你所不了解的番茄红素

番茄红素站长素材杨鹏孙婷媛

本文档共80页；当前第1页；编辑于星期日\9点49分前言番茄红素（lycopene）是膳食中的一种天然类胡萝卜素，广泛存在于自然界的植物中，人体内各组织器官也有较多分布。由于番茄红素没有维生素A的生物活性，所以其作用在相当长的时期内并未引起人们足够的重视。但近几年的研究发现，番茄红素有比其他类胡萝卜素更好的生物活性，并且是防病治病的重要功能因子，已成为目前国际上功能食品成分研究的一个热点。2本文档共80页；当前第2页；编辑于星期日\9点49分番茄红素的国内外研究历史1873年，Hartsen最早从TamuscommunisL.中分离得到深红色的番茄红素结晶。1875年，Millardat从番茄中获得一种含有番茄红素的粗提物，当时命名为Solanorubin。1913年，Dugger根据它对生长条件的影响，又把它命名为lycoperison。而Schunck（1930年）的“lycopene”名称（中文即番茄红素）一直沿用至今3本文档共80页；当前第3页；编辑于星期日\9点49分国外对番茄红素的研究现状1989年，Masic发现番茄红素在所有类胡萝卜素中对单线态氧的猝灭速度最高；1991年，Campbell发现肝癌患者的肝脏中番茄红素含量较低；1994年，Franceschi发现消化道癌的发生与番茄红素的摄入有关。随后，对番茄红素的功能的研究成为一大热点。1995年～2003年，与番茄红素有关的报道达800多篇，内容涉及番茄红素的吸收、运输及新陈代谢的动力学；番茄红素与癌症、心脏病及其他多种疾病的关系；番茄红素的提取、测定及番茄产品的开发研究等。4本文档共80页；当前第4页；编辑于星期日\9点49分国内对番茄红素的研究现状对番茄红素的研究在2000年以前鲜有报道，近三年骤然升温，出现了大量综述类文章，内容包括：番茄红素的性质和提取方法；番茄红素及其研究进展；番茄红素的保健功能的研究现状；番茄红素生理活性的研究进展；番茄红素及其生产应用研究；番茄红素的生产工艺研究进展；番茄红素分离与分析的研究进展等。5本文档共80页；当前第5页；编辑于星期日\9点49分番茄红素的分布番茄红素在自然界中分布很窄，主要存在于番茄、西瓜、红色葡萄柚、木瓜及苦瓜籽、番石榴等食物。如表：

表1：果蔬制品中番茄红素的含量

食品名称含量食品名称含量食品名称含量番茄（鲜）0.88~4.20番茄（汁）

5.00~11.60

红色葡萄柚3.36番茄（煮制后）3.70调味番茄酱9.90~13.44番石榴（鲜）5.40番茄（沙司）6.20李子（鲜）

≤0.01番石榴汁3.34番茄（浓汤）5.40~150.0李子（罐头）

0.06西瓜（鲜）2.30~7.20番茄（粉转鼓风干燥）7.99李子（干制品）

0.86木瓜（鲜）2.00~5.306本文档共80页；当前第6页；编辑于星期日\9点49分由上表可以看出，番茄红素含量最高的是番茄的果实，可达3～14mg/100g,且成熟度越好，番茄红素的含量越高。在番茄果实中，番茄红素主要分布在番茄果实的外表层中。番茄成熟过程中，其颜色会发生显著变化，在番茄成熟初期，外观颜色逐渐由绿色转变为橙红色至红色，果实内α—胡萝卜素及β—胡萝卜素的含量达到最大值；在完全成熟后，番茄红素含量达到最高值，一般为类胡萝卜素总量的64～76%。7本文档共80页；当前第7页；编辑于星期日\9点49分番茄红素在人体中的分布其实，番茄红素不仅在植物中存在，而且在还存在于人体内。番茄红素主要分布在人体的血液、肾上腺、肝脏、睾丸、前列腺、乳腺、卵巢、子宫、消化道器官中，其中肾上腺、睾丸、肝脏等含有较高的番茄红素，人的晶状体中不含番茄红素和β—胡萝卜素，人体部分器官和组织中番茄红素的含量见下表8本文档共80页；当前第8页；编辑于星期日\9点49分表2：人体部分器官和组织中番茄红素的含量

