炎炎夏日，酷暑難耐，番茄成了夏日餐桌上的一道美味菜肴，西瓜也成了大汗淋漓后的解暑寵兒，聽說，夏日和番茄西瓜最配哦！番茄和西瓜組織中富含的番茄紅素使其呈現(xiàn)出艷麗的紅色，在這個大補(bǔ)番茄紅素的季節(jié)，就讓我們來談一談這個"植物黃金"-番茄紅素的作用。
什么是番茄紅素
番茄紅素是存在于番茄、粉色葡萄柚、西瓜等水果中的一種天然色素，屬于類胡蘿卜素，是由11個共軛雙鍵和2個非共軛雙鍵組成高不飽結(jié)構(gòu)，理論上存在1056個順-反異構(gòu)體，其中5-順式異構(gòu)體最穩(wěn)定。番茄紅素大多為紅色，但并非所有的紅色食物都含有番茄紅素。
番茄紅素攝入多來自于番茄和番茄類制品，如番茄醬、番茄汁等。因為番茄紅素對熱穩(wěn)定，熱加工處理不僅能破壞細(xì)胞膜，使番茄紅素從組織中釋放出來，而且能使其失水濃縮，所以加工制品中的番茄紅素量遠(yuǎn)高于新鮮番茄，如100g番茄醬中含有番茄紅素9.9-13.4mg，而100g新鮮番茄中的含量僅為0.88-7.74mg。
番茄紅素結(jié)構(gòu)中的長鏈共軛雙鍵使其具有非常強(qiáng)的抗氧化活性，其抗氧化作用是β-胡蘿卜素的2倍，α-生育酚的10倍。番茄紅素是所有類胡蘿卜素中最有效的單線態(tài)氧猝滅劑，它可與氧自由基發(fā)生反應(yīng)，通過激發(fā)單線態(tài)氧轉(zhuǎn)移到類胡蘿卜分子上形成三重激發(fā)態(tài)的類胡蘿卜素，使過量的能量作為熱量消散，從而猝滅有害的單線態(tài)氧，阻止單線態(tài)氧對人體的侵害。
番茄紅素的體內(nèi)過程
人體攝入的番茄紅素在小腸被吸收，因為番茄紅素是脂溶性化合物，所以脂肪可增加其吸收，且順式比全反式異構(gòu)體更容易被吸收，而加工過程可以將全反式的番茄紅素轉(zhuǎn)化為順式結(jié)構(gòu)；此外，年齡、性別、激素狀態(tài)、吸煙、飲酒、飲食組成等因素也會影響番茄紅素的吸收，如吸煙、飲酒、食物中的其他類胡蘿卜素或膽固醇、益生菌都會減少番茄紅素的體內(nèi)吸收。
吸收后的番茄紅素通過低密度脂蛋白和非常低密度脂蛋白進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)，通過循環(huán)系統(tǒng)分布，并優(yōu)先累積在睪丸，睪丸中的濃度是其他器官組織的10倍。人體不同器官中的番茄紅素分布量相差很大，在睪丸、腎上腺、肝 臟、前列腺和脂肪組織中番茄紅素的濃度，而在腎 臟，卵巢、肺中濃度很低。
番茄紅素可能在體內(nèi)發(fā)生酶切或化學(xué)裂解后產(chǎn)生代謝產(chǎn)物，但目前缺乏番茄紅素體內(nèi)代謝過程的研究，有研究從人血漿中鑒定出一系列番茄紅素的的氧化代謝產(chǎn)物，但這些代謝產(chǎn)物是否為酶切或裂解產(chǎn)生尚無得知，且無法判斷這些代謝物是否具有類似的生物活性。
番茄紅素的生物活性
流行病學(xué)研究表明，番茄紅素能減少癌癥和心血管等慢性疾病的風(fēng)險，同時在氧化應(yīng)激引起的特發(fā)性男性不育癥治療中也發(fā)揮了重要作用，此外，在紫外線曬傷、骨質(zhì)疏松癥等方面也有一定的保護(hù)作用。
癌癥
流行病學(xué)研究表明多吃番茄和番茄相關(guān)產(chǎn)品能降低癌癥的發(fā)病率，特別是前列腺癌、肺癌和胃癌；同時，番茄紅素已在小鼠模型中顯示出抗乳腺、肝 臟、皮膚和肺癌的作用。
活性氧（ROS）的過度產(chǎn)生和炎癥是癌癥的重要誘因，番茄紅素的強(qiáng)抗氧化活性能誘導(dǎo)細(xì)胞間的通訊并起到生長控制作用，同時番茄紅素還可阻止由于吸煙引起的促炎性細(xì)胞因子白細(xì)胞介素（IL）-8的產(chǎn)生，起到抗腫瘤的目的。
除抗氧化活性外，另有研究表明，番茄紅素可以阻止癌細(xì)胞中胰島素樣生長因子-1（IGF-1）的有絲分裂，顯著降低IGF-1刺激胰島素受體底物-1的酪氨酸磷酸化和激活因子1（AP-1）轉(zhuǎn)錄作用，降低癌細(xì)胞中IGF-1刺激的細(xì)胞周期進(jìn)程，誘導(dǎo)G1期和S期發(fā)展的延遲；同時，番茄紅素還可以通過作用于血管內(nèi)皮生長因子和人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞來抑制腫瘤中血管生成導(dǎo)致癌細(xì)胞的凋亡。
