《番茄红素的发展与应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《番茄红素的发展与应用（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、西北民族大学生命科学与与工程学学院食品科学与与工程姓名：时登登宽学号：P008144128899食品添加剂剂指导老师：曹竑番茄红素的的发展与与应用番茄红素的的发展与与应用摘要：大大量的流流行病学学证据表表明,番茄红红素在预预防人类类某些癌癌症和慢慢性病的的发生方方面起着着重要的的作用,是目前前国际上上功能性性食品成成分研究究中的一一个热点点。本文文分析了了番茄红红素在国国内外的的研究进进展,介绍了了番茄红红素的理理化特性性、生理理作用、分分离提取取和定性性定量分分析等方方面的研研究成果果,通过比比较和讨讨论番茄茄红素的的主要研研究方向向后提出出:我国应应充分利利用资源源优势,大力开开发番茄茄制
2、品,尤其是是适合中中国人口口味的风风味番茄茄酱;同时努努力开发发番茄红红素产品品,并在番番茄红素素的应用用研究领领域取得得一席之之地。关键词:番茄红红素；性质；生理功功能；研究进进展番茄红素( lyycoppenee) 是是一种呈呈黄色到到红色的的类胡萝萝卜素( caarottenooid) , 广泛存存在于动动、植物物体中。1875 年Millardet从番茄中最早获得番茄红素的 1 粗提物, 称之为Solanorbin, 1903年Schunck 2 发现从番茄中提取的这种色素与从胡萝卜中提取的胡萝卜素具有不同的吸收光谱,并将其命名为Lycopene。随后,人们开始对番茄红素的基本化学结构
3、进行研究, 1910 年Willstatter和Escher首先提出番茄红素是胡萝卜素的异构体,并确定其分子式为C40H56 3 。1930年Karrer等提出,番茄红素的化学结构式为11个共轭及2个非共轭的碳- 碳双键组成的非环状平面共轭多不饱和脂肪烃,并在1932年由Kuhn和Grundmann证实 4 。过去由于番茄红素不象胡萝卜素那样具有维生素A原的活性,而未被重视。近20年来,国内外越来越多的研究和调查表明,番茄红素具有淬灭活性氧、消除人体自由基、预防心脏病、减缓动脉粥样硬化、预防多种癌症、保护心血管、抗老化、保护皮肤 58 等生理功能。番茄红素是类胡萝卜素中最有效的单线态氧淬灭剂,
4、它的淬灭能力是2胡萝卜素(2carotene) 的2 倍,是维生素E的100倍 69 ,因此,其抗氧化性是类胡萝卜素中最强的。另外,番茄红素的防癌抗癌的效果也明显优于2胡萝卜素和2胡萝卜素。据北卡州立大学研究,番茄红素是所有类胡萝卜素中最强的心脏保护剂 10 。目前,番茄红素的研究已成为国际上功能性食品成分分析和抗癌防癌研究中的一个热点。1 番茄茄红素的的性质1. 1 番茄茄红素的的分子结结构1910 年Willlsttalller 和Esccherr 在对对番茄红红素的研研究中指指出,番茄红红素是胡胡萝卜素素的异构构体,并首次次确定了了其分子子式为CC40HH562 。19330 年年Kar
5、rrerr 等提提出,番茄红红素的化化学结构构式为含含有111个碳碳碳双键的的非环状状平面共共轭多不不饱和脂脂肪烃。1941 年Zechmeister 等提出,作为主链含11 个碳碳双键的多不饱和脂肪烃,理论上应有211或2 048种立体(顺2反)异构体, 但由于空间障碍,番茄红素分子中只有少数基团能参与异构,存在可能性较大的番茄红素异构体约有72 种2 。图1 所示为番茄红素的主要异构体的结构。天然植物中的番茄红素绝大部分为热力学较稳定的反构番茄红素,而人体中顺构番茄红素的比例却高得多2 。1. 2 番茄茄红素的的性质1. 2. 1 物理理性质作为脂肪烃烃,番茄红红素不溶溶于水,难溶于于甲醇
