番茄红素提取工艺探讨

体 萃取 法以及化 学合成法和酶反 应法等 。 本文介 绍 了番茄 红素 的天 然分布 、 理化性质及 生理功能 ， 并就 目前番茄红素
提 取 的 常 用 工 艺作 一 简要 综 述 。 关键词 ： 番茄红素 ； 生理功能 ； 提取工 艺
Ｄｉ ｓ ｃ ｕｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｏ ｎ Ｅｘ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｌｙｃ ｏ ｐ ｅ ｎ ｅ
（ 如Ｄ Ｎ Ａ， 蛋 白质 ， 酶和脂质 ） 结合 ， 引起 生物膜结构 改
变及 蛋 白质功 能丧失等多 种氧化损 伤 ， 番茄 红素 能吸 收单线 态氧 的活化 能 ， 产生 基态氧 和活化 的三重态 番
通信作者 ： 鲍波 ， 副教授 ， 硕士生导师 。
柴星星， 等： 番茄红素提取工艺探讨
ｕ ｈｒ ａ ｓ ｏ ｎ ｉ ｃ ｅ ｘ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ， ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｗａ ｖ ｅ ｅ ｘ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ， ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ ｃ ｒ ｉ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｌｕ ｆ ｉ ｄ ｅ ｘ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ， ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ ｓ ｙ ｎ ｔ ｈ ｅ ｔ ｉ ｃ ａ ｎ ｄ ｅ ｎ ｚ ｙ ｍｅ ｒ ｅ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ
专题 论述
ＤＯ Ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ￣ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ５ － ６ ５ ２ １ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ６ ． ０ ３ ３
食品研究与并发
Ｆ ｏ ｏ ｄ Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ａｎ ｄ Ｄｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｏ ｍｅ ｎ ｔ
２ ０ １ ３年 ３月 第３ ４卷 第 ６期
４ 生理功能
番茄红 素的分 子式为 ｃ 加 Ｈ ， 分 子量 ５ ３ ６ ． ８ ５ ， 它是 由１ １ 个共 轭 双键及 ２个 非共 轭碳 一 碳 双键 构成 的直
链 型烃类 化合物｝ ３ Ｉ 。番茄红素不溶 于水 ， 难 溶于 甲醇 、 乙醇 ， 易溶 于 氯仿 、 二硫 化 碳 、 苯 等 大 部分 的有机 溶
１ ２ １ －
－ －
番茄红素提取工艺探讨
柴 星星 ， 鲍波
（ 广东 医学院 病理生理学教研室 ， 广东 湛江 ５ ２ ４ ０ ０ ０ ）
摘 要： 番 茄 红 素 的提 取 方 法主 要 包括 直接 粉 碎 法 、 有机溶剂浸提 法、 超声波提取 法、 微 波提 取 法 、 发 酵法、 超 临界 流
衰老是体 内 自由基对人体 Ａ身细胞 的破 坏所致 ， Ｒ ｉ ｚ ｗ ａ ｎ Ｍ 等［ ８ １ 的研究 表 明 ， 慢性补充 番茄 红素 可提升 皮肤 中番茄红素 的浓度 ，有效 的抑制和清 除 自由基 ， 保护人 体皮肤免受光损 伤。一项 由 ２ ０ 健康妇 女组成
的随机对照研 究证 实 ：连续每 天摄 入分解番茄 中的纤维素和果 胶 ， 使 番茄红素 的蛋 白质复合物从 细胞 中溶 出， 再用 有机溶 剂浸提 ， 可消 除 Ｂ 一 胡萝 卜 素等其它组分对番茄红素提
取的影响 ， 可行性强 。Ｚ ｕ ｏ ｒ ｒ ｏ等【 采用 中心复合设计研
究酶反应法对 番茄红素提取 的影 响发现 ： 在萃 取温度
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔ ｈ ｅ ｍａ ｉ ｎ ｅ ｘ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｅ ｓ ｆ ｏ ｒ ｌ ｙ ｃ ｏ ｐ ｅ ｎ ｅ ａ ｒ ｅ ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｐ ｕ ｌ ｖ ｅ ｒ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ， ｏ ｒ ｇ ａ ｎ ｉ ｃ ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ ｎ ｔ ｅ ｘ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ，