在番茄紅素相關(guān)的癌癥研究中，研究最多為前列腺癌。GioVannucci等人收集了1986年、1990年和1994年衛(wèi)生保健人員健康隨訪中，47365位男性的食物攝取頻率問卷進(jìn)行前瞻性研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)每周攝入番茄醬≥2次的男性相對于每周攝入番茄醬≤1次的男性前列腺癌風(fēng)險顯著降低[相對風(fēng)險(RR)=0.77]。在另一項采用前列腺特異性抗原（PSA）水平確定前列腺癌風(fēng)險的研究中，32名前列腺癌患者在前列腺根治切除術(shù)前每天服用番茄紅素30mg，連續(xù)服用3周后測定血清中的PSA水平，結(jié)果表明PSA水平降低20%（p<0.001）。
心血管疾病
番茄紅素可以通過抑制膽固醇合成、抑制膽固醇生成的重要限速酶羥基-甲基戊二酰輔酶A還原酶的活性、增加低密度脂蛋白降解來降低膽固醇水平，從而減輕心血管疾病的發(fā)生。
一些臨床試驗已為番茄紅素和心血管疾病的關(guān)系提供了支持性數(shù)據(jù)。Shen等人開展的一項臨床試驗，24名受試者每天服用番茄紅素40mg，持續(xù)6周后，甘油三酯水平和低密度脂蛋白水平顯著降低，高密度脂蛋白水平升高。
特發(fā)性男性不育癥
多項氧化應(yīng)激與特發(fā)性男性不育的關(guān)系研究顯示，不育癥患者體內(nèi)會產(chǎn)生更多的活性氧（ROS），導(dǎo)致氧化應(yīng)激反應(yīng)。由于精子細(xì)胞膜富含不飽和的脂肪酸，多電子的非共軛雙鍵結(jié)構(gòu)使其更容易受到自由基的氧化損傷，引起精子細(xì)胞膜的流動性被破壞；同時，ROS能直接攻擊基因堿基（特別是鳥嘌呤）或磷酸二酯骨架，使DNA分子出現(xiàn)異常，導(dǎo)致精子細(xì)胞發(fā)生凋亡，精子數(shù)量降低而導(dǎo)致男性不育。
睪丸中含有較高濃度的番茄紅素，因此可能在精子生成過程中作為抗氧化劑與精子中的自由基進(jìn)行中和，阻斷傳播鏈反應(yīng)，降低氧化應(yīng)激，從而阻止ROS對精子膜脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和DNA的氧化損傷。
已有1000多項研究表明番茄紅素有助于緩解男性不育癥。其中一項研究顯示，患者每天服用2mg番茄紅素或8mg番茄紅素，3個月后精子活力分別提高了53%和54%。多項人體試驗表明，每日添加4-8mg番茄紅素補(bǔ)充劑，連續(xù)使用3-12個月可治療男性不育癥。這就意味著每日攝入大約150g未加工的番茄或80g西瓜就能滿足這一劑量，但準(zhǔn)確的治療劑量還須對人類進(jìn)行更多的研究和臨床試驗。
其他疾病
研究表明，番茄紅素對紫外線誘導(dǎo)的曬傷有保護(hù)和緩解作用。健康人每天用橄欖油服用40g番茄醬(約相當(dāng)于16mg番茄紅素)10周后，用太陽模擬器進(jìn)行照射，與單獨(dú)食用橄欖油的受試者相比，皮膚色調(diào)a值（發(fā)紅度）降低了40%，與沒有服用番茄醬前相比，a值減低了32%。近期的動物研究也表明，每天在雄性小鼠的飲食中摻雜10%的番茄粉，持續(xù)35周，之后接受紫外線照射，相比沒有番茄粉添加的對照組小鼠，實驗組小鼠患皮膚癌的概率降低了50%。
此外，已有試驗證明高劑量番茄紅素對大鼠骨骼系統(tǒng)的有利影響，包括由雌激素缺乏引起的骨質(zhì)疏松癥，但其有效性尚未在人體研究中得到證實。
目前關(guān)于番茄紅素研究的局限
前期關(guān)于番茄紅素的活性研究主要集中在流行病學(xué)和短期前瞻性研究中觀察到的疾病風(fēng)險減少，且有的來源于整個番茄，有的來源于單獨(dú)番茄紅素，因此番茄紅素各個活性涉及的作用機(jī)制尚不明確；同時，番茄紅素的代謝途徑及自身代謝是否具有活性尚無得知，且因為尚未被證實是必須的膳食成分，每天攝入量也沒有官方推薦，目前主要作為保健品被市場開發(fā)和利用。
FDA目前認(rèn)為"沒有可靠的證據(jù)支持番茄紅素攝入與降低前列腺癌，肺癌，結(jié)腸直腸癌，胃癌，乳腺癌，卵巢癌，子宮內(nèi)膜癌或胰 腺癌的風(fēng)險之間的聯(lián)系"，所以我們期待后續(xù)的能在細(xì)胞水平、動物和人體中開展更深入的研究，讓番茄紅素能真正造福人類。
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