番茄紅素的生理功能、提取方法及其在禽畜生產(chǎn)中的應(yīng)用

張雪光

（岫巖滿族自治縣農(nóng)業(yè)綜合執(zhí)法隊(duì)，遼寧 岫巖 114300）

番茄紅素是自然界中廣泛存在的一種類胡蘿卜素，最早在成熟的番茄中被發(fā)現(xiàn)，在胡蘿卜、番木瓜、西瓜、葡萄柚等成熟的果實(shí)中含量較高。番茄紅素在抗炎、抑癌、抗氧化等方面具備一定的優(yōu)勢。機(jī)體無法合成番茄紅素，其主要攝入量來自于番茄或含有番茄紅素的產(chǎn)品。近年來，食品安全問題日益受到關(guān)注，番茄紅素作為天然植物提取物已成為健康養(yǎng)殖的研究熱點(diǎn)。本文對番茄紅素的結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)、提取方法及在動物生產(chǎn)中的應(yīng)用進(jìn)行闡述，旨在為番茄紅素在生產(chǎn)養(yǎng)殖中的利用提供借鑒。

1 番茄紅素的結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)

番茄紅素的分子式為C40H56，為直鏈型碳?xì)浠衔铮?1個共軛雙鍵與兩個非共軛雙鍵。其粉末為暗紅色，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，對高溫、光、酸、氧、金屬離子與催化劑較為敏感。番茄紅素在所有脂溶性類胡蘿卜素中，不飽和度最高，在天然植物中呈反式構(gòu)型，受光照與高溫影響，易被氧化降解并產(chǎn)生異構(gòu)化反應(yīng)。

2 番茄紅素的生理功能

2.1 抗氧化

氧化應(yīng)激反應(yīng)可引發(fā)多種疾病，抗氧化功能可以減弱氧化應(yīng)激反應(yīng)對機(jī)體造成的損傷，調(diào)節(jié)健康狀況。番茄紅素抗氧化作用與清除自由基能力極強(qiáng)，因其雙鍵結(jié)構(gòu)與不飽和度高，其抗氧化能力為β-胡蘿卜素的2倍、維生素E的100倍。番茄紅素經(jīng)過加成反應(yīng)，將羥基自由基清除。研究顯示，番茄紅素通過與過氧亞硝酸鹽反應(yīng)，使過氧亞硝酸鹽發(fā)揮清除劑的作用。此外，有報(bào)道，番茄紅素對硫酰、硫酰自由基及二氧化氮有清除作用。

2.2 防癌抗癌

抑制或破壞細(xì)胞間隙連接通信會引發(fā)癌變，番茄紅素可以保護(hù)此種通信功能并降低癌變概率。番茄紅素可以預(yù)防并減緩乳腺癌、前列腺癌、皮膚癌等多種癌癥，攝取量越多，癌癥發(fā)病率越低。研究顯示，番茄紅素能夠抑制健康大鼠前列腺組織的雄激素信號傳導(dǎo)，使胰島素樣生長因子I的mRNA表達(dá)水平，降低前列腺癌發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。在干擾蛋雞卵巢癌發(fā)生的研究中，番茄紅素能夠通過下調(diào)核因子κB和STAT3或上調(diào)Nrf2，發(fā)揮抗炎與抗氧化功能，避免自發(fā)性卵巢癌的產(chǎn)生。

2.3 提升免疫力

番茄紅素能夠使機(jī)體免疫細(xì)胞活化，避免吞噬細(xì)胞受到損傷，提高B淋巴細(xì)胞與T淋巴細(xì)胞增殖速度，刺激效應(yīng)T細(xì)胞釋放淋巴因子，生成白介素并抑制炎癥介質(zhì)的產(chǎn)生。研究者發(fā)現(xiàn)，成年健康男性每日攝取37.0毫克番茄紅素，能夠使淋巴細(xì)胞增殖，加強(qiáng)NK細(xì)胞的殺傷作用，繼而調(diào)節(jié)機(jī)體免疫力。

2.4 保護(hù)心腦血管

番茄紅素能夠降低人體心血管疾病的發(fā)病率。血清中番茄紅素的濃度越高，腦出血、腦梗的發(fā)生概率越低。番茄紅素可以使體內(nèi)膽固醇合成減少，增加細(xì)胞中低密度脂蛋白降解，修復(fù)受損的細(xì)胞組織，使血管的柔韌度增強(qiáng)，減少腦梗死和心肌梗死的發(fā)病率。

3 番茄紅素的提取

3.1 直接粉碎法

對新鮮番茄采用熱水漂燙，將番茄皮和籽脫離，將曬干的皮進(jìn)行粉碎處理后，用作著色粉劑。此方法易操作，但產(chǎn)品品質(zhì)粗糙。

3.2 有機(jī)溶劑浸出法

鑒于番茄紅素的理化性質(zhì)，可使用石油醚、丙酮或乙酸乙酯等有機(jī)溶劑將其提取出來。但是提取物中存在殘留化學(xué)制劑現(xiàn)象，提取率較低，提取的產(chǎn)品純度低、有異味，并且有機(jī)溶劑對人體危害較大。

