李京东，傅善江
（潍坊教育学院生物系，青州  262500）

摘  要：番茄红素是抗氧化性很强的一类天然类胡萝卜素，其特殊的生物学特性，成为保健食品研究的热点。本文主要论述了番茄红素的生物学特性及对人体保健作用，并对其发展前景进行展望。
关键词：番茄红素；生物学特性；保健作用；发展前景

番茄红素是天然类胡萝卜素中抗氧化性极强的，它在对单线态氧的淬灭、自由基的清除、阻断亚硝胺形成、抑制细胞增殖、诱导细胞分化、增加免疫力、减少DNA损伤以及细胞间隙连接通讯等方面的生理特性及保健食品中的应用为世人高度重视，成为国际市场上保健食品研究的新热点，显示出广阔的发展前景。
1  番茄红素的生物学特性
1.1  番茄红素具有抗氧化性
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。
1.2  番茄红素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。
1.3  番茄红素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。
2  番茄红素的保健作用
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。
2.1  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。
20世纪50年代，美国的医学专家就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，证明番茄红素确实具有预防和抑制恶性肿瘤的作用。1985～1991年，意大利医学研究院用大剂量番茄红素进行预防癌症试验证实，血清番茄红素浓度与胃癌发病率成负相关，番茄红素可降低肿瘤发病率；日本医学机构对4个胃癌发病率不同的地区进行调查发现，血浆番茄红素的浓度越高，胃癌发病率越低；1992年，美国哈佛大学医学院试验证明血中番茄红素的水平与胰腺癌呈负相关；专家对47000名男子经过6年的研究证实，血液中番茄红素含量高者患前列腺癌机会少44％；临床试验证明番茄红素对于前列腺癌病人的治疗可能起决定性的作用；通过紫外线照射皮肤实验，发现受照射皮肤中的番茄红素浓度下降，表明番茄红素可能参与了防御皮肤致癌的过程；1997年，美国癌症研究大会及美国癌症协会的年报指出，番茄具有良好的抗癌作用，并将西红柿推荐为抗癌食品。
2.2  保护心血管功能
一些研究人员指出，由于番茄红素能够保护低密度脂蛋白免受氧化破坏调节胆固醇的代谢，因而有可能预防心血管疾病的发生。荷兰学者对心肌梗塞患者皮下脂肪中的类胡萝卜素含量测定发现，病人的番茄红素含量低于健康人，而且β-胡萝卜素含量也比正常人体显著降低，说明这几种类胡萝卜素都与心肌梗塞的发生密切相关；研究证实，服用天然的番茄红素能使血清胆固醇降低，用番茄红素预防高胆固醇或高血脂症，可以减缓心血管疾病的发展。另有研究发现，未接受降脂治疗的高脂血症患者，其血清番茄红素和α-胡萝卜素浓度都低于正常人。
2.3  保护人体皮肤免受伤害
番茄红素的抗氧化作用，可以有效抑制脂质、蛋白质、酶、DNA的氧化损伤。如番茄红素能保护皮肤免受紫外光的损伤，当皮肤受到紫外光照射时，皮肤中的番茄红素能优先与自由基结合，从而保护皮肤中的组织及细胞避免因氧化而损伤。研究人员给10名健康妇女各补充28mgβ-胡萝卜素和2mg番茄红素1～2个月，结果使紫外线引发红斑的面积和程度减小；最近研究发现，限制紫外线照射可使皮肤中番茄红素浓度下降31％～46％，由此推断，皮肤中的番茄红素起着防紫外线作用，也可能参与了防御皮肤致癌的过程。
2.4  影响人类生殖功能
科学实验表明，番茄红素能够提高男子精子的质量。实验发现，23岁到45岁的不育男性每天口服番茄红素2次，每次2mg，实验3个月后，检查受试者精子的浓度、活动力和形状，发现都很良好，口服番茄红素，在治疗原因不明的男性不育症方面具有正面的效应。
