广东第二师范学院生物学院 广东广州 510310
摘要：番茄红素在预防人类某些癌症和其他疾病发生方面起着重要的作用，是目前国际上功能性食品成分研究中的一个热点。本文综述了国内外番茄红素的结构与性质、番茄红素的发布、番茄红素的营养保健功效（其中包括抗氧化延衰老、防癌抗癌、预防心脑血管疾病、抗辐射美容美肤、保护男女性生殖健康）等方面的研究进展及应用前景。
关键词：番茄红素；类胡萝卜素；营养保健功效
天然番茄红素是从天然番茄中用物理方法萃取的精华，其对人体的营养作用是人工合成番茄红素和生物合成番茄红素无法比拟的。
1．番茄红素的结构与性质
番茄红素（Lycopene）是植物中所含的一种天然色素，又叫番茄烯，呈红色，属异戊二烯类化合物，是一种不含氧的类胡萝卜素，同时又可作为一种天然的食品添加剂。1873年Hartsen首次从浆果薯蓣（Tamuscommunis L）中分离出这种红色晶体。1913年Schunk发现这种物质和胡萝卜素的不同，将其首次命名为lycopene，并使用至今。
1.1 分子结构及顺反异构
番茄红素分子式为C40H56 是由11个共轭及两个非共轭碳．碳双键组成高度不饱和直链型碳氢化合物，由于没有D一芷香酮环结构，所以番茄红素没有维生素A源活性。由于分子中位阻原因，作为多烯类物质的番茄红素其顺反异构体有72种左右。天然存在于植物中的番茄红素主要以全反式形式存在，只有小部分为顺式构型，以5-顺、9-顺、13-顺和15-顺构型为主。
番茄红素的全反式构型可经光、热和化学反应等异构化作用转化为顺式构型。在人体血液及组织中，番茄红素是以异构体混合物的形式存在，顺式异构体占多数。
近年来的研究发现，番茄红素具有比其他类胡萝卜素更优越的性能，如抗氧化性能在类胡素中最强，清除单线态氧的能力是目前常用的抗氧化剂VE的100倍，是β一胡萝卜素的2倍多。流行病方面的资料显示，人体内番茄红素含量过低与某些慢性疾病的发生有关，还与人的寿命有关。
1.2 溶解性
番茄红素是一种呈红色的脂溶性色素，不溶于水，难溶于甲醇、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。
1.3 稳定性
植物体内的番茄红素比较稳定，作为一种不饱和高聚物，经提纯分离后的天然番茄红素。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番茄红素的稳定性。番茄红素对光十分敏感，日光、紫外光照射下损失极快。番茄红素耐热稳定性较好，热损失少。常见金属离子对番茄红素的稳定性影响不一，K+、Na+、Mg2+、Zn +对其稳定性影响不大，Fe、Cu2+引起的番茄红素损失较大，而Fe、A13+引起的损失较少。添加Vc、VE等抗氧化剂可以减少番茄红素的损失。
2 番茄红素的分布
2.1 在植物中的分布
番茄红素广泛分布于各种植物中，成熟的红色植物果实中含量较高。在每100g含番茄红素的水果和蔬菜中，番茄红素的含量分别为：西红柿0.2～20mg，西瓜2.3～7．2mg，番石榴（粉红色）5．23～5．50mg，番木瓜0．11～5．3mg，葡萄柚（粉红色）O．35～3.36mg，胡萝卜0.65～0.78mg，南瓜0.38～0.46mg，红薯0.02～0.11mg，杏子0.01～0.05mg。其中番茄、胡萝卜、西瓜、红色葡萄等的果实和红色棕桐油中存在较多的番茄红素。含量最高的是番茄的果实，且成熟度越高，番茄红素的含量越多。在植物中，番茄红素主要存在于植物细胞的有色体中。
2.2 在人体中的分布
番茄红素广泛存在于人体的各种器官和组织中，主要分布在人的血液、肾上腺、肝脏、睾丸中。肝脏含有较多的番茄红素。番茄红素在人体中以顺构形式存在的比例较高。
2.3 番茄红素的制取方法
番茄红素的主要制取方法有直接粉碎法、有机溶剂提取、超临界CO 提取法、微波辐射提取法、酶反应法、微生物发酵法和化学合成法。
2.4番茄红素的纯化结晶
