Lycopene: Chức năng

Lycopene đại diện cho chất trung tâm trong quá trình sinh tổng hợp của caroten. Thông qua chu trình hóa, hydroxyl hóa và chức năng hóa hơn nữa, lycopene có thể được chuyển đổi thành tất cả các caroten. Như hầu hết caroten, lycopene có chất chống oxy hóa tính chất. Nó đại diện cho chất thu dọn tự nhiên thậm chí hiệu quả nhất của các gốc tự do, đặc biệt là các gốc peroxyl - peroxynitrite - và singlet ôxy. Để hủy kích hoạt phản ứng ôxy hợp chất - quá trình “làm nguội” - lycopene có hằng số tốc độ cao hơn beta-caroten cũng như vitamin E. Ngoài ra, carotene bảo tồn hiệu quả hơn các tế bào và các thành phần tế bào khỏi những thay đổi oxy hóa gây ra bởi khinh khí peroxide và nitơ điôxít hơn beta-caroten. Mặc dù có tính ưa béo mạnh, nhưng lycopene có thể phát huy tác dụng bảo vệ của nó đối với cả các ngăn và cơ quan ưa béo và ưa nước. Để có hiệu quả như một chất chống oxy hóa trong môi trường nước, lycopene yêu cầu protein như một phương tiện vận tải. Bằng cách liên kết với các vùng kỵ nước của protein hoặc với các thành phần lipid của lipoprotein, carotenoid được ổn định, vận chuyển, cố định và do đó duy trì chức năng của nó trong môi trường nước. Cuối cùng, ngoài chất béo, đặc biệt là không bão hòa đa axit béo và cholesterol, lycopene cũng có thể bảo vệ protein, enzyme, axit nucleic, carbohydrates cũng như DNA khỏi bị hư hại do quá trình oxy hóa. Là một thành phần thiết yếu của màng tế bào, lycopene ảnh hưởng đến độ dày của chúng, sức mạnh, tính lưu động, tính thẩm thấu và hiệu quả. Ngay cả ở nồng độ tương đối thấp, caroten tạo thành một rào cản chống lại các gốc tự do và bảo vệ Phospholipid của màng sinh học khỏi cuộc tấn công triệt để. Tuy nhiên, ở nồng độ cao hơn, bản thân lycopene có thể trở thành một chất gốc và có tác dụng ngược lại. Nếu đúng như vậy, có sự tích tụ các sản phẩm phân cắt oxy hóa của lycopene, đặc biệt là epoxit và apocarotenoid. Những cái này có thể dẫn đối với những thay đổi oxy hóa trong màng tế bào và các thành phần của tế bào, đặc biệt là DNA của tế bào, và do đó để oxy hóa căng thẳng. Ngoài ra, mức độ cao của các sản phẩm phản ứng lycopene làm tăng tính thấm (tính thẩm thấu) của màng tế bào, phá vỡ tính toàn vẹn của màng và tăng tính thấm đối với các chất ô nhiễm.

Lycopene và bệnh tật

Lycopene và các bệnh khối u Với sự trợ giúp của nhiều nghiên cứu dịch tễ học, các mối liên hệ đã được thiết lập giữa một chế độ ăn uống ít trái cây và rau quả và sự phát triển của bệnh khối u. Do đó, carotenoid, đặc biệt là lycopene, được cho là có tác dụng bảo vệ tiềm năng liên quan đến bệnh khối u. Lycopene phát huy đặc tính chống ung thư của nó trên cả ba giai đoạn của quá trình sinh ung thư (tumorigenesis)

Giai đoạn bắt đầu - Do chất chống oxy hóa hiệu quả, lycopene có thể quét các gốc tự do và do đó ngăn ngừa tổn thương tế bào và DNA bị oxy hóa.
Giai đoạn xúc tiến - lycopene kích thích giao tiếp giữa các tế bào thông qua các điểm nối khoảng cách - các kênh tế bào - cho phép các tế bào khỏe mạnh kiểm soát sự phát triển của các tế bào tiền ung thư
Giai đoạn tiến triển - lycopene ức chế sự tăng sinh và biệt hóa của các tế bào khối u.

