番茄红素。

番茄红素。
番茄红素。

番茄红素

番茄红素(lycopene)是膳食中的一种天然类胡萝卜素,广泛存在于自然界的植物中,人体内各组织器官也有较多分布。由于番茄红素没有维生素A的生物活性,所以其作用在相当长的时期内并未引起人们足够的重视。但近几年的研究发现,番茄红素有比其他类胡萝卜素更好的生物活性,并且是防病治病的重要功能因子,已成为目前国际上功能食品成分研究的一个热点。研究发现,番茄红素具有抗氧化、延缓衰老、抑制肿瘤、预防心血管疾病、提高人体免疫力、延缓骨质疏松、抗辐射等作用,是一种很有发展前途的新型功能性天然色素。

番茄红素已被联合国粮农组织(FAO)、食品添加剂委员会(JECFA)和世界卫生组织(WHO)认定为 A 类营养素,并被 50 多个国家和地区作为具有营养与着色双重作用的食品添加剂,广泛用于食品、保健品和化妆品等行业。目前,番茄红素健康相关产品的开发已成为国际上功能性食品和新药研究的一个热点,并被誉为“21 世纪的保健品新宠”。

一、番茄红素的国内外研究历史

1、国外对番茄红素的研究现状

番茄红素最早由Hartsen 在 1873 年从莓果中分离发现,为结晶性深红色色素。1989年,Masic发现番茄红素在所有类胡萝卜素中对单线态氧的淬灭速度最高;1991年,Campbell发现肝癌患者的肝脏中番茄红素含量较低;1994年,Franceschi发现消化道癌的发生与番茄红素的摄入有关。之后,与番茄红素有关的报道越来越多,内容涉及番茄红素的吸收、运输及新陈代谢的动力学;番茄红素与癌症、心脏病及其他多种疾病的关系;番茄红素的提取、测定及番茄产品的开发研究等。

2、国内对番茄红素的研究现状

对番茄红素的研究在2000年以前鲜有报道,近几年骤然升温,出现了大量综述类文章,内容包括:番茄红素的性质和提取方法;番茄红素及其研究进展;番茄红素的保健功能的研究现状;番茄红素生理活性的研究进展;番茄红素及其生产应用研究;番茄红素的生产工艺研究进展;番茄红素分离与分析的研究进展等。近10年,有关番茄红素的提取、制剂工艺、保健功能、药理作用及安全性的研究非常活跃,仅在中国申请的有关番茄红素的国内外专利就多达几十份。

二、番茄红素的理化性质

番茄红素是胡萝卜素的化学结构的异构体,分子式为C

40H

56

,相对分子质量

为536.85。1930年Karrer等提出,番茄红素的化学结构式为含有11个碳碳双键的非环状平面共轭多不饱和脂肪烃。研究发现,天然植物中的番茄红素绝大部分为全反结构(71%—79%),而人体中顺式结构的番茄红素比例却高得多。在人的血液中全反式结构仅占27%—42%,而顺式结构占到58%—73%;在人的前列腺组织中,全反式仅占12%—21%,而顺式结构占到79%—88%。从人体血清中检出的顺式异构体,有:9—顺式—番茄红素、13—顺式—番茄红素、15—顺式—番茄红素三种。

番茄红素的顺式与反式异构体在熔点、摩尔消光系数、呈色能力、极性、溶解性、最大吸收波长和生物活性等方面都有明显差异。番茄红素制品中由于某些辅料的存在,往往能够起到延缓番茄红素氧化和异构化,从而提高番茄红素制品的稳定性,例如,番茄红素的微乳体系、包合物、微胶囊和软胶囊等的稳定性比番茄红素都有明显提高。

1、物理性质

番茄红素为暗红色粉末或油状液体,不溶于水,难溶于甲醇等极性有机溶剂,可溶于乙醚、石油醚、己烷、丙酮,易溶于氯仿、二硫化碳、苯、油脂等,番茄红素油溶液呈黄橙色,熔点174℃。

2、化学性质

作为平面共轭多不饱和烯烃,番茄红素的性质十分活泼,易受氧化、紫外线及温度的影响而迅速氧化分解,并能从反式结构向顺式结构转变。当番茄红素分子从反式结构变为顺式结构时,其颜色变浅,熔点降低。在酸性环境和有CO

2

存在的条件下以及温度低于50℃的酸性条件下,番茄红素稳定性好;在碱性条件下不稳定,其吸收度值显著下降。一般说来,番茄红素在植物体中较稳定,脱水和粉末化后的番茄红素稳定性差,除非仔细加工且立刻密封或充入惰性气体储存。在番茄红素—β环化酶(beta—LCY)作用下,番茄红素可转变为β—胡萝卜素。

三、番茄红素膳食来源及摄取量

1、番茄红素膳食来源

番茄红素不仅分布在番茄中,还存在于西瓜、南瓜、李子、柿子、胡椒果、桃、木瓜、芒果、番石榴、葡萄、葡萄柚、红莓、云莓、柑橘等的果实,茶的叶片及萝卜、胡萝卜等的根部。番茄及其制品的番茄红素是西方膳食中的类胡萝卜素最主要的来源,人体从番茄中获得的番茄红素占总摄入量的80%以上。除了植物中具有番茄红素等类胡萝卜素以外,一些微生物,如红法夫酵母,藻类,成团泛菌的某些种等都可以产生类胡萝卜素,酵母和大肠杆菌的遗传改造也使得本省不产类胡萝卜素的微生物可以进行这类物质的合成。

2、番茄红素摄取量

由于人体无法合成番茄红素,所以要补充番茄红素必须从外部摄取。2004年,Matulka等通过番茄红素的动物实验安全性结果显示,番茄红素动物安全性摄入剂量高达4500mg/kg的。番茄红素人体安全性研究表明:番茄红素的服用剂量可高达75mg/天。研究专家们推荐每天番茄红素的摄入量:健康人群5—10mg,病患人群20—30mg,建议健康人群不宜超过30mg。

四、番茄红素的生物学功能

1、抗氧化

活性氧和自由基的性质活泼,具有细胞毒性作用,极易攻击脂类、蛋白质、DNA 等生物大分子,引起脂质过氧化、DNA 损伤和蛋白质变性等,从而诱发多种疾病。番茄红素在体内外均具有较强的抗氧化活性和清除自由基的能力,是消除自由基和淬灭单线态氧效率最高的类胡萝卜素之一。

番茄红素能够接受不同电子激发态的能量,使单线态氧的能量转移到番茄红素中,生成基态氧分子和三重态番茄红素,从而淬灭单线态氧,还可以通过电子转移过程清除自由基,防止蛋白质和 DNA 受到氧化破坏,预防疾病的发生。番茄红素是天然类胡萝卜素中最有效的单线态氧清除剂,其作用是目前常用抗氧化剂β- 胡萝卜素的2倍多,是维生素E的100倍。许多研究证实了番茄红素的抗氧化活性。Van KH 等研究发现,番茄红素在保护淋巴细胞免受二氧化氮自由基造成的细胞膜损害或细胞致死方面的能力很强,清除氧自由基的活性也比其它类胡萝卜素强。Vibeke B等发现膳食中增加番茄红素摄入量,可以有效抑制脂

质、蛋白质和 DNA 的氧化,使血清中的脂质过氧化物如丙二醛的含量明显减少。

研究表明,番茄红素能够提高小鼠血清 SOD(超氧化物歧化酶)、GSH(谷胱甘肽)、GSH-Px(谷胱甘肽过氧化物酶)的活性,增强机体抗氧化酶功能,降低MDA(丙二醛)的含量。番茄红素能提高镉中毒小鼠体内抗氧化酶 SOD、GSH-Px 的活性。对30例高龄维持性血液透析患者的研究表明,番茄红素可显著提高患者血清中的 SOD、GSH-Px 水平,减轻患者微炎症和氧化应激状态。赵鹏等研究结果表明番茄红素可诱导机体的内源性抗氧化酶 GSH-Px、SOD,对老龄大鼠具有抗氧化作用。张成香等研究表明也番茄红素能显著提高SD老龄大鼠血清中 SOD 的活力,降低大鼠血清中 MDA 含量,对 SD 老龄大鼠具有抗氧化作用。对人体血清自由基代谢的研究表明,番茄红素可以提高人体的抗氧化能力,并降低急性大强度运动后人体血清脂质过氧化物 MDA 增高的幅度、减少抗氧化酶的消2 延缓衰老自由基学说认为,衰老过程中的退行性变化是由于细胞正常代谢过程中产生的自由基的有害作用造成的。抗衰老作用的机制研究证明,番茄红素能提高实验动物体内 SOD、GSH-Px 等的活性,从而清除体内自由基,增强机体的抗氧化能力,进而延缓衰老。摄入适量番茄红素可以有效地增强大鼠机体抗氧化能力,从而延缓D-半乳糖诱发的大鼠衰老。番茄红素可显著降低D-半乳糖所致衰老小鼠的血清、肝脏及脑组织中的 MDA 含量,提高 SOD、GSH-Px 的活性,具有一定的抗衰老作用。卢连华等研究表明番茄红素能明显增强老龄大鼠血清中SOD、GSH-Px 的活力,降低MDA 含量,提高老龄大鼠的抗氧化能力,具有一定的抗衰老作用。以果蝇为实验对象的研究也表明,番茄红素能有效延长果蝇的寿命。

