 类营养素，并被 50 多个国家和地区作为具有营养与着色双重作用的食品添加剂，广泛用于食品、保健品和化妆品等行业。目前，番茄红素健康相关产品的开发已成为国际上功能性食品和新药研究的一个热点，并被誉为“21 世纪的保健品新宠”。

一、番茄红素的国内外研究历史

1、国外对番茄红素的研究现状

番茄红素最早由Hartsen 在 1873 年从莓果中分离发现，为结晶性深红色色素。1989年，Masic发现番茄红素在所有类胡萝卜素中对单线态氧的淬灭速度最高；1991年，Campbell发现肝癌患者的肝脏中番茄红素含量较低；1994年，Franceschi发现消化道癌的发生与番茄红素的摄入有关。之后，与番茄红素有关的报道越来越多，内容涉及番茄红素的吸收、运输及新陈代谢的动力学；番茄红素与癌症、心脏病及其他多种疾病的关系；番茄红素的提取、测定及番茄产品的开发研究等。

2、国内对番茄红素的研究现状

对番茄红素的研究在2000年以前鲜有报道，近几年骤然升温，出现了大量综述类文章，内容包括：番茄红素的性质和提取方法；番茄红素及其研究进展；番茄红素的保健功能的研究现状；番茄红素生理活性的研究进展；番茄红素及其生产应用研究；番茄红素的生产工艺研究进展；番茄红素分离与分析的研究进展等。近10年，有关番茄红素的提取、制剂工艺、保健功能、药理作用及安全性的研究非常活跃，仅在中国申请的有关番茄红素的国内外专利就多达几十份。

二、番茄红素的理化性质

番茄红素是胡萝卜素的化学结构的异构体，分子式为C

40H

56

，相对分子质量

为536.85。1930年Karrer等提出，番茄红素的化学结构式为含有11个碳碳双键的非环状平面共轭多不饱和脂肪烃。研究发现，天然植物中的番茄红素绝大部分为全反结构（71%—79%），而人体中顺式结构的番茄红素比例却高得多。在人的血液中全反式结构仅占27%—42%，而顺式结构占到58%—73%；在人的前列腺组织中，全反式仅占12%—21%，而顺式结构占到79%—88%。从人体血清中检出的顺式异构体，有：9—顺式—番茄红素、13—顺式—番茄红素、15—顺式—番茄红素三种。

番茄红素的顺式与反式异构体在熔点、摩尔消光系数、呈色能力、极性、溶解性、最大吸收波长和生物活性等方面都有明显差异。番茄红素制品中由于某些辅料的存在，往往能够起到延缓番茄红素氧化和异构化，从而提高番茄红素制品的稳定性，例如，番茄红素的微乳体系、包合物、微胶囊和软胶囊等的稳定性比番茄红素都有明显提高。

1、物理性质

番茄红素为暗红色粉末或油状液体，不溶于水，难溶于甲醇等极性有机溶剂，可溶于乙醚、石油醚、己烷、丙酮，易溶于氯仿、二硫化碳、苯、油脂等，番茄红素油溶液呈黄橙色，熔点174℃。

2、化学性质

作为平面共轭多不饱和烯烃，番茄红素的性质十分活泼，易受氧化、紫外线及温度的影响而迅速氧化分解，并能从反式结构向顺式结构转变。当番茄红素分子从反式结构变为顺式结构时，其颜色变浅，熔点降低。在酸性环境和有CO

2

存在的条件下以及温度低于50℃的酸性条件下，番茄红素稳定性好；在碱性条件下不稳定，其吸收度值显著下降。一般说来，番茄红素在植物体中较稳定，脱水和粉末化后的番茄红素稳定性差，除非仔细加工且立刻密封或充入惰性气体储存。在番茄红素—β环化酶（beta—LCY）作用下，番茄红素可转变为β—胡萝卜素。

三、番茄红素膳食来源及摄取量

1、番茄红素膳食来源

番茄红素不仅分布在番茄中，还存在于西瓜、南瓜、李子、柿子、胡椒果、桃、木瓜、芒果、番石榴、葡萄、葡萄柚、红莓、云莓、柑橘等的果实，茶的叶片及萝卜、胡萝卜等的根部。番茄及其制品的番茄红素是西方膳食中的类胡萝卜素最主要的来源，人体从番茄中获得的番茄红素占总摄入量的80%以上。除了植物中具有番茄红素等类胡萝卜素以外，一些微生物，如红法夫酵母，藻类，成团泛菌的某些种等都可以产生类胡萝卜素，酵母和大肠杆菌的遗传改造也使得本省不产类胡萝卜素的微生物可以进行这类物质的合成。

2、番茄红素摄取量

由于人体无法合成番茄红素，所以要补充番茄红素必须从外部摄取。2004年，Matulka等通过番茄红素的动物实验安全性结果显示，番茄红素动物安全性摄入剂量高达4500mg/kg的。番茄红素人体安全性研究表明：番茄红素的服用剂量可高达75mg/天。研究专家们推荐每天番茄红素的摄入量：健康人群5—10mg，病患人群20—30mg，建议健康人群不宜超过30mg。

四、番茄红素的生物学功能

1、抗氧化

活性氧和自由基的性质活泼，具有细胞毒性作用，极易攻击脂类、蛋白质、DNA 等生物大分子，引起脂质过氧化、DNA 损伤和蛋白质变性等，从而诱发多种疾病。番茄红素在体内外均具有较强的抗氧化活性和清除自由基的能力，是消除自由基和淬灭单线态氧效率最高的类胡萝卜素之一。

番茄红素能够接受不同电子激发态的能量，使单线态氧的能量转移到番茄红素中，生成基态氧分子和三重态番茄红素，从而淬灭单线态氧，还可以通过电子转移过程清除自由基，防止蛋白质和 DNA 受到氧化破坏，预防疾病的发生。番茄红素是天然类胡萝卜素中最有效的单线态氧清除剂，其作用是目前常用抗氧化剂β- 胡萝卜素的2倍多，是维生素E的100倍。许多研究证实了番茄红素的抗氧化活性。Van KH 等研究发现，番茄红素在保护淋巴细胞免受二氧化氮自由基造成的细胞膜损害或细胞致死方面的能力很强，清除氧自由基的活性也比其它类胡萝卜素强。Vibeke B等发现膳食中增加番茄红素摄入量，可以有效抑制脂