组织名称含量组织名称含量肾上腺21.60脂肪1.30乳房0.78结肠0.31肾0.62肝脏5.72肺0.57卵巢0.28皮肤0.42睾丸21.369本文档共80页；当前第9页；编辑于星期日\9点49分

番茄红素的性质目录

番茄红素的生理功能

番茄红素的提取分离

番茄红素的分析方法

番茄红素的前景展望1234510本文档共80页；当前第10页；编辑于星期日\9点49分一番茄红素的性质1.番茄红素的结构及理化性质番茄红素的化学结构已完全明确，至于它的研究历史可追溯到20世纪初。1910年Willstaller和Escher在番茄红素的研究中指出，番茄红素是胡萝卜素的化学结构的异构体，分子式为C40H56，相对分子质量为536.85。1930年Karrer等提出，番茄红素的化学结构式为含有11个碳碳双键的非环状平面共轭多不饱和脂肪烃。1941年Zechmeister等提出，作为主链含11个碳碳双键的多不饱和脂肪烃，理论上应有211或2048种立体（顺—反）异构体，但由于空间障碍，番茄红素分子中只有少数基因能参与异构，存在可能性较大的番茄红素异构体约有72种。11本文档共80页；当前第11页；编辑于星期日\9点49分研究发现，天然植物中的番茄红素绝大部分为全反结构（71%—79%），而人体中顺式结构的番茄红素比例却高得多。在人的血液中全反式结构仅占27%～42%，而顺式结构占到58%～73%；在人的前列腺组织中，全反式仅占12%～21%，而顺式结构占到79%～88%。从人体血清中检出的顺式异构体，有：9—顺式—番茄红素、13—顺式—番茄红素、15—顺式—番茄红素三种。12本文档共80页；当前第12页；编辑于星期日\9点49分

番茄红素是一种天然类胡萝卜素，因为最早从番茄中得到，所以命名为番茄红素，它是一种非环状平面共轭多不饱和脂肪烃，含有n个碳碳双键，分子式为C40H56，由于具有非环式结构，因此不表现维生素A的生理活性。番茄红素在番茄中的含量最高，但普通品种含量仅33～37mg／kg，但在一些特殊品种中的含量可达400mg／kg。13本文档共80页；当前第13页；编辑于星期日\9点49分一种天然产物，600种类胡萝卜素之一。习惯命名：番茄红素（Lycopene）系统命名：y,y-胡萝卜素（y,y-Carotene）分子式：C40H56分子量：536.8514本文档共80页；当前第14页；编辑于星期日\9点49分结构特征：只由碳氢组成具共轭多聚烯结构，高度不饱和。末端无芳香环，为开环结构。普遍存在几何异构体：15本文档共80页；当前第15页；编辑于星期日\9点49分番茄红素的几种主要的结构式。所有—反式—番茄红素15—顺式—番茄红素13—顺式—番茄红素11—顺式—番茄红素9—顺式—番茄红素16本文档共80页；当前第16页；编辑于星期日\9点49分物理性质

番茄红素色泽为红色，熔点174℃，在472nm处有一强吸收峰，当分子从反构变为顺构时，颜色变浅，熔点降低，消光系数减小，吸收峰发生偏移。

作为脂肪烃，番茄红素不溶于水，难溶于甲醇、乙醇，易溶于乙醚、石油醚、己烷、丙酮，氯仿、等极性较低的有机溶剂，因此番茄红素产品通常用极性较小的有机溶剂从天然番茄中提取得到。番茄红素在各种溶剂中的溶解度随着温度的上升而增大。番茄红素的样品越纯，溶解越困难。17本文档共80页；当前第17页；编辑于星期日\9点49分2.番茄红素的稳定性作为平面共扼多不饱和烯烃，番茄红素的稳定性较差，很容易被降解或从反构向顺构转变，在提取分离、加工处理和贮藏过程中，光、热、酸、碱及表面活性剂等可促进这些变化的发生，导致番茄红素的损失。