专题论 述
＿ ＝ ＝ ＝ ＝ ２ ２
茄 红素 ， 并 通过直 接与过 氧化 氢 、 二氧化 氮等 形式活 性氧 的化学反应消除氧化 自由基 。 ４ ． ２ 防癌与抗癌 当细 胞 发 生 癌 变 时 ，细 胞 问 的 结 合 会 变 弱 。
５ ． ２ 有机溶 剂提取法
有机溶 剂 提取法是 根据 番茄 红素 在不 同有 机溶 剂 中的溶解度 不同 ， 采用亲油 性有机溶剂将 番茄红素 从植物细胞 中萃取 出来 。 有机溶 剂提取法常用 的溶剂有 ： 氯仿 、 丙酮 、 苯， 二 硫化碳 、 乙酸 乙酯 、 二 氯 甲烷 一 甲醇 、 氯仿、 丙 酮一 石油
丢弃［ 。
５ ． ３ 酶 反 应法
癌、 抗癌作用 。 ４ ． ３ 活化免疫细胞
番茄红 素能活化免疫细胞 ， 保护吞 噬细胞 免受 自
身的氧 化损伤 ， 增强细 胞毒性 Ｔ细胞 和天然杀伤肿瘤 细胞 的能力 ， 减少淋巴细胞 Ｄ Ｎ Ａ的氧化损伤。动物实 验 表明 ， 番茄红素可 明显改善乳腺癌小 鼠胸 腺 Ｔ淋 巴 细胞分化 ，增加荷瘤 小 鼠的 Ｃ Ｄ ４ ＋ 亚群和 Ｃ Ｄ ４ ＋ ／ Ｃ Ｄ ８ ＋ 比值 ， 并达到正常对照组的水平【 ５ １ 。
Ｂ ｅ ｒ ｔ ｒ ｕ ｍ Ｊ ｓ 等（ ４ １ 研究 发现 ， 番茄 红素能促进 具有维持 细
胞 问正常结合功能 的蛋 白质的合成 。 增 强正常细胞之
间的细胞间隙连接 通讯 （ Ｇ Ｊ Ｉ Ｃ ） ， 从而表 现出明显 的防
醚、 环 己烷一 丙酮等。 ２ ０ ０ ８ 年， Ｋ ａ ｕ ｒ ｔ ３ ］ 等以正己烷 、 丙酮 、 酒精 的混合溶 剂 （ 正 己烷 ： 丙 酮： 酒精 ＝ ２ ： １ ： １ ） 为混 合溶
为３ ０ ｃ Ｉ ＝ ， 提取时间 ３ ． １ ８ ｈ和酶量为 ０ ． １ ６ ｋ ｇ ／ ｋ ｇ 条件下 ， 得到 的番茄红素量较 常规提 取有 ８ 倍～ １ ８倍 的增 长 ，
１ ２ 周 可以防止人 体皮肤部分介导 的氧化应激反应 ， 并
显 著 降 低 紫 外 线 辐 射 诱 导 如 红 斑 ，线 粒 体 Ｄ Ｎ Ａ
ＣＨＡＩ Ｘｉ ｎ ｇ － ｘ ｉ ｎ ｇ， Ｂａ ｏ Ｂｏ
（ Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｄ ｏ ｎ ｇ Ｍｅ ｄ ｉ ｃ ａ ｌ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ Ｄ ｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｍ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｐ ａ ｔ ｈ ｏ ｐ ｈ ｙ ｓ ｉ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｚ ｈ ａ ｎ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ５ ２ ４ ０ ０ ０ ， Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｄ ｏ ｎ ｇ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
４ ． ４ 预 防心血管疾病
番 茄红素 保护 心血管 的作 用主 要是通 过其 抗氧
化 活性来 降低血 清脂 质过 氧化和低 密度 脂蛋 白胆 固 醇（ Ｌ Ｄ Ｌ ） 的氧 化 ， 从 而减少动 脉硬化 和冠心病 的发病 率同 。Ｐ ａ ｌ ｏ ｚ ｚ ａ Ｐ等同 对番茄红素预防动脉粥样硬化作用 机制 的研 究发 现 ，番 茄红素 能预 防血管 内皮 细胞损 伤 ，抑 制血管平滑肌细胞增殖 和泡沫 细胞 的形成 ， 降 低减少促炎细胞因子水平 。
（ ｍ ｔ Ｄ Ｎ Ａ） 损伤效应 。
５ 提 取 工 艺
其结果 强烈支 持使 用细胞 壁 降解 酶从 番茄 废物 回收
番茄红素的想法 。 与传统有机溶剂 提取 法相 比 ， 酶 反应法缩 短 了有
机溶 剂法 的提取时 间 ， 产品纯度也得到一定提 高。
５ ． １ 直接粉碎法
番茄 中番 茄红 素主要 分布 于番茄 的水 不溶 性部
基金项 目： 广东省科技计划项 目（ 项 目编号 ： ２ Ｏ １ Ｏ Ｂ Ｏ ６ Ｏ ５ ０ ｏ ｏ ｌ ５ ） 作者 简介 ： 柴 星星（ １ ９ ８ ５ 一） ， 男（ 汉） ， 硕士研究生 ， 研究方 向 ： 病理学
与病理生理学 。
４ ． １ 高效淬灭单线态 氧 、 清除 自由基 游 离 的活性 氧 自由基 极易 与机 体 内生 物 大分 子
