番茄红素在饲料中的研究应用

番茄红素在饲料中的研究应用

摘 要 ：本文对毒茄红素的结构特点、生理功能、国外应用的现状给予了简单阐述，对番茄 红素作为饲料添加剂应用的．可行性进行了探讨，以期使番茄红素作为天然、绿色、环保的饲料添加剂能得到应用 。

关键词： 番茄红素 生理功能 饲料添加剂应用 可行性

番茄红素是目前已知的6 0 0多种类胡萝卜素中最重要的一种，在动物的生物学染色中扮演重要角色。它在植物生长和光合作用中起着决定性作用，并对动物的健康成长起着关键性作用。科学研究发现，富含番茄红素的食品都有抵 抗某些疾病的功能。人体内番茄红素浓度越高，抵抗力就越强。番茄红素具有防治心脑血管疾、抗癌、延缓衰老的功能。近年来， 作为食品添 加剂番茄红素是国内外研究的热点，已有应用。作为饲料添加剂使用，目前国内外还未给予更 多的关注与研究。本文对番茄红素的理化特性、生理功能和作为饲料添加剂应用前景等加以阐述。

1番茄红素来源及性质

番茄红素是一类类胡萝卜素，广泛分布于 自然界中。番茄红素主要来源于番茄及其制品，南瓜、西瓜、柿子，桃、芒果、葡萄、草毒、柑桔等果实，茶的叶片及胡萝卜、甘蓝等根部也含有。番茄红素在成熟的 红色植物果实中含量较高，其中在番茄中的含量最高，而且随着品种和成熟度的不同而不同，番茄的成熟度越高，番茄红素的含量也越高，最高达每百克含番茄红素400毫克以上。番茄中的番茄红素绝大部分存在于皮及水溶性物质中。番茄红素的相对分子质量为536.85，是一种脂溶性的碳氢化合物，分子含有 11个共轭双键和2个非共轭双键，呈红色，不表现维生素 A的生理活性，对氧化反应敏感，日光照射经过 12小时，番茄红素基本上损失殆尽。钾、镁、钙、锌离子对番茄红素的影响不大，铁、铜离子对其破坏较大，易溶于氯仿和苯，可溶于乙醚、丙酮等，难溶于甲醇和乙醇，不溶于水。天然植物中的番茄红素几乎都以反式结构的形式存在，进人动物机体以后番茄红素以异构体的形式存在，但以顺式异构体居多。

2番茄红素的生理功能

番茄红素分子结构含有多个共轭双键的特点，使其在诸多的类胡萝卜素中的抗氧化能力最强其主要的生理功能为有较强的抗氧化性；抑制肿瘤细胞的增殖；诱导细胞间隙连接通讯；增强机体免疫功能；明显减轻由体内过氧化引起的对淋巴细胞 D N A 的氧化损害；减缓动

脉粥样硬化形成等功能。

3 番茄红素的生物学功能 3.1 抗氧化作用

自由基是 一类瞬时形成的含不成对电子的原子或功能基团，普遍存在于生物系统中。动物体内存在的自由基有两种不同的来源 ：一是环境中的高温、辐射、光解、化学物质等引起的外源性自由基 ；二是体内各种代谢反应产生的内源性 自由基。其中内源性自由基是动物体 自由基的主要来源。自由基在低浓度时可以刺激细胞的生长与分化，是细胞免受损伤和感染的保护剂。但是，自由基含有未配对电子。具有高度反应活性，在高浓度时易引发链式 自由基反应，引起 DN A、蛋白质和脂类。尤其是多不饱和脂肪酸等大分子物质 的变性和交联，损伤DNA、生物膜、重要的结构蛋白和功能蛋白。在诸多的类胡萝卜素中番茄红素的抗氧化能力最强，主要原因是由于其分子中含有多个共轭双键以及番茄红素在化学反应过程中的再生效果。

单线态氧和过氧自由基是体内具有很强活性的自由基，番茄红素可以通过物理和化学方式协同作用，猝灭和捕捉体内过多的单线态氧和过氧化自由基。P a n 等 ( 2 0 0 4 )研究番茄红素对大 鼠机体抗氧化作用的影响．试验 4周后检测大鼠血浆和肝脏中S OD( 超氧化物歧化酶) 活性、丙二醛( MDA) 含量、谷胱甘肽过氧化物酶( GS H— P x ) 活力和总抗氧化能力( T _ AOC) ，与对照组相比．试验组大鼠的 S OD、 G S H— P x和 T — AOC活性有显著升高． MD A含量有显著降低趋势，说明番茄红素有显著的抗氧化作用。李辉等( 2 0 0 5 ) 在研究番茄红素对臭氧所致大鼠氧化损伤的保护作用的试验也得出了同样的结果。Ka z i m等( 2 0 o 6 ) 在研究番茄红素对脂质过氧化影响的不同试验中均发现 ，番茄红素可以显著的降低脂质过氧化程度 ，保护哺乳动物的生物膜和 DNA免受 自由基的损伤，可以有效的预防并减少疾病的发生。此外，研究发现，血清和组织中番茄红素的水平与很多慢性疾病的发生呈显著负相关关系，在动物饲料中添加番茄红素可以有效的预防多种疾病的发生，保护动物机体免 受侵害，降低畜牧业的损失。

