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公司基本資料信息
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英文名稱：lycopene;licopin
定 義：番茄中的紅色素，是胡蘿卜素的母體化合物。
紅素是植物中所含的一種天然色素。主要存在于茄科植物西紅柿的成熟果實(shí)中。它是目前在自然界的植物中被發(fā)現(xiàn)的最強(qiáng)劑之一。科學(xué)證明，人體內(nèi)的單線態(tài)氧和氧自由基是侵害人體自身免疫系統(tǒng)的罪魁禍?zhǔn)住７鸭t素清除自由基的遠(yuǎn)勝于其他類胡蘿卜素和維生素E，其淬滅單線態(tài)氧速率常數(shù)是維生素E的100倍。它可以有效的防治因衰老，免疫力下降引起的各種疾病。
簡(jiǎn)介
番茄紅素(lycopene)是成熟番茄的主要色素,是一種不含氧的類胡蘿卜素。這種物質(zhì)和胡蘿卜素的不同,將其命名為lycopene,使用至今。其分子式為C40H56，分子量為536．85，純品為針狀深紅色晶體，在分子結(jié)構(gòu)上有11個(gè)共軛雙鍵和2個(gè)非共軛雙鍵組成的直鏈型碳?xì)浠衔铩Ｔ陬惡}卜素中，它具有最強(qiáng)的活性。番茄紅素清除自由基的遠(yuǎn)勝于其它類胡蘿卜素和維生素E，其淬滅單線態(tài)氧的速率常數(shù)是維生素E的100倍，是迄今為止自然界中被發(fā)現(xiàn)的最強(qiáng)劑之一。長(zhǎng)期以來(lái),番茄紅素一直作為一種普通的植物色素,并未引起太多的關(guān)注。
1、分子結(jié)構(gòu)
1910年，Willstaller和Escher在對(duì)番茄紅素的研究中確定了其分子式為C40H56，分子量為536.85。1930年，Karrer等人提出，番茄紅素是一種化學(xué)結(jié)構(gòu)式中含有11個(gè)共扼雙鍵及2個(gè)非共扼雙鍵的非環(huán)狀平面多不飽和脂肪烴，經(jīng)過(guò)環(huán)化可形成β一胡蘿卜素。天然存在的番茄紅素都是全反式，但通過(guò)高溫下的蒸煮、油炸等加工方式可使番茄紅素由反式構(gòu)型向順式構(gòu)型轉(zhuǎn)變，而干燥番茄或干燥番茄渣中的順式構(gòu)型也會(huì)有部分的轉(zhuǎn)變。研究還表明，番茄紅素的順式異構(gòu)體與反式異構(gòu)體的物理和化學(xué)性質(zhì)有所不同，與反式異構(gòu)體相比，番茄紅素的順式異構(gòu)體的熔點(diǎn)低，摩爾消光系數(shù)小，極性強(qiáng)，不易結(jié)晶，更易溶解，而且在放置過(guò)程中可能會(huì)回復(fù)到全反式狀態(tài)。
2、理化性質(zhì)
2.1 穩(wěn)定性
由于番茄紅素分子中有11個(gè)共扼雙鍵及2個(gè)非共軛雙鍵，使得番茄紅素的穩(wěn)定性比較差，在一定條件下可發(fā)生順?lè)串悩?gòu)化和氧化降解。番茄紅素對(duì)氧化反應(yīng)比較敏感，其溶液經(jīng)日光照射12小時(shí)后，其中的番茄紅素基本上損失殆盡。溶液中的Fe3+和Cu2+會(huì)對(duì)番茄紅素的光氧化反應(yīng)起催化作用，而其它金屬離子如K+、Mg2+、Ca2+、Zn2+等則對(duì)其影響不大，所以天然番茄紅素在提取和應(yīng)用過(guò)程中應(yīng)盡量避免使用鐵制和銅制容器。pH值對(duì)番茄紅素也有影響，當(dāng)用乙醇溶解番茄紅素，并調(diào)制成pH值1～14，結(jié)果表明，番茄紅素對(duì)酸不穩(wěn)定，對(duì)堿則比較穩(wěn)定，故番茄紅素作為色素使用時(shí)并不適合于酸性飲料。由此可見(jiàn)，影響番茄紅素穩(wěn)定性的因素有氧、光、金屬離子pH等，故番茄紅素的提取、貯存、加工及分析都應(yīng)該在對(duì)環(huán)境因素進(jìn)行控制的條件下進(jìn)行。
