番茄红素的生理功能、提取方法及其在禽畜生产中的应用

张雪光

（岫岩满族自治县农业综合执法队，辽宁 岫岩 114300）

番茄红素是自然界中广泛存在的一种类胡萝卜素，最早在成熟的番茄中被发现，在胡萝卜、番木瓜、西瓜、葡萄柚等成熟的果实中含量较高。番茄红素在抗炎、抑癌、抗氧化等方面具备一定的优势。机体无法合成番茄红素，其主要摄入量来自于番茄或含有番茄红素的产品。近年来，食品安全问题日益受到关注，番茄红素作为天然植物提取物已成为健康养殖的研究热点。本文对番茄红素的结构、理化性质、提取方法及在动物生产中的应用进行阐述，旨在为番茄红素在生产养殖中的利用提供借鉴。

1 番茄红素的结构和理化性质

番茄红素的分子式为C40H56，为直链型碳氢化合物，有11个共轭双键与两个非共轭双键。其粉末为暗红色，不溶于甲醇、乙醇和水中，可溶于丙酮、二硫化碳、己烷、氯仿和石油醚等，对高温、光、酸、氧、金属离子与催化剂较为敏感。番茄红素在所有脂溶性类胡萝卜素中，不饱和度最高，在天然植物中呈反式构型，受光照与高温影响，易被氧化降解并产生异构化反应。

2 番茄红素的生理功能

2.1 抗氧化

氧化应激反应可引发多种疾病，抗氧化功能可以减弱氧化应激反应对机体造成的损伤，调节健康状况。番茄红素抗氧化作用与清除自由基能力极强，因其双键结构与不饱和度高，其抗氧化能力为β-胡萝卜素的2倍、维生素E的100倍。番茄红素经过加成反应，将羟基自由基清除。研究显示，番茄红素通过与过氧亚硝酸盐反应，使过氧亚硝酸盐发挥清除剂的作用。此外，有报道，番茄红素对硫酰、硫酰自由基及二氧化氮有清除作用。

2.2 防癌抗癌

抑制或破坏细胞间隙连接通信会引发癌变，番茄红素可以保护此种通信功能并降低癌变概率。番茄红素可以预防并减缓乳腺癌、前列腺癌、皮肤癌等多种癌症，摄取量越多，癌症发病率越低。研究显示，番茄红素能够抑制健康大鼠前列腺组织的雄激素信号传导，使胰岛素样生长因子I的mRNA表达水平，降低前列腺癌发病风险。在干扰蛋鸡卵巢癌发生的研究中，番茄红素能够通过下调核因子κB和STAT3或上调Nrf2，发挥抗炎与抗氧化功能，避免自发性卵巢癌的产生。

2.3 提升免疫力

番茄红素能够使机体免疫细胞活化，避免吞噬细胞受到损伤，提高B淋巴细胞与T淋巴细胞增殖速度，刺激效应T细胞释放淋巴因子，生成白介素并抑制炎症介质的产生。研究者发现，成年健康男性每日摄取37.0毫克番茄红素，能够使淋巴细胞增殖，加强NK细胞的杀伤作用，继而调节机体免疫力。

2.4 保护心脑血管

番茄红素能够降低人体心血管疾病的发病率。血清中番茄红素的浓度越高，脑出血、脑梗的发生概率越低。番茄红素可以使体内胆固醇合成减少，增加细胞中低密度脂蛋白降解，修复受损的细胞组织，使血管的柔韧度增强，减少脑梗死和心肌梗死的发病率。

3 番茄红素的提取

3.1 直接粉碎法

对新鲜番茄采用热水漂烫，将番茄皮和籽脱离，将晒干的皮进行粉碎处理后，用作着色粉剂。此方法易操作，但产品品质粗糙。

3.2 有机溶剂浸出法

鉴于番茄红素的理化性质，可使用石油醚、丙酮或乙酸乙酯等有机溶剂将其提取出来。但是提取物中存在残留化学制剂现象，提取率较低，提取的产品纯度低、有异味，并且有机溶剂对人体危害较大。

3.3 超临界流体萃取法

此技术流动性与溶解性能较好，广泛应用于工业、医药、食品等领域。研究者通过超临界流体萃取法获取番茄红素，效果佳。此方法能够防止番茄红素在高温下发生质变，萃取后易分离，且无毒。但此法操作复杂，且对设备要求较高。

3.4 超声波辅助提取法

超声波辅助提取技术在天然产物萃取的应用越来越广泛。超声波通过产生剧烈的空化效应、振动与机械搅拌，使番茄细胞壁破裂，加快番茄红素的活性成分与溶剂的双向转移，提升萃取效率。研究人员通过超声波辅助技术将番茄红素从南瓜中提取出来，确定超声波辅助法为提取番茄红素的最佳工艺。此技术操作程序简易、萃取效率高，但受到超声波的影响，无法大规模应用。

3.5 微波辅助提取法

微波辅助提取法是将传统溶剂与微波向结合的新型提取技术，能够快速提取动物组织、天然植物中的目标成分。此技术优势为溶剂用量少、快速高效，但是对溶剂有选择性。

3.6 酶辅助提取法

通过使用特定酶将细胞膜或细胞壁中的果胶、糖蛋白、纤维素等分解出来，使番茄红素从天然植物的细胞中释放出来。此方法提取的番茄红素纯度较高，但是成本高、代价大。

4 番茄红素在禽畜生产中的应用

4.1 番茄红素在禽类生产中的应用

番茄红素可以提升禽类生产性能、提高蛋类品质、缓解禽类高温应激症状、提升繁殖性能。研究显示，将40毫克/公斤番茄红素添加至种母鸡日粮中，能够提升肉仔鸡的抗氧化功能与初生重。研究者在高温应激鹌鹑的饲料中添加不同剂量的番茄红素，发现200、400毫克/公斤番茄红素能够减轻热应激损伤，能够提升鹌鹑的胴体重与饲料转化率。在海兰褐蛋鸡的日粮中添加10、20毫克/公斤的番茄红素。产蛋率与蛋重均呈降低趋势。在罗曼白蛋鸡的研究中发现，添加20毫克/公斤的番茄红素，能够提升产蛋重，产蛋率并无下降趋势。以上研究结构的差异，推测与蛋鸡品种有关。研究显示，在肉鸡日粮中加入一定浓度的番茄红素，能够调节其糖脂代谢，减少脂质沉积，提升肉鸡抗氧化能力，改善肌肉氧化稳定性并提高肉品质。

4.2 番茄红素在反刍动物生产中的应用

研究显示，将200、400毫克/公斤的番茄红素添加至湖羊的饲料中，可以提升羊肉颜色的稳定性与维生素A与维生素E的含量，并降低了蛋白质的氧化程度，研究显示200毫克/公斤的番茄红素组效果佳。研究者将1.0毫克/毫升的番茄红素加入低温保存的绒山羊的精液中，解冻后绒山羊精子粒线体活性、顶替完整性和抗氧化酶活性明显提高，而4.0毫克/毫升的番茄红素组效果不明显。

4.3 番茄红素在猪生产中的应用

在母猪的日粮中添加50毫克/公斤的番茄红素能够提升母猪的生产性能，产活仔猪数增加，并减少产死仔猪数，提升仔猪初生重。研究者将一定浓度的番茄红素添加至猪精子冷冻稀释液中，解冻后精子质量显著提升。将20毫克/公斤的番茄红素添加至猪的日粮中，能够显著降低新鲜猪肉的丙二醛含量。提高番茄红素在猪肉中的含量，能够提升肉的氧化稳定性。

5 结束语