番茄紅素是主要類胡蘿卜素中最有效的活性抗氧化劑,其使用與降低心血管疾病 (CVD) 的風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)。本研究調(diào)查了番茄紅素對(duì)人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞 (HUVECs) 中環(huán)狀菌株誘導(dǎo)的 ET-1 基因表達(dá)的影響,并確定了參與該過程的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑。方法和結(jié)果:在存在或不存在番茄紅素的情況下,培養(yǎng)的 HUVECs 暴露于循環(huán)應(yīng)變 (長(zhǎng)度 20%,1 Hz)。番茄紅素通過減弱 p22(phox) mRNA 表達(dá)和 NAD(P)H 氧化酶活性來(lái)抑制活性氧 (ROS) 的產(chǎn)生,從而抑制菌株誘導(dǎo)的 ET-1 表達(dá)。此外,番茄紅素通過減少 ROS 介導(dǎo)的外痕球信號(hào)調(diào)節(jié)激酶 (ERK) 磷酸化來(lái)抑制菌株誘導(dǎo)的 ET-1 分泌。相反,番茄紅素處理通過激活磷酸肌醇 3-激酶 (PI3K)/Akt 通路,然后誘導(dǎo)核因子紅細(xì)胞 2 相關(guān)因子 2 (Nrf2) 核易位來(lái)增強(qiáng)血紅素加氧酶 1 (HO-1) 基因表達(dá);此外,HO-1 沉默部分抑制了番茄紅素對(duì)菌株誘導(dǎo)的 ET-1 表達(dá)的抑制作用。結(jié)論:總之,我們的研究首次表明,番茄紅素通過抑制 HUVECs 中 ROS 的產(chǎn)生和誘導(dǎo) HO-1 來(lái)抑制周期菌株誘導(dǎo)的 ET-1 基因表達(dá),因此,本研究為可能有助于番茄紅素對(duì)心血管系統(tǒng)有益的分子途徑提供了新的有價(jià)值的見解。
應(yīng)用高功率低頻超聲后評(píng)價(jià)番茄紅素的穩(wěn)定性。方法和結(jié)果:該研究在含有純番茄紅素的溶液上進(jìn)行,以評(píng)估超聲對(duì)番茄紅素和番茄泥的直接影響,以評(píng)估超聲應(yīng)用在食物基質(zhì)中的直接和間接影響。評(píng)估了 55 至 5000 W/L 的功率密度和 23°C(環(huán)境)至 60°C 的溫度范圍。對(duì)純番茄紅素的實(shí)驗(yàn)表明,超聲的應(yīng)用對(duì)番茄紅素沒有任何直接影響。然而,番茄紅素在番茄泥中的保留率降低,表明高濃度的過氧化氫和過氧化物酶的激活導(dǎo)致抗壞血酸還原及其對(duì)番茄紅素的再生作用,對(duì)番茄紅素穩(wěn)定性產(chǎn)生了間接影響。
心血管疾病 (CVD) 是西方社會(huì)的主要死亡原因,占全球死亡人數(shù)的三分之一。與北歐或其他西方國(guó)家相比,地中海地區(qū)的心血管疾病和癌癥死亡率較低,這至少部分歸因于所謂的地中海飲食,其中富含植物衍生的生物活性植物化學(xué)物質(zhì)。因此,確定地中海飲食的活性成分對(duì)于制定適當(dāng)?shù)纳攀持改现陵P(guān)重要。方法和結(jié)果:番茄紅素是一種在番茄中發(fā)現(xiàn)的天然類胡蘿卜素,是地中海飲食的重要組成部分,雖然屬于類胡蘿卜素家族,但沒有維生素 A 原活性,但具有許多其他生化功能,如抗氧化劑清除劑、降血脂劑、促炎和促血栓形成因子的抑制劑,因此可能對(duì) CVD 有益。