2.5  提高免疫能力
番茄红素作为抗氧化剂，可明显减轻由体内过氧化引起的对淋巴细胞DNA的氧化损害、减缓动脉粥样硬化形成等功能，它的作用是维生素E的100倍。单线态氧和自由基是人类衰老的最主要原因，也与人体的免疫能力有关。番茄红素能保护吞噬细胞免受自身的氧化损伤，促进T、B淋巴细胞增殖，刺激效应T细胞的功能，增强巨噬细胞、T细胞杀伤肿瘤细胞的能力，减少淋巴细胞DNA的氧化损伤，以及促进某些白介素的产生。实验表明，摄食番茄的人群中，淋巴细胞在体外用过氧化氢处理，DNA的损伤可降低33％和42％。科学家研究日食番茄汁25g（含番茄红素7mg，β-胡萝卜素0.3mg）的9个正常成年妇女连续14d后，血浆和淋巴细胞中番茄红素的浓度显著增加，淋巴细胞DNA损伤降低约50％，而β-胡萝卜素的浓度仅在血浆中增高。
3  番茄红素应用前景
番茄红素的保健功能覆盖了延缓衰老、预防癌症、增强机体免疫力、改善动脉粥样硬化以及美容、抗紫外线辐射等多个方面，因此，番茄红素已逐渐成为国际市场上保健食品研究的新热点。在使用途径上，现在主要以食品添加剂和色素为主，与此同时全球以番茄红素为原料已经研制出了140多种药物，国外已经出现了包括针剂等类别的产品，其中以色列代表国际先进水平，印度也开始研制以治疗前列腺疾病为目的的番茄红素药物。据不完全统计，境外上市的含番茄红素的保健食品、功能性食品和化妆品已有上百种之多，意大利、法国、日本等国家的番茄红素产品已有相当的市场，2003年全球番茄红素总销量约为3万kg，总销售额为900万～1000万美元，预计今年其销售额将增长35％以上，总销量将增至4万kg；据美国CMR2002年底预测番茄红素销售将年增长35％，预计2～3年达到4亿～5亿美元的销售量。目前，德国、以色列、瑞士、日本等国家在天然制品及化学合成方面处于世界领先水平，以色列的Lycored  Natuial Indusuies  Ltd公司，在相关生产领域技术处于世界先进水平，拥有世界最大的天然番茄红素生产工厂，不仅是世界最大番茄红素供应商，也是LYCORED品牌的拥有者。
在世界番茄红素开发热中，我国也开始重视和加强番茄红素的研究开发，但国内对番茄红素的研究开发还刚刚起步，主要还是集中在产品本身的研究，对工艺、生产的研究比较少，产品开发和市场运作方面更是远远滞后于国外。目前国内大概有14家企业在研制生产番茄红素类产品，但仅有少数几家企业生产出胶囊和片剂产品，而且投资者大多都还是比较谨慎，投资规模较小，市场开发进程也比较滞后。 
我国是个农业大国，每年番茄产量达1000多万t，如能充分利用资源优势开发番茄红素，今后其国际国内市场潜力将不可估量。中国是仅次于美国、意大利的第三大番茄生产国，番茄产量约占全球的20％左右，其中90％以上的番茄产在新疆。在中国研发生产番茄红素产品，成本较国外进口的产品低，同时中国还有品质优良的原料优势。我国具有发展番茄加工业得天独厚的优势，番茄产业被称为“红色产业”，番茄红素的开发被纳入“国家863计划”中，受到高度重视。国内少数厂家已经开发出保健品，从2003年申报的保健食品批文中可以看到，越来越多的厂家开始涉足该产业，并进行了规模不等的市场推广活动。番茄红素产品正逐渐被市场和消费者所接受，发展潜力很大。由于番茄红素在预防和抑制肿瘤方面的功效，而我国每年大约有 150万癌症患者，表明番茄红素药物有极大市场。此外亚健康人员更是番茄红素产品的最大消费群体，如果再加上美容用品、食品添加剂，其市场容量就更大了，可见番茄红素是一个非常有前景的产业。随着研究的深入，将为其更有效地发挥预防疾病的作用提供理论依据，使番茄红素更好地作为一种廉价而有效的保健品，有益于人类的健康。◇

参考文献
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