2、抗肿瘤

番茄红素对细胞的转化有抑制作用,它可以增强细胞之间的细胞间隙连接通讯功能(GJIC)从而抑制人和动物的正常细胞向肿瘤细胞转。番茄红素能抑制许多癌细胞(如乳腺癌、肺癌、子宫癌等)的增殖,且其无副作用和毒性。番茄红素能缩小肿瘤,减慢扩散速度,特别是前列腺癌、肺癌及胃癌,如每周摄入两次番茄制品(番茄红素30mg/d),患前列腺癌的危险可减少34%。

番茄红素具有明显的抗肿瘤作用,其机制除了与抗氧化作用有关外,还与其抑制肿瘤细胞增殖、诱导细胞间隙连接通讯及增强机体免疫功能等有关。近年来

的研究表明,番茄红素对前列腺癌、消化道癌、宫颈癌、乳腺癌、肝癌、皮肤癌等均有一定的预防和抑制作用。番茄红素能显著抑制人前列腺癌PC-3细胞的增殖,其作用机理可能与诱导PC-3细胞凋亡、阻滞细胞周期进程有关。番茄红素能够明显抑制人食管癌细胞EC-9706的生长,呈现时间和剂量依赖性。毛红丽等研究表明番茄红素对人宫颈癌HeLa细胞的生长具有抑制作用,可促进宫颈癌HeLa细胞发生凋亡,凋亡相关基因bcl-2基因的减少与bax基因表达增加可能是HeLa细胞凋亡的机制之一。此外,番茄红素可有效抑制宫颈癌侵袭和转移,其作用机制可能与降低宫颈癌细胞运动能力、抑制基质金属蛋白酶-2的表达水平有关。番茄红素可抑制人乳腺癌 MDA-MB-231、MCF-7 细胞增殖,其机制均与阻滞细胞周期进程有关,且番茄红素能诱导MDA-MB-231细胞凋亡。研究表明,番茄红素纳米分散体在体内外均具较强的抗肝肿瘤的作用,其机制可能与提高机体抗氧化能力、抑制肿瘤细胞增殖有关。

3、保护心血管

1997年,Kohlnuier等在一项同时在10个欧洲国家开展的多中心案例控制研究结果中表明番茄红素而不是β—胡萝卜素对摄食蔬菜的保护效果起主要作用;2000年,Rotterdam研究显示,血清番茄红素水平与动脉硬化呈负相关,而其他类胡萝卜素则无此相关性,可见,番茄红素在动脉硬化的发展过程中可起到一定的保护作用。

高脂血症是导致动脉粥样硬化、冠心病、脑卒中等心脑血管疾病的首要危险因素。番茄红素能够调节脂质的代谢,预防心血管疾病的发生。研究发现,番茄红素能有效降低家兔血清中总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白胆固醇的水平,延控家兔动脉粥样硬化的发生。Hsiao 等研究表明,番茄红素通过抗氧化作用,可清除体内自由基,从而抑制神经胶质细胞活性,对局部脑缺血具有保护作用,缩小脑灌注损伤的面积。Minhthy 等报道,番茄红素能阻止 DNA 和脂蛋白氧化,从而减缓动脉粥样硬化,还可以阻止低密度脂蛋白-胆固醇氧化产物形成,防止冠心病的发生。

研究表明,番茄水提物能有效调节机体脂质代谢,对高血脂症有一定的治疗作用。番茄红素在体内外均能明显抑制低密度脂蛋白氧化修饰,这可能是其抗动脉粥样硬化的主要机制之一,通过抑制脂质过氧化和低密度脂蛋白氧化,降低动

脉粥样硬化的发生率。番茄红素可能通过降低血脂和抗氧化而保护高脂血症大鼠的血细胞和促进纤溶活性,减轻主动脉病变程度。覃伟等人研究表明番茄红素对动脉粥样硬化家兔的血脂和脂蛋白代谢紊乱具有调节作用,其作用机制可能与降低总胆固醇浓度、抑制低密度脂蛋白受体的表达有关。番茄红素对内皮祖细胞的生长有促进作用,保护血管内皮功能而延缓动脉粥样硬化。番茄红素不仅能有效地降低高脂血症大鼠的血脂,而且可能通过降低血脂和提高机体抗氧化酶活力,减少脂质的氧化及氧自由基的释放,减少对白细胞的刺激,从而起到保护心血管系统的作用。此外,番茄红素对大鼠的脑缺血再灌注损伤有明显保护作用,可以清除自由基,减轻脑水肿的形成。戴鸣翔等人的研究表明番茄红素具有抗缺氧/复氧损伤、保护心肌细胞的作用。

4、增强免疫力

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。番茄红素预处理可以明显减轻肺癌患者围术期免疫功能的抑制,促进免疫功能的恢复。1999 年 Riso报道两组摄入番茄的人群中,淋巴细胞在体外用过氧化氢处理,DNA的损伤可降低33% 和 42%。Watzl 等研究发现,经常摄食番茄汁可以促进白介素 2(IL-2)和白介素 4(IL-4)的分泌能力。萧闵等的研究也表明,番茄红素与枸杞有协同增强小鼠机体非特异性免疫功能的作用。

5、抑制骨质疏松

正常骨代谢过程是一种骨吸收和骨形成的动态平衡过程。番茄红素在体外可以通过抑制破骨细胞产生活性氧来抑制其骨吸收功能。番茄红素对氧化应激后破骨细胞破骨功能的抑制具有浓度依赖性,浓度越高,抑制作用越强,且能促进成骨细胞的增殖和生长,增加其矿化能力。番茄红素能有效清除去卵巢大鼠体内的氧自由基,降低体内氧化应激水平,减轻骨质的丢失、延缓骨质疏松的发生。研究表明,番茄红素可以改善骨质量,抑制大鼠去卵巢骨质疏松的发

生,具有类似雌激素的效应。

6、其它作用

番茄红素具有抗辐射的作用,能保护皮肤免受紫外光的损伤。番茄红素对

辐射损伤荷瘤小鼠的胸腺、造血功能、骨髓有保护作用,并可有效清除体内因照射所产生的自由基,减少辐射对机体的损伤。番茄红素可保护亚慢性低剂量PFOS 所致生殖损伤,研究表明抗氧化损伤和调节睾酮分泌是番茄红素保护PFOS致生殖损伤的重要机制。

五、番茄红素的制备

1、有机溶剂浸提法

番茄红素为脂溶性类胡萝卜素,因此,可用正己烷、丙酮、乙酸乙酯、石油醚等有机溶剂作为提取溶剂。番茄红素的通常浸提工艺:番茄制品干燥后,利用有机溶剂浸提,过滤后滤渣继续用有机溶剂进行浸提,滤液部分经过浓缩得到粗品,利用分离纯化手段对粗品进行纯化,最后得到纯度较高的番茄红素。

2、超声波提取法

由于有机溶剂特别是低极性的有机溶剂渗透植物细胞壁和细胞膜的能力较差,用有机溶剂提取番茄红素存在提取时间较长和提取不完全的弊端。

实践中常采用超声提取法。超声波法是利用超声波产生的强烈空化效应、高加速度、扰动效应、搅拌和击碎作用等多极效应,增大物质分子运动速度和频率,增加溶剂的穿透能力,加速各成分进入溶剂,从而促进目标成分的提取。利用超声波提取番茄红素,可以缩短提取时间、提高提取效率。王晓军等以新鲜番茄为原料,对超声波法提取番茄红素进行了较为系统的研究,得出超声波提取番茄红素的最佳提取条件:乙酸乙酯为提取溶剂,料液比为 1∶4(g·mL-1)、pH 值为 7.0,超声提取功率为 200 W,提取 25 min,番茄红素的提取率可达 0.605 mg·g-1。

3、超临界流体提取法

该方法是利用超临界流体兼有气体和液体的双重属性的特殊性质,在高压条件下,使超临界流体与物料接触,物料中的成分溶入超临界流体中,随后通过降压、升温等方法,使萃取物得到分离。与传统有机溶剂萃取法相比,该方法的优点:无有机化学溶剂消耗和残留、无污染,萃取剂便宜、易回收,可低温处理等,避免活性物质在高温下发生氧化降解,适合番茄红素这类热敏物质的提取。杨万政等通过研究发现,番茄红素超临界 CO2 萃取的最佳工艺条件:萃取压力 35 MPa,萃取稳定55 ℃,以投料量 20% 的正己烷为夹带剂萃取 2 h。在此条件下,番茄红素的提取率可达 93.98%。

4、微生物发酵法

迄今为止,能够生产番茄红素的微生物包括能自身合成番茄红素的革兰氏阴性菌、真菌、藻类以及基因工程菌,其中,三孢布拉氏霉菌以其生长迅速、生物量高、产β- 胡萝卜素能力强在发酵法生产番茄红素方面展现出较好的工业化应用前景。发酵法生产番茄红素不受地理环境和气候等因素的影响,具有周期短、成本低及污染较少等优点。随着转基因技术的迅速发展,利用基因工程菌生产番茄红素已成为研究的热点。Yamano等将生物合成番茄红素的基因(crtE,crtB,crtI,crtY)及启动子插入啤酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)中,得到含量为 113 μg·g-1细胞干重的番茄红素。