氧、热、光会促使番茄红素的顺反异构化和氧化降解，因此番茄红素的稳定性研究是番茄红素研究领域的一个重要内容，这对于确定番茄红素的提取、储存、加工及分析的环境条件具有重大的实际意义。18本文档共80页；当前第18页；编辑于星期日\9点49分3.番茄红素的分布

番茄红素在自然界分布十分广泛，但在番茄中含量最高。番茄和番茄制品中的番茄红素，是西方膳食中类胡萝卜素最主要的来源，其他的水果、蔬菜只提供了很少量的来源。人们从番茄中获得的番茄红素约占其总摄入量的80%以上。19本文档共80页；当前第19页；编辑于星期日\9点49分

番茄红素的前体物是植物组织中的有色体，随着成熟度的增加，叶绿体向有色体转化，番茄红素的生物合成也随之加快。

番茄果实中的番茄红素有两种存在状态：其中大部分是以细长的、针状的结晶形式存在于有色体中，呈现明亮的红色；另外有一小部分(10%左右)则以蛋白复合体的形式存在于细胞内。20本文档共80页；当前第20页；编辑于星期日\9点49分化学性质作为平面共轭多不饱和烯烃，番茄红素的性质十分活泼，易受氧化、紫外线及温度的影响而迅速氧化分解，并能从反式结构向顺式结构转变。当番茄红素分子从反式结构变为顺式结构时，其颜色变浅，熔点降低。在酸性环境和有CO2存在的条件下以及温度低于50℃的酸性条件下，番茄红素稳定性好；在碱性条件下不稳定，其吸收度值显著下降。K+、Na+、Mg2+和Zn2+对番茄红素影响不大，Fe2+、Cu2+引起番茄红素的损失较大，Fe2+、Al3+引起的损失较少。一般说来，番茄红素在植物体中较稳定，脱水和粉末化后的番茄红素稳定性差，除非仔细加工且立刻密封或充入惰性气体储存。在番茄红素—β环化酶（beta—LCY）作用下，番茄红素可转变为β—胡萝卜素。21本文档共80页；当前第21页；编辑于星期日\9点49分二番茄红素的生理功能1.辅助抑制肿瘤：通过抗氧化作用，抑制氧化游离基，降低发生肿瘤的危险性，已证实对预防前列腺癌、肺癌、胃癌最有效，对胰腺癌、大肠癌、食道癌、口腔癌、乳腺癌、子宫颈癌也有较好的预防作用。对已形成的肿瘤，能使之缩小，延缓扩散。美国哈佛医学院1998年的临床研究，发现番茄红素能防癌，能缩小肿瘤，减慢肿瘤的扩散速度，特别是对前列腺癌、肺癌和胃癌。22本文档共80页；当前第22页；编辑于星期日\9点49分

目前对番茄红素作用机理的研究还没有一致的结论，目前普遍认为，番茄红素的作用机理主要有以下几方面:

(1)作为强抗氧化剂，碎灭单线态氧和清除自由基，防止脂蛋白和DNA受到氧化破坏从而预防癌症的发生。23本文档共80页；当前第23页；编辑于星期日\9点49分

(2)促进细胞间的正常结合，当细胞发生癌变时，细胞间的结合会变弱，而番茄红素能促进细胞间正常结合的蛋白质的合成。

(3)抑制癌细胞转移增殖因子Q一TCF的遗传表达。

(4)抑制癌细胞增殖因子的作用。如抑制胰岛素生长因子引起的癌细胞的增殖。

(5)活化免疫细胞的作用等。24本文档共80页；当前第24页；编辑于星期日\9点49分

最新研究成果表明，每天摄取30毫克番茄红素，可以达到预防前列腺癌、消化道癌以及膀胱癌等多种癌症的效果。人体无法合成番茄红素，必须从膳食中摄取，吃一个生番茄只能吸收0.05毫克的番茄红素。因此，在前列腺疾病的治疗中，补充番茄红素是必不可少的。25本文档共80页；当前第25页；编辑于星期日\9点49分2.抗辐射：防止皮肤受紫外线伤害。当紫外线照射皮肤时，皮肤中的番茄红素首先被破坏，照射紫外线的皮肤中的番茄红素比未照射皮肤减少31%～46%，而且β-胡萝卜素含量几乎不变。这表明番茄红素具有较强的减轻组织氧化损伤的作用。26本文档共80页；当前第26页；编辑于星期日\9点49分

