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0 7 9 番茄红素的研究进展王 岩 周义新（沈阳军区联勤部军事医学研究所，辽宁沈阳 1 1 0 0 3 1）摘要：本文就番茄红素具有的抗氧化、抑制突变、降低核酸损伤和预防癌症等研究进展作一综述，并介绍了它的吸收、分布及生物利用度的研究现状。关键词：番茄红素；抗氧化；生物效应；药代动力学中图分类号：Q5 6 2 文献标识码：A 文章编号：1 0 0 1-1 2 2 6（2 0 0 0）0 4-0 1 9 7-0 7 9审校者：谭述军收稿日期：1 9 9 9-1 2-2 9；修回日期：2 0 0 0-0 5-1 0 番茄红素是成熟番茄的主要色素，是一种类胡萝卜素，其化学结构与多数类胡萝卜素共同的是均由两个2 0碳原子尾尾相连的四萜类结构，不同的是多种类胡萝卜素是尾部呈单环或双环的化合物，而番茄红素是一个非环的、含有1 1个共轭双键的线性全反式结构，且仅由碳和氢原素组成，因而不具维生素 A 的活性。但由于它具有抗氧化、抑制突变、降低核酸损伤、预防衰老和预防癌症等多种功能而日益受到营养学家和科学工作者的重视 1。近年来国内也有人对番茄红素的提取和稳定性进行了研究 2，3，现将国内外的有关进展综述如下。1 抗氧化作用番茄红素和多数类胡萝卜素一样，是有效的抗氧化剂，能淬灭单线态氧和捕捉过氧化自由基 4，番茄红素通过物理和化学方式淬灭单线态氧，且以物理淬灭为主（9 9）。首先将单线态氧的激发能转移到番茄红素上，产生一个基态的氧和激发态的番茄红素，然后激发态的番茄红素通过转动和振动将能量释放到周围溶剂中，产生一个基态的番茄红素和热能。在物理淬灭过程中，番茄红素保持完整，因此它又可以进入新一轮淬灭单线态氧的循环，在天然类胡萝卜素中番茄红素淬灭单线态氧的活性最强 5。化学淬灭单线态氧仅占极少部分，不足0 0 5，但却具有重要意义，因为它导致类胡萝卜素的最后分解。当血浆中含有水溶性单线态氧生成剂时，耗尽的是水溶性的抗氧化剂，而疏水性抗氧化剂番茄红素、-胡萝卜素、-胡萝卜素和-生育酚则保持不变 6，表明类胡萝卜素可通过淬灭单线态氧预防脂质过氧化。Klebanov 等 7用不同的氧化模型比较了番茄红素等类胡萝卜素的抗氧化性质。在2 5 mmolL 的硫酸亚铁和2 0 0 mmolL 抗坏血酸盐存在的条件下，番茄红素、-胡萝卜素、-生育酚可抑制能与2-硫代巴比妥酸（TBARS）反应的脂质过氧化产物在卵黄脂质体上的蓄积，而且呈剂量依赖关系，其半抑制浓度分别是8 0、1 3 0和3 0 mmolL。在 3 2 5mgL 血卟啉衍生物存在下，用 He-Ne 激光（6 3 2 8 nm，1 0 5 Jcm2）照射脂质体，番茄红素、-生育酚和二氢槲皮素能抑制 TBARS的蓄积，其半抑制浓度几乎相等，都为1 1 0 5mmolL。作者进一步证实番茄红素抗脂质过氧化作用的机制是它与自由基反应的结果。用荧光化学发光的方法（PCL）还证实番茄红素能增加荧光化学发光的周期，降低发光幅度，表明该系统中存在抗自由基活性和类似 SOD 的活性。1 9 7国外医学卫生学分册 2 0 0 0年 第2 7卷 第4期2 番茄红素的生物学作用番茄红素对培养的肿瘤细胞有明显的抗增殖作用。Levy 等 8应用胸腺嘧啶掺入法测定表明：在肿瘤细胞培养实验中，番茄红素能明显抑制子宫内膜癌、乳腺癌和肺癌细胞的增殖，其抗增殖活性比-胡萝卜素、-胡萝卜素还强，半抑制浓度为1 2 molL。Pastori等 9报告了番茄红素单独或与其他抗氧化剂伍用对两种不同的前列腺癌细胞系 DU-1 4 5和 PC-3的作用，结果单独应用番茄红素当浓度达5 0 molL 或更高时都没有抑制作用，然而与5 0 molL 的-生育酚伍用时，其浓度为1 molL 或更低时，即能对前列腺癌细胞的增殖产生显著的抑制作用，其抑制率大于8 0，说明番茄红素与-生育酚具有很好的协同作用。