Năm 1999, Giovannucci đã tóm tắt tài liệu tiếng Anh về các nghiên cứu dịch tễ học được thực hiện liên quan đến lycopene và bệnh khối u. Phần lớn các nghiên cứu này phát hiện ra mối liên hệ nghịch giữa việc tiêu thụ cà chua hoặc nồng độ lycopene trong huyết thanh và nguy cơ khối u. Bằng chứng rõ ràng về tác dụng ngăn ngừa hóa học của lycopene có sẵn chủ yếu đối với dạ dày, phổi và tuyến tiền liệt ung thư. Tác dụng bảo vệ ít rõ rệt hơn đối với ung thư biểu mô tuyến tụy, cổ tử cung, thực quản, miệng và đại trực tràng, cũng như đối với ung thư vú. Phổi ung thư các nghiên cứu từ bang Hawaii kết luận rằng việc tiêu thụ cà chua nhiều hơn ở những bệnh nhân phổi ung thư tăng đáng kể thời gian sống sót. Các nghiên cứu thuần tập khác của Mỹ cho thấy tác dụng bảo vệ đối với phổi ung thư chỉ cho lycopene và beta-caroten. Không có mối liên hệ nào được phát hiện đối với các carotenoid khác. Một số nghiên cứu bệnh chứng cho thấy rằng việc tăng cường ăn các loại thực phẩm giàu lycopene làm giảm nguy cơ ung thư đại trực tràng gần 60%. khoang miệng, thanh quản và yết hầu Theo một nghiên cứu dịch tễ học từ Trung Quốc, tiêu thụ nhiều cà chua có liên quan đến khoảng một nửa nguy cơ ung thư miệng. Một nghiên cứu từ Iran đã báo cáo rằng nguy cơ mắc bệnh ung thư thực quản giảm 39% có ý nghĩa thống kê ung thư thực quản với mức tiêu thụ cà chua cao, nhưng chỉ ở nam giới. Ở phụ nữ, không tìm thấy tác dụng bảo vệ của lycopene đối với ung thư thực quản. Tuyến tiền liệt Một số nghiên cứu kết luận rằng có mối tương quan chặt chẽ giữa việc tăng cường ăn cà chua hoặc các sản phẩm từ cà chua và việc bảo vệ chống lại ung thư tuyến tiền liệt. Sự hiện diện của nồng độ lycopene trong huyết thanh cao hoặc nồng độ lycopene trong mô cao do đó dẫn đến nguy cơ phát triển thấp tuyến tiền liệt ung thư. Trong một thử nghiệm lâm sàng giai đoạn 2 ngẫu nhiên với lycopene quản lý trước khi cắt bỏ toàn bộ tuyến tiền liệt, khối u phát triển thấp hơn, giảm tập trung của kháng nguyên đặc hiệu cho tuyến tiền liệt - PSA, một chất chỉ điểm cho tuyến tiền liệt phì đại - và sự tổng hợp rõ rệt hơn của Connexin 43, một protein điều hòa các điểm nối khoảng trống, đã được quan sát thấy. Ngược lại, hai nghiên cứu không xác nhận tác dụng ngăn ngừa hóa học của lycopene liên quan đến ung thư tuyến tiền liệt. Hơn nữa, lycopene thể hiện đặc tính bảo vệ đối với ung thư biểu mô phế quản. Trong các nghiên cứu trên mô hình và động vật, lycopene ngăn chặn sự gia tăng của nội mạc tử cung, tuyến vú, phổi và ung thư tuyến tiền liệt tế bào. Trong một số trường hợp, apoptosis (tế bào chết theo chương trình) có thể được gây ra. Một mặt, tác dụng chống ung thư của lycopene dựa trên hoạt động của nó như một chất chống oxy hóa. Bằng cách bảo vệ hiệu quả chống lại màng tế bào và thiệt hại DNA do phản ứng ôxy gốc, caroten ức chế sự thúc đẩy khối u. Lycopene cung cấp một rào cản không chỉ đối với nội sinh mà còn đối với các chất gây ung thư ngoại sinh. Do đó, nó nhặt nitơ các gốc điôxít (NO2-) ít nhất gấp đôi hiệu quả của beta-carotene. Thứ hai, lycopene có khả năng làm giảm hoạt động của IGF-1. Yếu tố tăng trưởng tế bào IGF-1 - “insulin-như tăng trưởng yếu tố 1 ″ - ở nồng độ cao là một yếu tố nguy cơ của ung thư vú và tuyến tiền liệt. Người ta cho rằng lycopene có thể can thiệp vào mạch phân bào của IGF-1 và do đó làm chậm chu kỳ tế bào. Khi làm như vậy, carotenoid làm tăng sự tổng hợp của một protein liên kết màng có tác dụng điều hòa sự hoạt hóa của thụ thể liên kết IGF. IGF-1 vẫn có thể liên kết với thụ thể, nhưng không còn có thể bắt đầu dòng truyền tín hiệu. Các tác giả khác tin rằng lycopene thay vì ức chế chu kỳ tế