5、化学合成法

番茄红素的化学合成方法众多,按照其关键反应有 Wittig 反应法、Wittig-Horner 反应法、醛- 砜法、Heck 烯化反应法、Ramberg 成烯法和McMurry烯化反应法等。Konya 等利用香叶醇为起始原料分别合成 C20 砜基醛和 C20 砜基膦盐,这两个中间产物经过 Wittig 反应和脱砜反应合成番茄红素。Valla 等以柠檬醛和2-氰基-3-甲基-2-丁烯酸甲醋为反应原料,依次经过两个反应循环得到 C-20 醛,以 TiCl3-LiAlH4 作为催化剂。

六、番茄红素的纯化方法

1、色谱法

色谱法是目前分离纯化番茄红素的主要方法,主要有制备薄层色谱法、柱色谱法和高效液相色谱法。制备薄层色谱法分离纯化的量有限且分离效果一般;高效液相色谱法分离纯化效果较好,但是分离量相对较少;柱色谱法成本低廉,分离纯化的量较大,使用较为普遍。娄天军等利用氧化铝作为固定相,以正己烷-石油醚(1:1)为流动相,对番茄红素进行进一步纯化,得到纯度较高的番茄红素。邸进申等利用正己烷 -丙酮(1.5 :1.0)混合液为洗脱剂的硅胶柱层析系统,对番茄红素油树脂进行纯化,得到含量为18.9% 的番茄红素晶体产品。张裕卿等考察了D4020、X-5 和 AB-8 三种大孔树脂对番茄红素的分离纯化效果,研究结果表明 X-5 树脂对番茄红素具有较大的吸附率,同时在石油醚中解吸率也较高,为分离纯化番茄红素提供了一定的实验依据。

2、皂化法

该方法是利用番茄红素不溶于水的性质,在番茄红素粗提物中加入碱液,使其中的脂肪酸等酸性杂质与碱反应生成水溶性物质,然后将反应物用水洗至中性,除去其中水溶性杂质和多余的碱,这样可以得到较纯的番茄红素。杨春文通过单因素分析和正交实验法确定了番茄红素提取物碱洗的最佳条件:碱液为 1 mol·L-1NaOH 溶液,洗涤时间为 1 h,温度为 40 ℃。

3、重结晶法

重结晶法也是纯化番茄红素比较有效的方法。该方法操作简单,分离效率高,适合工业化生产的要求。于文利等研究了重结晶法纯化番茄红素过程中,溶剂种类、结晶温度和结晶时间等对番茄红素纯度和收率的影响,结果表明以正己烷为重结晶溶剂,在 -5 ℃下保持 30 min,能够得到纯度较高的番茄红素。4.4 膜分离法该方法是以选择性透过膜为分离介质,利用膜对混合物各组分渗透性的差异,实现对多组分混合物进行物理的分离、纯化和富集。该方法可在常温下操作,分离过程不会破坏待分离的化学成分。史晓博等利用膜分离法,采用截留分子量为 30 kDa 的再生纤维素膜,压力 0.10 MPa,温度 35 ℃条件下,可以使番茄红素提取液中杂质截留率达到60% 以上,明显提高了产品的纯度。

七、番茄红素的检测方法

1、紫外-可见分光光度法

一种方法是采用苏丹红?代替番茄红素作为对照品,以 485 nm 波长下测得的吸光度为纵坐标,苏丹红?对照品溶液浓度为横坐标,绘制标准曲线,同时测定待测样品溶液在 485 nm 波长下的吸光度值,通过标准曲线计算样品中番茄红素的含量。国标 GB/T 14215-2008 就是利用该法来测定番茄酱中番茄红素的含量。郑丽丽等利用该方法测定番茄红素片中番茄红素的含量,结果显示该方法简便快捷、稳定准确,适合于番茄红素片剂的含量测定。另外一种方法是在 472 nm 下测定待测样品溶液的吸光度,利用番茄红素的最大摩尔吸光系数的经验数值(E=18.5×104)计算番茄红素的含量。上述两种方法不需要对照品,且测定方法简单,但都不能排除其它类胡萝卜素的干扰,误差较大。

2、高效液相色谱法

高效液相色谱具有分离效果好、分离速度快、样品用量少等优点,常用于番茄红素等天然色素的分析和半制备。李向荣等利用高效液相色谱法同时测定果蔬

和血浆中的番茄红素,其方法:以 Ultraphere ODS C18 为色谱柱,乙腈-四氢呋喃(60 :40)为流动相,流速为 1.0 mL·min-1,检测波长为 445 nm。该方法能同时测定果蔬食物和血浆中的番茄红素和β-胡萝卜素的含量。薛颖等采用Novapark C18 色谱柱,乙腈-三氯甲烷(92:8)为流动相,检测波长 470 nm,流速 1.0 mL·min-1,对番茄酱和几种番茄在不同果实成熟度时番茄红素的含量进行了测定。陈向明等在ultimate-C18 色谱柱上,以乙腈 - 乙酸乙酯为流动相,采用梯度洗脱,流速为 1.0 mL·min-1,检测波长 475 nm,以外标标准曲线法进行定量,建立了高效液相色谱法测定枸杞子中番茄红素的含量。刘梅芳等采用 Waters XBridge C18 色谱柱,甲酸水-甲醇-乙腈(2 : 18 :80)为流动相,等度洗脱 20 min,检测波长 475 nm,流速 0.2 mL·min-1,建立针对样品的不同处理阶段采用不同的抗氧化剂:水相加水溶性抗氧化剂维生素 C,有机相中加脂溶性抗氧化剂焦性没食子酸,使得整个样品处理过程中番茄红素的损失率大大降低,提高了测定结果的准确性。高效液相色谱法测定番茄红素,能够从繁杂的类胡萝卜素组分中较好地分离番茄红素,并定量分析。方法简单易行,干扰因素少,适用于番茄红素提取开发研究的定性、定量分析。

3、差示扫描量热法

差示扫描量热法(differential scanning calorimetry,DSC)是法定的药物纯度测试手段之一,可以快速、方便、准确地测定高纯度化工、医药产品。李伟等利用 DSC 法对番茄红素晶体进行了纯度测定,并将测定结果与 HPLC 和分光光度法进行比较,结果表明 DSC 法具有较高的准确度。DSC 法测定物质纯度,具有试样用量少、测定时间短、不需要对照品、能测定物质绝对纯度等优点,但该法对试样的纯度有一定的要求(纯度要求高于98%)。

八、番茄红素在功能性食品中的应用

美国、日本已相继生产出以番茄红素为主要活性成分的药品,其主要作用是降低血压、治疗高胆固醇、高血脂、降低癌细胞的活性等。美国、法国有用于预防前列腺癌的番茄红素产品。以色列、澳大利亚有用于防止紫外线灼伤,保护皮肤、健肤养颜的产品。还有用于番茄红素功能性产品。用于类胡萝卜素复合产品,主要与α一胡萝卜素、β一胡萝卜素和叶黄素合用于功能性食品。这些产品一般为胶囊或液体。

由于番茄红素本身稳定性较差,不易保存,再加上天然植物中番茄红素的含量很低、化学合成工艺难度较大,使得无论是从天然提取还是化学合成番茄红素成本都较高,这在一定程度上限制了番茄红素的推广和应用。目前,我国在售的番茄红素国产保健食品主要原料以番茄红素、番茄红素油或番茄红素油树脂为主要成分,共有 31 家企业。

番茄红素 知识整理 (全)