番茄红素能对抗紫外线损伤。研究人员给10名健康人各补充28毫克β-胡萝卜素和2毫克番茄红素1-2个月，结果服用番茄红素人群紫外线引发红斑的面积减少，程度减轻。27本文档共80页；当前第27页；编辑于星期日\9点49分3.保护心血管1997年，Kohlnuier等在一项同时在10个欧洲国家开展的多中心案例控制研究当中，结果表明番茄红素而不是β—胡萝卜素对摄食蔬菜的保护效果起主要作用；2000年，Rotterdam研究显示，血清番茄红素水平与动脉硬化呈负相关，而其他类胡萝卜素则无此相关性，可见，番茄红素在动脉硬化的发展过程中可起到一定的保护作用。

在动脉粥样硬化的发生和发展过程中，血管内膜中的脂蛋白氧化是一个关键因素。番茄红素在降低脂蛋白氧化方面发挥着重要作用。据报道，口服天然番茄红素，能使血清胆固醇降至5.20毫摩尔/升以下，番茄红素用于防治高胆固醇和高血脂症，可以减缓心血管疾病的发展。28本文档共80页；当前第28页；编辑于星期日\9点49分4.抑制诱变作用

肿瘤生成的重要机制之一是组织细胞在外界诱变剂的作用下发生基因突变，而番茄红素能阻断这个过程，发挥抗癌作用。如地中海地区居民在煎烤鱼和肉的同时使用番茄酱，减少了烹调过程中杂胺等诱变剂的形成。所以虽然当地居民喜食易致癌的煎烤食物，但是宫颈癌、前列腺癌以及肝癌的发病率却很低。29本文档共80页；当前第29页；编辑于星期日\9点49分5.延缓衰老、增强免疫力

番茄红素可以最有效地清除人体内的自由基，保持细胞正常代谢，预防衰老。番茄红素在体内通过消化道粘膜吸收进入血液和淋巴，分布到睾丸、肾上腺、前列腺、胰腺、乳房、卵巢、肝、肺、结肠、皮肤以及各种粘膜组织，促进腺体分泌激素，从而使人体保持旺盛的精力；清除这些器官和组织中的自由基，保护它们免受伤害，增强机体免疫力。印度学者指出，番茄红素可令不育男子精子数量增加、活力增强，从而医治不育问题。30本文档共80页；当前第30页；编辑于星期日\9点49分类胡萝卜素的抗氧化作用包括猝灭单线态氧、消除自由基以及与其它氧化剂协同抗氧化作用等。番茄红素也具有此生理功能，并且其猝灭单线态氧的能力最强，是目前抗氧化剂β—胡萝卜素的2～3倍，维生素E的100倍，番茄红素可以通过猝灭单线态氧预防脂类过氧化反应，保护细胞免受自由基的损伤。清除单线态氧的能力主要与类胡萝卜素分子中共轭双键的数量有关，番茄红素与其它类胡萝卜素相比，它的共轭双键数是最多的，因而它的抗氧化功能最强。31本文档共80页；当前第31页；编辑于星期日\9点49分最新研究表明，番茄红素也具有抗衰老作用。Brady等对400例受试者进行调查指出，尽管人体血液中番茄红素的含量与性别、体质、是否吸烟、饮酒等生理因素和生活方式没有必然联系，但血浆中番茄红素的减少与衰老有关。Snowden等也发现血液中番茄红素含量可以预防老年功能性障碍疾病的发生，提高老年人生活自理能力。32本文档共80页；当前第32页；编辑于星期日\9点49分6.调节免疫功能疾病的发生与一个人自身的免疫力下降有关。1999年，Watzl等研究发现经常摄食番茄汁可以促进白介素—2（IL—2）、白介素—4（IL—4）的分泌能力，而胡萝卜和菠菜无此作用。Porrini等也在研究发现，每日摄入25g番茄汁的人与不摄入番茄汁的人相比，使得淋巴细胞DNA损伤降低约50%[10]。因为番茄红素能保护吞噬细胞免受自身的氧化损伤，促进T、B淋巴细胞增殖，刺激效应T细胞的功能，增强巨噬细胞、细胞毒性T细胞和天然杀伤肿瘤细胞的能力，减少淋巴细胞DNA的氧化损伤以及促进某些白介素的产生，因而番茄红素具有调节免疫功能。33本文档共80页；当前第33页；编辑于星期日\9点49分7.其它作用