番茄中除番茄红素外还含有其它成分，如糖分、果胶、无机盐、有机酸和酯类物质等，为了得到纯度更高的番茄红素晶体，必须对其进行预处理，洗掉其中的水溶性物质或将固液萃取后的番茄红素油树脂进一步进行纯化。专利报道，将番茄红素油树脂溶解在丙三醇中，加KOH溶液，进行皂化反应，可将番茄细胞碎片中的蛋白质、脂肪酸、二甘油脂、三甘油脂和脂肪酸酯分开，形成水溶性皂化产物，释放出其中包含的水不溶性番茄红素
3 番茄红素的营养保健功效
3.1抗氧化延缓衰老
番茄红紊通过物理和化学方式猝灭单线态氧或捕捉过氧化自由基。单线态氧是具有很强活性的氧自由基，具细胞毒性作用，以细胞膜、线粒体等部位对其最为敏感，能与细胞中多种生物大分子发生作用，通过与分子结合造成细胞膜系统的损伤。一个番茄红素分子可以清除数千个单线态氧，其猝灭单线态氧的速率常数较胡萝卜素高两倍。1990年Paolo等报道了类胡萝卜素和生育酚等3O余种生物抗氧化剂猝灭单线态氧的作用，番茄红素猝灭单线态氧程度最强。番茄红素还能通过与其他形式的活性氧的化学反应消除氧化自由基，而氧化自由基能引起脂质过氧化形成多种产物，这些产物与人体老化、癌症发生、自身免疫病及贫血疾病都有关系。
3.2 防癌抗癌，辅助抑制肿瘤
地中海一带的居民经常吃烧烤食物，这种食物中的诱变剂含量较高，容易诱发肿瘤。然而，调查资料却显示出相反的结果：这些地区的人群宫颈癌、前列腺癌以及肝癌的发病率都比较低。究其原因，当地居民经常吃番茄，尤其是意大利南部、希腊等地，老百姓的主食常和番茄酱一起吃。煎烤鱼或肉的同时也使用番茄酱，鱼肉不会焦黄，减少了烹调过程中杂胺等诱变剂的形成。这种烹调方法化险为夷，减少了煎烤食品中的诱变作用，使其致癌率大大下降。
在某些肿瘤动物模型中番茄红素也显示出抗诱变、抗肿瘤的效果。
环境、饮食、遗传、职业、心理等诱因会使人体产生大量自由基，如果自由基不能有效清除，多余的自由基便会侵入细胞膜，攻击DNA，激活封闭静止的癌基因，产生癌细胞，使恶性细胞繁殖裂变、不断复制这种直制永久性破坏某器官或浸润转移。由于番茄红素具有猝灭自由基的功能，对已形成的肿瘤，可促进细胞间隙传输信号，接触抑制、分化诱导癌细胞，使其改邪归正。临床证实，番茄红素对前列腺癌、肺癌、胃癌、结肠癌、食道癌、宫颈癌、口腔癌、乳腺癌作用显著，肿瘤缩小几近消失。
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3.3 调节血脂，预防心脑血管疾病
心脑血管是人体能量传输的通道，对这条重要通道影响最大的是血液中所含的脂类。血液中脂肪固醇，不溶于血）以脂蛋白为载体，其中由肝脏输送到细胞的低密度脂蛋白（LDL）易受自由基攻击造成胆固醇沉积，导致动脉粥样硬化，阻碍血流，减少心脏营养和热能供应，引发冠心病、脑中风等心脑血管疾病发生。番茄红素可深入清除血管垃圾，调节血浆胆固醇浓度，保护LDL不受氧化，还可修复完善被氧化的细胞，促进细胞胶质形成，增强血管柔韧度。
3.4 保护前列腺，提高男性生育能力
男性前列腺外部有多层网状纤维，对炎症或病菌有防御作用，但如果前列腺发生了炎症或受到病菌感染，普通药物很难通过这些网状纤维到达患处，所以前列腺疾病难以治愈。番茄红素是通过人体脂蛋白运输到全身各器官，而且在睾丸、前列腺浓度最高。番茄红素在猝灭自由基过程中，也清除了侵入前列腺。的病毒，从而有效防止前列腺发生病变。番茄红素还可调节前列腺液，使PH值保持在6～6.5，为精子提供舒适的活动环境，增强精子活性，提高男性生育能力。
3．5 抗辐射，美容美肤自由基的功能
日常生活中辐射、日晒可加快皮肤氧化衰老，衍生皱纹，色斑。番茄红素的抗氧化作用，可以有效抑制脂质、蛋白质、酶、DNA的氧化损伤。如番茄红素能保护皮肤免受紫外光的损伤，当皮肤受到紫外光照射时，皮肤中的番茄红素能优先与自由基结合，从而保护皮肤中的组织及细胞避免因氧化而损伤。最近研究发现，限制紫外线照射可使皮肤中番茄红素浓度下降3l～46％，由此推断，皮肤中的番茄红素起着防紫外线作用。
3．6 保护乳房，子宫
番茄红素在体外培养液中对乳房癌细胞MCF7抑制能力比β-胡萝卜素强一倍以上，若和其他抗氧化剂（如维生素E、维生素C、β-胡萝卜素）配合使用，可促进女性乳房健康发育，减少乳腺癌发生几率。美国依利诺斯大学通过对比试验发现。体内番茄红素含量低的女性比含量高的女性宫颈癌发病率高五倍以上。2002年10月1 日《世界癌症研究杂志》发表美国BRIGHAM女子医院对563名卵巢癌患者和523名健康女性进行研究表明，健康女性的食物中含有较多的番茄红素，番茄红素与卵巢癌的发病率呈负相关。番茄红素还有助孕的作用，促进排卵增加受孕的机会，并可减轻经前不良症状。