特別是,本綜述旨在對(duì)文獻(xiàn)(流行病學(xué)研究和干預(yù)試驗(yàn))進(jìn)行系統(tǒng)分析,以便批判性地評(píng)價(jià)番茄紅素(或番茄制品)補(bǔ)充劑與心血管疾病和/或心血管疾病危險(xiǎn)因素進(jìn)展之間的關(guān)聯(lián),并為患者和臨床醫(yī)生準(zhǔn)備提供循證指南。已經(jīng)出現(xiàn)了幾份報(bào)告支持番茄紅素在預(yù)防 CVD 中的作用,主要基于流行病學(xué)研究,顯示番茄紅素和 CVD 之間存在劑量反應(yīng)關(guān)系。干預(yù)試驗(yàn)顯示了一個(gè)不太清晰和更復(fù)雜的情況,其中幾項(xiàng)研究報(bào)告了相互矛盾的結(jié)果。結(jié)論:盡管番茄紅素體內(nèi)代謝、功能和臨床適應(yīng)癥的許多方面仍有待闡明,但補(bǔ)充低劑量番茄紅素已被建議作為對(duì)比和改善 CVD 許多方面的預(yù)防措施。
研究番茄紅素是否能調(diào)節(jié)飲食誘導(dǎo)的肥胖大鼠脂肪組織中的脂聯(lián)素水平以及 SIRT1 和 FoxO1 基因的表達(dá)。方法和結(jié)果:雄性 Wistar 大鼠首先用高熱量飲食 (HD,n = 12) 喂養(yǎng) 6 周,然后隨機(jī)分配這些大鼠接受 HD (n = 6) 或富含番茄紅素的番茄油樹脂 (相當(dāng)于番茄紅素 10 mg/kg 體重 (BW) /天,HD + L,n = 6) 的 HD)通過管飼法再飼養(yǎng) 6 周。分別通過高效液相色譜和免疫測(cè)定分析血漿番茄紅素和脂聯(lián)素水平。采用定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)測(cè)定脂肪組織中脂聯(lián)素、Sirtuin 1 (SIRT1)、叉頭盒 O 1 (FoxO1) 、脂肪酸轉(zhuǎn)位酶/分化簇 36 (FAT/CD36) 和 PPARγ 的信使 RNA (mRNA) 表達(dá)。HD + L 組大鼠血漿中檢測(cè)到番茄紅素,而 HD 組未檢測(cè)到番茄紅素。此外,番茄紅素補(bǔ)充劑上調(diào)了肥胖大鼠脂肪組織中 SIRT1 、 FoxO1 和 FAT/CD36 的 mRNA 表達(dá),但下調(diào)了 PPARγ。結(jié)論:這些數(shù)據(jù)表明,在所用濃度下,番茄紅素?zé)o毒,而且它在脂肪組織中的健康益處可能對(duì)肥胖相關(guān)并發(fā)癥起作用。
腎細(xì)胞癌 (RCC) 是人類最常見的上尿路癌癥,占惡性腎腫瘤的 80-85%。Eker 大鼠代表了一種研究 RCC 的獨(dú)特動(dòng)物模型,因?yàn)檫@些大鼠會(huì)發(fā)展為自發(fā)性腎腫瘤和平滑肌瘤,這可能是由于結(jié)節(jié)性硬化癥 2 (TSC2) 突變導(dǎo)致哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶標(biāo) (mTOR) 通路激活。本研究考察了富含番茄紅素的飲食在 TSC2 突變型 Eker 大鼠模型中 RCC 發(fā)展中的作用。方法和結(jié)果:將 10 周齡雌性 Eker 大鼠 (n=90) 以相等的數(shù)量分配,接受 0 、 100 或 200 mg/kg 番茄紅素作為其日常飲食的一部分。18 個(gè)月后,處死大鼠并切除腎臟。用抗 mTOR 、磷酸化 S6 和 EGFR 的抗體進(jìn)行免疫組織化學(xué)染色,以及蘇木精-伊紅染色對(duì)腫瘤進(jìn)行組織學(xué)檢查。