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0 6 2 番茄红素对人体健康的潜在作用徐 伟 刁复强编译 伊 冰审校 番茄红素是一种类胡萝卜素，是一种天然色素。番茄红素属于烃类类胡萝卜素，含有1 1个共轭双键及2个非共轭碳-碳双键，但是由于它没有-胡萝卜素那样的-芷香酮环结构，所以不具有维生素 A 原活性。番茄红素在植物界的分布范围很窄，主要存在于番茄、西瓜、葡萄柚、木瓜等食物中，番茄酱中的浓度最高。番茄红素是亲脂性的，因此经过植物油烹炒的番茄或番茄酱也最容易消化吸收，使机体组织中的番茄红素达到最佳水平。例如，摄入用植物油加热的番茄汁会使血清番茄红素浓度增加2 3倍。番茄红素具有多种生物学作用，如猝灭单线氧和清除自由基，诱导细胞间隙连接通讯，调控肿瘤细胞增殖等。流行病学调查结果表明，番茄红素具有防病抗癌作用。1 番茄红素与癌危险尚无补充番茄红素防癌的人群干预试验。现有的知识是建立在膳食番茄红素摄入量或血浆番茄红素浓度与癌症危险关系的调查结果基础上。Colditz 等（1 9 8 5）的美国老年人流行病学研究表明，高番茄摄入与各部位癌症死亡率明显下降5 0 有关。消化道癌有一项很早涉及含番茄红素食物的病例-对照研究，研究了伊朗男子的膳食摄入情况及生活方式因素与食管癌的关系，发现每周至少吃一次番茄者患食管癌的危险明显下降4 0（P 0 0 0 1）。在意大利胃癌低发地区与高发地区开展了一项病例-对照研究，结果发现高番茄消费人群的胃癌危险显著下降（P 0.0 0 1）。经对膳食摄入情况进行对比，确定高盐和酒精消费是胃癌的危险因素，而高水果蔬菜消费，尤其是高番茄消费显然具有保护作用。对日本4个不同的胃癌发病率地区进行了一项横断面研究，观察了随机选择人群样本的与胃癌死亡率有关的可能生活方式因素，最后确定尿中的盐量是一很强的危险因素；测定了血浆中的维生素 A、维生素 C、维生素 E、-胡萝卜素和番茄红素，发现只有血浆番茄红素与胃癌呈显著负相关。意大利的一系列病例-对照研究观察了以食用番茄的方式摄入大量番茄红素预防消化道癌的作用。病例组包括经组织学确诊的口腔癌、咽癌、食管癌、胃癌、结肠癌和直肠癌病人，对照组是无上述癌症的病人。控制了年龄性别等混杂因素后，发现高番茄红素摄入与上述各部位癌症危险下降相关，尤其是与胃癌、结肠癌和直肠癌呈显著性相关（P 0.0 0 1）。前列腺癌对 1 4 0 0 0名男性 Seventh-day Adven-tists 进行了6年随访研究，发现每周食用5次以上番茄者患前列腺癌的危险明显下降。最近对美国医务人员进行的随访研究分析也证实，摄入大量能提供大量番茄红素的番茄制品与前列腺癌危险呈负相关，与番茄酱摄入呈十分显著负相关，其次为番茄和皮萨饼。与番茄汁无相关，可能是未经加工的番茄汁中的番茄红素的生物利用率太低的缘故。控制了年龄、饮酒吸烟、体质指数和输精管切除等可能混杂因素后仍呈负相关。胰腺癌对献血达1 2年而近期诊断为胰腺癌的患者的冷冻储存血清样品进行了分析，并与配对对照的献血血清样品进行了比较。分析测定了视黄醇、视黄醇结合蛋白、-胡萝卜素、番茄红素、-生育酚和硒，发现病例组与8 11 9 9 8年 第2 5卷 第2期对照组的番茄红素平均血清浓度（SEM）（前者为0 7 0 0 0 7 molL；后者为0.9 3 0.0 6 molL）差别最大。