番茄红素研究综诉摘要：番茄红素是一类重要的类胡萝卜素，在类胡萝卜素中抗氧化能力最强虽缺乏前维生素A的活性，但具有强抗氧化能力，能有效降低癌症、心血管病等多种疾病的发病率目前很多研究表明，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本文就番茄红素性质、分布与吸收、抗氧化和抗肿瘤作用进行综诉关键词：番茄红素、抗氧化、抗肿瘤、自由基、类胡萝卜素引言：番茄红素是类胡萝卜素中的一种，主要存在于番茄中由于它没有β-胡萝卜素那样的β-芷香环结构，所以不具有维生素A的生理活性，因此过去人们认为它没有生理活性，从而未对其加以重视但近些年的研究发现，番茄红具有较强的抗氧化作用，特别是它的防癌抗癌作用日益受到重视许多流行病学和临床研究表明，一些癌症发病的危险性与番茄或番茄制品摄人量以及血中番茄红素水平呈负相关[1]，摄食番茄制品可以降低癌症的危险性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扰氧化剂维生豢E的100倍、β-胡萝p素的2倍多[2]1. 番茄红素的性质 番茄红素属于胡萝卜素的异构体，其化学组成为C40H56，相对分子质量为536.85，含有11个碳碳双键的非环状平面共轭多不饱和脂肪烃。
番茄红素有一系列的顺反异构体，在鲜食番茄中90％以上的番茄红素为反式机构围，天然来源的番茄红素主要以全反式形式存在，也是最稳定的结构，而在动物体内顺式异构体比例较大在人类血浆中，番茄红素是以异构体混合物的形式存在的，大约有50％的顺式异构体，血浆中番茄红素的水平受生物学和生活方式的影响番茄红素不饱和性使其不稳定，易被氧化分解和从反式向顺式转变，光、热、氧化剂、高价金属离子及表面活性剂等都可以促进或加速这些变化一般说来，脱水和粉末化番茄中番茄红素的稳定性差，除非仔细加工且立即密封和充入惰性气体贮存，才能保护其生物活性[3]2. 番茄红素的分布与吸收2.1 植物中的分布 番茄红素广泛分布于各种植物中，成熟的红色职务郭世忠含量较高其中番茄、、胡萝卜、西瓜、红色葡萄柚等的果实和红色棕榈油中存在较多，含量最高的是番茄的果实，可达3-14mg/100g，且成熟度越高，番茄红素的含量就越高完全成熟时其含量则达到最大值在植物中，番茄红素主要存在于植物细胞的有色体中在番茄果实中，主要分布在番茄果皮的外表层中在天然植物中绝大部分是反构式（如图1）番茄红素[4]2.2 人体中的分布 番茄红素在人体中广泛分布，在血液、肝脏、肾上腺、睾丸、脂肪、前列腺、乳腺、肺、卵巢、消化道及皮肤等组织器官中均有分布，其中血液、肝脏、肾上腺和睾丸等组织含量最高[5]。
口腔细胞中的番茄红素的含量也很高，详见图2[6]组织 含量 组织 含量肾上腺 21.60 脂肪 1.30乳房 0.78 结肠 0.31肾 0.62 肝脏 5.72肺 0.57 卵巢 0.28皮肤 0.42 睾丸 21.36 图2 人体的一些组织中番茄红素的含量 nmol/g 2.3 在体内的吸收代谢 番茄红素随膳食进入体内，在胃中它不会受到影响，进入肠道后经过小肠黏膜细胞掺人到乳糜微粒中，通过主动扩散由淋巴管进入血液，在血浆中以低密度脂蛋白为载体转运，胆汁酸盐的存在可使其吸收提高4倍，胆汁酸盐缺乏则阻碍番茄红素转入乳糜颗粒，胰酶的缺少会降低其吸收[7]。