中文名称: 番茄红素 英文名称: lycopene;licopin 定义: 番茄一种使西红柿变红的天然色素,是胡萝卜素的母体化合物。 番茄红素是植物中所含的一种天然色素。主要存在于茄科植物西红柿的成熟果实中。它是目前自然界中被发现的最强抗氧化剂。科学证明,人体内的单线态氧和氧自由基是侵害人体自身免疫系统的罪魁祸首。番茄红素清除自由基的功效远胜于其他类胡萝卜素和维生素E,其淬灭单线态氧速率常数是维生素E的100倍。它可以有效的防治因衰老,免疫力下降引起的各种疾病。因此,它受到世界各国专家的关注。 番茄红素(lycopene)是成熟番茄的主要色素,是一种不含氧的类胡萝卜素。1873年Hartsen首次从浆果薯蓣TamuscommunisL.中分离出这种红色晶体。1913年Schunk发现这种物质和胡萝卜素的不同,将其首次命名为lycopene,使用至今。其分子式为C40H56,分子量为536.85,纯品为针状深红色晶体,在分子结构上有11个共轭双键和2个非共轭双键组成的直链型碳氢化合物。在类胡萝卜素中,它具有最强的抗氧化活性。不具有维生素A 的生理活性。番茄红素清除自由基的功效远胜于其它类胡萝卜素和维生素E,其淬灭单线态氧的速率常数是维生素E的100倍,是迄今为止自然界中被发现的最强抗氧化剂之一。长期以来,番茄红素一直作为一种普通的植物色素,并未引起太多的关注。 https://www.360docs.net/doc/9f8461882.html,/item.htm?id=133******** 1番茄红素的分子结构 1910年,Willstaller和Escher在对番茄红素的研究中首次确定了其分子式为C40H56,分子量为536.85。1930年,Karrer等人提出,番茄红素是一种化学结构式中含有11个共扼双键及2个非共扼双键的非环状平面多不饱和脂肪烃,经过环化可形成β一胡萝卜素。天然存在的番茄红素都是全反式,但通过高温下的蒸煮、油炸等加工方式可使番茄红素由反式构型向顺式构型转变,而干燥番茄或干燥番茄渣中的顺式构型也会有部分的转变。研究还表明,番茄红素的顺式异构体与反式异构体的物理和化学性质有所不同,与反式异构体相比,番茄红素的顺式异构体的熔点低,摩尔消光系数小,极性强,不易结晶,更易溶解,而且在放置过程中可能会回复到全反式状态。一个番茄红素分子可猝灭上万个自由基, 2 稳定性: 番茄红素对氧化反应比较敏感,其溶液经日光照射12小时后,其中的番茄红素基本上损失殆尽。溶液中的Fe3+和Cu2+会对番茄红素的光氧化反应起催化作用,而其它金属离子如K+、Mg2+、Ca2+、Zn2+等则对其影响不大,所以天然番茄红素在提取和应用过程中应尽量避免使用铁制和铜制容器。番茄红素对酸不稳定,对碱则比较稳定,故番茄红素作为色素使用时并不适合于酸性饮料。 3番茄红素的溶解性番茄红素是脂溶性色素,纯的番茄红素虽然不溶于水,但当它与某些物质如蛋白质结合形成复合物时,则具有较高的溶解度。 https://www.360docs.net/doc/9f8461882.html,/item.htm?id=133******** 番茄红素是类胡萝卜素的一种,人体自身不能合成类胡萝卜素,必须通过外界摄入;吃一个生番茄,只能吸收0.05毫克的番茄红素;吃一粒番茄红素相当于吃15个生番茄。

番茄红素的研究

番茄红素的研究 摘要:番茄红素是一种黄,红色类胡萝卜素,广泛存在于自然界中。作为一种功能性天然色素,番茄红素主要应用于食品添加剂、天然着色剂、化妆品等行业。番茄红索具有独特的理化性质和抗癌、抗氧化、增强免疫力、预防心血管疾病等多种生理功能,随着相关研究的不断深入,番茄红素的应用领域将会越来越广泛。 关键词:番茄红素;理化性质;生理功能;提取工艺;测定方法 番茄红素是一种黄/红色类胡萝卜素。广泛存在于自然界中。番茄红素作为一种功能性天然色素,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、保护皮肤等生理功能。近年来,番茄红素相关产品的开发已成为国际上功能性食品和新药研究的一个热点。从世界范围来看。番茄红素产品主要应用于食品添加剂、天然着色剂、化妆品等行业,其作为药品尚未面世,具体的医用价值还在研发当中。 1 番茄红素的理化性质 番茄红素晶体为红色长针状,熔点为174℃.可燃,易溶于二硫化碳、氯仿、苯等,可溶于丙酮、乙醚、正己烷、石油醚等有机溶剂,难溶于甲醇、乙醇,不溶于水。番茄红素在各种溶剂中的溶解度随着温度的升高而增大.样品纯度越高,溶解越困难。番茄红素是多不饱和碳氢化合物,分子中有11个共扼及2个非共扼双键,因此番茄红素稳定性差,容易燃烧,易被氧化。其损失主要是由于发生氧化、顺反式异构化和降解造成,氧、热、光会促使番茄红素顺反异构化和氧化降解,因此稳定性研究是番茄红素研究领域的一项重要内容。番茄红素性质十分活泼,光、氧气、金属离子等均会影响其稳定性,但耐热稳定性较好,对碱也比较稳定,盐酸却对其有较强的破坏作用。番茄红素对光尤为敏感,尤其是对日光和紫外光,日光下0.5d,番茄红素基本损失。紫外光下3d后番茄红素损失40%,研究发现.番茄红素的降解在热处理和光照环境中为一级反应;500℃时最初9h异构化为主要趋势,100—1500℃时降解为主要趋势。而且降解速率随温度升高而提高。 2 番茄红素的生理功能 2.1 抗氧化活性 氧化作用是诱发疾病的重要原因。组织内产生的氧自由基能和细胞内的DNA、蛋白质、碳水化合物和脂类等重要的大分子反应,破坏它们的功能,引起一系列的疾病。番茄红素能够接受不同电子激发态的能量,使单线态氧的能量转移到番茄红素中,生成基态氧分子和三重态番茄红素,从而淬灭单线态氧,还可以通过电子转移过程清除自由基,防止蛋白质和DNA受到氧化破坏。预防疾病的发生。番茄红素具有较强的抗氧化能力,在类胡萝卜素中,番茄红素能有效淬灭单线态氧和清除过氧化氢等。潘洪志等研究发现,超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH—PX)和总抗氧化能力(T—AOC)的活性与对照组相比显著升高,而丙

男人吃番茄红素有什么效果以及使用方法

男人吃番茄红素有什么效果以及使用方法 处于这个社会之中,生活节奏快,生活压力大,对于每一个人来说,长期不良的生活习惯,如饮用咖啡、烈酒,猛抽烟,爱吃大鱼大肉均有害人体健康,导致人体肝、肾功能逐渐衰弱。而且男性前列腺外部有多层网状纤维,一般难有炎症或病菌,但感染后普通药物很难奏效。男人一般在30岁以后普遍都会受到感染,有可能引发各种不孕不育症状。 烟、酒精等在人体内的代谢过程主要是氧化还原反应,番茄红素是世界上最强的抗氧化剂能够有效清除酒精在人体内代谢过程中产生的自由基等有害毒素。从而减轻体内毒素对人体肝脏、肾脏的伤害。 还有就是番茄红素则通过人体脂蛋白运输到全身各器官,在睾丸、前列腺浓度最高,从而淬灭自由基,清除侵入前列腺的毒素,有效治疗及防止前列腺发生病变。番茄红素还可以调节前列腺液,使PH值保持在6-6.5,为精子提供舒适的活动环境,增强精子活性,提高男性生育能力。 综合所述,番茄红素即可以保护男性的肾功能健康,还有助于提高生育能力。 而且,番茄红素软胶囊服用方法也特别简单,随时随地都可以服用 服用方法: 服用量:4粒/天(24毫克) 服用时间:早、晚餐后各2粒 温馨提示 1、日常饮食中,应多吃含钙含叶酸含铁的食物,如菠菜、动物肝脏、菠萝等;不宜吃辛辣、腌制及含咖啡因的食物。 2、坚持服用,身体精神状态有所改善,面部气色改善,体力明显提高,男性精子数增加,活力增强;女性卵巢活力增强。 3、纯天然提取番茄红素,对胃壁没有任何刺激作用,但鉴于番茄红素不溶于水,易溶于油脂的特性,建议饭后半小时内服用,利于吸收,效果更好。 4、番茄红素抗氧化、防衰老、纯天然提取,无任何毒副作用,越早服用对人体越有利!

番茄红素的副作用

番茄红素的副作用 番茄红素的功效 番茄红素(Lycopene)又称ψ—胡萝卜素,属于异戊二烯类化合物,是类胡萝卜素的一种。由于最早从番茄中分离制得,故称番茄红素。过去人们一直认为,只有那些具备β—紫罗酮环并能转化为维生素A的类胡萝卜素,如α—胡萝卜素、β—胡萝卜素等才与人类的营养和健康有关,而番茄红素因缺乏此结构,不具有维生素A的生理活性,故对此研究很少。然而,最近研究发现,番茄红素具有优越的生理功能,它不仅具有抗癌抑癌的功效,而且对于预防心血管疾病、动脉硬化等各种成人病、增强人体免疫系统以及延缓衰老等都具有重要意义,是一种很有发展前途的新型功能性天然色素。为此,专家根据国内外文献综述了蕃茄红素的主要功效。 番茄红素不但具有抗氧化性,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;番茄红素对细胞生长代谢起调控作用;番茄红素可以调节胆固醇的代谢和预

防和抑制肿瘤的作用。对癌症患者和前列腺炎患者还有胆固醇高的人群有着非常好的疗效。 1、有助于延缓衰老; 2、有助于增强抗辐射能力; 3、有助于调节血脂; 4、对男性不育有改善作用; 5、有助于促进女性乳房的健康发育。 番茄红素有没有副作用 番茄红素(Lycopene)是类胡萝卜素的一种,是一种很强的抗氧化剂,具有极强的清除自由基的能力,可以防治前列腺炎,提高男性精子质量,还能预防心脑血管疾病、提高免疫力;它含强力抗氧化生物活物质,能促使细胞的生长和再生,美容袪皱,维持皮肤健康,具有延缓衰老等功效,因此多吃番茄红素,对于身体是有非常多的保健作用的,不会出现吃多了就会出现副作用的情况。当然任何一种产品想要保证使用安全没有副作用与这款产品自身是否是正品直接相关。番茄红素产品也不例外,只有使用了真正的正品番茄红素才能够保证保健效果,同时也不会出现那种吃多了会有副作用的情况。预检二号3分钟筛查肿瘤,预检二号是金华众嘉尚品生物科技有限公司历经15年自主研发的应用于重大代谢类疾病检测的高科技产品,此项技术领先世界5至10年,弥补了中国在这一医学领域的空白。番茄红素并无副作用,它属于纯天然的保健食品,不含有害物质和化学成分,不残留杂质。不过人们服用番茄红素讲究一定的量,如果服用过量,会导致人体无法全部吸收,这会带来肠胃的一定负担。专家指出:人体每天补充番茄红素的最大量应该为6~8毫克,过多或者过少都不宜。祝您健康无忧!