Pool-Zobel 等 1 0发现饮用番茄汁、胡萝卜汁能使内源性淋巴细胞 DNA链断裂显著减少。Carpenter 等 1 1报告番茄红素能抑制培养的人主动脉平滑肌细胞DNA 合成，而且在测试的类胡萝卜素中作用是最强的。番茄红素在某些肿瘤动物模型中也显示有一定的抗肿瘤效果。Astorg 等 1 2报告，番茄红素能使由二乙基亚硝胺诱导，随后用2-氨基芴处理的部分肝切除的大鼠肝脏肿瘤病灶的体积缩小，而其他的类胡萝卜素没有这种作用。Kim 等 1 3报告番茄红素成功地预防了二乙基亚硝胺、甲基亚硝脲和二甲肼对小鼠肿瘤的诱导作用。据Sharom 等 1 4报道，服用含5番茄红素的番茄酱显著地降低了7，1 2-二甲基苯并芴酮诱导的大鼠乳腺癌的发生数量，同时使肿瘤的体积缩小，而-胡萝卜素则无此效果。番茄红素防治肿瘤的资料主要来自流行病学研究。Giovanucei 1 5比较了英语国家和地区的有关番茄、番茄制品和番茄红素与癌症流行病学相关的研究报告7 2份，其中5 7份报告表明：番茄摄入或血液中番茄红素水平与某些肿瘤之间呈负相关，其中3 5份报告的负相关具有统计学显著性。番茄消费高的人群发生肿瘤的相对危险度（RR）较低。番茄红素预防前列腺癌、肺癌和胃癌发生的证据最充分，其次对预防胰腺癌、结肠癌、直肠癌、食管癌、口腔癌、乳腺癌和子宫颈癌也是有益的。美国肿瘤研究学会年会的一项临床试验报告 1 6表明补充番茄红素在前列腺癌的治疗中可能起决定性的作用，使影响前列腺癌病人生存的 5项不同因素均得到改善。Barbara Ann Karmanos 癌症研究所开展了一项前瞻性 随机双盲研究，2 1例前列腺癌手术病人于术前给予番茄红素胶囊1 5 mg，每天2次，3周后有1 4例癌体局限在包膜内，而对照组1 1例只有3例局限在包膜内，服用组癌细胞的侵袭性较小，前列腺癌特异性抗原（PSA）水平降低，肿瘤体积缩小，前列腺上皮内肿瘤形成水平降低。番茄红素的细胞水平研究和动物肿瘤模型及人群流行病学的资料表明，番茄红素肯定有益于人类的健康，特别是对心血管病、肿瘤和衰老的防治起着积极的作用。3 番茄红素的吸收、分布和生物利用度为了解机体对番茄红素的最大耐受剂量及摄取、吸收和组织分布，Zhao 等 1 7用 F-3 4 4雄性和雌性大鼠进行了番茄红素吸收和组织分布实验。5 0日龄大鼠，分为6组，每组1 0只，对照组2 0只，饲养于代谢笼内，连续喂含不同剂量（0 0 9 2 3 mmolkg）番茄红素的混合饲料1 0周。结果发现吸收的番茄红素主要储存在肝脏中，每克肝组织（湿重）中可达4 2 1 2 0 g，并具明显的剂量依赖关系，而其它组织中含量较低，如前列腺4 79 4 ngg、肺 1 3 42 2 7 ngg、乳 腺 1 7 43 0 9 ngg、血清1 6 0 2 8 5 ngg，且与服用剂量无明显的线性关系，雌性和雄性也无明显的性别差异。实验还表明番茄红素在饲料中是稳定的，在4至少可保存两周。动物机体对番茄红素有良好的耐受性，按体重计算，高剂量组番茄红素相当人正常食用量的3 5 0倍。1 9 8国外医学卫生学分册 2 0 0 0年 第2 7卷 第4期按体表面积计算，大鼠摄入量约为人平均消费量的3 5倍时未出现可见的不良反应，体重增长正常。这一结果为用大鼠进行番茄红素的防癌实验提供了重要参数。对人体而言，很多因素影响番茄红素的吸收 1 8。番茄红素是脂溶性的，其吸收可分为4步：食物基质的消化、形成固定的磷脂微团、被小肠粘膜细胞摄取以及经淋巴系统转运。每一步脂肪都是必需的，因此食物基质的组成、颗粒大小和是否热处理及消化酶、胆酸等都影响到番茄红素的吸收。番茄红素是人血浆中主要的类胡萝卜素，美国人体内番茄红素大约占血浆总类胡萝卜素的4 0，而在亚洲人中则少于1 0 1 9。番茄红素也是人体不同组织中的一种主要类胡萝卜素，在睾丸和肾上腺中占优势，肝、脂肪组织、前列腺、肾和卵巢中也相当高 2 0，这表明它能从血浆脂蛋白中有效地转移到组织中。