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【摘要】 番茄红素是一种非常重要的类胡萝卜素,具有抗氧化、延缓衰老、防癌抗癌、保护心血管、提高免疫能力等多种药理作用,是目前国际上功能性食品成分和药品研究中的一个热点。根据国内外有关文献资料，现综述番茄红素理化性质、药理作用及保持其稳定性方法等方面的研究进展,并对其应用前景进行展望。
【关键词】 番茄红素；理化作用；药理作用；稳定性
【中图分类号】R285 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752（2018）06-0369-02
番茄红素(lycopene)是植物中分布很广的一种类胡萝卜素，呈红色，因最早发现于番茄中而得名。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。其中，以番茄中的番茄红素含量为最高。根据相关研究，番茄红素的药理功能十分丰富，包括抗氧化、抗衰老、改善心血管功能、增强免疫系统、抑制肿瘤细胞生长等，正因如此，番茄红素越来越受到人们的追捧和青睐，市场上也涌现出了一大批用以补充番茄红素的保健新品。但是，由于番茄红素含有大量不饱和结构，在加工储藏过程中容易发生降解和异构化，导致生理活性的降低，降解产物也可能会对人体造成伤害，因此番茄红素的稳定性也成为其在食品工业推广和使用时急需解决的主要问题。本文对其药理作用的研究和对提高其稳定性的方法作一综述，以期为番茄红素的生产稳定性提供参考。
番茄红素属于世界卫生组织认定的A类营养素，作为食品添加剂具有营养、着色双重作用，在保健食品、医药和化妆品工业等众多领域广泛应用。
1.番茄红素的药理作用
1.1 抗氧化作用
番茄红素的抗氧化作用功能在各项功能中得到更多的关注，科学研究表明，番茄红素具有独特的长链分子结构，比其它类胡萝卜素多13个双键，使它具有强有力的消除自由基能力和较高的抗氧化能。赵娟娟[1]等通过分别建立3种体外实验模型，检测了番茄红素对3种自由基(超氧阴离子自由基、对羟自由基、过氧化氢)的清除能力、抗由Fe2+引发的卵磷脂脂质体过氧化的能力以及对小鼠肝组织匀浆MDA生成的抑制能力。通过鲁米诺化学发光法对番茄红素的自由基（O2-、H2O2和OH）清除能力进行实验测定，发现番茄红素不仅对三种自由基的清除能力不一（OH＞H2O2＞O2-），并且对同一自由基的清除能力也受浓度影响；在抑制MDA生成方面，番茄红素的表现优异，其效果要优于TBHQ、BHA和VE。
1.2 防癌抗癌作用
对于番茄红素防癌抗癌的具体机理目前并无确切研究结果，普遍认可的几种观点是：番茄红素具有淬灭单线态氧、清除体内多余自由基的作用，可以避免细胞受到严重氧化损伤；有利于细胞之间发生正常结合；阻碍癌细胞分裂增殖；提高免疫细胞活力。
经过多年大量的免疫学调查和研究，已证明β-胡萝卜素可有效地预防肺癌和皮肤癌。其防癌、抗癌功能已被公认。美国哈佛大学专家对47000名医务界的男子经过六年研究证实，常吃番茄的人比不长吃番茄的人，患前列腺的机会减少了45%，研究者推论与番茄中的番茄红素有关。