番茄红素的研究概述

番茄红素的研究概述 田丽萍1 王 进1 薛 琳2 (1.石河子大学生命科学学院,新疆石河子 832003; 2.石河子蔬菜研究所,新疆石河子 832003) 【摘 要】番茄红素是一种非常重要的类胡萝卜素, 在预防人类某些癌症和其他疾病发生方面起着重要的作用,是目前国际上 功能性食品成分研究中的一个热点。围绕国内外学者在番茄红素方面的研究成果,本文综述了番茄红素的分布,理化性质,生理功能及作用机理,稳定性,提取方法及检测方法等。作为一种功能性天然色素,具有可观的应用前景。 【关键词】番茄红素;理化性质; 生理功能 中图分类号:R15113 文献标识码:B 3基金项目:新疆生产建设兵团重点科技攻关项目,项目编号04GG 03。 番茄红素(locopene )作为类胡萝卜素的一种存在于番茄果实之中,它具有优越的生理功能。欧洲经济共同体(EEC )和英国许可使用的食用色素中包括了番茄红素[1]。联合国食品添加剂专家委员会(J ECFA )认定番茄红素为A 类营养素并为50多个国家和地区作为营养着色双重作用的食品添加剂而广泛应用于保健食品,医药和化妆品工业。番茄红素是类胡萝卜素中结构最为简单的主要色素,是结合在有色体膜上的线状晶体,番茄的鲜红色泽主要是由于番茄红素的存在。长期以来人们一直认为它不具有类胡萝卜素的生理活性,然而,最近的研究表明番茄红素的抗氧化性是类胡萝卜素中最强的。自20世纪50年代中期发现其在人类的健康上的作用以来,它的独特生理功能越来越受到人们的重视。番茄红素的研究也越来越成为一个热点。 1 番茄红素的分布 111 在植物中的分布 番茄红素广泛分布于各种植物中,成熟的果实中含量最高,番茄、胡萝卜、西瓜、南瓜、李柿、胡椒果、桃、木瓜、芒果、红莓、云莓、柑橘、甘蓝、红色葡萄柚以及红色的橄榄油中均含有番茄红素,具报道番茄红素含量最高的是番茄的果实,可达30~140mg/K g ,中国新疆番茄酱中番茄红素含量可达120mg/K g 。 表1 各种果蔬中番茄红素的含量[2]食 品含量(mg/kg )番 茄5010~12010李 子0105~011红色葡萄柚3316番石榴5410西 瓜2310~7210木 瓜 2010~5310 112 在人体中的分布 哺乳动物不能自行合成番茄红素,必须从蔬 菜和水果中获得,人们通过饮食获取番茄红素并且80%是通过使用番茄及其加工制品获得。番茄红素分布很广,主要分布在血液、肾上腺、肝脏、睾丸、前列腺、乳腺、卵巢、子宫、消化道等器官中,含量较多的是血液、肾上腺、睾丸、肝脏等器官。 表2 人体的一些组织中番茄红素的含量[3]组织含量(nm ol/L ) 组织含量(nm ol/L ) 肾上腺21160脂肪1130乳 房0178结肠0131肾0162肝脏5172皮 肤 0142 睾丸 21136 第26卷 第1期2006年 2月 农业与技术 Agriculture&T echnology V ol 126 N o 11 Feb.2006 ?72 ?

番茄红素的性质及生理功能研究进展.

第26卷第2期成坚等:番茄红素的性质及生理功能研究进展75 *番茄红素的性质及生理功能研究进展 成坚曾庆孝 (仲恺农业技术学院食品科学系,广州,510225) (华南理工大学食品与生物工程学院,广州,510641)摘要大量的流行病学证据表明,番茄红素在预防人类某些癌症和慢性病的发生方面起着重要的作用,是目前国际上功能性食品成分研究中的一个热点。本文介绍了目前国际上对番茄红素的结构、性质和生理功能等方面的研究进展情况。 关键词番茄红素性质生理功能 番茄红素是类胡萝卜素的一种,过去人 们一直认为,只有那些能转化为维生素A的 类胡萝卜素,如胡萝卜素、胡萝卜素等才 与人类的营养和健康有关。由于番茄红素没 有维生素A的生理活性,所以其作用一直未 引起人们的重视。但最近几年的研究发现, 番茄红素具有比其它类胡萝卜素更为优越的 性能,如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抗氧化剂 维生素E的100倍、胡萝卜素的2倍多[1]。 流行病学方面的资料也显示,人体内番茄红 素含量过低与某些慢性病和癌症如前列腺 癌、子宫癌、动脉硬化等的发生有关,还与人 的寿命有关[2]。番茄红素是目前国际上功能 性食品成分研究中的一个热点,我国在这方 面的研究还处于起步阶段,积累的资料也很 少。本文介绍了目前国际上对番茄红素的结 构、性质和生理功能等方面的研究进展情况。多不饱和脂肪烃。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2048种立体(顺反)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

番茄红素 论文

番茄红素论文 摘要:综述了番茄红素的理化性质,重点介绍了番茄红素提取方法的研究,并对其应用前景作了展望。 关键词:番茄红素;提取;生理功能 番茄是茄科多年生草本植物,又称西红柿。番茄含有丰富的胡萝卜素、维生素C以及B族维生素,尤其是维生素C含量是蔬菜之冠。番茄富含纤维素与钙、磷、钾、镁、铁、锌、铜、碘等多种元素。番茄还含番茄红素、苹果酸、柠檬酸和糖类。其中的番茄红素在近些年颇受研究者关注。 据科学研究证实:番茄中所含番茄红素具有抗氧化作用,可清除体内的自由基,预防心血管疾病的发生,有效地减少胰腺癌、直肠癌、口腔癌、乳腺癌的发生,尤其可阻止前列腺癌变的进程。番茄也含有谷胱甘肽,具有推迟细胞衰老, 降低恶性肿瘤发病率的作用,因此番茄拥有“长寿果”之美誉。 番茄红素是一种天然类胡萝卜素,其分子式为C40H56,分子量为536.85。天然的番茄红素是反式结构,而动物体内的番茄红素则以顺式结构为主,研究表明顺式结构的番茄红素预防疾病的作用比反式结构的番茄红素强。通过高温处理或油炸的番茄红素由反式向顺式构型转变,颜色变浅,溶解度降低。而简单加工(加热)不会改变番茄红素的同分异构体形式。番茄红素是含有11个共轭双键及2个非共轭双键的非环状平面多不饱和脂肪烃.正是由于番茄红素具有同一平面

上较多共轭双键的结构,其化学结构不稳定,极易被氧化,所以它们具有还原性,使其在清除自由基的反应中速率最大,其清除速率是维生素E的1 OO倍,是β—胡萝卜素的2倍[1-4]。共轭双键还能降低电子跃升到高能阶所需的能量,使分子吸收更长波长的可见光。番茄红素能接受不同电子的激发,生成基态氧或三重态氧番茄红素。一个三重态氧番茄红素,可消除数千个单线态氧自由基。由于番茄红素吸收大多数的可见光,因此是红色。有颜色的化学物质结构中大多都含有共轭双键的发色团和助色团,由以上可得明白为什么保健专家提倡大家多吃深色蔬菜和水果用以达到抗氧化、抗衰老的目的的理由。 据离体试验番茄红素能抑制HL-60前骨髓性白血病细胞生长,阻碍C3H/10T1/2细胞恶性转变。番茄红素抗癌作用主要是改善细胞之间隙缝的结合蛋白遗传密码的连接,以促进隙缝结合点信息传递。据Levy研究,番茄红素对子宫癌、乳癌、肺癌细胞生长抑制作用比α-胡萝卜素和β-胡萝卜素强l0倍。他比较癌细胞在四氢峡喃或番茄红素(4μM)共同存在下培养时,对DNA 的前体物质3H一胸苷(Thymidine)的DNA收取数,即在给予放射线胸昔后发射的粒子收取数(计数/min),证明对癌细胞的培养有明显抑制作用。另有试验用含番茄红素(17mg/kg)的水喂大鼠35周,以水作对照,试验前先授于致癌剂,结果大肠癌发生率明显低于对照组。曾对美国4800人进行6年追踪调查,发现在131种常用食品中,凡常用番茄或其制品者,前列腺癌患者明显下降。另据美国哈佛医学院1998年临床研究,发现番茄红素能缩小肿瘤,减慢肿瘤的扩散速度,特别是前列腺癌、肺癌和胃癌,类似这样的报告有上百篇.[11]