番茄红素可大大改善皮肤过敏症，消除因皮肤过敏而引起的皮肤干燥和瘙痒感，令人感觉轻松愉快。

番茄红素大量存在于体内各种黏膜组织，长期服用可以改善各种因体内黏膜组织破坏而引发的各种不适。如干咳、眼睛干涩，口腔溃疡，保护胃肠道黏膜组织等。34本文档共80页；当前第34页；编辑于星期日\9点49分

番茄红素还具有极强的解酒作用。酒精在人体内的代谢过程主要是氧化还原反应，会产生大量的自由基。平时服用番茄红素，可以增加酒量；喝酒前服用，解酒效果显著，可以减轻酒精对肝脏的损伤；而醉酒后服用，可以减轻头痛、呕吐等醉酒症状。35本文档共80页；当前第35页；编辑于星期日\9点49分

番茄红素还具有预防骨质疏松、降血压、减轻运动引起的哮喘等多种生理功能。

番茄红素没有任何副作用，非常适合长期保健服用。36本文档共80页；当前第36页；编辑于星期日\9点49分三番茄红素的提取分离1.从天然植物中提取番茄红素

目前，世界上番茄红素的开发生产主要是从植物番茄中提取，主要有直接粉碎法，萃取法，酶反应法，超临界萃取法，还有化学合成、生物工程等方法。37本文档共80页；当前第37页；编辑于星期日\9点49分1一1直接粉碎法

是将番茄皮粉碎，作为着色粉直接添加于食品中。生产工艺如下:38本文档共80页；当前第38页；编辑于星期日\9点49分1一2萃取法

番茄红素可溶于乙醚、石油醚、己烷、丙酮，易溶于氯仿、二硫化碳、苯等有机溶剂。利用这一性质，一般选用极性较小的有机溶剂提取番茄红素。生产工艺如下:39本文档共80页；当前第39页；编辑于星期日\9点49分

萃取法操作简单，不需要复杂的设备，对于工业化生产番茄红素粗产品如番茄红素油树脂可作为很好的参考。但由于番茄中还含有其它成分，而且有机溶剂会有痕量残留，只单单采用溶剂萃取，得到的产品一般纯度不高，番茄红素含量约在5一15%左右，而且通常不会产生番茄红素品体，而是一种呈油状的物质，即番茄红素油树脂。40本文档共80页；当前第40页；编辑于星期日\9点49分

番茄中除番茄红素外还含有其它的成分，如糖分、果胶、无机盐、有机酸和醋类物等，为了得到纯度更高的番茄红素晶体，人们通常对番茄进行预处理，水洗掉其中的水溶性物质圈或把固液萃取后的番茄红素油树脂进一步纯化。41本文档共80页；当前第41页；编辑于星期日\9点49分1一3

酶反应法

一专利介绍了利用番茄皮自身酶反应来提取番茄红素的方法。在微碱性条件下(PH=7.5一9)，使番茄皮中的果胶酶和纤维素酶反应，分解果胶和纤维素，使得番茄红素的蛋白质复合物从细胞中溶出。所得色素为水分散性色素。工艺为:42本文档共80页；当前第42页；编辑于星期日\9点49分(1)番茄打浆粉碎或番茄加工副产物，加碱调整pH7.5一9.0;(2)45℃一60℃加热搅拌5h左右;(3)过滤除去表皮、种子和纤维等残渣，得提取液;(4)加酸调整提取液至弱酸性(pH4.O一4.5)，类胡萝卜素凝聚沉淀。静置，虹吸除去上部浑浊液，得含类胡萝卜素的沉淀;(5)沉淀调整pH后真空浓缩，然后加酸或食盐保存。43本文档共80页；当前第43页；编辑于星期日\9点49分