一般认为血浆中类胡萝卜素的浓度直接反映了富含类胡萝卜素的食物的摄入量，但血浆中番茄红素的浓度与直接摄入的关系较为复杂。为检验这个问题，Yeum 2 1让健康男女志愿者每日食 用 高 类 胡 萝 卜 素 食 物（1 6 mgd、含3 3 mg 番茄红素），两周后血浆番茄红素显著增加，表明在增加番茄红素摄入后，短时间就可增加血浆番茄红素的浓度。Forman 2 2报告摄入番茄红素7天，摄取量与血浆番茄红素浓度间存在明显正相关。Paetau 等 2 3用1 5名健康志愿者研究了番茄汁、番茄树脂胶囊和番茄素丸（含番茄红素7 0 7 5 mg）中的番茄红素的生物利用度。实验为随机和交叉设计，志愿者分别食用3种番茄制剂和安慰剂，连续4周。食用番茄汁、番茄树脂胶囊、番茄素丸者血浆番茄红素明显增高，其平均值分别达到0 2 40 0 7、0 2 3 0 0 5和0 2 4 0 1 0 6 molL，3组间无明显差别，但和安慰剂组比差别显著。Bitsch 2 4比较了不同基质的低剂量番茄红素（5 mgd）的生物利用度。作者将2 2名成年妇女随机分成3组，前两周使类胡萝素的摄入降至最低，第3周开始3组分别服含番茄红素5 mg 的番茄、番茄汁和番茄树脂胶囊。在实验的6周中参加者连续降低其它食品中类胡罗卜素的摄取，第2周末发现各组血浆番茄红素均在0 2 0 3 molL，比基础值降低5 0，其他类胡萝卜素如-胡萝卜素和-隐黄素也显著降低。当实验结束时，检测血浆番茄红素浓度，结果除食用番茄组浓度未改变外，另两组均显著升高。这一结果表明，番茄红素的生物利用度显著地依赖于食物的基质，肠道对番茄树脂和番茄汁中的番茄红素比生番茄更易吸收。Mayne 等 2 5通过测定1 1 1位志愿者血浆番茄红素、胆固醇和甘油三酯的含量，并与这些人的居住地区、收入高低、消费水平、性别、婚否、是否吸烟以及番茄红素的消费情况进行了变异性分析。结果发现血浆胆固醇、番茄红素的摄入量及番茄红素所处的基质状态是决定人血浆番茄红素浓度的决定因素，而其他因素影响较小。Brady 等 2 6报道吸烟、饮酒和性别对番茄红素的生物利用度均无影响。4 结语番茄红素是主要的类胡萝卜素之一，具有独特的结构、化学特征、较强的抗氧化、抗增殖和抗肿瘤等多种生物活性。流行病学研究证实它能预防心血管疾病、前列腺癌、胰腺癌和胃癌。番茄红素在机体中的吸收、分布、排泄、代谢和生物利用度的资料还不充分，还需进行大量实验研究，特别需要多中心、双盲法大规模的人体干预试验，但可以肯定多吃富含番茄红素的番茄和番茄制品对人类的健康是有益的。参考文献 1 Weisburger JH Proc Soc Exp Biol Med，1 9 9 8，2 1 8：9 3-9 4 2 孙庆杰等 食品工业与发酵，1 9 9 8，2 4（1）：3-6 3 孙 庆杰等 食品工业与发酵，1 9 9 8，2 4（2）：4 7-4 9 4 Sies H et al Am J Clin Nutr，1 9 9 6，6 2：1 3 1 5 s-1 3 2 1 s1 9 9国外医学卫生学分册 2 0 0 0年 第2 7卷 第4期 5 Mascio D et al Arch Biochem Biophys，1 9 8 9，2 7 4：5 3 2-5 3 8 6 Wanger JR et al J Biol Chem，1 9 9 3，2 6 8：1 8 5 0 2-1 8 5 0 6 7 Klebanov GI et al Membr Cell Biol，1 9 9 8，1 2（2）：2 8 7-3 0 0 8 Lery J et al Nutr Cancer，1 9 9 5，2 4：2 5 7-2 6 6 9 Pastori 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