2.2 呈色能力
番茄紅素作為一種天然紅色素，如何保持其最強(qiáng)的著色力是至關(guān)重要的。番茄果實(shí)中的番茄紅素有兩種存在狀態(tài)：其中大部分是以細(xì)長(zhǎng)的、針狀的結(jié)晶形式存在于有色體中，呈現(xiàn)明亮的紅色。當(dāng)番茄紅素的結(jié)晶形成時(shí)，質(zhì)體膜消失，色素結(jié)晶自由分散在原生質(zhì)中，在顯微鏡下觀察時(shí)，可以看到小粒狀的有色體，說(shuō)明了有色體所顯現(xiàn)的顏色；另外一小部分（10%左右）則與蛋白質(zhì)形成復(fù)合體存在于細(xì)胞中。番茄紅素以不同的形態(tài)存在時(shí)具有不同的顏色和強(qiáng)度，而且會(huì)隨著溶劑和介質(zhì)的不同而呈現(xiàn)出不同的顏色。例如，溶解在石油醚中的番茄紅素呈黃色，在二硫化碳中則呈紅色。
2.3 溶解性
番茄紅素是脂溶性色素，可溶于其他脂類和非極性溶劑中，不溶于水，難溶于強(qiáng)極性溶劑如甲醇、乙醇等，可溶于脂肪烴、芳香烴和氯代烴如乙烷、苯、氯仿等溶劑。番茄紅素在各種溶劑中的溶解度隨著溫度的上升而增大，然而當(dāng)樣品越純時(shí)，溶解越困難。結(jié)晶的番茄紅素溶解緩慢，傾向于形成一種超飽和狀態(tài)，雖然提高溫度可加速其溶解，但冷卻時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)結(jié)晶，這時(shí)可利用超聲波加速其溶解。純的番茄紅素雖然不溶于水，但當(dāng)它與某些物質(zhì)如蛋白質(zhì)結(jié)合形成復(fù)合物時(shí)，則具有較高的溶解度。
生物學(xué)特性：
1、番茄紅素具有性
番茄紅素通過(guò)物理和化學(xué)方式猝滅單線態(tài)氧或捕捉過(guò)氧化自由基。單線態(tài)氧是具有很強(qiáng)活性的氧自由基，具細(xì)胞毒性作用，以細(xì)胞膜、線粒體等部位對(duì)其最為敏感，能與細(xì)胞中多種生物大分子發(fā)生作用，通過(guò)與分子結(jié)合造成細(xì)胞膜系統(tǒng)的損傷；番茄紅素能夠接受不同電子激發(fā)態(tài)的能量，吸收光能并通過(guò)單線態(tài)—單線態(tài)能量轉(zhuǎn)移過(guò)程使單線態(tài)氧的能量轉(zhuǎn)移到番茄紅素，生成基態(tài)氧分子和三重態(tài)番茄紅素分子，三重態(tài)番茄紅素通過(guò)與溶劑的一系列旋光和振動(dòng)反應(yīng)得到再生，并在此過(guò)程中將能量散發(fā)；類胡蘿卜素的猝滅能力與其分子中所含有的共軛雙鍵的數(shù)目有著密切的關(guān)系，番茄紅素分子中有11個(gè)共軛雙鍵，一個(gè)番茄紅素分子可以清除數(shù)千個(gè)單線態(tài)氧，其猝滅單線態(tài)氧的速率常數(shù)較β-胡蘿卜素高2倍。1990年P(guān)aolo等報(bào)道了類胡蘿卜素和生育酚等30余種生物劑猝滅單線態(tài)氧的作用，番茄紅素是猝滅單線態(tài)氧最強(qiáng)的。