6、等等极性有有机溶剂剂,可溶于于乙醚、石石油醚、己己烷、丙丙酮,易溶于于氯仿、二二硫化碳碳、苯、油油脂等3 ,色色泽为红红色。在在4722 nmm 处有有一强吸吸收峰4 ,如如图2 所示。当当分子从从反构变变为顺构构时,颜色变变浅,熔点降降低,消光系系数减小小,吸收峰峰发生偏偏移22 。1. 2. 2 化学学性质作为平面共共轭多不不饱和烯烯烃,番茄红红素易被被氧化分分解和从从反构向向顺构的的转变。在在提取分分离、加加工处理理和保藏藏过程中中,光、热热、酸、碱碱及表面面活性剂剂等可促促进这些些变化5 。Shaarmaa 和Magguerr 认为为,番茄红红素的分分解反应应是假一一级反应应6 ,说明
7、番番茄红素素的分解解受多种种因素的的影响。Schierle 和Stahl 等的研究报告指出,热处理可使番茄汁中的顺构番茄红素显著增加7 。Stahl 和Sies 等还发现8 ,加热处理可以提高番茄汁中番茄红素被人体的吸收率。由于存在于人体中的顺构番茄红素的比例要比番茄及其制品中的高得多,因此,有学者认为,食品加工过程中的热处理可提高番茄红素的生物利用率,是营养价值增加的过程。但另外一些学者却有不同的看法,认为2胡萝卜素、2胡萝卜素、番茄红素等类胡萝卜素有较强的热稳定性9 ,10 。Nguyen 和Schwartz 认为,人体中较高的顺构番茄红素含量与是否食用热处理过的食物无关;Nguyen和S
8、chwartz 等人也认为,加工过程中的热处理对番茄制品中的番茄红素含量没有很大的影响10 。由于番茄红素从反式结构转变为顺式结构时光密度会降低,异构对番茄红素的总量并没有影响,而目前的一般测定方法还很难区分化学分解和立体异构所引起的差异,加上番茄红素含量的变化受很多因素影响2 ,所以,上述研究结果上的差异尚难进行统一。Simpson 等发现,存在于番茄和番茄制品中的番茄红素比较稳定,而离体番茄红素的稳定性较差,可能是由于分离出来的番茄红素失去了细胞成分如水的保护作用的缘故;抽真空和充氮包装可以降低氧化的程度;在分离提取过程中添加抗氧化剂如BHT 也可以减少氧化和异构化2 。2 番茄茄红素在在
9、自然界界中的分分布2. 1 在植植物中的的分布番茄红素广广泛分布布于各种种植物中中,成熟的的红色植植物果实实中含量量较高。其其中番茄茄、胡萝萝卜、西西瓜、红红色葡萄萄柚等的的果实和和红色棕棕榈油中中存在较较多的番番茄红素素,含量最最高的是是番茄的的果实,可达314 mg/ 1000 gg ,且且成熟度度愈高,番茄红红素的含含量愈多多。在植植物中,番茄红红素主要要存在于于植物细细胞的有有色体中中。在番番茄果实实中,番茄红红素主要要分布在在番茄果果皮的外外表层中中。在天天然植物物中存在在的绝大大部分是是反构式式(如图1 中构型型A) 番茄红红素22 。如番番茄及其其制品中中95 %的番番茄红素素为
10、全反反式构型型。2. 2 在人人体中的的分布番茄红素也也广泛存存在于人人体的各各种器官官和组织织中。主主要分布布在人的的血液、肾肾上腺、肝肝脏、睾睾丸、前前列腺、乳乳腺、卵卵巢、子子宫、消消化道等等器官中中,其中血血液、肾肾上腺、睾睾丸、肝肝脏等含含有较多多的番茄茄红素2 。表表1 所示示为人的的部分器器官和组组织中番番茄红素素的含量量。番茄茄红素在在人体中中以顺构构形式存存在的比比例较高高,如图1 中B、C、E、G构型的的番茄红红素差不不多占人人血浆中中番茄红红素的一一半。图图3 为番番茄、番番茄汁、人人血浆和和前列腺腺样品中中各种构构型的番番茄红素素的色谱谱图。3 番茄茄红素的的生理功功能