据相关研究，氧化应激是一种与前列腺癌密切相关的生理失衡现象，它能导致大量活性氧生成，进而造成一系列的负面影响与破坏，包括DNA损伤、蛋白质和脂质的过氧化等，严重影响机体组织的正常功能，最终可诱发肿瘤。番茄红素具有很好的抗氧化能力，其抗氧化效果在整个类胡萝卜素家族中名列前茅，尤其是在清除自由基、淬灭单线态氧等方面有着极高的效率，可达到β-胡萝卜素的两倍，α-胡萝卜素的十倍，因此番茄红素在抗前列腺癌方面具有较高价值。最新的一项研究显示[2]，番茄红素能够显著提高II相代谢酶活性，降低体内与活性氧生成相关的蛋白水平，从而有效减轻氧化应激造成的伤害，减少患前列腺癌的几率。
虽然番茄红素能够阻碍癌细胞生长，在减少前列腺癌患病风险上显示出一定作用，但目前动物实验和临床研究有限，有关番茄红素预防和治疗前列腺癌的作用疗效还未确定，仍缺乏临床证据，这可能与番茄红素制品，剂量，动物模型，研究方法及治疗周期长短等有关[3]。
1.3 增强免疫力
最新研究显示，番茄红素是一种疾病防治的重要功能因子。一般情况下，人体内的番茄红素与β-胡萝卜素含量接近，在体内各个组织器官均有分布，其中尤以肝脏、睾丸、肾上腺、卵巢等地方的分布居多。番茄红素预处理可以明显减轻肺癌患者围术期免疫功能的抑制，促进免疫功能的恢复[4]，番茄红素与枸杞有协同增强小鼠机体非特异性免疫功能的作用。
1.4 预防心脑血管疾病
一些研究人员指出,由于番茄红素能够保护低密度脂蛋白免受氧化破坏,因而有可能预防心血管疾病的发生。研究表明，番茄水提物能有效调节机体脂质代谢，对高血脂症有一定的治疗作用。番茄红素不仅能有效地降低高脂血症大鼠的血脂，而且可能通过降低血脂和提高机体抗氧化酶活力，减少脂质的氧化及氧自由基的释放，减少对白细胞的刺激，从而起到保护心血管系统的作用[5]。REID等[6]对1955—2010年间发表的番茄红素对血脂和血压的干预研究报告的Meta分析结果表明，补充番茄红素可有效降低血清总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇，并能有效降低收缩压。
1.5 延缓衰老
自由基学说认为，衰老过程中的退行性变化是由于细胞正常代谢过程中产生的自由基的有害作用造成的。抗衰老作用的机制研究证明，番茄红素能提高实验动物体内SOD、GSH-Px等的活性，从而清除体内自由基，增强机体的抗氧化能力，进而延缓衰老。番茄红素可显著降低D-半乳糖所致衰老小鼠的血清、肝脏及脑组织中的MDA含量，提高SOD、GSH-Px的活性，具有一定的抗衰老作用[8]。
1.6 抗肿瘤作用
在抗肿瘤方面，番茄红素的表现同样出色，其具体原理较为复杂，除了抗氧化应激效应以外，还包括抑制肿瘤细胞生长、提高免疫系统活力、改善细胞间隙连接通讯等[9]。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆毛红丽等研究表明番茄红素对人宫颈癌HeLa细胞的生长具有抑制作用，可促进宫颈癌HeLa细胞发生凋亡，凋亡相关基因bcl-2基因的减少与bax基因表达增加可能是HeLa细胞凋亡的机制之一[10]。目前很多研究表明,番茄红素具有优越的抗氧化及肿瘤预防作用,具有很大的开发价值。国外学者发现,番茄红素在抑制癌细胞增殖方面比α和β-胡萝卜素更为有效。
2.番茄红素的理化性质
番茄红素由碳、氢两种元素构成，分子式为C40H56，在自然界中主要以全反式异构体存在。其熔点为174℃，番茄红素是脂溶性物质，难溶于水、甲醇、乙醇，可溶于乙醚、石油醚、己烷、丙酮，易溶于氯仿、二硫化碳、苯等有机溶剂。番茄红素分子中有11个共轭双键和2个非共轭双键，故其稳定性很差，容易发生顺反异构反应和氧化降解。影响番茄红素稳定性的因素包括氧、光、热、酸、金属离子、氧化剂和抗氧化剂等。