只在男子中发现硒的保护作用。宫颈癌现有资料有限且相互矛盾。Potischman等在两项病例-对照研究中未发现早期宫颈癌与血清番茄红素有关，但比较了宫颈癌各阶段的微量营养素状况发现，随着宫颈癌的严重程度，血清番茄红素、叶黄素和视黄醇浓度稍有下降，这可能是宫颈癌本身引起的。在另一项使用储存血清样品的病例-对照研究中发现宫颈癌与血清总类胡萝卜素（P 0.0 2）、-胡萝卜素（P0.0 1）和-胡萝卜素（P 0.0 2）呈显著负相关，与番茄红素有关，但无统计学意义（P 0.0 8）。相反，一项宫颈上皮内肿瘤（宫颈癌的早期阶段）妇女与健康妇女的病例-对照研究却表明，校正了可能混杂因素后，番茄红素是与宫颈癌呈强负相关的唯一类胡萝卜素，既与番茄红素摄入量呈负相关（P0.0 2），又与血清番茄红素浓度呈负相关（P 0.0 4）。膀胱癌一项血清微量营养素浓度与膀胱癌的前瞻性研究提示，患膀胱癌的危险随血清硒和番茄红素浓度下降而增加。在9 5 可信限番茄红素和硒的这种趋势明显（P0.0 6，P0.0 3）。其它类胡萝卜素与危险下降无关。乳腺癌与肺癌乳腺癌危险因素的病例-对照研究未发现番茄红素的摄入量或血清浓度与乳腺癌危险呈负相关。也未发现肺癌危险与番茄红素的摄入量或血清浓度呈负相关。皮肤癌只有间接的证据表明番茄红素可使皮肤癌危险下降。已知皮肤暴露于紫外线会引起红斑、光老化（photoaging）和皮肤癌危险增加。紫外线是一种光敏剂，可引起单线氧、羟基自由基及其它自由基的产生。如果类胡萝卜素猝灭这些活性氧，那么它们本身就会衰变成基态（ground state）。这样暴露于紫外线后血清或皮肤中的类胡萝卜素浓度下降就提示类胡萝卜参与了防御可能的致癌过程。1 6名健康妇女将一小块皮肤暴露于一定剂量的紫外线，结果与番茄红素的基线浓度和邻近照射部位皮肤中的浓度相比，受照射皮肤中的番茄红素浓度下降，但-胡萝卜素的浓度没有变化。在另一项研究中给1 0名健康者同时补充2 8 mg-胡萝卜素和2 mg 番茄红素1或2个月，结果使紫外线致红斑的最小剂量增高。2 番茄红素与其它疾病人类免疫缺陷病毒（HIV）感染有些研究证明，尽管营养摄入充足，HIV感染病人的微量营养素仍然缺乏，尤其是维生素 A 缺乏更为突出，血清-胡萝卜素也较低。最近有一项有关 HIV 阳性妇女的研究，首次测量了血清番茄红素浓度，HIV 感染妇女与健康对照组在-胡萝卜素和-胡萝卜素方面存在显著差异（分别为 P0 0 0 4和P0 0 0 8），HIV 阳性妇女的血清番茄红素浓度也很低（P0.0 1），尤其是 CD4辅助细胞计数低于4 0 0者。其它微量营养素下降没有这么明显。业已证明，膳食摄入正常的 HIV-1感染儿童在非艾滋病（AIDS）阶段和 AIDS 阶段血清番茄红素、视黄醇和生育酚浓度极低（P0.0 5），-胡萝卜素浓度无明显下降。CD4辅助细胞数量与番茄红素浓度呈显著相关（P 0.0 0 0 1）。对于 HIV 感染病人血清番茄红素浓度下降的临床意义尚需深入研究。心血管疾病内膜中的脂蛋白氧化是动脉粥样硬化的一早期关键事件。除了-生育酚这种已确定的低密度脂蛋白（LDL）氧化抑制剂外，脂蛋白中存在的-胡萝卜素、番茄红素、叶黄素和玉米黄质等类胡萝卜素可能在降低 LDL 氧化方面也发挥作用。