番茄红素的作用番茄红素的功能
一、番茄红素的物理性质
呈色能力
番茄红素作为一种天然红色素,如何保持其最强的着色力是至关重要的。番茄果实中的番茄红素有两种存在状态:其中大部分是以细长的、针状的结晶形式存在于有色体中,呈现明亮的红色。当番茄红素的结晶形成时,质体膜消失,色素结晶自由分散在原生质中,在显微镜下观察时,可以看到小粒状的有色体,说明了有色体所显现的颜色;另外一小部分(10%左右)则与蛋白质形成复合体存在于细胞中。番茄红素以不同的形态存在时具有不同的颜色和强度,而且会随着溶剂和介质的不同而呈现出不同的颜色。例如,溶解在石油醚中的番茄红素呈黄色,在二硫化碳中则呈红色。
溶解性
番茄红素是脂溶性色素,可溶于其他脂类和非极性溶剂中,不溶于水,难溶于强极性溶剂如甲醇、乙醇等,可溶于脂肪烃、芳香烃和氯代烃如乙烷、苯、*等有机溶剂。番茄红素在各种溶剂中的溶解度随着温度的上升而增大,然而当样品越纯时,溶解越困难。结晶的番茄红素溶解缓慢,倾向于形成一种超饱和状态,虽然提高温度可加速其溶解,但冷却时可能会出现结晶,这时可利用超声波加速其溶解。纯的番茄红素虽然不溶于水,但当它与某些物质如蛋白质结合形成复合物时,则具有较高的溶解度。
二、番茄红素的功能和作用
具有抗氧化性
番茄红素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;番茄红素能够接受不同电子激发态的能量,吸收光能并通过单线态—单线态能量转移过程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,三重态番茄红素通过与溶剂的一系列旋光和振动反应得到再生,并在此过程中将能量散发;类胡萝卜素的猝灭能力与其分子中所含有的共轭双键的数目有着密切的关系,番茄红素分子中有11个共轭双键,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β-胡萝卜素高2倍。1990年Paolo等报道了类胡萝卜素和生育酚等30余种生物抗氧化剂猝灭单线态氧的作用,番茄红素是猝灭单线态氧最强的。
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,如过氧化氢、亚硝酸根等氧化自由基,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、自身免疫病及贫血等疾病都有关系。
对细胞生长代谢起调控作用
通常细胞间隙之间有膜蛋白构成的通道,具有选择通透性,允许第二信使及生长调节物质通过,细胞之间通过细胞间隙连接通讯(GJIC)传输细胞群体内生长调控信号,调节细胞的正常增殖与分化。实验表明,番茄红素通过诱导细胞间连接,增强正常细胞之间的GJIC,控制细胞生长和诱导细胞分化来抑制肿瘤的增长。日本学者在大鼠肝组织上用荧光染料示踪技术研究番茄红素对GJIC的作用时发现,每天饲喂5mg/kgBW番茄红素,连续5d时,可以明显增强GJIC功能;同时,由于大多数肿瘤细胞的GJIC功能微弱或缺失,细胞发生转化后其GJIC功能降低或抑制,GJIC功能的抑制或被破坏被认为是促癌变阶段的重要机制。
可以调节胆固醇的代谢
番茄红素是一种低胆甾醇剂,它可抑制巨噬细胞3-羟基-3-甲基戊二酸单酰辅酶A,而它是一种胆固醇生物合成的限速酶。实验发现,在培养巨噬细胞的介质中加入番茄红素后,其胆固醇合成降低,同时番茄红素还增大巨噬细胞低密度脂蛋白(LDL)受体活性。实验还表明,人体3个月内每天补充60mg番茄红素,可减少14%的胞质LDL胆固醇浓度。
保健作用
番茄红素的上述生物学特性决定了它具有抗氧化、抑制突变、降低核酸损伤、减少心血管疾病及预防癌症等多种保健功能。
预防和抑制肿瘤的作用
番茄红素具有预防和抑制肿瘤作用,一方面是因为它的抗氧化作用;另一方面是番茄红素能够阻断组织细胞在外界诱变剂的作用下发生基因突变过程,这是肿瘤生成的重要机制之一。实验发现,番茄红素可影响乳腺、肺和子宫癌细胞周期的S阶段;番茄红素通过抑制细胞周期中Gl到S的转化阶段来影响细胞的生长;番茄红素通过可抑制LDL胆固醇的氧化和煎烤肉、鱼的褐色反应中产生的杂环胺类的形成,从而有效地抑制致癌物的产生及诱发肿瘤。研究表明,番茄红素对消化道癌、宫颈癌、乳腺癌、皮肤癌、膀胱癌等均有一定的抑制作用。
三、番茄红素的适用哪类人群
适用人群
番茄红素是类胡萝卜素的一种,由于最早从番茄中分离制得,故称“番茄红素”。番茄红素的抗氧化能力是胡萝卜素的3.2倍,是维生素E的100倍,人体无法制造番茄红素,需从膳食中摄取,吃一个生番茄,只能吸收0.05毫克的番茄红素。
前列腺疾病、肿瘤患者;
生活在环境污染严重地区者;
免疫力较低的中老年人群;
抗氧化,需延缓衰老者。
药物试验
哈佛大学医学院对47000名健康男性作了为期6年的研究,结果发现,每周摄取10份以上番茄制品的人,发生前列腺癌的机率降低45%,而服用4-7份的人只减少21%到34%。在美国底特律维纳州立大学从事癌症研究的土耳其医生奥末·库却克,用番茄素制成药用胶囊治疗前列腺癌病人,获得明显疗效。库却克对26名等候手术的前列腺癌症患者进行分组试验,一组服用他从西红柿中提取的番茄红素制成的胶囊,每天两次,每次15毫克;一组不服用这种胶囊。三周后他惊奇地发现,服用番茄素胶囊的病人,肿瘤明显缩小,有的几近消除。
四、番茄红素的分布
1.番茄红素分布于木鳖果、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。各种水果中番茄红素含量如下(每100g果肉):
2.木鳖果
木鳖果:155~305毫克
西红柿:0.2~20毫克
番石榴:5.23~5.50毫克(粉红色)
番木瓜:0.11~5.3毫克
葡萄柚:0.35~3.36毫克(粉红色)
胡萝卜:0.65~0.78毫克
南瓜:0.38~0.46毫克
红薯:0.02~0.11毫克
杏子:0.01~0.05毫克
3.抗紫外线辐射功能:番茄红素能对抗紫外线损伤。研究人员给10名健康人各补充28毫克β-胡萝卜素和2毫克番茄红素1-2个月,结果服用番茄红素人群紫外线引发红斑的面积减少,程度减轻。
4.抑制诱变作用:肿瘤生成的重要机制之一是组织细胞在外界诱变剂的作用下发生基因突变,而番茄红素能阻断这个过程,发挥抗癌作用。如地中海地区居民在煎烤鱼和肉的同时使用番茄酱,减少了烹调过程中杂胺等诱变剂的形成。所以虽然当地居民喜食易致癌的煎烤食物,但是宫颈癌、前列腺癌以及肝癌的发病率却很低。