番茄果实最早是由国外引种到我国，对它的需求量国外要比国内大的多，各种番茄制品是国外人民餐桌上必不可少的美味佳肴。近年，人们逐渐发现食用番茄可防止癌症，特别是前列腺癌、胃癌、皮肤癌、宫颈癌等，摄食大量番茄人死于各类癌症的比例比一般人要少50%左右。而且多吃番茄可防止心血管疾病的发生，有研究还认为摄食番茄对消化道有一定的保护作用。经过研究，番茄的这些功效都因为它含有一种脂溶性天然素—番茄红素。
番茄红素分布于番茄、西瓜、南瓜、李、柿、胡椒果、桃、木瓜、芒果、番石榴、葡萄、葡萄柚、红莓、云莓、柑桔等果实和萝卜、胡萝卜、芜箐、甘蓝等的根部。番茄和番茄制品中的番茄红素，是西方膳食中类胡萝卜素最主要的来源，也是人体血清中含量较高的。人们从番茄中获得的番茄红素约占其总摄入量的80%以上。
传统西红柿中的番茄红素含量相当少，并且大量存在于西红柿籽周围的类脂物中，喝西红柿汁或吃新鲜西红柿通常意味着番茄红素只是通过人体而很少被吸收。为了生产具有保健及价值的番茄红素营养制剂，国内外许多大的保健品公司及制药公司，开发出含番茄红素的软胶囊，以利于补充人体中的番茄红素。
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、前列腺、乳腺、卵巢、子宫、消化道等器官中，其中血液、肾上腺、肝脏、睾丸等含有较多的番茄红素。番茄红素具有非常优越的生理功能。其清除单线态氧的速率常数是目前常用抗氧化剂维生素E的100倍，是β—胡萝卜素的两倍之多。番茄红素是抗氧化性最强的类胡萝卜素。番茄红素能有效的预防前列腺癌，对子宫癌、肺癌细胞的抑制作用显著高于β—胡萝卜素、α—胡萝卜素。而且，人体内番茄红素的含量与人的寿命相关。番茄红素还具有抑制低密度脂肪蛋白的氧化和抗紫外线作用。番茄红素是很有前途的一种功能性天然素。
近年来，在世界番茄红素开发热中，我国科技界也开始重视和加强番茄红素的开发，但总体来说，国内对番茄红素的研究开发还刚刚起步，至今国内市场上番茄红素的生产应用尚属空白，乌鲁木齐优康来科技开发公司开发的天然番茄红素油树脂及天然番茄红素软胶囊已形成工业化生产，产品已经上市，填补了国内空白。新疆丰富的光照资源，较大的昼夜温差和典型的大陆性干旱气候，使其具有得天独厚的番茄种植优势，所产番茄具有霉菌污染少、番茄红素和固形物含量高等特点。所以，新疆具有生产番茄红素丰富的自然资源，并且，番茄红素的开发成功，也将带动新疆的番茄种植产业。
新型功能性食品—番茄红素
什么是番茄红素？
番茄红素（lycopene），是一种类胡萝卜素之天然素。它在番茄、西瓜、红葡萄柚、番石榴、蔷薇果中含量较多。其中成熟的番茄中最富含番茄红素。通常品种成熟的番茄，每千克中大约含20毫克番茄红素。人体内也含有番茄红素，但我们的身体不会自行合成番茄红素，只能从食物中摄取。当番茄红素摄入体内时，经由小肠吸收再与乳糜微粒结合后进入淋巴管，再输入到体内各器官组织，高浓度分布于肝、肺、前列腺、肾上腺、结肠、皮肤中。番茄红素在人体内的浓度是多变的。一般服用后24—48小时可达到血中最高浓度，而其血清半衰期约为2—3天。重复服用会提高人体内番茄红素的浓度。据研究，每天摄入15毫克以上的番茄红素，会更有利于身体健康。但通常人们很难达到如此高的摄入量。通过服用高度浓缩的番茄红素制剂，是补充番茄红素的有效途径。并且，经过加工的番茄红素会更容易被人体吸收。
番茄红素的分子结构
番茄红素的分子式为C40H56。它具有独特的长链分子结构，含有11个共轭双键及两个非共轭双键，其基本结构如下：
由此可见，番茄红素比β—胡萝卜素多两个非共轭双键，不具有β—胡萝卜素的β—芷香酮环结构。
番茄红素的分子生物学机制
正因为番茄红素有其特殊的结构，才使它具有很强的生物活性，有强有力的消除自由基的能力和较高的抗氧化能力。氧自由基在组织内产生，能和体内DNA、蛋白质、碳水化合物和脂类等重要的大分子反应，损坏它们的功能，引起一系列的疾病，如癌症、心血管疾病、衰老等。番茄红素可猝灭单线态氧和清除过氧化氢等。其主要机机制为：番茄红素能够接受不同电子激发态的能量，这个作用可以使单线态氧的能量转移到番茄红素，生成基