對(duì)單個(gè)腎臟的腫瘤進(jìn)行計(jì)數(shù)和測(cè)量。腫瘤的存在從對(duì)照動(dòng)物的 94% 下降到實(shí)驗(yàn)組的 65%,但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P<0.12)。然而,與未治療的對(duì)照組相比,番茄紅素處理的大鼠腎癌的平均數(shù)量顯著降低 (P<0.008)。在番茄紅素組中,隨著補(bǔ)充番茄紅素從 0 增加到 200,腫瘤數(shù)量減少 (P<0.002),數(shù)量呈線性減少 (P<0.003)。僅喂食基礎(chǔ)飲食的對(duì)照大鼠比喂食番茄紅素補(bǔ)充劑組的大鼠 (12.90 mm 和 11.07 mm) 的腫瘤長(zhǎng)度 (23.98 mm) (P<0.05)。此外<,隨著補(bǔ)充番茄紅素從 0 增加到 200 mg/kg,腫瘤長(zhǎng)度呈線性減少 (P<0.03),腫瘤長(zhǎng)度呈線性減少 (P0.03)。所有腫瘤均顯示抗 mTOR 、 磷酸化 S6 和 EGFR 抗體的強(qiáng)染色。結(jié)論:總之,在易感 TSC2 突變型 Eker 大鼠模型中,膳食補(bǔ)充番茄紅素可減輕腎細(xì)胞癌的發(fā)展。這些結(jié)果表明,番茄紅素可能在預(yù)防 RCC 中發(fā)揮作用。
本研究旨在探討單線態(tài)氧和自由基物種對(duì)類胡蘿卜素異構(gòu)化的影響。方法和結(jié)果:一方面,番茄紅素和 β-胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)品與 1,4-二甲基萘-1,4-內(nèi)過氧化物原位產(chǎn)生單線態(tài)氧。(13Z)-和 (15Z)-β-胡蘿卜素優(yōu)先在低濃度的單線態(tài)氧下產(chǎn)生,而高濃度導(dǎo)致 (9Z)-β-胡蘿卜素的形成。添加不同濃度的番茄紅素導(dǎo)致 β-胡蘿卜素的異構(gòu)化進(jìn)程相同,但導(dǎo)致 (9Z)-β-胡蘿卜素的形成減少并延遲 (all-E)-β-胡蘿卜素的降解。另一方面,β-胡蘿卜素和番茄紅素的異構(gòu)化也是由 ABTS 自由基誘導(dǎo)的。正如文獻(xiàn)中預(yù)期的那樣,觀察到化學(xué)淬滅,特別是番茄紅素,而物理淬滅是β-胡蘿卜素的首選。與單獨(dú)的 β-胡蘿卜素模型相比,β-胡蘿卜素和番茄紅素的混合物導(dǎo)致不同的異構(gòu)化進(jìn)程。只要番茄紅素存在,幾乎沒有觸發(fā) β-胡蘿卜素的異構(gòu)化;之后,開始形成 (13Z)-、(9Z)- 和 (15Z)-β-胡蘿卜素。結(jié)論:總之,番茄紅素在與單線態(tài)氧和自由基反應(yīng)過程中保護(hù) β-胡蘿卜素免受異構(gòu)化。這些發(fā)現(xiàn)可以解釋水果和蔬菜中類胡蘿卜素異構(gòu)體分析的模式,其中含有番茄紅素的樣品顯示出較高的 (all-E)/(9Z)-β-胡蘿卜素比率,在人血漿等體內(nèi)樣品中也是如此
西紅柿中的番茄紅素:受食品加工影響的化學(xué)和物理特性。