４ ． ５ 保护皮肤 、 延缓衰老
番茄红素存在 于植 物细胞 的有 色体 中， 有 机溶剂 浸透过植物细 胞的细胞壁和细胞膜 的能力较 差 ， 因而 不能很好地将 提取物从细胞壁 中溶出 。此外 ， 植物细 胞 中除番茄红 素外还 含果 胶 、 无 机盐 、 有机 酸 和脂类 物质等 ， 这些 组分 既影响 了番茄 红素 的溶 出 ， 也 降低 了番茄红素产品的纯度 。 有机溶剂提取过 程中 ， 向番茄加 工原料 中加入纤
剂， 在 提取 料 液 比 １ ： ３ ０ （ ｗ Ｖ ） ， 提取 次 数 ４次 ， 温 度 ５ ０℃， 原 料粒径 ０ ． １ ５ ｍｍ， 提取 时间 ８ ｍ ｉ ｎ 条件 下得到 番茄红素的最大提取率为 １ ． ９ ８ ａ ｒ ｇ ／ １ ０ ０ ｇ ｏ 有机溶剂提取法 能耗较低 ，对设 备要求不 高 ， 适 合番茄红素初级产 品的工业化生产 。有 机溶剂提取法 最大 的缺 陷在 于有机溶剂残 留的问题 ， 经有 机溶剂提 取后 的原料 也通常 因含 有高含量 的有机溶 剂而 只能
ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ． Ｔ ｈ ｉ ｓ ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ｗａ ｓ ａ ｐ ｅ ｒ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｏ ｎ ｌ ｙ ｃ ｏ ｐ ｅ ｎ ｅ Ｓ ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ ｏ ｃ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ， ｐ ｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ｏ ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｅ ａ ｌ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ， ｐ ｈ ｙ ｓ ｉ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ ｆ ｕ ｎ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ， ａ ｎ ｄｔ ｈ ｅｐ ｏ ｐ ｕ ｌ ａ ｒ ｗａ ｙ ｓ ｏ ｆ ｅ ｘ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎｆ ｏ ｒ ｌ ｙ ｃ ｏ ｐ ｅ ｎ ｅｗａ ｓ ｒ ｅ ｖ ｉ ｅ ｗｅ ｄ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ： ｌ ｙ ｃ ｏ ｐ ｅ ｎ ｅ； ｐ ｈ ｙ ｓ ｉ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ ｆ ｕ ｎ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎｓ ； ｅ ｘ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
剂 如二丁基羟基 甲苯 （ Ｂ Ｈ Ｔ ） 可延缓番茄红素 的氧化 。 ３ 人体 吸收与分布
流行 病学研究表 明 ， 番茄 红素 的摄 入量与 心血管疾 病
和癌症等疾病 的发病 率呈负相关翻 。
１ 分 布
人体 自身不能合成 番茄红素 ， 只 能从 食物 中摄取
或通过局部应用而获得 。经消化道摄人 的番茄红素通 过被 动运输 进 入肠粘 膜 细胞 后在 乳糜 颗粒 的携 带下 进入淋 巴系统 ， 转运到肝脏贮存 。当需要 时 ， 番 茄红 素 番茄红素 主要 以色素 一 蛋 白质混合物 的形式 广泛 存 在于红色水 果和蔬菜 中 ， 如番茄 、 南瓜 、 柿子 、 木瓜、 草莓 、 苦 瓜籽 、 红 肉脐橙 、 番石榴 、 胡萝 卜、 西瓜 、 粉红葡 萄柚等 。
番茄 红素是开链 式的不饱 和类胡 萝 卜 素， 具有 优 越 的生理功能 ，其抗氧化性 在类胡萝 卜 素 中最强 ， 对 单线 态氧 自由基 的捕捉能 力是 仅 一 生育 酚的 １ ０ ０ 倍【 １ ｊ 。
剂 。经分离后 脱水 和粉末 化 的番茄 红素 易发生 氧化 ， 处 于番茄原 果和有机 溶剂 中的番茄红素较 稳定 ， 还原
２ 理 化 性质
以载脂 蛋 白为载体 ， 从肝脏 运送到血 浆再分 布到不 同
器官 。经肝 脏 转运 出 的番茄 红素 主要 分布 于人 的血 液、 肾上腺 、 肝脏 、 睾丸 、 前 列腺 、 肺、 乳腺 、 卵巢 、 子宫 、 消化道及 皮肤 等组 织器官 中， 其 中血 液 、 肝脏 、 肾上腺 和睾丸等组织含量较 高。