态氧分子和三重态番茄红素分子。而三重态番茄红素又可通过与溶剂的一系列旋光与振动反应得到再生。由此，一个番茄红素分子可以清除千个单线态氧。研究结果表明，番茄红素是猝灭单线态氧和清除过氧化氢等自由基能力最强的类胡萝卜素，其抗氧化能力是β—胡萝卜素的2倍多，是维生素E的100多倍。
番茄红素的功用
1、 抗衰老 番茄红素不仅仅是当今工业上重要的天然食品着剂，更为重要的是它是很强的抗氧化剂。给人体补充番茄红素，可以帮助身体抵抗各种因自由基引起的退化（老化）性疾病。人体新陈代谢会持续不断地产生氧自由基，空气污染、日光、辐射、药物等等也会使体内产生氧自由基。而人体内的抗自由基系统会随着年龄增长而日趋衰退。当氧自由基数量突然增加或体内抗氧化系统的量不足时，就无法完全消除氧自由基。氧自由基与体内细胞的大分子融合，会使皮肤失去弹性、光泽及出现皱纹，使皮肤衰老。所以，我们需要补充番茄红素，抵抗衰老，增强免疫系统，减少疾病的发生。番茄红素还能减少斑沉着、降低眼睛黄斑的退化。
2、 防癌抗癌 番茄红素通过有效清除体内的自由基，预防和修复细胞损伤，抑制DNA的氧
化，从而降低癌症的发生率。番茄红素还具有细胞间信息感应和细胞生长调控等生化作用。它能诱导细胞连接通讯，保证细胞间正常生长控制信号的传递，调控肿瘤细胞增殖，起到抗癌防癌作用。大量研究表明，番茄红素能够有效预防肝癌、肺癌、前列腺癌、消化道癌、乳腺癌、子宫癌、皮肤癌、膀胱癌等。
3、 降低心血管疾病的危险性 自由基造成的退化效应，是心血管疾病的头号元凶。一旦产生血液中脂质过氧化连锁反应，使脂肪酸产生聚合作用。当这些大分子的脂质聚合物沉积在血管壁时，便会使血管发生硬化和阻塞。在欧洲的多家医学研究中心所做的临床试验显示，番茄红素由于其很强的抗氧化作用，可以有效地预防和减轻心血管疾病，降低心血管疾病的危险性。
天然番茄红素生理功能研究进展
番茄红素是类胡萝卜素的一种，过去人们一直认为，只有那些能转化为维生素A的类胡萝卜素，如α—胡萝卜素、β—胡萝卜素等才与人类的营养和健康有关。由于番茄红素没有维生素A的生理活性，所以其作用一直未引起人们的重视。但最近几年的研究发现，番茄红素具有比其它类胡萝卜素更为优越的性能，如其抗氧化性能在类胡萝卜素中最强，清除单线态
氧的能力是目前常用的抗氧化剂维生素E的100倍、β—胡萝卜素的2倍多。流行病学方面的资料也显示，人体内番茄红素含量过低与某些慢性病和癌症如前列腺癌、子宫癌、动脉硬化等的发生有关，还与人的寿命有关。番茄红素是目前国际上功能性食品成分研究中的一个热点，我国在这方面的研究还处于起步阶段，积累的资料也很少。本文介绍目前国际上对番茄红素的生理功能方面的研究进展情况。
很多研究发现：番茄红素制约胰腺癌、前列腺癌、膀胱癌及消化道癌的发生。在流行病学的调查中，Palam等人报道，纽约患子宫肌瘤妇女的血清中，番茄红素含量处于较低水平，Ha等人发现患有慢性肾衰竭病人的血清中番茄红素含量较低。哈佛大学Giovannucci等人调查了47894名男子摄食类胡萝卜素，维生素A及各种果蔬与患前列腺癌的关系，结果表明：摄入番茄及番茄红素的量较高时，人体患有前列腺癌、胃癌和消化道癌的机率较少；利用实验动物和人体细胞培养发现，番茄红素在体外具有抗癌作用Nagaswa等人报道喂食含有番茄红素的膳食可减少小鼠的乳癌发生，给小鼠注入低剂量的番茄红素和叶黄素能降低结肠癌的发生，1997年，Eurami研究了1379名欧洲人脂肪中的番茄红素水平，首次提出番茄红素是所有类胡萝卜素中最强的心脏保护剂。USDA人体营养研究中心的Elizabeth Johnson指出，番茄红素比β—胡萝卜素更能抵抗酒精和尼古丁。番茄红素是血