方法和結(jié)果:番茄紅素是主要負(fù)責(zé)成熟番茄果實(shí)和番茄制品特征深紅色的色素。它因其生物和物理化學(xué)特性而引起關(guān)注,尤其是與它作為天然抗氧化劑的作用有關(guān)。 雖然它沒有維生素原 A 活性,但番茄紅素確實(shí)表現(xiàn)出物理淬滅速率常數(shù),單線態(tài)氧幾乎是 β-胡蘿卜素的兩倍。這使得它在飲食中的存在引起了相當(dāng)大的興趣。越來(lái)越多的臨床證據(jù)支持番茄紅素作為一種具有重要健康益處的微量營(yíng)養(yǎng)素的作用,因?yàn)樗坪蹩梢灶A(yù)防多種上皮癌。西紅柿和相關(guān)西紅柿產(chǎn)品是番茄紅素化合物的主要來(lái)源,也被認(rèn)為是人類飲食中類胡蘿卜素的重要來(lái)源。番茄紅素的不良降解不僅會(huì)影響最終產(chǎn)品的感官質(zhì)量,還會(huì)影響番茄食品對(duì)人體的健康益處。新鮮番茄果實(shí)中的番茄紅素主要以全反式結(jié)構(gòu)存在。結(jié)論:番茄番茄紅素在加工過程中降解的主要原因是異構(gòu)化和氧化。由于額外的能量輸入,異構(gòu)化將全反式異構(gòu)體轉(zhuǎn)化為順式異構(gòu)體,并導(dǎo)致不穩(wěn)定、能量豐富的站。
CAS 502-65-8是番茄紅素的化學(xué)文摘服務(wù)號(hào)(CAS Registry Number),以下是關(guān)于番茄紅素的詳細(xì)信息:
中文名稱:番茄紅素
英文名稱:Lycopene
CAS號(hào):502-65-8
分子式:C40H56
分子量:536.87(也有資料給出536.888,但兩者在化學(xué)上通常視為相近)
熔點(diǎn):172~174℃(不同資料略有差異)
沸點(diǎn):約644.94℃(粗略估計(jì))或660.9±30.0 ℃ at 760 mmHg(不同條件下可能有差異)
密度:0.9380(estimate)或0.9±0.1 g/cm3(不同資料給出的值可能有所差異)
折射率:1.5630(estimate)或1.531(不同條件下測(cè)量可能有所差異)
溶解性:不溶于水,難溶于強(qiáng)極性溶劑如甲醇、乙醇等,但可溶于二硫化碳、苯、氯仿、環(huán)己烷及植物油等非極性溶劑。
穩(wěn)定性:對(duì)光、熱和氧氣敏感,易發(fā)生化學(xué)變化,如氧化降解或異構(gòu)化。在番茄提取物中,于4℃和室溫下儲(chǔ)存時(shí)顯示出穩(wěn)定性,測(cè)試時(shí)間范圍在18至37個(gè)月內(nèi)。
來(lái)源:主要存在于成熟的番茄中,含量約為0.02g/kg。此外,還存在于燈籠大紅辣椒、薔薇果、君影草果實(shí)、柿子、南瓜的果肉、葡萄柚的果實(shí)以及某些紅色細(xì)菌中。
應(yīng)用:
營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑與抗氧化劑:由于其強(qiáng)大的抗氧化性能,番茄紅素常被用作營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑和抗氧化劑,添加到食品、保健品和化妝品中。
科研用途:高純度的番茄紅素也用于科研研究、鑒定和藥理實(shí)驗(yàn)中。
儲(chǔ)存條件:應(yīng)儲(chǔ)存在陰涼、干燥處,密封遮光,避免吸潮,不得與有害有毒物質(zhì)混存共放。
安全信息:番茄紅素本身無(wú)毒,但在處理和儲(chǔ)存過程中需避免與強(qiáng)氧化劑接觸,以防發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。此外,使用時(shí)應(yīng)佩戴適當(dāng)?shù)膫€(gè)人防護(hù)裝備,如護(hù)目鏡和手套。
綜上所述,CAS 502-65-8代表的番茄紅素是一種具有廣泛來(lái)源和多種應(yīng)用價(jià)值的天然色素和抗氧化劑。在儲(chǔ)存和使用過程中,需注意其穩(wěn)定性和安全性。
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王玲