番茄红素属于脂类，它们的吸收和转运必须溶于油或脂肪中，所以需要一定数量的油和脂肪的存在，才能提高其生物研究发现，膳食条件对番茄红素的吸收影响较大，油脂有助于番茄红素的吸收但是过分依赖于油溶或借助于脂肪代谢而提高番茄红素的吸收，可能会产生膳食均衡的问题在代谢方面[8]，已知的番茄红素在动物和人体内的吸收、转运和贮藏方面的研究结果可概括为：番茄红素从消化道被摄入后经小肠吸收进入血清，然后被转运到肝脏贮存(图3)当需要时，番茄红素可从肝脏中调出，血清运输至靶器官(如前列腺等)未被吸收的番茄红素主要通过粪便排泄在皮肤中分布的部分也可因皮肤的角化脱落丢失[6] 图3 番茄红素在体内的吸收和转运过程示意图3. 番茄红素的抗氧化作用 抗氧化剂的抗氧化作用可以通过抑制自由基的产生，或直接清除自由基，甚至可以通过提高内源性抗氧化物质的水平来实现单线态氧和过氧自由基都是体内生成的活性氧，它们均能与体内的生物大分子，如DNA、蛋白质或脂质反应，削弱它们的功能,与多种疾病,包括癌症、心血管疾病，以及与年龄有关的视网膜黄斑变性的病理有关[9]番茄红素具有极强的抗氧化能力，能够通过物理和化学方式淬灭单线态氧或捕捉过氧化自由基，从而清除体内自由基，以物理淬灭方式为主[9]。
物理方式是将活化能由单线态氧转至番茄红素，产生基态氧和活化了的三重态(tripletstate)番茄红素，将多余的能量以热的形式散发出去，再产生基态番茄红素，进入下一个循环，这是番茄红素直接淬灭单线态氧的主要方式；化学方式是番茄红素可以和过氧化氢、二氧化氮等活性氧碎片直接反应，从而清除氧自由基[10]，保护生物膜免受自由基的损伤，维持细胞膜的强度、厚度、先定性、流动性和通透性Saada—Helen等[11]认为番茄红素可显著改善丫射线对膜的损伤，在辐射后恢复肝脏生物膜的完整性方面起重要作用Matos等利用猴细胞CVl-P暴露于铁整合剂进行脂质过氧化实验，细胞供给番茄红素(20 pmoL／105细胞)后可使脂质过氧化减少86％，提示番茄红素能保护哺乳动物细胞的膜和DNA免受损伤，且可能在抑制与氧化损伤相关的肿瘤促进方面起积极的保护作用Pan等幅J对大鼠灌胃给予番茄红素，4周后检测大鼠血浆及肝脏中超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、谷胱甘肽过氧化物酶(GsH—Px)和总抗氧化能力(T-AOC)的活性，结果发现，SOD，GSH—Px，和T-AOC的活性与对照组比较有显著升高，而MDA却有显著的降低，说明番茄红素具有良好的抗氧化作用。
番茄红素抗油脂氧化的作用，将其添加于食用油中能有效延缓油脂氧化酸败，延长食用油保存期宜宾学院黄彤为此做了番茄红素对菜籽油中的抗氧化实验，如图4[12-17]所示 图4 贮存过程中菜籽油的过氧化值测定信阳师范学院宋立，武汉大学张克立对圣女果中番茄红素的抗氧化效果进行了研究，结果显示番茄红素对油脂的抗氧化效果明显（如图5）[18] 图5 番茄红素对油脂过氧化及油脂酸价的变化 此外，番茄红素的抗氧化作用在保护DNA免受氧化损伤方面亦有积极意义很多研究显示，食用番茄酱可减少淋巴细胞DNA的损伤，增加了淋巴细胞的抗氧化能力Pan等对带有S180肿瘤细胞的小鼠灌胃给予番茄红素，然后对其肿瘤的重量、免疫功能和抗氧化酶的活性进行检测，结果发现番茄红素组能显著促进脾淋巴细胞增殖，增强NK细胞的活性，同时增强SOD和GSH．Px的活性，以及降低MDA的活性但有的学者却获得阴性结果Guttenplan等检查了番茄红素对LacZ小鼠体内前列腺、结肠和肺的基因突变的影响，监测短期内苯并a芘(BaP)诱导的基因突变情况，未发现使用高剂量的番茄红素油树脂(LTO)对前列腺和结肠中的自发基因突变有显著的抑制作用。
