番茄红素是什么？

创闻用户 2022-08-16 20:46:36

番茄红素（lycopene）是一种天然的红色开链烃类胡萝卜素，纯品为针状深红色晶体，其化学结构是11个共轭双键和2个非共轭双键组成的直链型碳氢化合物。

人类自身和动物都不能产生番茄红素，目前制备途径主要是植物提取、化学合成和微生物发酵。番茄红素是一种功能性天然色素，具有预防多种癌症、保护心脑血管、保护皮肤、提高免疫力等生理功能，广泛应用于保健品、化妆品和食品饮料等领域。

基本介绍

番茄红素广泛分布于番茄、西瓜、李、柿、桃、木瓜、芒果、番石榴、葡萄、红莓、云莓、柑橘等的果实，茶的叶片及萝卜、胡萝卜、芜菁、甘蓝等的根部。不同品种的番茄和番茄的成熟度也会影响番茄中番茄红素的含量。据统计番茄和各类番茄制品占了85%的日常生活番茄红素摄取量。

不同于其他的营养素，例如维生素C会在烹煮的过程中流失，而蕃茄的食品加工，反而会提高番茄红素的生物利用度。如鲜番茄中的含量约为30～50 μg/g，但番茄制品中番茄红素含量普遍高于鲜番茄，如番茄酱约为490～940 μg/g，番茄汁约为10～110 μg/g，番茄沙司约为50～230 μg/g；西瓜中番茄红素含量也非常丰富，约为23～72 μg/g。这是因为番茄红素不溶于水，但是溶于油，而且紧密地结合在植物纤维里，所以烹煮、打碎蕃茄和加入油脂，可以大大提高消化系统吸收番茄红素的能力。因此加工过的蕃茄制品像是蕃茄汁、汤、酱反而有比较高的生物利用度。

主要特性

理化性质

番茄红素的化学结构是由11个共轭及2个非共轭的碳碳双键组成的直线性碳氢化合物。在显微镜下呈长针状晶体，暗紫红色。可溶于脂肪、油脂、乙醚、石油醚、己烷和丙酮，其溶解度随温度增高而明显增大；易溶于氯仿、二硫化碳、苯等有机溶剂；不溶于水；难溶于甲醇、乙醇，熔点169 ℃，在472 nm处有一强吸收高峰。番茄红素不具环状结构，因而不表现维生素A的生理活性。作为一种不饱和高聚物，它对氧化反应十分敏感。凡能导致类胡萝卜素氧化的因素如光、温度、氧气、pH及活性表面等均能影响番茄红素。

顺反异构

番茄红素大约有72种顺反异构体。植物中存在的番茄红素几乎都是反式的。大多数食品原料中存在的番茄红素也是反式构型，只有一小部分顺式构型，以5-顺、9-顺和13-顺型为主。动物体内则是顺式异构体占的比例较大。人血清中的番茄红素含量为0.2～1.0 μmol/L，主要以顺式构型存在，反式构型只占41%。番茄红素的顺式与反式异构体在化学和物理特性上完全不同。顺式结构颜色弱，熔点低，消光系数小，极性强，更易溶解，在紫外光谱中有一个新的吸收峰。此外，不同番茄制品中顺反异构体所占的比例不同，且在光、热、加工和贮藏等条件下茄红素的顺反异构体可以相互转化。

稳定性

植物体内的茄红素比较稳定，作为一种不饱和高聚物，经提纯分离后的天然茄红素易于发生氧化反应，稳定性较差。光、温度、氧气、极度、pH值、金属离子等均会影响茄红素的稳定性。茄红素对光十分敏感，日光、紫外光照射下损失极快。日光下半天番茄红素基本损失殆尽，紫外光下3天后损失40%。茄红素耐热稳定性较好，热损失少。常见金属离子对茄红素的稳定性影响不一，K、Na、Mg、Zn对其稳定性影响不大，Fe、Cu引起的茄红素损失较大，而Fe、Al引起的损失较少。番茄红素对碱稳定，酸对番茄红素有破坏作用，且随浓度的增加，其稳定性下降。番茄红素对氧化剂较稳定。还原剂如BHT和Vc可延缓其氧化。此外，处于番茄原果和有机溶剂中的番茄红素较稳定，分离出来的纯番茄红素易发生变化。因此贮存或加工番茄红素时应尽量避免光照及与铁、铜离子接触。

