蕃茄紅素

蕃茄紅素

植物中所含的一種天然色素
番茄紅素(Lycopene)是植物中所含的一種天然色素。主要存在于茄科植物西紅柿的成熟果實中。它是目前在自然界的植物中被發現的最強抗氧化劑之一。科學證明,人體内的單線态氧和氧自由基是侵害人體自身免疫系統的罪魁禍首。番茄紅素清除自由基的功效遠勝于其他類胡蘿蔔素和維生素E,其淬滅單線态氧速率常數是維生素E的100倍。它可以有效的防治因衰老,免疫力下降引起的各種疾病。因此,它受到世界各國專家的關注。
    中文名:蕃茄紅素 外文名: 定義: 英文名:lycopene from tomato 别稱:茄紅素、西紅柿紅素 化學式:C40H56 分子量:536.8726 CAS登錄号:502-65-8 EINECS:207-949-1

相關研究

番茄紅素(Lycopene)又稱ψ—胡蘿蔔素,屬于異戊二烯類化合物,是類胡蘿蔔素的一種。由于最早從番茄中分離制得,故稱番茄紅素。過去人們一直認為,隻有那些具備β—紫羅酮環并能轉化為維生素A的類胡蘿蔔素,如α—胡蘿蔔素、β—胡蘿蔔素等才與人類的營養和健康有關,而番茄紅素因缺乏此結構,不具有維生素A的生理活性,故對此研究很少;然而,番茄紅素具有優越的生理功能,它不僅具有抗癌抑癌的功效,而且對于預防心血管疾病、動脈硬化等各種成人病、增強人體免疫系統以及延緩衰老等都具有重要意義,是一種很有發展前途的新型功能性天然色素。

番茄紅素(lycopene)是成熟番茄的主要色素,是一種不含氧的類胡蘿蔔素。1873年Hartsen首次從漿果薯蓣TamuscommunisL.中分離出這種紅色晶體。

1910年,Willstaller和Escher在對番茄紅素的研究中首次确定了其分子式為C40H56,分子量為536.85。1913年Schunk發現這種物質和胡蘿蔔素的不同,将其首次命名為lycopene,使用至今,純品為針狀深紅色晶體。1930年,Karrer等人提出,番茄紅素是一種化學結構式中含有11個共扼雙鍵及2個非共扼雙鍵的非環狀平面多不飽和脂肪烴,經過環化可形成β一胡蘿蔔素。

天然存在的番茄紅素都是全反式,但通過高溫下的蒸煮、油炸等加工方式可使番茄紅素由反式構型向順式構型轉變,而幹燥番茄或幹燥番茄渣中的順式構型也會有部分的轉變。研究還表明,番茄紅素的順式異構體與反式異構體的物理和化學性質有所不同,與反式異構體相比,番茄紅素的順式異構體的熔點低,摩爾消光系數小,極性強,不易結晶,更易溶解,而且在放置過程中可能會回複到全反式狀态。

性質

性質:番茄紅素是脂溶性色素,可溶于其他脂類和非極性溶劑中,不溶于水,難溶于強極性溶劑。純的番茄紅素雖然不溶于水,但當它與某些物質如蛋白質結合形成複合物時,則具有較高的溶解度。

生物特性

具有抗氧化性

番茄紅素通過物理和化學方式猝滅單線态氧或捕捉過氧化自由基。單線态氧是具有很強活性的氧自由基,具細胞毒性作用,以細胞膜、線粒體等部位對其最為敏感,能與細胞中多種生物大分子發生作用,通過與分子結合造成細胞膜系統的損傷;番茄紅素能夠接受不同電子激發态的能量,吸收光能并通過單線态—單線态能量轉移過程使單線态氧的能量轉移到番茄紅素,生成基态氧分子和三重态番茄紅素分子,三重态番茄紅素通過與溶劑的一系列旋光和振動反應得到再生,并在此過程中将能量散發;類胡蘿蔔素的猝滅能力與其分子中所含有的共轭雙鍵的數目有着密切的關系,番茄紅素分子中有11個共轭雙鍵,一個番茄紅素分子可以清除數千個單線态氧,其猝滅單線态氧的速率常數較β-胡蘿蔔素高2倍。1990年Paolo等報道了類胡蘿蔔素和生育酚等30餘種生物抗氧化劑猝滅單線态氧的作用,番茄紅素是猝滅單線态氧最強的。

番茄紅素還能通過與其他形式的活性氧的化學反應消除氧化自由基,如過氧化氫、亞硝酸根等氧化自由基,而氧化自由基能引起脂質過氧化形成多種産物,這些産物與人體老化、癌症發生、自身免疫病及貧血等疾病都有關系。