其他
番茄红素还具有预防骨质疏松、降血压、改善男女生育功能、减轻运动引起的哮喘等多种生理能。
番茄红素可大大改善皮肤过敏症，驱除因皮肤过敏而引起的皮肤干燥和瘙痒感，令人感觉轻松愉快。
番茄红素大量存在于体内各种黏膜组织，长期服用可以改善各种因体内黏膜组织破坏而引发的各种不适。如干咳、眼睛干涩，口腔溃疡，保护胃肠道黏膜组织等。
番茄红素还具有极强的解酒作用。酒精在人体内的代谢过程主要是氧化还原反应，会产生大量的自由基。喝酒前服用番茄红素，可以大大增加酒量；而醉酒后服用，可以减轻头痛、呕吐等醉酒症状。
番茄红素有提高免疫能力番茄红寨能保护吞噬细胞免受自身的氧化损伤，增强巨噬细胞、T细胞杀伤肿瘤细胞的能力。科学家研究日食番茄汁25克（含番茄红素7毫克，B一胡萝卜素0.3毫克）的9位正常成年妇女连续14天后，血浆和淋巴细胞DNA损伤降低5O％，而β～胡萝卜素的浓度仅在血浆中增高。
4 番茄红素的发展前景
4.1 目前，人们越来越重视保健食品，更加注重天然植物的活性成份对疾病的预防作用。因而，番茄红素作为非常有前途的食品添加剂发挥着天然色素和营养强化剂的作用，正在不断受到人们的普遍关注。中国目前已成为世界番茄酱生产大国，年产番茄酱达到3060万吨，且逐年递增。但产品单一，几乎全部作为原料出口，而没有形成最终产品。只有形成了多样化的终极产品，并在国内外市场占据了相当的份额，番茄酱企业才能获得持续而稳定的发展。中国番茄酱（新疆产）具有番茄红素高的特点，达到80rag／100g，有些甚至超过100mg／100g。而市售番茄红素胶囊的红素含量一般为10mg／粒。因此，食用10g左右的新疆番茄酱所摄人的番茄红素几乎与服用一粒番茄红素胶囊相当。所以，建议消费者经常食用国产番茄酱，同样可以起到各种番茄红素产品的保健作用。同时，建议番茄酱生产企业充分利用资源优势，大力开发多种风味的番茄酱产品，尤其是适合中国人口味的风味番茄酱。
4.2 番茄酱生产中产生的废料（番茄皮籽）目前多被用作饲料或被废弃，如果用来提取番茄红素，将为企业带来更大的利润。这项技术在国外已经得到应用，国内企业应加快开发或直接引进。
4.3 利用转基因技术培育高番茄红素的番茄，以及开发产番茄红素的微生物，是目前番茄红素研究的热点，中国在这一领域的研究还未见报道。
4.4 番茄红素作为药品在国外正倍受关注，每年均有大量的研究报告，是番茄红素应用研究中最为活跃的领域。而中国尚未开展这方面的研究工作。
4.5 番茄红素作为新型保健食品、食品添加剂、化妆品和药品具有广阔的市场前景。目前国内市场上此类产品的品种和数量都十分稀少，远远不能满足市场需要。因此，应大力开发。
5 结束语
据预测，番茄红素产品销售额将以每年35％的速度增长，预计两三年内将达到4～5亿美元的销售量。目前日本已有番茄红素商品，它是含量为（5±0.25）％的红褐色的液体，我国在这方面的研究还处于起步阶段。但我国是仅次于美国和意大利的第三大番茄生产国，番茄产量约占全球的20％，具有发展番茄加工业得天独厚的优势。我国大约有150万癌症患者，治疗癌症的番茄红素药物具有极大市场；亚健康人员也是番茄红素产品的极大消费群体，再加上美容用品，如果在现有番茄红素品种的基础上选择高含量的番茄作为原料进行加工，将传统工艺与超临界等先进技术相结合，相信番茄红素在国内将会很快商品化、规模化。随着研究的不断深人与开发应用，番茄红素必将进一步应用到食品、医药和化妆品等行业，造福人类社会。
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论文作者:彭建柳
论文发表刊物:《健康世界》2015年11期供稿
论文发表时间:2016/2/1
标签：番茄论文; 红素论文; 番茄酱论文; 作用论文; 自由基论文; 细胞论文; 单线论文; 《健康世界》2015年11期供稿论文;