3.提高其稳定性的方法
3.1 常规技术
针对番茄红素的性质特征，可采用一些常规技术保持其稳定性。背光环境中，置于低温或常温环境中，在提取和保存过程中尽量减少与含Fe3+和Cu2+的材料接触。[11]
3.2 微胶囊处理技术
与其他处理方式相比，微胶囊处理技术在各个方面表现优异，经微胶囊处理后的番茄红素不仅稳定性大大增强，而且毒副作用显著减小。该处理方法是用先进的高分子成膜技术将液体、固态或气态形式的番茄红素产品包裹起来，得到微小的颗粒状产物。位于微胶囊内部的番茄红素不仅得到了很好的保护，而且起到了一定的缓释作用，能够大大延长其生效时间。此外，该技术可以改善其水溶性及稳定性，扩大其应用领域。
国内学者孙传庆等[12]研究了喷雾干燥法制备微胶囊番茄红素粉末的工艺及技术,结果表明,该微囊制剂可显著提高番茄红素的稳定性，且制备工艺简单易行，成本较低，具有潜在的开发价值。
3.3 环糊精包埋
用环糊精包埋不仅可以增加番茄红素的稳定性，还可加增加番茄红素在水溶液中的溶解性[13]，在环糊精的水溶液中加入葡萄糖或者抗氧化剂可进一步提高番茄红素的稳定性。杨坤等[14]将2-羟丙基-8-环糊精以1∶4的摩尔比与番茄红素混合，得到番茄红素-2-羟丙基-8-环糊精包合物，经包合处理的番茄红素无论稳定性还有溶解度都较之前有显著提升。
在番茄红素胶囊的制备中,添加一定比例的亚麻籽油能提高其稳定性和协同抗氧化能力。
3.4 番茄红素油树脂
周丹红等[15]以食用油为例，研究了番茄红素在油脂中的稳定性表现，以及其抗油脂氧化的具体机理。研究发现，番茄红素在三类食用油中的稳定性按由高到低的顺序依次为：大豆油、菜籽油、玉米油，但同时也会受到温度高低的影响，低温条件下保留率更高；番茄红素含量升高时，油脂的抗氧化能力有所增强；在淬灭单线态氧方面，番茄红素的表现极为出色，远远超过其他几种常见类胡萝卜素。在食用油中添加适量番茄红素可以起到一举两得的效果，其一方面是抗油脂氧化的有效方法,另一方面可以提高番茄红素自身的稳定性。
3.5 番茄红素纳米脂质体
通过研究证明，采用纳米技术得到的番茄红素纳米分散体可以有效改善其水溶性并提高生物价效。采用薄膜-超声法制备番茄红素纳米脂质体,将其包封率作为核心评估指标,同时利用正交设计实验对纳米脂质体的工艺配方进行改良。最终结果显示：当番茄红素、胆固醇、卵磷脂以2:15:100的比例配合时效果最佳；以pH7.0的PBS缓冲液作为水合介质效果最佳;洗膜温度以34℃为宜。基于上述工艺要求制得的纳米脂质体具有分布均匀、包封率好、粒径小等优点。
4.展望
现在，番茄红素的药理功能和保健作用越来越受到人们的重视，番茄红素在产品中的稳定性是其产品开发与应用的一项关键技术，因此对番茄红素稳定机理的研究，如何采取合适的提取加工方法，提高其稳定性一直是研究的热点。此外，其稳定性会直接影响到番茄红素的生理功能、药理作用，番茄红素的构效关系也将是研究的重点之一。随着研究的不断深入，番茄红素在保健食品、医药、化妆品等方面都将拥有广阔的应用前景，将有着巨大的市场潜力。
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论文作者:王希艳,黄盟盟
论文发表刊物:《医药前沿》2018年2月第6期
论文发表时间:2018/3/16
标签：番茄论文; 红素论文; 稳定性论文; 抗氧化论文; 作用论文; 自由基论文; 环糊精论文; 《医药前沿》2018年2月第6期论文;