但是，Stocker 等的最近研究表明，在正常动脉中未检出番茄红素和8 2国外医学卫生学分册-胡萝卜素，而在动脉粥样硬化斑块中却发现这两种类胡萝卜素（番茄红素和-胡萝卜素的浓度分别为每摩尔游离胆固醇0.0 4 9 0 0 6 5 nmol 和0.0 5 2 0.0 3 8 nmol）。对于这种出乎意料的结果的生物学意义尚不清楚。在抗氧化剂与心肌梗塞关系的研究中，荷兰研究者测定了6 6名非致死性心肌梗塞（MI）男性和5 8名随机选择的对照的皮下脂肪组织中的-胡萝卜素、-胡萝卜素和番茄红素，结果发现病例组与对照组-胡萝卜素和-胡萝卜素的平均浓度差异显著（P 0.0 1），番茄红素差异比较明显（P0.0 6）。校正吸烟和体质指数后，番茄红素最高三分位数组与最低三分位数组的 MI 比数比为0.2 8（9 5 CI 0 1 0 0.8 0；P 趋势 0 0 1）。相反，另一病例-对照研究比较了 MI 患者与对照组的血清类胡萝卜素和生育酚浓度，未发现 MI 与番茄红素呈负相关，只发现血浆-胡萝卜素下降与 MI 危险上升有关联。对于番茄红素在降低冠心病危险方面的作用尚不清楚。研究发现，高胆固醇血症（HCH）患者和未接受降脂治疗的高脂血症（HLP）患者，其血清番茄红素和-胡萝卜素浓度较对照组低，正常对照的平均血清番茄红素浓度为每毫克胆固醇0.6 9 0 2 2 mol，而 HCH 患者的为0.2 2 0.0 5 mol，HLP 患者的为0.1 6 0 0 3 mol。患者组的活性氧明显增高。与年龄相关的视网膜黄斑变性与年龄相关的视网膜黄斑变性（AMD）被认为部分是由于视网膜色素上皮大量同时暴露于光和氧的氧化应激促成的，部分是由于视网膜中对过氧化十分敏感的高浓度多不饱和脂肪酸促成的。对有不同程度 AMD 的病人进行了病例-对照研究，发现只有血清番茄红素浓度与 AMD 危险呈负相关。但血清中的类胡萝卜素浓度一般并不反映黄斑中的浓度。例如，在该研究中形成黄斑色素的叶黄素和玉米黄质在 AMD 病人的血清中并未明显下降。至关重要的问题是这两种类胡萝卜素在视网膜中的浓度是否降低。正常情况下这两种类胡萝卜素在视网膜中的浓度是血清中的数倍，而视网膜中的番茄红素浓度很低。帕金森氏病帕金森氏病是另一种被认为与氧化应激加剧有关的疾病。氧化应激引起黑质中脂质过氧化而产生自由基。对6 1名患者并以其配偶为对照进行了研究，并未发现任何阶段的帕金森氏病与血清番茄红素、-胡萝卜素和-胡萝卜素浓度以及视黄醇-胡萝卜素比有关。如果番茄红素和其它类胡萝卜素具有保护作用，那么大脑中的浓度则起决定性作用，至少脑干活检研究并未检出番茄红素和其它类胡萝卜素。炎性疾病脓毒症患者和囊性纤维化患儿因高度的炎性氧化应激而可能出现普遍抗氧化状态减弱。脓毒症休克病人的血清维生素 A 和维生素 E 大幅下降（P 0.0 0 1），半数病人的血中未检出-胡萝卜素和番茄红素，其余病人的-胡萝卜素和番茄红素也明显下降（P 0.0 0 1）。与正常儿童相比，囊性纤维化患儿血清胆固醇标化番茄红素、-胡萝卜素、叶黄素（P0.0 0 0 1）和-胡萝卜素（P0.0 0 3 6）浓度明显较低，而-生育酚浓度则不然。对一组7 7 9 8岁修女的亲脂性血浆类胡萝卜和-生育酚进行了分析，发现唯有番茄红素与洗浴、行走、穿衣、站立、如厕和吃饭等自理能力呈明显负相关，而心理功能则与番茄红素无关。这些结果有点让人费解。3 结论营养学界和医学界对番茄红素可能是一种有益的类胡萝卜素的认识只是最近6 8年的事。因此现有的动物试验研究和人群流行病学研究的可比性资料尚少。