国内新疆生命红科技公司的专利报道利用碱液来提取番茄红素。工艺路程包括以下步骤:①用水提取番茄酱中的水溶性成份；②分离出番茄清汁得到番茄酱渣；③番茄经碱洗、水洗、干燥粉碎；④以有机溶剂浸提番茄红素；⑤溶出有番茄红素的浸提液；⑥浸提液经闪蒸浓缩，红素结晶；⑦分离并干燥番茄红素晶体，制成纯度大于10%的番茄红素结晶产品。44本文档共80页；当前第44页；编辑于星期日\9点49分

Dubodel等通过外加果胶酶和纤维素酶的方法来提取番茄红素。其生产工艺为:45本文档共80页；当前第45页；编辑于星期日\9点49分1一4超临界流体萃取

超临界流体萃取是一种处于工业开发阶段的新型食品、化工分离过程。其技术原理是利用超临界流体的溶解能力与其密度的关系，即利用压力和温度对超临界流体溶解能力的影响而进行的。在超临界状态下，将超临界流体与待分离的物质接触，使其有选择性地把极性大小、沸点高低和分子量大小的成分依次萃取出来。46本文档共80页；当前第46页；编辑于星期日\9点49分

超临界流体萃取从液体或固体物料中萃取、分离和纯化物料，萃取剂便宜、无毒、易回收，具有低温处理，适于提取番茄红素等热敏极性成分的优点。47本文档共80页；当前第47页；编辑于星期日\9点49分

目前超临界萃取技术在我国尚处于起步阶段，无锡轻工业大学的孙庆杰、丁霄霖做了超临界CO2萃取番茄红素的初步研究，并对萃取条件如压力、温度、CO2流量、时间做了一定研究，超临界萃取设备流程图如图:48本文档共80页；当前第48页；编辑于星期日\9点49分49本文档共80页；当前第49页；编辑于星期日\9点49分实验室用超临界流体萃取仪生产用超临界流体萃取设备50本文档共80页；当前第50页；编辑于星期日\9点49分

工艺流程51本文档共80页；当前第51页；编辑于星期日\9点49分1—5微波辐射萃取法

微波是一种频率在300MHz至30OGHz之间的电磁波，它具有波动性、高频性、热特性和非热特性四大基本特征。微波的热效应是基于物质的介电性质和物质的内部同电荷极化不具备跟上交变电场的能力来实现的。与传统的索氏提取相比，微波法取的最大优点是提取时间大大缩短，且提取率较高;而与超临界CO:萃取相比，成本投资少，提取效率高。张卫强等得到微波辐射萃取番茄中番茄红素的最佳工艺条件提取溶剂为6#溶剂油，功率200砚萃取时间80s，液固比（ml/g)2:1，二级提取，番茄素的提取率为97.56%。52本文档共80页；当前第52页；编辑于星期日\9点49分1—6超声波提取法

超声波是频率高于2OkHz，并且不引起听觉的弹性波。现普遍认为其空化效应、热效应和机械作用是超声技术在中药提取中的三大理论依据。空化作用:液体中往往存在一些真空的或含有少量气体或蒸汽的小气泡，这些小气泡尺寸不一。当一定频率的超声波作用于液体时，只有尺寸适宜的小泡能发生共振现象，大于共振尺寸的小泡被驱出液体外，小于共振尺寸的小泡在超声作用下逐渐变大。接近共振尺寸时，声波的稀疏阶段使小泡迅速胀大;在声波的压缩阶段，小泡又突然被绝热压缩，直至湮灭。53本文档共80页；当前第53页；编辑于星期日\9点49分

湮灭过程中，小泡内部可达几千度的高温和几千个大气压的高压。上述现象称为空化现象。热效应：由于介质吸收超声波以及内摩擦消耗，分子产生剧烈振动，超声波的机械能转化为介质的内能，引起介质温度升高。超声波的强度愈大，产生的热作用愈强。控制超声强度，可组温，速成分出，且不改成的。54本文档共80页；当前第54页；编辑于星期日\9点49分