bào bằng cách điều chỉnh giảm hoạt động của các kinase phụ thuộc cyclin, cdk. Lycopene và bệnh tim mạch mật độ lipoprotein (LDL) thành LDL bị oxy hóa được coi là một yếu tố gây bệnh trong xơ vữa động mạch (xơ cứng động mạch, xơ cứng động mạch). Vì lycopene là một chất chống oxy hóa hiệu quả, nó có thể bảo vệ LDL cholesterol khỏi quá trình oxy hóa bởi các gốc oxy phản ứng và do đó ức chế sự tiến triển của xơ vữa động mạch. Trong một số nghiên cứu khoa học, lycopene đặc biệt thể hiện khả năng bảo vệ hiệu quả nhất trong số tất cả các chất chống oxy hóa được thử nghiệm chống lại quá trình peroxy hóa lipid gây ra về mặt hóa học của mô hình liposome. Nồng độ lycopene trong huyết thanh tăng cao có liên quan đến nguy cơ xơ vữa động mạch thấp. Ngoài chức năng chống oxy hóa, các đặc tính bảo vệ tim mạch của lycopene dựa trên sự điều biến của quá trình xơ vữa động mạch trên thành mạch. Vì vậy, lycopene làm giảm biểu hiện của sự kết dính phân tử trên bề mặt tế bào. Ngoài ra, caroten làm giảm sự kết dính tự phát do interleukin IL-1ß kích thích và của HAEC - nhiễm sắc thể tầng sinh môn nhân tạo của con người - để bạch cầu đơn nhân. Cuối cùng, lycopene có thể ngăn chặn sự đóng cặn, ví dụ như máu chất béo, cục máu đông, mô liên kết và canxi, trong những bức tường của máu tàu, do đó ngăn ngừa xơ vữa động mạch (xơ cứng động mạch; xơ cứng động mạch). Cuối cùng, lycopene có được tầm quan trọng đáng kể trong việc ngăn ngừa bệnh tim mạch. Trong một nghiên cứu bệnh chứng lớn ở châu Âu, hàm lượng lycopene trong mô mỡ có tương quan với tác dụng bảo vệ chống lại chứng nhồi máu cơ tim (tim tấn công). Chỉ lycopene, chứ không phải beta-carotene, có tác dụng dự phòng nhẹ đối với nhồi máu cơ tim. Tác dụng này đã được xác nhận nhiều lần bởi các nhóm nghiên cứu độc lập. da Tác dụng bảo vệ da của lycopene có thể là do đặc tính chống oxy hóa của nó. Tăng lượng trái cây và rau quả có chứa lycopene có liên quan đến việc tăng da mức lycopene. Lycopene được tìm thấy trong cao tập trung trong các nguyên bào sợi của da. Ở đó, do tính chất béo cực cao, nó được lưu trữ theo chiều ngang và do đó theo chiều ngang với hướng của Phospholipid Bên trong màng tế bào. Bằng cách này, lycopene bảo vệ nhiều màng phân tử của các nguyên bào sợi của da, chẳng hạn như chất béo và protein, khỏi bị hư hại do oxy hóa bởi Bức xạ của tia cực tím và do đó từ quá trình peroxy hóa lipid do tia cực tím gây ra. Nguyên bào sợi là tế bào được tìm thấy trong tất cả các mô liên kết của cơ thể và đóng một vai trò quan trọng trong việc tổng hợp collagens và proteoglycan, những thành phần thiết yếu của chất nền ngoại bào (chất nền ngoại bào, chất gian bào, ECM, ECM) của các mô liên kết. Các nghiên cứu với nguyên bào sợi của da cho thấy lycopene là chất chống oxy hóa mạnh nhất trong số các loại carotenoid. Nó bảo vệ các nguyên bào sợi của da khỏi bị xâm hại Bức xạ của tia cực tím ở mức thấp hơn từ sáu đến tám lần so với beta-carotene và lutein. Cuối cùng, bổ sung đầy đủ các loại thực phẩm giàu lycopene có thể tăng khả năng bảo vệ da cơ bản. Các tác dụng khác: Lycopene góp phần tăng cường hệ thống miễn dịch. Uống nước ép cà chua có thể giúp phục hồi hoàn toàn hệ thống miễn dịch. Quan sát này chỉ được thực hiện ở những người có chế độ ăn uống không cân bằng, ví dụ, khi trái cây và rau quả bị tránh hoàn toàn trong một thời gian ngắn. Mặt khác, ở những người khỏe mạnh, được nuôi dưỡng tốt, lượng lycopene tăng lên không dẫn đối với bất kỳ sự gia tăng miễn dịch nào sức mạnh. Hơn nữa, theo các nghiên cứu dịch tễ học, lycopene thể hiện tác dụng bảo vệ đáng ngạc nhiên trong tăng huyết áp (cao huyết áp) Và hen phế quản.B