β—胡萝卜素和番茄红素提取分离与测定

β—胡萝卜素和番茄红素提取分离与测定 一、实验目的 1、学习从天然产物中提取有机化合物的方法。 2、学习用薄层层析法检验有机化合物的基本原理,点样,展开和计算Rf值的方法。 二.仪器和试剂 仪器三角瓶(50ml)、分液漏斗(150ml)、蒸馏瓶(50ml)、普通蒸馏装置(或减压蒸馏装置)、漏斗、色谱柱、硅胶薄层板、量筒、烧杯、层析缸。试剂胡萝卜、丙酮、石油醚(bp30~60℃)、硅胶(层析用,200~300 目)、无水硫酸钠、石油醚(bp60~90℃)、丙酮:石油醚(1:9)(V/V)。 三.实验方案 1、含类胡萝卜素石油醚溶液的制备 将新鲜胡萝卜洗净、擦干,切去尾部,切碎。称取碎鲜胡萝卜【1】10g 于小研钵中,研碎。碎胡萝卜移至50mL 三角烧瓶中,每次用丙酮10mL 萃取2 次,再用石油醚(bp30~60℃)萃取固体两次,每次10mL。把石油醚溶液加到丙酮液中。在分液漏斗中将混合液与50mL饱和氯化钠溶液【2】振荡,分去下层,用蒸馏水洗涤上层液两次,每次50mL,分去水,用无水硫酸钠干燥石油醚液(约1h),把混合液倒入50mL 圆底烧瓶中,热水浴加热蒸馏,除去溶剂,得固体。在制得的固体物加入3mL 石油醚(bp60~90℃)拌硅胶1g,在通风橱内抽干,得黄色硅胶颗粒,待上柱。 2、装柱和分离 取20cm*1cm 色谱柱一根,垂直装置,以50ml 三角烧瓶作洗脱液的接受器。用镊子取少许脱脂棉【3】放于干净的色谱柱底部,轻轻塞紧,再在脱脂绵上盖一层厚0.5cm 的海石砂(或用一张比柱内径略小的滤纸代替),关闭活塞,向柱内倒入石油醚(bp60-90℃)至约为柱高的3/4 处,打开活塞,控制流出速度为1 滴/s。通过一干燥的玻璃漏斗慢慢加入层析硅胶。用洗耳球轻轻敲打柱身,使填装紧密。当装填到3/4 时,再在上面加一层0.5cm 厚的海石砂,操作时一直保持上述流速,注意不能使液面低于砂子的上层。当液面流至离海石砂面1cm 时,立即从玻璃漏斗加入已制备好的含胡萝卜素的黄色硅胶,随后用0.5ml 石油醚洗下管壁的硅胶,如此连续2—3 次,直至洗净为止,然后在色谱柱上装上滴液漏斗,用石油醚(bp60-90℃)作洗脱剂进行洗脱,洗1 滴/s。当有一黄色的谱带分出,待黄色组分绝大部分洗出时,把洗脱剂换成1:9 丙酮一石油醚(bp60-90℃)混液作洗脱剂进行洗脱,控制流出速度如前(这混液洗脱剂有助于混合物中极性较大的组分移动),又可分出两个黄色组分。在45—90min 内,柱中物料将全部洗脱出来。观察这些物料通过柱子的移动情况。在三角烧瓶中收集3 份洗出液。用纸色谱、薄层色谱对各段洗出液进行色谱分析。 3.薄层色谱法

番茄红素的全面认知

番茄红素的全面认知 院系生命科学与工程学院班级 08级食品科学与工程 摘要番茄红素是人们膳食中的一种类胡萝卜素,主要来自番茄及番茄制品。它不仅提供了鲜艳的红色,而且具有高效猝灭单线态氧和清除自由基的作用,其抗氧化性在类胡萝卜素中最强。近年来,人们逐渐发现食用番茄可以防止癌症,特别是前列腺癌、胃癌、皮肤癌等,而且多吃番茄还可以防止心血管疾病的发生,是目前国际上功能食品成分研究中的一个热点。本文主要介绍番茄红素的分布、性质、提取、生理功能、研发现状及展望。 关键词番茄红素分布理化性质提取工艺生理功能研发现状展望 1 番茄红素的分布 近年来研究证实,番茄红素主要分布在番茄、西瓜、南瓜、李、柿、胡桃、桃、木瓜、芒果、石榴、葡萄、草莓等果实和萝卜、胡萝卜、芜菁、甘蓝等的根部。番茄和番茄制品的番茄红素是类胡萝卜素的主要来源,也是人体血清中含量最高的。人们从番茄中获得的番茄红素约占总摄入量的80%以上。番茄红素在番茄中的含量随品种和成熟度的不同而不同。一般来说,加工用番茄红素的含量是鲜食番茄的3.0~3.5倍,成熟度越高、番茄红素的含量越高。我国新疆产加工用番茄的番茄红素含量很高,番茄果实中含量为400mg/100g以上,果皮中含量为20mg/100g,纤维素含量高的番茄渣中含42.3mg/100g。番茄红素的前体物质是植物组织中的有色体,随成熟度增加,叶绿体向有色体转化,番茄红素的生物合成也随之加快。番茄刚成熟时,果实内的α-胡萝卜素和β-胡萝卜素的含量达到最大值,完全成熟后含量最

高。 2番茄红素的理化性质 2. 1 番茄红素的稳定性 由于番茄红素分子中有11 个共轭双键及2 个非共轭双键,使得番茄红素的稳定性比较差,在一定条件下可发生顺反异构化和氧化降解。番茄红素对氧化反应比较敏感,其溶液经日光照射12 小时后,其中的番茄红素基本上损失 殆尽。溶液中的Fe3 + 和Cu2 + 会对番茄红素的光氧化反应起催化作用,而其它金属离子如K+ 、Mg2 + 、Ca2 + 、Zn2 + 等则对其影响不大,所以天然番茄红素在提取和应用过程中应尽量避免使用铁制和铜制容器。pH 值对番茄红素也有影响,当用乙醇溶解番茄红素,并调制成对酸不稳定,对碱则比较稳定,故番茄红素作为色素使用时并不适合于酸性饮料。由此可见,影响番茄红素稳定性的因素有氧、光、金属离子、pH 等,故番茄红素的提取、贮存、加工及分析都应该在对环境因素进行控制的条件下进行。 2. 2 番茄红素的呈色能力 番茄红素作为一种天然红色素,如何保持其最强的着色力是至关重要的。番茄果实中的番茄红素有两种存在状态:其中大部分是以细长的、针状的结晶形式存在于有色体中,呈现明亮的红色。当番茄红素的结晶形成时,质体膜消失,色素结晶自由分散在原生质中,在显微镜下观察时,可以看到小粒状的有色体,说明了有色体所显现的颜色;另外一小部分(10 %左右) 则与蛋白质形成复合体存在于细胞中。番茄红素以不同的形态存在时具有不同的颜色和强度,而且会随着溶剂和介质的不同而呈现出不同的颜色。例如,溶解在石油醚中的番茄红素呈黄色,在二硫化碳中则呈红色。

番茄红素研究进展及应用

番茄红素是天然存在于番茄、西瓜、番木瓜、粉红色葡萄柚等果蔬中的一种类胡萝卜素,尽管缺乏胡萝卜素那样具有维生素A 源活性的物质,但番茄红素是目前已知的最有效的抗氧化活性物质,其抗氧化能力是β-胡萝卜素的2.0~3.2倍,是维生素E 的100倍,素有“藏在西红柿里的黄金”之美称[1],已被联合国粮农组织(FAO)、食品添加剂委员会(JECFA)和世界卫生组织(WHO)认定为A 类营养素,并被50多个国家和地区作为具有营养与着色双重作用的食品添加剂。食品加工有利于提高番茄红素的生物利用率,作为有益于健康的膳食及食品配料,番茄红素具有重要的应用价值[2]。 1 理化性质 1.1 分子结构 1910年Willstaller 和Escher 在对番茄红素的研究中指出,番茄红素是胡萝卜素的异构体,并首次确定了其分子式为C 40H 56[3],分子量536.85。 1930年Karrer 等提出,番茄红素的化学结构式为含有11个碳碳双键的多不饱和脂肪烃,理论上应有2048种立体异构体,但由于空间阻碍,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顺反异构体约72种[4]。几乎所有来源于天然植物中的番茄红素都是反式构型,此构型最耐热。大多数食品原料中存在的番茄红素都是反式构型,人体血清中番茄红素含量为0.2~1.0 μmol/L,主要以顺式构 型存在[5],长时间加热或紫外线照射可使其异构化,产生部分顺式构型。番茄红素的顺式与反式异构体的物理和化学性质有很大差异,主要表现在熔点、摩尔消光系数、呈色能力、极性、溶解性、最大吸收波长和生物活性的不同。1.2 溶解性 番茄红素是一种呈红色的脂溶性色素,不溶于水,可溶于脂肪、油脂、乙醚、石油醚和丙酮,难溶于甲醇、乙醇[6]。1.3 稳定性 作为一种不饱和高聚物,番茄红素在植物体内比较稳定,经提纯分离后易于发生氧化反应,稳定性较差。光、温度、氧气、极度pH 值、金属离子等均会影响番茄红素的稳定性。番茄红素对光十分敏感,日光、紫外光照射下损失极快。番茄红素耐热稳定性较好,热损失少。常见金属离子对番茄红素的稳定性影响不一,K +、Na +、Mg 2+、Zn 2+对其稳定性影响不大,Fe 3+、cu 2+引起的番茄红素损失较大,而Fe 2+、A13+引起的损失较少。添加VC、VE 等抗氧化剂可以减少番茄红素的损失。1.4 抗氧化性 番茄红素是有效的抗氧化剂,通过物理或化学式捕捉高效淬灭单线态氧、抑制自由基的产生或清除自由基等发挥抗氧化作用。番茄红素的氧化能力在天然类胡萝卜素中是最强的,这与其独特的长链不饱和分子结构有关。番茄红素淬灭单线态氧的速率是β-胡萝卜素的2倍,是α-生育酚的10倍。 番茄红素研究进展及应用 闫新焕,宋烨,刘雪梅,潘少香,郑晓冬,孟晓萌 (中华全国供销合作总社济南果品研究院,济南 250014) 摘要:番茄红素是一种类胡萝卜素,广泛存在于自然界中。作为一种功能性天然色素,番茄红素主要应用于食品添加剂、天然着色剂、化妆品等行业。番茄红素具有独特的理化性质和抗癌、抗氧化、增强免疫力、预防心血管疾病等多种生理功能,随着相关研究的不断深入,番茄红素的应用领域将会越来越广泛。关键词: 番茄红素;理化性质;生理功能;提取工艺;应用