机械作用：超声波是机械振动能量的传播，可在液体中形成有效的搅动与流动，破坏介质的结构，粉碎液体中的颗粒，能达到普通低频机械搅动达不到的效果。机械作用常用于击碎、切割、凝集等方面。与常规的提取法相比，超声波提取法具有实验设备简单，操作方便，产率高，无须加热等特点。影响超声提取效果的主要因素是：超声波频率、超55本文档共80页；当前第55页；编辑于星期日\9点49分

影响超声提取效果的主要因素是:超声波频率、超声波功率、超声时间和超声溶剂。目前超声波辅助提取和超声波提取技术，主要应用于人参皂贰、传统中药、花青素等高附加值天然产物的提取过程中，在欧洲大型的超声设备己有应用。56本文档共80页；当前第56页；编辑于星期日\9点49分1--7HSCCC法(HSCCC)

HSCCC法是一种无支持物的液液分离层析技术，可消除支持物对样品的不可逆吸收。HSCCC法相比其他柱层析有两个优点:一是在样品高效回收前提下，可分析的样品量比HPLC要大的多;二是HSCCC法允许粗制品直接进柱分离。57本文档共80页；当前第57页；编辑于星期日\9点49分2.微生物发酵法

除了从番茄中提取番茄红素之外，还可以采用藻类和真菌及酵母发酵制备番茄红素。目前含番茄红素较高的有红色细菌，但还未能工业化生产；利用霉菌Blakesleatrispora的发酵可生产番茄红素，但需避免环化反应。加入一些杂氮化合物如啥陡、咪哇或烟碱可抑制番茄红素的环化。58本文档共80页；当前第58页；编辑于星期日\9点49分3,5-二羟基-3-甲基戊酸(MVA,C6)拢牛儿拢牛儿焦磷酸(GGDP,C20)八氢番茄红素(Phytoene,C40)番茄红素(Lycopene,C40)b-胡萝卜素(b-Carotene,C40)叶黄素(Xanthophylls,C40)其它类异戊二烯化合物初始阶段八氢番茄红素的形成去饱和环化氧化(羟基化或酮基化)其它类异戊二烯化合物生物合成概况示意图3.合成法59本文档共80页；当前第59页；编辑于星期日\9点49分4.生物育种

天然番茄中番茄红素的含量很低，而且受品种、气候、产区等多方面因素控制。为了有效提高番茄中番茄红素的含量，人们采用育种途径，提高番茄红素的积累，使其它类胡萝卜素转化为番茄红素。60本文档共80页；当前第60页；编辑于星期日\9点49分四番茄红素的分析方法