3.2 预防和抑制癌症的作用

①番茄红素具有强抗氧化作用，猝灭自由基，从源头上保护动物机体免受侵害。②番茄红素能够阻断组织细胞在外界诱变剂的作用下发生基因突变。③降低细胞膜的氧化损伤机制。④诱导问隙连接通讯机制，细胞问隙通讯 ( GJ I C) 是细胞间的连接和交流信息的重要方式与结构，大多数肿瘤细胞的GJ I C功能微弱或缺失，细胞发生恶性转化后其 G J I C功能明显降低或受到抑制。番茄红素能通过 GJ I C使肿瘤细胞 间受到抑制或破坏的通讯功能

得到恢 复。⑤抑制肿瘤、癌症细胞的增殖。早在2 0世纪5 0年代，美国医学专家首次报道了番茄红素具有抗癌效应。随后出现了大量相关报道。研究发现。血液中番茄红素的有效浓度与乳腺癌、前列腺癌、食道癌、胃肠癌、胰腺癌等多种癌症的发生呈现负相关关系。目前尚没有发现因摄入番茄红素而使癌症发生增加的报道。

最近，肿瘤研究部门对家禽、家畜进行了一次肿瘤普查。通过大量的解剖实验发现，畜禽的癌症发生机率正在呈现上升的趋势，以消化系统癌症所占比重最大。导致畜禽癌症发生的部分原因是某些抗生素类药物的滥用以及添加剂的使用不当等造成的。番茄红素具有有效预防癌症的作用，在医药领域有着重要的研究和应用价值。随着番茄红素相关研究的进一步深入，番茄红素将被用于提高动物生产性能，预防和抑制动物癌症的发生，降低畜牧业的经济损失。

3.3 提高机体免疫功能

番茄红素具有提高动物机体免疫能力的功能，其主要机理是 ：①番茄红素可以发挥其抗氧化作用，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，增强巨噬细胞 、T细胞的杀伤能力。此外，可以避免增殖过程中DNA复制时可能会发生的氧化损伤 ，以及促进某些白细胞介素的产生。②间接的促进淋巴细胞之间的相互作用，分泌相关的细胞因子活化细胞，提高动物机体的免疫能力。

动物试验表明，添加番茄红素可以促进 T、B淋巴细胞增殖，T细胞亚群 ( C D4 ) 增 加 ，C D4 与C D8 比率提高。研究发现低剂量的番茄红素已具有显著的抗炎症作用。

3.4其它相关作用

番茄红素作为一种天然功能性色素，用于水产养殖可使水产动物体色鲜艳，品质提高。研究发现，番茄红素在改善动物精子的相关性状，如精液浓度、精子活动力和形状等方面有积极的作用。研究发现，在切碎的肉中添加番茄红素可以增强肉类在储藏过程中的稳定性．可以改善肉的风味和保持肉的颜色。

4 番茄红素作为饲料色素添加剂有以下几方面优点。 4.1 与常用的饲料添加剂不产生抗拮作用

钾、镁、钙、锌离子对番茄红素的影响不大，这样不会与常用的饲料添加剂产生抗拮作用。

4.2对畜禽具有防治、抑制癌症的作用

番茄红素作为一种抗氧化能力较强的类胡萝 1 - 素， 抗氧化能力是B胡萝卜素的2倍，是维生素 E的l O倍。番茄红素能促进一些具有防癌、抗癌作用的细胞素分泌，如白细胞

介素 一I ，激活淋巴细胞对癌细胞的溶解作用。被激活的淋巴细胞又能释放细胞素如肿瘤坏死因子等，可对肿瘤细胞具有杀伤作用，有效地预防多种疾病的发生，保护动物机体免受侵害，降低畜牧业的损失。

4.3 具有提高畜禽免疫功能的作用

番茄红素具有的强抗氧化能力可以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，增强巨噬细胞，T细胞的杀伤能力。从而提高动物机体的免疫能力。

4.4 替代或减少抗生素的使用

目前抗生素在饲料中的滥用， 造成药物残留和抗药性 ， 引发环境污染， 产生了由于饲料的安全和危及人类健康安全 的问题而带来的食品安全问题。番茄红素能提高动物免疫功能的作用 ，可以保护动物有效预防和抑制疾病的发生， 可替代或减少抗生素的使用量， 减少由于饲料安全问题而带来的食品安全等一系列问题。

4.5具有无毒无害功能， 是环保型的天然色素

研究表明，番茄红素抗紫外线辐射的功能要强于B一胡萝 卜 素。其色泽丰满自然， 在饲料中添加番茄红素对改善肉类色泽有一定的应用空间，这样可以降低使用化学合成色素带来的危害。

番茄红素作为饲料添加剂在提高饲料的利 用率、 促进畜禽生长、防止畜禽疾病、 调节免疫功能、 减少饲料储藏期间营养物质的损失以及改善畜禽产品质量等方面的应用研究还有待深人，番茄红素由于具有其独特的优势、有在食品方面应用研究的基础，它在饲料添加剂的应用方面前景看好，完全有可能成为一种天然、绿色、环保的饲料色素添加剂。 参考文献

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