番茄红素原料标准

食品添加剂番茄红素(合成) 1 生产工艺 由用于食品的其他类胡萝卜素生产中常用的合成中间体,经过维蒂希聚合反应制备而成的合成番茄红素。商业上用于食品的配方型番茄红素制剂,是将其配制成悬浮于食用油中的乳液或水溶型的粉末。 2 性状 番茄红素晶体为红色,几乎不溶于水,溶于氯仿等有机溶剂,对热、光、空气和湿度均敏感,容易氧化。 3 技术要求

附录 A 检验方法 A.1 总番茄红素含量和全-反式-番茄红素的含量的测定 A.1.1 方法原理 用高效液相色谱法在下列条件下测定总番茄红素含量和全-反式-番茄红素的含量 A.1.2 试剂和材料(注意:所有溶剂均应为色谱级) A.1.2.1 正己烷。 A.1.2.2 用0.025%特丁基对苯二酚(BHT)稳定的四氢呋喃。 A.1.2.3 n-乙基-二异丙胺。 A.1.2.4 番茄红素标准品纯度≥95%。 A.1.3 仪器和设备 A.1.3.1紫外/可见分光光度计,配备1cm吸收池。 A.1.3.2 高效液相色谱系统,配备合适的泵、进样器、色谱柱恒温箱和积分仪。 A.1.3.3 色谱柱:2根相连的不锈钢柱(250x4.0 mm)。 A.1.3.4 固定相:Nucleosil 300-5,5 m A.1.3.5 HPLC条件 流速:0.8 mL/min 进样量:20 μL 柱温:20℃ 检测波长:470 nm 流动相:0.15% n-乙基-二异丙胺的正己烷溶液(V/V) A.1.3.6 HPLC测定用标准溶液: 精密称取番茄红素标准品5.5-6.5mg,置100mL量瓶中,加入特丁基对苯二酚(BHT)稳定的四氢呋喃5ml使溶解,用正己烷稀释至刻度。作为HPLC测定用标准品溶液。 A.1.3.7 分光光度测定用标准溶液: 精密量取上述HPLC测定用标准溶液5.0mL,置100mL量瓶中,用正己烷稀释至刻度。作为分光光度测定用标准溶液。 A.1.3.8 样品溶液 精密称取本品4.5-5.5mg,置100mL量瓶中,加入特丁基对苯二酚(BHT)稳定的四氢呋喃5mL 使溶解,用正己烷稀释至刻度。

β-胡萝卜素和番茄红素的提取分离与测定

伕胡萝卜素和番茄红素的提取分离与测定 1.实验目的: 掌握色素提取方法、柱层析分离方法及薄层色谱初步定性方法。了解B-胡萝卜素与番茄红素性质的差别。 2.实验原理: 番茄中含有番茄红素和少量的B-胡萝卜素,二者均属于类胡萝卜素。类胡萝卜素为多烯类色素,不溶于水而溶于脂溶性有机溶剂。本实验先用乙醇将番茄中的水脱去,再用二氯甲烷萃取类胡萝卜素。因为二氯甲烷与水不混溶,故只有除去水分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红素与B-胡萝卜素极性的差别,用柱层析可以将它们分离。分离效果可以用薄层层析进行检验。 3.实验仪器及材料: 新鲜番茄(或番茄酱)。95%乙醇,二氯甲烷,石油醚(60C?90 C),氯仿,中性或酸性氧化铝(柱层析用),环己烷,硅胶G,饱和氯化钠溶液,无水硫酸钠。 4.实验过程: 1)原料处理与色素提取

称取新鲜番茄浆20 g于100 mL圆底烧瓶中,力口95%乙醇40 mL, 摇匀,装上回流冷凝管,在水浴上加热回流5mi n,趁热稠滤,只将溶液 倾出,残渣留在瓶内,加入30 mL二氯甲烷,水浴上加热回流5 min,冷却,将上层溶液倾出抽滤,固体仍保留在烧瓶内,再加10 mL二氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和2次二氯甲烷提取液,倒入分液漏斗中,加5 mL 饱和氯化钠溶液(有利分层),振摇,静止分层。分出橙黄色有机相,使其流经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1 cm 厚的无水硫酸钠的三角漏斗,以除去微量水分。将此溶液贮存于干燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前,将此溶液在通风橱中用热水浴蒸发至干。 2)层析柱的制备 取一支长15cm左右内径为的干燥的层析柱,将其垂直固定于铁架上,底部铺上少量棉花,打开活塞。称取8g 氧化铝小心倾入层析柱中,在氧化铝上铺一层棉花。然后向柱内加入15ml石油醚,让溶剂浸润并流过层析柱,注意柱顶部溶剂不能干涸。待溶剂液面刚好与氧化铝表面相切时,关闭活塞,备用。 3)柱层析分离 向蒸干的粗样品中加入2ml苯使其溶解。用一长颈滴管取样,小心滴入层析柱内,注意产品不能接触柱壁。打开活塞,让溶液自然流下,待液面刚好与柱顶氧化铝表面相切时,加入2ml 石油醚,用50ml 干燥

番茄红素提取及其稳定性的研究

番茄红素提取及其稳定性的研究 高 丽 (湖北工程学院生命科学技术学院,湖北孝感 432000) 摘要:对番茄红素的稳定性进行了系统的研究。结果表明:番茄红素对光十分敏感,碱性条件下不稳定, Fe 3+、Cu 2+ 和高浓度的氧化剂对番茄红素损失较大,酸、防腐剂、还原剂、酸味剂对其的稳定性没有多大影响。因此,应注意低温、避光并避免与强碱、Fe 3+、Cu 2+ 接触。 关键词:番茄红素;稳定性;吸光度 中图分类号:TS202.3 文献标志码:A doi :10.3969/j . issn.1000-9973.2018.08.038文章编号:1000-9973(2018)08-0163-04 Stud y on Extraction and Stabilit y of L y co p ene GAO Li (Colle g e of Life Science and Technolo gy ,Hubei En g ineerin g Universit y ,Xiao g an 432000,China )Abstract :The stabilit y of l y co p ene is studied s y stematicall y .The results show that l y co p ene is ver y sensitive to li g ht and is unstable under alkaline conditions.Fe 3+,Cu 2+and hi g h -concentration oxidants have a lar g e loss of l y co p ene ,and acids ,p reservatives ,reducin g a g ents and sour a g ents have little effect on the stabilit y of l y co p ene.So l y co p ene should be stored at low tem p erature with no li g ht ,and avoid meetin g stron g alkaline ,Fe 3+and Cu 2+ .Ke y words :l y co p ene ;stabilit y ;absorbanc y 番茄红素( 1y co p ene )是类胡萝卜素的一种,是成熟番茄以及番茄制品红色的来源,是一种脂溶性不饱 和碳氢化合物,被称为番茄里的“黄金”[1],主要存在于植物、藻类和真菌中[2]。分子结构中含有11个共轭双 键及2个非共轭双键,理论上存在2048种异构体,实 际上有72种[3] ,无β-胡萝卜素的成环结构,不具备维生素A 原活性[4]。人体不能自行合成番茄红素,必须 从膳食中摄取。番茄红素是自然界中最强的抗氧化剂,其抗氧化能力是β-萝卜素的2.0~3.2倍, 是维生素E 的100倍[ 5] 。番茄红素具有淬灭活性氧、消除人体自由基、减缓动脉粥样硬化、预防和抑制多种癌症、保护心血管、延缓人体衰老、提高肌体免疫力等多种功能 [6] ,主要应用于化妆品、医药行业、保健食品。由于 高度不饱和的结构,使得番茄红素在加工和储存过程 中易发生氧化分解或异构化,导致其生理活性降低[7] 。 本课题探讨光照、温度、p H 值、金属离子、添加剂等因素对番茄红素稳定性的影响,以期为番茄红素的储存 和加工等应用提供理论基础。 1 材料 1.1 实验材料 番茄(新鲜,成熟):购于湖北工程学院孝武超市。1.2 主要仪器 PHS -3C 型实验室p H 计 上海今迈仪表有限公 司;UV -240分光光度计 日本岛津公司。1.3 主要试剂 氢氧化钠、苯甲酸钠、柠檬酸、维生素C 、三氯化铁: 均为分析纯。2 实验方法 2.1 番茄红素溶液的提取 取一定量洗净的番茄,去皮,用榨汁机制成糊状,称取一定量的番茄糊,用浓度为0.6mol /L 的NaCO 3溶液皂化,再用10%稀硫酸调整p H 值至6~7,最后 收稿日期:2018-03-08 作者简介:高丽(1972-) ,女,副教授,硕士,主要从事食品化学与天然产物化学方面的研究。— 361—第43卷第8期2018年8月 中国调味品 China Condiment 食品添加剂 万方数据