番茄红素通常情况下与其它类胡萝卜素同时存在于生物体中，而且它的结构性质和α一胡萝卜素、β一胡萝卜素很相似。在番茄红素的分离过程中如何测定其准确含量是研究者普遍面临的难题，目前测定番茄红素的方法主要有以下几种:61本文档共80页；当前第61页；编辑于星期日\9点49分1.分光光度法番茄红素在不同的有机溶剂里均有类似的吸收峰，紫外吸收光谱如表：62本文档共80页；当前第62页；编辑于星期日\9点49分番茄红素最大吸收峰的波长约为472一484nm虽然在较短波区和较长波区的吸收也很强，但比最高峰弱，所以人们经常将样品溶解在石油醚或正己烷中，在最大吸收波长下，用分光光度计测定溶液的吸光度，以此来表征番茄红素的浓度，用摩尔消光系数计算番茄红素的含量。63本文档共80页；当前第63页；编辑于星期日\9点49分此法不需要昂贵的番茄红素标准品，而且操作简便，适宜番茄红素粗提阶段的浓度测定。由于与番茄红素共存的其它类胡萝卜素如β一胡萝卜素在472nm处也有一较强的吸收峰，这会对测定产生干扰，引起较大的系统误差。64本文档共80页；当前第64页；编辑于星期日\9点49分2.色谱法色谱法是分离分析天然色素的常用方法，是由俄国植物学家茨维特在分离植物色素的过程中发现的，它利用混合物中各组分物理化学性质的差别，如吸附力、分子亲和力、分配系数等，使各组分以不同的速度移动而达到分离目的，色谱法不仅能对番茄红素进行定性的分析，还可以对番茄红素进行定量的分析。65本文档共80页；当前第65页；编辑于星期日\9点49分2—l平床色谱(1)纸色谱:此法设备简单，操作易行，成本低廉，分析完后可作为永久性证据，所以可用于番茄红素的定性分析。选择合适的展开剂是分离的关键，果秀敏等人通过色素分离的研究，认为用以下展开剂效果较好:石油醚:乙醚:乙醇1.5:6.5:2.5石油醚:苯:丙酮3:3:166本文档共80页；当前第66页；编辑于星期日\9点49分由于受多种因素如固定相和流动相组成、操作温度等影响，番茄红素的比移值Rf定性比较困难，往往需要以待测组分的标准物质与样品液一同点样进行定性，如果没有标准品，可将分离出的各个组分洗脱，洗脱液在紫外分光光度计上进行扫描，根据最大吸收峰的位置确定样品组成。67本文档共80页；当前第67页；编辑于星期日\9点49分(2)薄层色谱:与纸色谱相比，薄层色谱分离迅速，效率高，灵敏度高，而且可用于制备和定量分析，许多天然色素如叶绿素、类胡萝卜素及香豆素等都可用薄层色谱进行分析。薄层色谱固定相常用氧化铝、硅胶和聚酞胺等，流动相的选择要根据固定相和被分离物质的关系，番茄红素属于强亲脂类物质，若在硅胶、氧化铝等极性溶剂上进行分离展开，必须选用极性较低的展开剂，如石油醚、正己烷苯丙酮等由于番茄红素见光容易分解所以展开过程中应避光。68本文档共80页；当前第68页；编辑于星期日\9点49分薄层分离后，可用2.8%的硝酸银一甲醇溶液进行显色，斑点颜色在甲醇挥发后会有变化，以此可以区别。α一胡萝卜素、β一胡萝卜素异构体。Teodor等人用硅胶板对番茄红素提取液进行分析，以15%丙酮一石油醚溶液和纯石油醚作为流动相两步展开分离，最后的分离结果经CS一900双波长薄层扫描仪分析，并与标准品对比，Rf(番茄红素)为0.90，Rf(β一胡萝卜素)为0.96。69本文档共80页；当前第69页；编辑于星期日\9点49分有时番茄红素的Rf值过大，不能用正相色谱分离时，可采用反相系统，即用亲脂溶剂(石蜡油、煤油、硅酮油、橡胶等)浸泡层析板，用含水的醇域与此极性相近的溶剂作为展开剂。70本文档共80页；当前第70页；编辑于星期日\9点49分2—2柱色谱

柱色谱包括气相色谱和液相色谱，目前应用最广也最适用于天然色素分离的是高效液相色谱(HPLC)，它具有分离效能高，分析速度快，样品用量少等优点，同时又不像气相色谱受样品的沸点、挥发度和热不稳定性的限制，所以常用于番茄红素的分析和半制备。由于番茄红素是一种亲脂性很强的烃类，研究人员常用反相液相色谱进行分离测定。71本文档共80页；当前第71页；编辑于星期日\9点49分目前研究报道的高效液相色谱分析番茄红素的条件如下:固定相:C18(250X4.6nm)流动相:甲醇、乙睛、四氢吠喃、二氯甲烷等载液流速:0.6一1.2ml/min进样量:10一20μl

检测波长:450nm流动相不同组分的保留时间就不同。72本文档共80页；当前第72页；编辑于星期日\9点49分用高效液相色谱分析检测番茄红素必须有番茄红素的标准品，确定它在某一流动相的保留时间，番茄红素的提取纯化工艺及稳定性研究绘制出浓度与峰面积的标准曲线，根据保留时间和标准曲线得出样品中番茄红素的含量.番茄红素标准品比较昂贵，有时也可用其它与番茄红素吸收波长相近的色素代替番茄红素作为标准品，如苏丹红。73本文档共80页；当前第73页；编辑于星期日\9点49分番茄果实提取物的C30HPLC色谱图色谱条件：固定相：YMCTMCarotenoidS-5柱（YMC，250×4.6mm,5m）；流动相