生理功能

抗氧化

茄红素是有效的抗氧化剂，通过物理或化学方式捕捉高效猝灭单线态氧、抑制自由基的产生或直接清除自由基等发挥抗氧化作用。茄红素的抗氧化能力在天然类胡萝卜素中是最强的，这与其独特的长链不饱和分子结构有关。茄红素猝灭单线态氧的速率是 β-胡萝卜素的2倍，是α- 生育酚的100倍。茄红素能接受不同电子的激发，生成基态氧或三重态氧番茄红素。一个三重态氧茄红素，可消除数千个单线态氧自由基。因此，茄红素通过抗氧化能力能有效保护生物膜免受氧自由基的损伤作用，延缓细胞和人体的衰老。Rao等的研究表明，含有不同来源番茄红素的饮食能有效提高血清中番茄红素的含量，并有效降低氧化应激水平。Subramanian等的研究表明，番茄红素具有清除次氯酸的作用，次氯酸可通过修饰蛋白、脱氧核糖核酸、核糖核酸导致心血管疾病中的组织氧化，因此，番茄红素可减轻次氯酸引起的机体损伤。

防癌抗癌

早在20世纪50年代，美国医学专家首次报道了茄红素具有抗癌效应。后来，经流行病学调查和多次动物实验证明，茄红素具有预防和抑制恶性肿瘤和癌症的作用。血液中茄红素浓度与前列腺癌、食道癌、胰腺癌、胃肠癌、乳腺癌、皮肤癌等的发生率呈负相关。尤其在预防前列腺癌方面作用明显。哈佛公众医学院Giovannucci等发表了摄取番茄产品可以降低前列腺癌症发病率的流行病学研究，证明常吃番茄的人比不常吃番茄的人患前列腺癌的机会减少了45%。王爱红在研究番茄红素对乳腺癌细胞周期及生长的影响时发现的研究表明，番茄红素通过阻滞乳腺癌细胞(MCF-7)于G 0/G 1期而抑制乳腺癌细胞的增殖。柴静波的研究表明，番茄红素具有提高荷卵巢癌大鼠免疫功能的作用，其机制可能与番茄红素能够有效降低炎症细胞因子(IL-2、TNF-α)含量以及提高CD4/CD8比值有关。

保护心脑血管

番茄红素可深入清除血管垃圾，调节血浆胆固醇浓度，保护低密度脂蛋白（LDL）不受氧化，还可修复完善被氧化的细胞，促进细胞间胶质形成，增强血管柔韧度。一项调查研究显示，血清番茄红素浓度与脑梗死和脑出血的发病机率呈负相关。番茄红素抗家兔动脉粥样硬化的研究表明，番茄红素能有效地降低家兔血清总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）水平，其效果与氟伐他汀钠相当。Hsiao等研究显示，番茄红素对局部脑缺血有保护作用，其主要通过抗氧化、清除自由基作用抑制神经胶质细胞活性，缩小脑灌注损伤的面积。

降血脂

Ahuja等给予18～40岁成人补充番茄红素19.5 mg/d 14d后发现，低脂膳食人群中铜诱导的LDL氧化损伤延迟，HDL升高，甘油三酯水平降低，在膳食脂肪为单不饱和脂肪酸的实验组中效果更明显。Ried等的研究表明，每日摄取≥ 25mg的番茄红素能有效降低10%的LDL的含量，其效果可以与低剂量的治疗高血脂症的汀类药物相当，但超过25～44 mg/d的剂量是否对于降低高血压病患者血压还有待进一步研究。

提高精子质量

最近印度新德里的医生发现，蕃茄红素能够提高男子精子的质量。该项实验中，23～45岁的不育男性被要求每天口服茄红素2次，每次2毫克。3个月后，再次检查他们精子的浓度、活动力和形状。3/4男性的精子活动能力和形态获致改善，而有20名男性的精子浓度获得提高。在实验结束时，有6人的太太怀孕，因此此项实验结果具有实质上的统计意义。主要是因为，在健康男子的睾丸中，茄红素含量很高，但在不育男子睾丸中较低。而口服茄红素，在治疗原因不明的男性不育症方面，具有正面的效益，但有关具体的治疗方案，仍需经过大规模的随机临床实验方能确定。

保护皮肤

番茄红素还有降低皮肤受辐射或紫外线（UV）伤害功能。当UV照射皮肤时，皮肤中的番茄红素与UV产生的自由基结合，保护皮肤组织免受破坏，与未照射UV的皮肤相比，番茄红素减少31%~46%，其它成分含量几乎不变。Stahl等证明，通过平时摄入富含番茄红素的食物可对抗UV，避免UV照射产生红斑。番茄红素还可淬灭表皮细胞中的自由基，对老年色斑有明显的褪色作用。

其他

实验发现，在培养巨噬细胞的介质中加入茄红素后，其胆固醇合成降低，同时茄红素还增大巨噬细胞低密度脂蛋白（LDL）受体活性，抑制低密度脂蛋白胆固醇（LDL）的合成。茄红素还有升高高密度脂蛋白胆固醇，使凝血系统活性降低，纤溶系统活性增加，提高血清和肝组织超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px) 活性的作用。

茄红素卓越的修复功能可启动、修复受损衰老的胰岛细胞，促使胰岛素正常分泌；快速分解超出生理标准的血糖成分，促进高浓度血糖生物氧化，形成水和二氧化碳，排出体外；消除“三多一少”症，安全降糖。