Sinh khả dụng

Lycopene tương đối ổn định trong bảo quản. Ngoài ra, không giống như lutein, nó thể hiện khả năng chịu nhiệt cao, có nghĩa là có rất ít thất thoát trong quá trình xử lý và chế biến thực phẩm, chẳng hạn như trong nấu ăn. Các sinh khả dụng của lycopene từ các sản phẩm cà chua đã qua chế biến và đun nóng, chẳng hạn như nước ép cà chua và súp cà chua, tốt hơn đáng kể so với cà chua sống. Điều này là do việc đun nóng phá vỡ các liên kết của lycopene với protein, hòa tan các tập hợp tinh thể carotenoid và phá hủy các tập hợp tế bào. Các sinh khả dụng của lycopene có thể được tăng thêm bằng cách chế biến thực phẩm thích hợp. Do tính chất béo mạnh của carotenoid, sự kết hợp với chất béo và dầu trong các món ăn nóng, ví dụ, với dầu ôliu, ủng hộ hơn nữa hấp thụ của lycopene.

Chức năng trong thực phẩm

Lycopene được ứng dụng như một chất tạo màu thực phẩm như một chất đơn lẻ hoặc như một thành phần của thực vật chiết xuất. Caroten tạo ra màu đỏ và được tìm thấy, ví dụ, trong súp, nước sốt, đồ uống có hương vị, món tráng miệng, gia vị, bánh kẹo và bánh nướng. Hơn nữa, lycopene là một tiền chất quan trọng của các chất tạo hương vị. Nó được phân cắt bằng cách cooxid hóa với sự trợ giúp của lipoxygenaza, bằng cách phản ứng với các hợp chất oxy phản ứng và dưới nhiệt căng thẳng. Lycopene tạo ra các hợp chất carbonyl với ngưỡng mùi thấp. Các sản phẩm thoái hóa này đóng vai trò thiết yếu trong quá trình chế biến cà chua thành các sản phẩm từ cà chua.