番茄紅素還能通過(guò)與其他形式的活性氧的化學(xué)反應(yīng)消除氧化自由基，如過(guò)氧化氫、亞硝酸根等氧化自由基，而氧化自由基能引起脂質(zhì)過(guò)氧化形成多種產(chǎn)物，這些產(chǎn)物與人體老化、發(fā)生、自身免疫病及等疾病都有關(guān)系。
2、番茄紅素對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)代謝起調(diào)控作用
通常細(xì)胞間隙之間有膜蛋白構(gòu)成的通道，具有選擇通透性，允許第二信使及生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)通過(guò)，細(xì)胞之間通過(guò)細(xì)胞間隙連接通訊（GJIC）傳輸細(xì)胞群體內(nèi)生長(zhǎng)調(diào)控信號(hào)，調(diào)節(jié)細(xì)胞的正常增殖與分化。實(shí)驗(yàn)表明，番茄紅素通過(guò)誘導(dǎo)細(xì)胞間連接，增強(qiáng)正常細(xì)胞之間的GJIC，控制細(xì)胞生長(zhǎng)和誘導(dǎo)細(xì)胞分化來(lái)抑制的增長(zhǎng)。日本學(xué)者在大鼠肝組織上用熒光染料示蹤技術(shù)研究番茄紅素對(duì)GJIC的作用時(shí)發(fā)現(xiàn)，每天飼喂5mg/kgBW番茄紅素，連續(xù)5d時(shí)，可以明顯增強(qiáng)GJIC功能；同時(shí)，由于大多數(shù)細(xì)胞的GJIC功能微弱或缺失，細(xì)胞發(fā)生轉(zhuǎn)化后其GJIC功能降低或抑制，GJIC功能的抑制或被破壞被認(rèn)為是促癌變階段的重要機(jī)制。
3、番茄紅素可以調(diào)節(jié)的代謝
番茄紅素是一種低膽甾醇劑，它可抑制巨噬細(xì)胞3-羥基-3-甲基戊二酸單酰輔酶A，而它是一種生物合成的限速酶。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在培養(yǎng)巨噬細(xì)胞的介質(zhì)中加入番茄紅素后，其合成降低，同時(shí)番茄紅素還增大巨噬細(xì)胞低密度脂蛋白（LDL）受體活性。實(shí)驗(yàn)還表明，人體3個(gè)月內(nèi)每天補(bǔ)充60mg番茄紅素，可減少14%的胞質(zhì)LDL濃度。
4、番茄紅素的保健作用
番茄紅素的上述生物學(xué)特性決定了它具有、抑制突變、降低核酸損傷、減少及預(yù)防等多種保健功能。
生物合成途徑圖：
近年的研究證實(shí)，番茄紅素不僅分布在番茄中，還存在于木鱉果、西瓜、南瓜、李子、柿子、胡椒果、桃、木瓜、芒果、番石榴、葡萄、葡萄柚、紅莓、云莓、柑橘等的果實(shí)，茶的葉片及蘿卜、胡蘿卜、蕪菁甘藍(lán)等的根部。番茄及其制品的番茄紅素是西方膳食中的類胡蘿卜素最主要的來(lái)源，人體從番茄中獲得的番茄紅素占總攝入量的80%以上。
除了植物中具有番茄紅素等類胡蘿卜素以外，一些微生物，如紅法夫酵母，藻類，成團(tuán)泛菌的某些種等都可以產(chǎn)生類胡蘿卜素，特別是紅發(fā)夫酵母和綠藻，的蝦青素產(chǎn)量相對(duì)較高，今年來(lái)對(duì)酵母和大腸桿菌的遺傳改造也使得本省不產(chǎn)類胡蘿卜素的微生物可以進(jìn)行這類物質(zhì)的合成。
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