番茄紅素的研究進(jìn)展及應(yīng)用

◎祁樂樂，高 巖

（山西工商學(xué)院,山西 太原 030006）

番茄紅素的研究進(jìn)展及應(yīng)用

◎祁樂樂，高 巖

（山西工商學(xué)院,山西 太原 030006）

番茄紅素是成熟番茄主要含有的色素,具有清除活性氧自由基、防癌抗癌等多種生理功能,廣泛存在于自然界的植物中,并被廣泛應(yīng)用于食品、工業(yè)等領(lǐng)域?；诖?介紹番茄紅素的研究歷史、理化性質(zhì)、制備方法及保健功能,并展望番茄紅素的應(yīng)用前景。

番茄紅素；理化性質(zhì)；制備方法；保健功效

番茄紅素又可以稱為茄紅素，是成熟番茄主要含有的色素，是大自然600多種類胡蘿卜素中的一種。廣泛存在于自然界的植物中，如西瓜、南瓜、李子、柿子等的果實(shí)，胡蘿卜的根莖，在成熟的紅色果實(shí)中含量較高，其中含量最高的是番茄，高達(dá)3～14m g/100g，且成熟度越高，番茄紅素含量越高[1]。在人體各組織器官中也有廣泛分布，但人體自身不能合成番茄紅素，需通過膳食額外加以補(bǔ)充。番茄紅素有比其他類胡蘿卜素更好的生物活性，如清除活性氧自由基、防癌抗癌等多種生理功能，是預(yù)防治療疾病的重要功能因子，現(xiàn)已成為國際上功能食品研究的熱點(diǎn)。

1 番茄紅素的研究歷史

國際上對番茄紅素的研究可以追溯到很久以前，早在1873年，Hartsen就成功分離得到深紅色的番茄紅素結(jié)晶態(tài)；到了1903年，Schunde通過實(shí)驗(yàn)證明了番茄中的色素吸收光譜并不同于胡蘿卜素，故將這種紅色素命名為Lycopene；1910-1932年，分別得出其分子式及化學(xué)結(jié)構(gòu)式[2]；1959年，美國醫(yī)學(xué)家首次報(bào)道番茄紅素具有抗癌效果；1989年，美國通過動物實(shí)驗(yàn)證明番茄紅素可抑制小鼠體內(nèi)二乙基亞硝胺的生成，從而降低肺癌的發(fā)病率。1992年，美國科學(xué)家實(shí)驗(yàn)證明番茄紅素與胰腺癌等存在負(fù)相關(guān)。1997年，美國癌癥協(xié)會將番茄紅素列為抗癌食品目錄，充分肯定了其在抗癌領(lǐng)域的價(jià)值和作用。國內(nèi)對番茄紅素的研究在2000年以后大量涌現(xiàn)，主要是針對其性質(zhì)、提取方法、保健功能、生理活性的研究。而涉及番茄紅素的應(yīng)用研究則較少，表明我國對番茄紅素的研究還有很多欠缺。

2 番茄紅素的理化性質(zhì)

番茄紅素的相對分子質(zhì)量為536.85，分子式為C40H56，熔點(diǎn)為172～175℃，是一種脂溶性的碳?xì)浠衔铮肿雍?1個(gè)共軛雙鍵和2個(gè)非共軛雙鍵，由于沒有β-芷香酮環(huán)結(jié)構(gòu)，所以不表現(xiàn)維生素A的生理活性，對氧化反應(yīng)敏感，日光照射12h，番茄紅素基本上損失殆盡。易溶于氯仿和苯，可溶于乙醚、丙酮等，難溶于甲醇、乙醇，不溶于水。

3 番茄紅素的提取制備方法

3.1 有機(jī)溶劑浸提法

番茄紅素的常規(guī)提取主要是指利用有機(jī)溶劑浸提。工藝流程為：將番茄表皮干燥后，有機(jī)溶劑提取，濾渣經(jīng)過濾后用有機(jī)溶劑繼續(xù)進(jìn)行浸提，所得濾液濃縮后為粗品，精制即得番茄紅素。但番茄皮渣中的含水量較高，使用疏水性溶劑提取時(shí)不易滲透到物料內(nèi)部，可以添加O/W型乳化劑，增加其萃取界面面積。為避免脂肪酸甘油酯、游離脂肪酸等非水溶性成分影響產(chǎn)品純度及阻礙番茄紅素的釋放，可使用皂化反應(yīng)，除去脂肪酸甘油酯和游離脂肪酸，最終番茄紅素以晶體析出[3]。

3.2 超臨界萃取法

日本曾有專利報(bào)道，可用超臨界流體萃取法來精制番茄紅素。工藝流程為：將番茄紅素粗產(chǎn)品與正己烷按1∶2體積比混合，形成均質(zhì)混合體；放入萃取罐，番茄紅素可溶解至正己烷；在35～50℃，300k g/c m流量下與超臨界C O2接觸；最后用減壓法進(jìn)行精制回收，精制品含量可達(dá)到13.7%。且精制品無臭味，在油中著色時(shí)，呈透亮橙色；該品在15℃下靜置一個(gè)月，無異味，無變色現(xiàn)象[4]。

3.3 化學(xué)合成法

在番茄紅素化學(xué)合成方面，由羅氏公司居領(lǐng)先地位，工藝流程為三苯基-氯化磷、2，7-二甲基-2，4，6-辛三烯二醛、甲醇于2-丙醇中發(fā)生W ittin g烯化反應(yīng)，所得番茄紅素高達(dá)65.0%?；瘜W(xué)合成法優(yōu)勢在于成本較低，缺點(diǎn)是對環(huán)境造成污染，且產(chǎn)品活性低，因此產(chǎn)品應(yīng)用范圍受到限制[5]。