11、3. 1 番茄茄红素的的生理功功能研究究进展1974 年Bjeelkee 等开开始注意意到,吃番茄茄可以减减少宫颈颈癌、结结肠癌、食食道癌、直直肠癌和和胃癌等等的发生生;19985 年Colldittz 等等人认为为,吃番茄茄与美国国的老年年癌症患患者的各各种癌症症死亡率率降低有有关;119899 年Masscioo 等1 发发现,包括2胡萝卜卜素在内内的所有有类胡萝萝卜素中中,番茄红红素猝灭灭单线态态氧的效效率最高高。表22 所示示为番茄茄红素和和其它一一些抗氧氧化剂猝猝灭单线线态氧的的速率常常数。WWangg 和Couuntrrymaan 等等通过研研究发现现,在体外外,番茄红红素与2胡萝
12、卜卜素能在在细胞水水平上抑抑制神经经胶质瘤瘤细胞和和白血病病细胞(HL - 660) 的增殖殖3 ;Morriess 等也也发现,胰腺癌癌、膀胱胱癌患者者中相应应器官中中的番茄茄红素含含量较低低3 ; 19991 年Cammpbeell 等又发发现,肝癌患患者的肝肝脏中番番茄红素素含量也也较低3 ;119944年Fraanceeschhi 等等对3 0000 多名名消化道道癌症患患者进行行了为期期7a 的研究究后发现现,消化道道癌症的的发生也也与番茄茄红素的的摄入有有关111 ;LLeviin等经经过研究究以后也也发现,由胰岛岛素生长长因子引引起的癌癌细胞增增殖可被被番茄红红素抑制制3 ;19
13、995 GGiovvannnuccci 等等对477 8994名男男性进行行了题为为“各种类类胡萝卜卜素、视视黄醇和和果蔬的的摄取与与前列腺腺癌发生生的关系系”研究后后指出,食用含含番茄红红素高的的食品如如新鲜番番茄、番番茄酱等等与前RRibaayo22Merrcaddo 等等发现,人的皮皮肤受到到紫外线线照射时时,番茄红红素首先先受到破破坏,比2胡萝卜卜素还快快133 。这些些报道发发表以后后,人们对对番茄红红素的生生理活性性有了新新的认识识,番茄红红素的生生理功能能也逐渐渐引起了了包括医医学、营营养学等等方面的的科学工工作者极极大关注注和兴趣趣。列腺腺癌发生生率的减减少有显显著的关关系11
14、2 。4讨论与与展望4. 1 中国国目前已已成为世世界番茄茄酱生产产大国,年产番番茄酱达达到30060 万吨,且逐年年递增。但但产品单单一,几乎全全部作为为原料出出口,而没有有形成最最终产品品。只有有形成了了多样化化的终极极产品,并在国国内外市市场占据据了相当当的份额额,番茄酱酱企业才才能获得得持续而而稳定的的发展。中中国番茄茄酱(新疆产产) 具有有番茄红红素高的的特点,达到800mg/1000g ,有些甚甚至超过过1000mg/ 1000g。而而市售番番茄红素素胶囊的的红素含含量一般般为100mg/ 粒。因因此,食用100g 左左右的新新疆番茄茄酱所摄摄入的番番茄红素素几乎与与服用一一粒番茄
15、茄红素胶胶囊相当当。所以以,建议消消费者经经常食用用国产番番茄酱,同样可可以起到到各种番番茄红素素产品的的保健作作用。同同时,建议番番茄酱生生产企业业充分利利用资源源优势,大力开开发多种种风味的的番茄酱酱产品,尤其是是适合中中国人口口味的风风味番茄茄酱。4. 2 番茄茄酱生产产中产生生的废料料(番茄皮皮籽) 目前多多被用作作饲料或或被废弃弃,如果用用来提取取番茄红红素,将为企企业带来来更大的的利润。这这项技术术在国外外已经得得到应用用,国内企企业应加加快开发发或直接接引进。4. 3 利用用转基因因技术培培育高番番茄红素素的番茄茄,以及开开发产番番茄红素素的微生生物,是目前前番茄红红素研究究的热点点,中国在在这一领领域的研研究还未未见报道道。7. 4 番茄茄红素作作为药品品在国外外正倍受受关注,每年均均有大量量的研究究报告,是番茄茄红素应应用研究究中最为为活跃的的领域。而而中国尚尚未开展展这方面面的研究究工作。7. 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。参
