リコピンは何のために?

リコピンは主に赤い果物や野菜に含まれています。熟したトマトのリコピン含有量は0.03 mg/gから0.14 mg/gである。リコピンは「トマトに隠された金」として知られており、その含有量はトマトの成熟度と正の相関があります[1]。リコピンは現在、自然界で最も強い抗酸化能力を持つカロテノイドです。抗酸化活性はビタミンeの100倍、β-カロチンの2倍以上である[2]。リコピンの生物学的機能に関する継続的な研究は、他のカロテノイドよりも生物学的に活性が高く、抗酸化作用[3]、血中脂質の低下[4]、抗がん作用[5]、免疫力の向上[6]などの重要な生物学的機能を持つことを示しています。

1. リコピンの物理化学的性質

リコピンの分子式はc40h56である分子量は536.88、融点は176°cであり、図1に示すように、11の共役結合と2つの非共役炭素-炭素二重結合を分子中に含む[7]。リコペンの化学構造中のカルボニル基は、水に不溶で、強極性溶媒(メタノール、エタノール)にわずかに溶け、クロロホルムおよびベンゼンに可溶で、脂質および非極性溶媒に可溶で、脂溶性色素であることを決定します[8]。Lycopene'の溶解度は温度とともに増加し、純度が高いほど、それは溶解性が低くなります。研究によると、トマトを調理すると、トマトやトマト製品におけるリコピンの利用を改善することができます。 

これは主に、リコピンがトランス異性体からシス異性体へと異性化する傾向があるためである[9]。さらに、リコピンは比較的不安定で、酸化・分解しやすく、cis-トランス異性化を起こしやすい。光、酸素、酸、熱、酸化剤、fe3 +やcu2 +のような金属イオンに敏感である。日光に12時間曝されると、リコピンはほとんど失われます[10]。不適切な処理と保存は、リコピンの含有量を変更するか、または完全にリコピンを分解し、消費後の影響を減少させることができます。リコピンの酸化や異性化を防ぐため、保管時に酸化防止剤や不活性ガスを添加し、茶色の試薬ボトルに入れて涼しい場所に保管します。商業処理は、通常、マイクロカプセル化技術、リポソーム技術、ナノ分散技術、埋め込み技術、および乳化技術を使用して、効果的に不安定な安定性の問題を改善することができますリコピンの生物学的利用能が低いその脂肪の溶解性のために。[11]

2 .リコピンの生物学的機能

2.1抗酸化机能

リコピン粉現在、自然界で見つかった最強の抗酸化能力を持つカロテノイドです。多価不飽和二重結合構造により、一重項酸素と過酸化物フリーラジカルを迅速にクエンチすることができます。1分子のリコピンが数千個の酸素分子を除去し、体内の有害な酸化反応を効果的に抑制します[2]。リコピンは、スーパーオキシドジムターゼ(sod)、グルタチオンペルオキシダーゼ(gsh-px)、カタラーゼ(cat)の3つの抗酸化酵素の活性を調節することによって、体内の過剰な活性酸素(ros)を除去することができます。また、付加反応によってヒドロキシルラジカルを効果的に除去することもできます[12]。

研究によると、リコピンの摂取量を増やすと、脂質、dna、タンパク質の酸化を効果的に抑制し、肝臓と血漿の抗酸化酵素の活性を高め、血清中のマロンジアルデヒド(mda)の含有量を有意に減少させることが確認されています[13-14]。fan yuanjingら[15]は、4日連続(2回/日)の経口投与を発見した30 mg / kgトマトの红素また、雌マウスの血清中のsod、gsh-px、catの活性が有意に増加し、mda含有量が減少したことから、リコピンの抗酸化作用が内因性抗酸化酵素系の活性化と関連していることが明らかになりました。liu chongbinら[16]は、リコピンが神経細胞を保護し、アルツハイマー病の症状を緩和することを発見しました&#parkinsonの血清中のsod、gsh-pxおよびcatの酵素活性を増加させることによって39;s疾患' sマウス。

zhaoらは、脳虚血/再灌流のマウス実験で、6 mg/kgのリコピンを2週間連続投与すると、mda値が有意に低下し、脳虚血による酸化的損傷が緩和されることを発見した[17]。prakashら[18]は、マウスのコルヒチンによって誘発された軟骨酸化損傷のモデルで、リコピンのニコチンアミドアデニンジヌクレオチドデヒドロゲナーゼ、コハク酸デヒドロゲナーゼおよびシトクロムcオキシダーゼの活性を有意に増加させ、それによってミトコンドリアの機能を改善する。さらに、リコピンは総抗酸化能力と高密度リポタンパク質(hdl)活性を増加させ、血漿中の炎症因子の発現を抑制してリポ多糖(lps)による酸化ストレスを緩和することでミトコンドリアの機能を改善することができる[19]。 

水産リコピンは飼料添加物としてよく使用される発色と抗酸化作用を発揮する。400 mg/kgのリコピンを食事に追加すると、ross 308ブロイラーの血清中のgsh-pxとsodのレベルが大幅に上昇し、mdaの含有量が減少するため、循環熱ストレスによる酸化ストレスが緩和される[20]。リコピンは、着色剤として、卵黄の色と栄養価を高めることができます。200 mg/kgのリコピンを21日間摂取すると、卵黄の色が改善される。リコピンのz異性体は生物学的利用能が高いため、産卵鶏に効果的に吸収され、卵黄に転移することで、卵黄中のリコピン濃度を高め、卵黄の色を改善する[21]。