3.4 微生物發(fā)酵法

微生物法是制得番茄紅素的另一個(gè)主要來源，主要存在于酒色著色菌、細(xì)著色菌、耶拿硫螺旋菌、纖細(xì)紅環(huán)菌等。目前，生產(chǎn)番茄紅素的微生物包括可以自身合成番茄紅素的革蘭氏陰性菌、三孢布拉氏霉菌和基因工程菌。伴隨轉(zhuǎn)基因技術(shù)的迅猛發(fā)展，基因工程菌生產(chǎn)番茄紅素已成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。

4 番茄紅素的保健功效

4.1 抗癌功效

醫(yī)學(xué)研究證明，人體中的番茄紅素含量與一些癌癥的發(fā)病率均呈負(fù)相關(guān)，特別對前列腺癌的發(fā)病具有很強(qiáng)的抑制作用。番茄紅素的脂溶性可以靶向包裹腫瘤細(xì)胞，阻斷營養(yǎng)源，從而餓死腫瘤細(xì)胞并抑制擴(kuò)散。其抗突變性，可以刺激淋巴細(xì)胞大量釋放腫瘤抑制因子，誘導(dǎo)細(xì)胞間隙調(diào)控生長信號，使癌變組織因失去營養(yǎng)而逐漸萎縮至消失。

4.2 抗衰老功效

國外學(xué)者B ra d y等曾對400例受試者進(jìn)行調(diào)查，調(diào)查表明，衰老與血液中番茄紅素的降低有直接關(guān)系。S n o w d e n等通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，患有老年功能性障礙疾病的患者體內(nèi)番茄紅素的含量比正常人低，提出番茄紅素在預(yù)防老年功能性障礙、提高老人自理能力等方面的作用。

4.3 降脂降糖功效

研究表明，番茄紅素在低密度脂蛋白氧化過程中具有較強(qiáng)的抑制作用，可以預(yù)防冠心病和動脈粥樣硬化的發(fā)生概率。荷蘭學(xué)者通過研究發(fā)現(xiàn)，番茄紅素可以降低血液中的血清膽固醇含量，該實(shí)驗(yàn)選取了66名患有心肌梗塞的患者，提取了他們的血液進(jìn)行化驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)這些患者身體內(nèi)的番茄紅素含量明顯低于正常人群。另外，番茄紅素可擊碎大分子脂質(zhì)，促使其快速進(jìn)行氧化，從而消耗體內(nèi)過多脂肪，清除血管壁脂質(zhì)，改善動脈硬化，降低血脂、血壓、消除肥胖[6]。

5 番茄紅素的應(yīng)用前景

目前，番茄紅素的價(jià)值越來越被世人所熟知，并被廣泛應(yīng)用于食品、工業(yè)等領(lǐng)域。同時(shí)，其作為一種高效抗氧化劑在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域也受到廣泛研究。以色列、日本、俄羅斯等國家以及羅氏、巴斯夫等跨國食品公司在番茄紅素的研究生產(chǎn)中居國際領(lǐng)先水平。近年來，我國番茄紅素的產(chǎn)銷有了較大發(fā)展，近年來我國番茄產(chǎn)量不斷增加，我國新疆、內(nèi)蒙古等地區(qū)也是世界三大番茄產(chǎn)地之一，為番茄紅素的生產(chǎn)和加工奠定了基礎(chǔ)。

番茄紅素是一種極有研究前景的功能性天然色素，可以預(yù)見，隨著對番茄紅素藥理價(jià)值研究的不斷深入，以及基因工程技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，番茄紅素的開發(fā)和利用必然有著廣闊的前景。

[1]劉遠(yuǎn)鵬.健康食品配料—番茄紅素的性質(zhì)及應(yīng)用[J].中國食品添加劑，2005（2）：104-106.

[2]傅喆暾，袁杰，黃雄偉，等.番茄紅素研究概況及應(yīng)用前景[J].現(xiàn)代中藥研究與實(shí)踐，2007（1）：58-61.

[3]劉耀北.一種從番茄中提取番茄紅素的方法[P]. C N 1530401A，2004-09-22.

[4]孫新虎，李偉.超臨界流體萃取技術(shù)在番茄紅素提取中的應(yīng)用[J].中國食品添加劑，2003（1）：69-72.

[5]李偉.番茄紅素的純化、性質(zhì)研究及微膠囊化[D].無錫：江南大學(xué)，2003.

[6]徐艷鋼，喻宜洋.番茄紅素生物學(xué)功能研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代預(yù)防醫(yī)學(xué)，2004（5）：725-727.

Application and Research Progress of Lycopene

Qi Lele, Gao Yan
（Shanxi Technology and Business College, Shanxi Taiyuan 030006, China）

Lycopene is the main pigment containing ripe tomato, which has many physiological functions,such as elimination of reactive oxygen，prevention of cancer.It widely exists in the nature of the plants, and is widely used in food, industrial and other fields. Based on this, this paper introduced the research history, physical and chemical properties, preparation methods and health functions of lycopene, and prospected the application of lycopene

Lycopene; Physicochemical properties;Preparation methods; Health effect

Q946

祁樂樂（1985-），女，漢族，山西大同人，碩士，助教，主要研究方向：食品質(zhì)量與安全。