番茄红素

番茄红素是一种鲜红色的类胡萝卜素烃，存在于番茄和其他红色水果和蔬菜中，例如红萝卜、西瓜、葡萄柚和木瓜。它不存在于草莓或樱桃中。尽管番茄红素在化学上是胡萝卜素，但它没有维生素A活性。

在植物，藻类和其他光合生物中，番茄红素是许多类胡萝卜素（包括β-胡萝卜素）生物合成的中间体，后者负责黄色、橙色或红色色素沉着，光合作用和光保护作用。像所有类胡萝卜素一样，番茄红素是四萜。不溶于水。十一个共轭双键使番茄红素具有深红色。由于色泽强烈，番茄红素可用作食用色素（注册为E160d），并已获准在美国使用，澳大利亚和新西兰（注册为160d）和欧盟。

番茄红素是对称的四萜，即由八个异戊二烯单元组装而成。它是类胡萝卜素化合物家族的成员，并且由于它完全由碳和氢组成，因此也被分类为胡萝卜素。番茄红素的分离方法最早于1910年报道，该分子的结构于1931年确定。在其天然的全反式形式下，该分子长而直，受其11个共轭双键系统的约束。该共轭体系中的每个扩展都减少了电子跃迁到更高能态所需的能量，使分子能够吸收波长越来越长的可见光。番茄红素吸收可见光中除最长波长以外的所有波长，因此它显示为红色。

植物和光合细菌自然产生全反番茄红素。当番茄红素暴露于光或热中时，它会发生异构化成许多顺式异构体，它们具有弯曲而不是线性的形状。不同的异构体由于其分子能而显示出不同的稳定性（最高稳定性：5-顺式≥全反式≥9-顺式≥13-顺式> 15-顺式> 7-顺式> 11-顺式：最低）。在人类血液中，各种顺式异构体占番茄红素总浓度的60％以上，但尚未研究单个异构体的生物学作用。

类胡萝卜素（如番茄红素）存在于植物、光合细菌、真菌和藻类的光合色素-蛋白质复合物中。它们负责水果和蔬菜的亮橘红色，在光合作用中发挥各种功能，并保护光合生物免受过度的光损伤。番茄红素是类胡萝卜素（例如β-胡萝卜素和叶黄素）生物合成中的关键中间体。

分散的番茄红素分子可以封装到碳纳米管中，从而增强其光学性能。封装的染料和纳米管之间发生有效的能量转移-染料吸收了光，并且没有明显的损失转移到纳米管。包封提高了番茄红素分子的化学和热稳定性；它还允许它们隔离和个性化表征。

真核植物和原核蓝细菌中番茄红素的无条件生物合成与所涉及的酶相似。合成从甲羟戊酸开始，其转化为二甲基烯丙基焦磷酸酯。然后将其与三个分子的焦磷酸异戊烯基焦磷酸（二甲基烯丙基焦磷酸酯的异构体）缩合，得到20碳的香叶基香叶基香叶基。然后将该产物的两个分子以尾到尾的构型缩合，得到40碳的植酮，是类胡萝卜素生物合成的xxx步。通过几个去饱和步骤，将八氢番茄红素转化为番茄红素。番茄红素的两个末端异戊二烯基团可以环化生成β-胡萝卜素，然​​后可以将其转化为多种叶黄素。

番茄红素是番茄酱中的色素，可将塑料炊具变成橙色。它不溶于普通水，但可以溶于有机溶剂和油中。由于其非极性，食品制剂中的番茄红素会弄脏任何足够多孔的材料，包括大多数塑料。为了消除这种污渍，可以将塑料浸泡在含有少量氯漂白剂的溶液中。 漂白剂将番茄红素氧化，从而使现在极化的产品溶解。

番茄红素的吸收要求它与胆盐和脂肪结合形成胶束。番茄红素在肠中的吸收通过脂肪的存在和烹饪来增强。番茄红素的膳食补充剂（油中）可能比食物中的番茄红素更有效地吸收。

番茄红素不是人类必需的营养素，但通常在饮食中主要从番茄制成的菜肴中发现番茄红素。 饮食中番茄红素的摄入量的中位数和第99个百分位数分别估计为5.2和123 mg / d。

番茄红素含量高的水果和蔬菜包括秋天的橄榄色、西红柿、西瓜、粉红色的葡萄柚，粉红色的番石榴、木瓜、沙棘、枸杞（枸杞、番茄的浆果亲戚）和玫瑰果。 番茄酱是番茄红素的常见饮食来源。尽管gac（苦瓜（Moordordica cochinchinensis Spreng））的番茄红素含量是所有已知水果或蔬菜中最高的（比西红柿多倍），番茄和番茄酱，果汁和番茄酱占大多数人膳食番茄红素摄入量的85％以上。西红柿中番茄红素的含量取决于品种，并且随着果实的成熟而增加。

与其他水果和蔬菜不同，在烹饪时维生素C等营养成分会减少，西红柿的加工会增加生物利用番茄红素的浓度。 番茄酱中的番茄红素的生物利用度是新鲜番茄中的四倍。与未加工的西红柿相比，经过加工的西红柿产品（如巴氏杀菌的番茄汁、汤、酱汁和番茄酱）含有更高浓度的可生物利用的番茄红素。 

烹饪和压碎西红柿（例如在罐装过程中）以及在富含油的菜肴中（例如意大利面条酱或比萨饼）食用，会xxx增加从消化道到血液中的吸收。番茄红素是脂溶性的，因此据说该油有助于吸收。Gac的番茄红素含量高，主要来自其种皮。 Cara cara肚脐和其他柑橘类水果，例如粉红葡萄柚，也含有番茄红素。 某些不带红色的食物也含有番茄红素，例如芦笋，每100克含约30μg番茄红素（0.3μg/ g）并干燥香菜和罗勒，其中含有约3.5–7.0μg/ g番茄红素。 当番茄红素用作食品添加剂（E160d）时，通常从番茄中获得。

根据一项初步研究，在人体中，番茄红素的观察到的安全水平为75毫克/天。

番茄红素是无毒的，通常在饮食中发现，主要来自番茄制品。对饮食中的番茄红素存在不耐受或过敏反应的情况，可能会引起腹泻、恶心、胃痛或痉挛、毒气和食欲不振。番茄红素与抗凝药一起服用可能会增加出血的风险。由于番茄红素可能会导致血压降低，因此可能会与影响血压的药物发生相互作用。番茄红素可能会影响免疫系统、神经系统，对日光的敏感性或用于胃病的药物。

血脂不足是皮肤的一种橙色变色，在番茄红素的大量摄入中会观察到。停止摄入过量的番茄红素后，褪色预计会消失。