西紅柿中的番茄紅素能保護吞噬細胞免受自身的氧化損傷，促進T淋巴細胞和B淋巴細胞增殖，刺激效應T細胞的功能，增強巨噬細胞、細胞毒性T細胞和天然殺傷細胞殺傷細胞的能力，減少淋巴細胞DNA的氧化損傷，以及促進某些白細胞介素的產生。
其機制可能與其活性，以及增強細胞間的通信有關，番茄紅素對機體免疫系統可能有“雙向調節”的作用，有抑制自身免疫反應，增強細胞免疫反應和抑制炎癥反應的功能。
番茄紅素是一類非常重要的類胡蘿卜素，其清除單線態氧(1O2) 氧化速率常數是維生素E的100倍，是β2胡蘿卜素的兩倍。番茄紅素能有效預防前列腺癌、消化道癌、宮頸癌、皮膚癌及發生，對子宮癌、肺癌細胞的抑制作用明顯高于β2胡蘿卜素和α2胡蘿卜素。而且番茄紅素也是血清中與老化疾病相關的微量營養素，可以抑制與老化相關的退化疾病。番茄紅素在保護淋巴細胞免受NO2自由基造成的細胞膜損害或細胞致死方面的能力非常強,其清除自由基的能力也比其他類胡蘿卜素強。
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