除了具有常见类胡萝卜素特性，番茄红素与其它类胡萝卜素最突出的不同之处是它不具有维生素 A原活性。从理论上讲，番茄红素具有各种类胡萝卜素功能。8 31 9 9 8年 第2 5卷 第2期对于番茄红素在机体内分布的功能意义尚不清楚，但值得注意的是它在睾丸和肾上腺中占有优势，占总类胡萝卜素的6 0 8 0，而且在睾丸中全反式番茄红素的浓度是顺式番茄红素的4 6倍。最近又确定前列腺是另一含有大量番茄红素的器官。是否在这些受激素调节的器官中的高浓度番茄红素与所观察到的番茄红素摄入量和血清浓度与前列腺癌危险呈明显负相关存在什么联系，值得研究。番茄红素的另一特性是男子的血浆浓度较高，而女子的则不然，并且随着年龄增长而下降。番茄红素状况与体质指数无关，并且不受吸烟的影响。饮酒会使肝中番茄红素下降，但并不使血清番茄红素下降，而血清-胡萝卜素浓度则受饮酒的影响。彻底搞清这些相互作用会更好地了解它们的意义。深入研究番茄红素与其它类胡萝卜素的相互作用，对达到微量营养素平衡很重要。现有资料表明，大量摄入-胡萝卜素既不会使血清番茄红素增加，也不会使其下降。观察番茄红素抗癌作用的细胞培养研究太少，还不能提供番茄红素具体特性的资料。但一项利用白细胞系的研究提供了特别值得注意的结果：番茄红素不仅引起细胞生长下降4 0，而且若与视黄酸一起进行细胞培养，还会强化白细胞分化成成熟粒细胞。值得注意的还有，番茄红素对胰岛素样生长因子（IGF-I）引起的若干人类癌细胞系的增生具有很强的抑制作用。在自发性乳腺肿瘤发生率很高的小鼠动物模型中，番茄红素可明显延缓和减少肿瘤生长。在病例-对照研究中未见乳腺癌危险与膳食或血清番茄红素水平呈负相关。这种差异可能是小鼠模型的遗传基础与人类乳腺癌病例的不同造成的。不过，番茄红素引起小鼠促乳素释放减少仍然是值得注意的。若在流行病学研究中使用准确的食物成分数据库，那么番茄红素可能会越来越多地被确定为同其它类胡萝卜素一起与癌危险呈负相关，或者象上述日本的胃癌研究、美国的前列腺癌研究以及胰腺癌研究所观察到的番茄红素是唯一与癌危险呈负相关的类胡萝卜素。研究番茄红素与激素的相互作用也许能提供重要的线索。上述流行病学研究表明番茄红素与宫颈癌、乳腺癌或肺癌没有很明显的联系，这也许说明番茄红素可能在降低癌危险方面具有某些器官特异性作用。不过认识到流行病学资料的局限性是很必要的，作为一种单一营养素，番茄红素不可能在人类癌症预防方面获得很突出的效果。当前已认识到水果蔬菜中有一系列的相互作用和互补因素在降低人类癌症危险中发挥作用。番茄红素可能是其中很有前途的一种因素。HIV 感染病人和炎性疾病患者尽管膳食摄入充足，但其体内番茄红素水平降低，这说明有必要研究番茄红素与免疫系统的相互作用。至于对心血管病的作用，番茄红素不比其它类胡萝卜素更突出。但是降脂治疗和未经降脂治疗的高脂血症病人血清番茄红素和-胡萝卜素浓度均极低，值得注意。今后，在未开展大规模人体试验之前，应慎重评估番茄红素的动力学问题和功能问题。总之，番茄红素可能是一种具有广泛特性的很有前途的类胡萝卜素。参考文献1Gerste HJ Am Coll Nutr，1 9 9 7；1 6（2）：1 0 9-1 2 62Hoffmann I and Weisburger JHCancer Epi-demiol Biomark Prev，1 9 9 7；6（8）：6 4 3-6 4 68 4国外医学卫生学分册