番茄红素质量标准及检验规程

范围:本标准规定了番茄红素质量标准的检验方法和操作要求;本标准适用于番茄红素的质量检测。 引用标准: GB/T 22249-2008 《保健食品中番茄红素的测定》 质量标准:

检验规程 1 番茄红素含量 1.1 原理 根据番茄红素易溶于二氯甲烷等溶剂的理化性质,试样经焦性没食子酸-二氯甲烷溶液提取,定容,过滤后进高效液相色谱仪,经反相色谱分离后,由紫外检测器检测,根据保留时间和峰面积进行定性和定量。 2.2 试剂与材料 2.1 乙腈:色谱纯。 2.2 甲醇:色谱纯。 2.3 二氯甲烷呢:分析纯。 2.4 焦性没食子酸:分析纯。 2.5 N,N-二甲基甲酰胺:分析纯。 2.6 番茄红素对照品:纯度≥95%,避光保存于-70℃冰箱。 2.7 焦性没食子酸-二氯甲烷溶液:称取6.0g焦性没食子酸,用二氯甲烷溶解并定容至100mL。 2.8 番茄红素对照品溶液:准确称量番茄红素0.001g(精确到0.0001g),置于10mL棕色容量瓶中,加焦性没食子酸-二氯甲烷溶液溶解并定容至刻度,混匀,此溶液临用现配。由于番茄红素不稳定,使用前可先用液相色谱归一化法确定其纯度。 3. 仪器 3.1 高效液相色谱仪:附紫外检测器。 3.2 超声波清洗器。 4. 分析步骤 4.1 试样的制备 4.1.1 一般试样的制备 根据试样中番茄红素的含量,称取0.5g~2.0g均匀试样(精确称量至

超 声 提 取 3 m i n 后 , 加焦性没食子酸-二氯甲烷溶液定容至刻度,摇匀,过0.45μm滤膜。滤液备 用。 4.1.2 微胶囊化试样的制备 根据试样中番茄红素的含量,称取0.5g~2.0g均匀试样置于25mL棕 色容量瓶中(精确称量至0.001g),加0.2g焦性没食子酸和5mL N,N-二甲 基甲酰胺后超声提取30min后,再用焦性没食子酸-二氯甲烷溶液定容至刻 度,摇匀,过0.45μm滤膜。滤液备用。 4.2 标准曲线的制备 分别吸取番茄红素对照品溶液(2.8),用焦性没食子酸-二氯甲烷溶 液稀释并在棕色容量瓶中定容的浓度分别为0.2、0.5、1.0、5.0、10.0、 20.0μg/mL标准系列。 4.3 液相色谱参考条件 4.3.1 色谱柱:ODS C 18柱或ODS C 30 柱(适用于番茄红素几何异构体的分离 或含多种胡萝卜素试样的分析),150mm×4.6mm,5μm。 4.3.2 柱温:30℃。 4.3.3 紫外检测器:检测波长472nm。 4.3.4 流动相:甲醇+乙腈=50+50。 4.3.5 流速:1.0Ml/min。

光合细菌中番茄红素的研究

光合细菌中番茄红素的研究 摘要:番茄红素是一种具有多种生理功能的类胡萝卜素,通常从番茄的果实中提取,价格昂贵一些光合细菌也可以产番茄红素,从而使得利用微生物发酵法生产低成本番茄红素成为可能.本文通过正交实验等方法研究了1株紫色非硫细菌7一1的生长及产番茄红素的最佳培养条件.在以0.4%的乳酸钠为碳源,0.05%的谷氛跳胺为氮源,M才+10pPm,并添加0.1%的酵母粉作为生长因子的改良RcvBN培养基中,7一1菌发酵液在72h内菌浓度可达5.08xl01“个/礼,紫外吸收光语表明细胞内番茄红素的含量明显提高,高效液相色谱法测定出细胞内番茄红素的含量为398.7nl创1009菌体干重. 关键词:番茄红素;光合细菌;培养条件;高效液相色谱 番茄红素(LycoPene)的分子式为c,飞,分子量 536.88,其结构如图1所示,是由11个共扼双键和2 个非共扼碳一碳组成的直链型碳氢化合物[‘〕,是1种 非常重要的类胡萝卜素,是许多类胡萝卜素生物合 成的中间体.因其末端未成件芷香酮环,所以不能分 解成维生素A,不是维生素A源,所以其作用一直未 引起人们重视川. 但在最近几年的研究发现,番茄红素有比其他 类胡萝卜素更优越的功能,如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抗 氧化剂维生素E的100倍、俘一胡萝卜素的2倍多图, 是少数与减少疾病危害有关的类胡萝卜素中最主要 收稿日期:2(X又‘01一肠 基金项目:山东大学微生物技术重点实验室开放基金资助 作者简介:钱卫(l灾刃一),男,学士,工程师,主要从事生物工程的研究和应用. ,通讯作者112山东大学学报(理学版)第39卷 1实验材料与方法 图1番茄红素结构图 Fig.1StnlctoofLycopene 的一种.另外,番茄红素在诱导细胞一细胞通讯和肿 瘤细胞增殖的调控方面发挥了一定的作用闭.番茄 红素的防癌作用已经被公认,特别是对于预防前列 腺癌、胃癌、皮肤癌、宫颈癌等,有明显效果〔,一’].近 来,有许多流行病学家也报道了番茄红素在预防心 血管疾病方面的作用[s].离体细胞培养实验表明,番 茄红素可以调节胆固醇的代谢,将人的巨噬细胞系 与番茄红素一起培养,发现番茄红素可以抑制胆固 醇的合成,增大巨噬细胞低密度脂蛋白(LDL)受体, 从而有效防止心血管疾病.总的来说,番茄红素的生 理功能包括:(1)抗氧化作用,其在类胡萝卜素中抗 氧化作用最强;(2)具有抗癌、防癌作用,体内番茄红

番茄红素。

番茄红素 番茄红素(lycopene)是膳食中的一种天然类胡萝卜素,广泛存在于自然界的植物中,人体内各组织器官也有较多分布。由于番茄红素没有维生素A的生物活性,所以其作用在相当长的时期内并未引起人们足够的重视。但近几年的研究发现,番茄红素有比其他类胡萝卜素更好的生物活性,并且是防病治病的重要功能因子,已成为目前国际上功能食品成分研究的一个热点。研究发现,番茄红素具有抗氧化、延缓衰老、抑制肿瘤、预防心血管疾病、提高人体免疫力、延缓骨质疏松、抗辐射等作用,是一种很有发展前途的新型功能性天然色素。 番茄红素已被联合国粮农组织(FAO)、食品添加剂委员会(JECFA)和世界卫生组织(WHO)认定为 A 类营养素,并被 50 多个国家和地区作为具有营养与着色双重作用的食品添加剂,广泛用于食品、保健品和化妆品等行业。目前,番茄红素健康相关产品的开发已成为国际上功能性食品和新药研究的一个热点,并被誉为“21 世纪的保健品新宠”。 一、番茄红素的国内外研究历史 1、国外对番茄红素的研究现状 番茄红素最早由Hartsen 在 1873 年从莓果中分离发现,为结晶性深红色色素。1989年,Masic发现番茄红素在所有类胡萝卜素中对单线态氧的淬灭速度最高;1991年,Campbell发现肝癌患者的肝脏中番茄红素含量较低;1994年,Franceschi发现消化道癌的发生与番茄红素的摄入有关。之后,与番茄红素有关的报道越来越多,内容涉及番茄红素的吸收、运输及新陈代谢的动力学;番茄红素与癌症、心脏病及其他多种疾病的关系;番茄红素的提取、测定及番茄产品的开发研究等。 2、国内对番茄红素的研究现状 对番茄红素的研究在2000年以前鲜有报道,近几年骤然升温,出现了大量综述类文章,内容包括:番茄红素的性质和提取方法;番茄红素及其研究进展;番茄红素的保健功能的研究现状;番茄红素生理活性的研究进展;番茄红素及其生产应用研究;番茄红素的生产工艺研究进展;番茄红素分离与分析的研究进展等。近10年,有关番茄红素的提取、制剂工艺、保健功能、药理作用及安全性的研究非常活跃,仅在中国申请的有关番茄红素的国内外专利就多达几十份。

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