對細胞生長代謝起調控作用

通常細胞間隙之間有膜蛋白構成的通道,具有選擇通透性,允許第二信使及生長調節物質通過,細胞之間通過細胞間隙連接通訊(GJIC)傳輸細胞群體内生長調控信号,調節細胞的正常增殖與分化。實驗表明,番茄紅素通過誘導細胞間連接,增強正常細胞之間的GJIC,控制細胞生長和誘導細胞分化來抑制腫瘤的增長。日本學者在大鼠肝組織上用熒光染料示蹤技術研究番茄紅素對GJIC的作用時發現,每天飼喂5mg/kgBW番茄紅素,連續5d時,可以明顯增強GJIC功能;同時,由于大多數腫瘤細胞的GJIC功能微弱或缺失,細胞發生轉化後其GJIC功能降低或抑制,GJIC功能的抑制或被破壞被認為是促癌變階段的重要機制。

可以調節膽固醇的代謝

番茄紅素是一種低膽甾醇劑,它可抑制巨噬細胞3-羟基-3-甲基戊二酸單酰輔酶A,而它是一種膽固醇生物合成的限速酶。實驗發現,在培養巨噬細胞的介質中加入番茄紅素後,其膽固醇合成降低,同時番茄紅素還增大巨噬細胞低密度脂蛋白(LDL)受體活性。實驗還表明,人體3個月内每天補充60mg番茄紅素,可減少14%的胞質LDL膽固醇濃度。

保健作用

番茄紅素的上述生物學特性決定了它具有抗氧化、抑制突變、降低核酸損傷、減少心血管疾病及預防癌症等多種保健功能。

預防和抑制腫瘤的作用

番茄紅素具有預防和抑制腫瘤作用,一方面是因為它的抗氧化作用;另一方面是番茄紅素能夠阻斷組織細胞在外界誘變劑的作用下發生基因突變過程,這是腫瘤生成的重要機制之一。實驗發現,番茄紅素可影響乳腺、肺和子宮癌細胞周期的S階段;番茄紅素通過抑制細胞周期中Gl到S的轉化階段來影響細胞的生長;番茄紅素通過可抑制LDL膽固醇的氧化和煎烤肉、魚的褐色反應中産生的雜環胺類的形成,從而有效地抑制緻癌物的産生及誘發腫瘤。研究表明,番茄紅素對消化道癌、宮頸癌、乳腺癌、皮膚癌、膀胱癌等均有一定的抑制作用。

合成途徑

番茄紅素不僅分布在番茄中,還存在于木鼈果西瓜、南瓜、李子、柿子、胡椒果、桃、木瓜、芒果、番石榴、葡萄、葡萄柚、紅莓、雲莓、柑橘等的果實,茶的葉片及蘿蔔、胡蘿蔔、蕪菁甘藍等的根部。番茄及其制品的番茄紅素是西方膳食中的類胡蘿蔔素最主要的來源,人體從番茄中獲得的番茄紅素占總攝入量的80%以上。

除了植物中具有番茄紅素等類胡蘿蔔素以外,一些微生物,如紅法夫酵母,藻類,成團泛菌的某些種等都可以産生類胡蘿蔔素,特别是紅發夫酵母和綠藻,的蝦青素産量相對較高,酵母和大腸杆菌的遺傳改造也使得本身不産類胡蘿蔔素的微生物可以進行這類物質的合成。番茄紅素的生物合成途徑:

番茄紅素是類胡蘿蔔素的一種,人體自身不能合成類胡蘿蔔素,必須通過外界攝入;但類胡蘿蔔素在許多植物中含量較低,并且很難用化學方法合成,主要是通過生物合成方式完成。生物合成途徑類胡蘿蔔素生物合成可經由不同的途徑,在真菌和植物細胞胞液/内質網上,由乙酰CoA經羟甲基戊二酰-CoA途徑合成的。在細菌與植物質體中由磷酸甘油醛與丙酮酸經1-脫氧木酮糖-5-磷酸途徑合成.形成的異戊烯基焦磷酸經多次縮合生成第一個類胡蘿蔔素八氫番茄紅素,再經脫氫、環化、羟基化、環氧化等轉變為其它類胡蘿蔔素。

适用人群

番茄紅素是類胡蘿蔔素的一種,由于最早從番茄中分離制得,故稱“番茄紅素”。番茄紅素的抗氧化能力是胡蘿蔔素的3.2倍,是維生素E的100倍,人體無法制造番茄紅素,需從膳食中攝取,吃一個生番茄,隻能吸收0.05毫克的番茄紅素。

前列腺疾病、腫瘤患者;

生活在環境污染嚴重地區者;

免疫力較低的中老年人群;

抗氧化,需延緩衰老者。

生理功能

有助于延緩衰老;

有助于增強抗輻射能力;

有助于調節血脂;

對男性不育有改善作用;

有助于促進女性乳房的健康發育。

預防和抑制腫瘤的作用。

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