3.3 超臨界流體萃取法

此技術(shù)流動性與溶解性能較好，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、醫(yī)藥、食品等領(lǐng)域。研究者通過超臨界流體萃取法獲取番茄紅素，效果佳。此方法能夠防止番茄紅素在高溫下發(fā)生質(zhì)變，萃取后易分離，且無毒。但此法操作復(fù)雜，且對設(shè)備要求較高。

3.4 超聲波輔助提取法

超聲波輔助提取技術(shù)在天然產(chǎn)物萃取的應(yīng)用越來越廣泛。超聲波通過產(chǎn)生劇烈的空化效應(yīng)、振動與機(jī)械攪拌，使番茄細(xì)胞壁破裂，加快番茄紅素的活性成分與溶劑的雙向轉(zhuǎn)移，提升萃取效率。研究人員通過超聲波輔助技術(shù)將番茄紅素從南瓜中提取出來，確定超聲波輔助法為提取番茄紅素的最佳工藝。此技術(shù)操作程序簡易、萃取效率高，但受到超聲波的影響，無法大規(guī)模應(yīng)用。

3.5 微波輔助提取法

微波輔助提取法是將傳統(tǒng)溶劑與微波向結(jié)合的新型提取技術(shù)，能夠快速提取動物組織、天然植物中的目標(biāo)成分。此技術(shù)優(yōu)勢為溶劑用量少、快速高效，但是對溶劑有選擇性。

3.6 酶輔助提取法

通過使用特定酶將細(xì)胞膜或細(xì)胞壁中的果膠、糖蛋白、纖維素等分解出來，使番茄紅素從天然植物的細(xì)胞中釋放出來。此方法提取的番茄紅素純度較高，但是成本高、代價(jià)大。

4 番茄紅素在禽畜生產(chǎn)中的應(yīng)用

4.1 番茄紅素在禽類生產(chǎn)中的應(yīng)用

番茄紅素可以提升禽類生產(chǎn)性能、提高蛋類品質(zhì)、緩解禽類高溫應(yīng)激癥狀、提升繁殖性能。研究顯示，將40毫克/公斤番茄紅素添加至種母雞日糧中，能夠提升肉仔雞的抗氧化功能與初生重。研究者在高溫應(yīng)激鵪鶉的飼料中添加不同劑量的番茄紅素，發(fā)現(xiàn)200、400毫克/公斤番茄紅素能夠減輕熱應(yīng)激損傷，能夠提升鵪鶉的胴體重與飼料轉(zhuǎn)化率。在海蘭褐蛋雞的日糧中添加10、20毫克/公斤的番茄紅素。產(chǎn)蛋率與蛋重均呈降低趨勢。在羅曼白蛋雞的研究中發(fā)現(xiàn)，添加20毫克/公斤的番茄紅素，能夠提升產(chǎn)蛋重，產(chǎn)蛋率并無下降趨勢。以上研究結(jié)構(gòu)的差異，推測與蛋雞品種有關(guān)。研究顯示，在肉雞日糧中加入一定濃度的番茄紅素，能夠調(diào)節(jié)其糖脂代謝，減少脂質(zhì)沉積，提升肉雞抗氧化能力，改善肌肉氧化穩(wěn)定性并提高肉品質(zhì)。

4.2 番茄紅素在反芻動物生產(chǎn)中的應(yīng)用

研究顯示，將200、400毫克/公斤的番茄紅素添加至湖羊的飼料中，可以提升羊肉顏色的穩(wěn)定性與維生素A與維生素E的含量，并降低了蛋白質(zhì)的氧化程度，研究顯示200毫克/公斤的番茄紅素組效果佳。研究者將1.0毫克/毫升的番茄紅素加入低溫保存的絨山羊的精液中，解凍后絨山羊精子粒線體活性、頂替完整性和抗氧化酶活性明顯提高，而4.0毫克/毫升的番茄紅素組效果不明顯。

4.3 番茄紅素在豬生產(chǎn)中的應(yīng)用

在母豬的日糧中添加50毫克/公斤的番茄紅素能夠提升母豬的生產(chǎn)性能，產(chǎn)活仔豬數(shù)增加，并減少產(chǎn)死仔豬數(shù)，提升仔豬初生重。研究者將一定濃度的番茄紅素添加至豬精子冷凍稀釋液中，解凍后精子質(zhì)量顯著提升。將20毫克/公斤的番茄紅素添加至豬的日糧中，能夠顯著降低新鮮豬肉的丙二醛含量。提高番茄紅素在豬肉中的含量，能夠提升肉的氧化穩(wěn)定性。

5 結(jié)束語