前列腺中BaP诱导的基因突变可以被LTO轻度抑制，而在结肠和肺中发现BaP诱导的基因突变增加，这可能与番茄红素抗基因突变作用的靶器官特异性有关[19-20]4. 番茄红素的抗肿瘤作用 早在2O世纪5O年代，美国医学专家首次报道番茄红素具有抗癌效应后来，经流行病学调查和多次动物实验，证明番茄红素具有预防和抑制恶性肿瘤和癌症的作用血液中番茄红素浓度与前列腺癌、食道癌、胰腺癌、胃肠癌、乳腺癌、皮肤癌、膀胱癌等的发生率呈负相关[21-225尤其在预防前列腺癌方面作用明显意大利的一项研究显示口腔癌、咽癌、食道癌、胃癌、结肠癌和直肠癌的风险和鲜食番茄的摄取量呈负相关，而鲜食番茄的保护作用可能和摄人番茄红素的增加有直接关系在地中海沿岸的居民，通常所吃的食物中富含蔬菜和水果(包括番茄)同该地区较低的癌症发生率有关美国健康专家通过跟踪调查发现多吃番茄可以预防消化道癌，可以使美国老年人癌症死亡率降低5O％饮食频度调查也显示，预计从番茄和番茄制品中摄取的番茄红素和患前列腺癌的风险呈显著负相关，每周消费1O次或10次以上的番茄或番茄制品可以使得前列腺癌的风险减低35％在前列腺癌患者的血浆中也发现低浓度番茄红素和高浓度的活性氧类物质。
张庆英等报道，番茄红素对体外培养的人胚食管上皮癌细胞汕头株36代有明显抑制作用，随着番茄红素浓度增加，抑制作用越明显[26]；对甲基戊基亚硝胺诱发的大鼠食管癌前病变有预防作用[27] Rissanen等和Ito等对72项相关研究作了荟萃分析，其中有57项研究表明，有些癌症的发病危险与番茄或其制品摄入量及血中番茄红素水平呈负相关其中35项具有统计意义，但没有任何研究发现摄入番茄红素会增加癌症发生的危险Klein等也报道,番茄红素具有良好的肿瘤预防作用目前认为，番茄红素的肿瘤预防作用的机制除了与前面提到的抗氧化作用有关外，还与其抑制肿瘤细胞增殖、诱导GJIc及增强机体免疫功能[29]等有关 4.1 抑制肿瘤细胞增殖 研究发现，番茄红素具有降低乳腺癌细胞(MCF一7)丝裂原的活性，但该抑制效应并没有伴随凋亡或细胞坏死，番茄红素延迟细胞周期进程是由于干扰胰岛素样生长因子1受体信号造成的，据认为番茄红素抑制人乳腺癌和子宫内膜癌细胞生长与抑制细胞周期进程G1有关番茄红素造成了细胞周期蛋白(cyclin)D1和D3水平下降，而cyclin E的水平及依赖于细胞周期蛋白激酶(CDK)抑制子p27kipl没有变化，这与抑制CDK的活性有关，也就是说番茄红素抑制细胞周期进程是通过减少cy—elin D水平和保存cyclin E—cdk2中的p27，从而抑制G1期CDK活性。
番茄红素的衍生物是否可以作为类似维A酸核受体的配体呢?有学者在人乳腺癌细胞(MCF-7)上使用番茄红素、维A酸及无环视黄酸(维A酸的开环衍生物)研究了三者对维A酸受体(RAR)通讯基因的激活作用，结果发现三者均可使细胞周期停滞于G1至s期，无环视黄酸抑制癌细胞生长且与RAR相互作用Imaida等用化学试剂诱导出F344大鼠的前列腺癌模型，给予番茄红素和姜黄素进行为期60周的实验，发现番茄红素和姜黄素对前列腺癌的化学预防作用仅在第一个20周可观察到，并且两者均不能持续预防大鼠前列腺癌的发生尽管目前各研究报道不尽一致，但大部分实验结果支持番茄红素具有肿瘤预防作用4.2 诱导细胞间隙连接通讯 细胞间隙连接是细胞间的连接和交流信息的重要方式与结构生化成分主要是相对分子质量为28ku的膜蛋白，中间有可使第二信使通过的通道，并以此在细胞间传递信息，调控细胞的生长与分化该通道由连接蛋白(connexin)组成大多数肿瘤细胞的GJIc功能微弱或缺失，细胞发生恶性转化后其GJIc功能降低或抑制GJIC功能的抑制或破坏被认为。