清中与老化疾病相关的微量元素，可抑制老化、退化疾病，Brasy等人通过调查指出，血清中番茄红素的低水平与衰老直接相关。Snowdon等人发现，老年人血液中番茄红素含量高可以预防老年功能性障碍的发生，提高老年人的生活自理能力。据Coodly报道，HIV阳性妇女血液中番茄红素等的浓度均比正常值低，最新研究发现，人体中番茄红素的含量随年龄的增长而不断下降，应由外界不断补充，由于番茄红素是脂溶性的，须采用高科技手段萃取出来，并添加一定量具有同化协同作用的番茄籽油，才能更有利于人体的吸收。番茄红素在国际上被誉为“植物黄金”、“神奇食品”，又被美国《时代杂志》评为现代人十大健康食品第一名。
天然番茄红素对人体的作用机理
近几年的研究表明，番茄红素和β—胡萝卜素一样，是防病治病的重要功能因子。目前普遍认为，番茄红素的作用机理主要有以下几方面：
（1） 作为强抗氧化剂，猝灭单线态氧和清除自由基，防止脂蛋白和DNA受到氧化破坏，从而预防癌症的发生；抑制LDL胆固醇氧化产物的形成，预防冠心病的发生。番茄红素可有效保护细胞中各种生物大分子不受自由基的损伤，这会维护细胞正常生命代谢，防止衰
老，抗氧美颜。尤其对放、化疗的病人，可迅速清除放、化疗中产生的大量自由基和活性氧，改善骨髓的造血功能，从而提高肿瘤患者对化学和放射的耐受性。
（2） 促进细胞间的正常结合，Berram等认为，当细胞发生癌变时，细胞间的结合会变弱，而番茄红素能促进具有维持细胞间正常结合的蛋白质的合成。
（3） 抑制癌细胞转移增殖因子α—TGF的遗传表达。对术后的癌症病人康复，使用番茄红素，可有效防止癌细胞复发、转移、扩散。
（4） 抑制癌细胞增殖因子的作用。如抑制胰岛素生长因子引起的癌细胞的增殖。即有防止细胞癌变的功能。
（5） 天然番茄红素具有活化免疫细胞的作用。这对提高人体免疫力具有重意义。
（6） 同时，番茄红素还具有阻止紫外线及电子射线的辐射的能力。从而防止经常户外工作人员和常用电脑人员面部产生太阳斑、射线斑。
番茄红素具有很强的抗氧化性，其猝灭单线态氧的效率最高。
表一 一些氧化剂猝灭单线态氧的速率常数
抗氧化剂 | 猝灭单线态氧速率常数10 9番茄的种植方法mol/.s |
番茄红素 | 31 |
α—胡萝卜素 | 19 |
β—胡萝卜素 | 14 |
γ—胡萝卜素 | 25 |
玉米黄素 | 10 |
叶黄素 | 8 |
虾青素 | 24 |
红木素 | 14 |
番红花苷 | 1.1 |
维生素E | 0.3 |
由表一发现，番茄红素抗氧化能力是维生素E的100倍。
表二 人体的一些组织中番茄红素的含量
组织 | 含量 | 组织 | 含量 |
肾上腺 乳房 肾 肺 皮肤 | 21．60 1． 78 1． 62 1． 57 0．42 | 脂肪 结肠 肝脏 卵巢 睾丸 | 2． 30 1． 31 5．72 1． 28 21．36 |
由表二可知，人体中肾上腺、睾丸、肝脏需要较高的番茄红素。
番茄红素的科学摄取
番茄是被全世界的消费者认可的营养丰富的蔬菜,富含维生素、矿物质等营养素，其中以番茄红素最为宝贵。番茄红素的分子由C、H组成，分子式为C40H56分子中有11个由异戊二烯为单元组成的共轭双健。这样的化学结构决定了它能起加成作用、聚合作用、氧化作用等化学反应，并具有增强人体免疫力、抗辐射、防晒、抗皱等作用和有一系列重要的生理功能。
番茄红素的生理活性正在逐步被发现。荷兰学者发现，心肌梗塞患者皮下脂肪中的番茄红素含量低于健康人。番茄红素可以抑制胆固醇生物合成的限速酶，减缓胆固醇的合成，还能减少低密度脂蛋白（LDL）的氧化破坏作用，因而可预防动脉硬化及脑、心、肾心血管疾病的发生。印度学者研究发现，口服番茄红素有助于必善精子浓度和精子活力，可提高男性的生育能力。番茄红素在睾丸、卵巢中的浓度较高，对维护更年期的健康有应用价值。美国一项调查发现，前列腺癌患者的血清中番茄红素的平均浓度比常人低6.2%。平均每周食用番茄红素对前列腺癌、胃癌、皮肤癌、膀胱癌、肠癌、宫颈癌、乳腺癌等均有一
定的抑制作用，对子宫内膜、乳腺及肺的癌细胞的抑制作用更为强烈。番茄红素的抗氧化作用为维生素E的100倍以上，在清除人体自由基、延缓衰老方面有相当的意义。
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