リコピンは飼料添加物としても用いられる肉の品質を向上させるために。ラム肉の赤みやビタミンaおよびビタミンeの量を増加させ、保管中の肉タンパク質および脂質の酸化を遅らせます[22]。基本的な食事に200 mg/kgのリコピンを加えることで、ラムの成熟期の柔らかさを効果的に改善することができます[23]。3ヶ月の雄ヤギの餌に200 mg/kgのリコペンを110日間連続して添加すると、血清中のsod、catおよびgsh-pxの活性が増加し、動物の成長能力が向上する[24]。5%のトマトポマシュ(リコピン708 mg/kgを含む)を含む食事を14日間連続で摂取すると、血清gsh-pxおよびsod値が上昇し、42日齢ブロイラーのmdaが減少し、ブロイラーの抗酸化能力が向上する[25]。

リコピンの強力な抗酸化特性は、動物の成長能力、卵黄の栄養と肉の品質を大幅に改善することが示されています。リコピンの抗酸化作用は、主にnrf2 (nuclear 要因erythroid-2 related factまたは2)-antioxidant 応答element (are)経路に依存する。リコピンは、求電子性応答要素(epre)、areおよびnrf2の発現を増加させ、それによって第ii相解毒抗酸化酵素の産生を刺激し、活性酸素種および他の求電子性分子による損傷から細胞を保護します[26]。

daiら[27]は、コルヒチンによって誘発される腎毒性のマウスモデルで、食事中にリコピンを補充するdown-regulated核要因の表情を河童B (NF -κB) mRNA up-regulated Nrf2を表現するとヘム酸素添加酵素1 (HO-1) mRNA。Nrf2遺伝子リコピン誘導することができます諸式NF -κB−や炎症を抑えるcas-pase-3 mRNA、を腐肉食酸素フリーラジカル[28]うまた、酸化リコピンが解消しstress-induced neuroinflammationと認知症を当てると発動するシグナリング経路Nrf2 / NF -κB(29)。bv2ミクログリア細胞では、リコピンはnrf2シグナル伝達経路を活性化することにより、lps誘発性神経炎症と酸化ストレスを軽減することができる[30]。sahinら[20]は、食事に400 mg/kgのリコピンを追加すると、筋肉のkelch-like ech 関連するproteで1 (keap1)のmrna発現を阻害することによってnrf2 mrna発現が増加し、それによってブロイラの乳房の抗酸化酵素gsh-pxおよびsodの活性が高まることを発見した。したがって、リコピンはnrf2を介してその抗酸化機能を発揮し、酸化的損傷から体を保護し、それによって動物の成長性能を向上させることができます。

2.2 Lipid-lowering機能

リコピンは脂溶性物質であるそれは血中脂質を下げることによって脂質代謝を調節する。リコピンは主に細胞膜とリポタンパク質に存在し、低密度リポタンパク質(ldl)と超低密度リポタンパク質(vldl)に集中しています[31]。jiangらは、血漿中のリコピンの濃度は、頸動脈および大動脈の血管壁の厚さおよび損傷と負の相関があり、アテローム性動脈硬化の形成を効果的に防ぐことができることを発見した[32]。ldlの酸化はアテローム性動脈硬化の開発の重要な要因である。リコピンには強力な抗酸化作用があるため、dnaやリポタンパク質の酸化を抑制し、ldlコレステロールの酸化生成物の形成を防ぐ働きがあります。

リコピンはアテローム性動脈硬化症の脂質およびリポタンパク質代謝障害に調節効果がある。qでweiらによる研究[33]では、高脂肪食を与えてアテローム性動脈硬化を誘発したウサギのモデルに、50 mg/kgのリコピンを40日間連続で投与した。これにより、大動脈と心臓における低密度リポタンパク質受容体mrnaの発現が有意に抑制され、血清中のトリグリセリド(tg)濃度が低下し、アテローム性動脈硬化が効果的に緩和された。tang xiangyuら[34]は、高脂肪の食事にリコペンを加えて与えることを発見した6%トマトの红素粉1日あたりの体重のkgは、ウサギの大動脈の脂質過酸化によって引き起こされる損傷を遅くすることができます,また、tgレベルを低下させながら,ウサギを保護'の血管内皮機能、および高脂肪のウサギにおけるアテローム性動脈硬化症の発生を減少させる。それは良い抗アテローム硬化作用を持っています。リコピンは脂質代謝障害の調節に重要な効果を持つ。肥満ラットでは、12週間連続して10 mg/kgのリコピンを経口投与した後、肝臓組織およびアテローム性動脈硬化の血清総コレステロール(tc)、tgおよびldlが有意に減少した[35]。 

ブロイラー鶏の銅誘導酸化モデルでは、リコピン補給によって血漿中のtcとldlの濃度が有意に低下し、ldlの酸化速度が有意に低下した。リコピンはldlに浸透することで抗酸化作用を発揮すると推測されている[36]。トランス脂肪酸で毒殺マウスの腎臓障害のモデルでは、経口投与20 mg / kgトマトの红素mice&におけるtg, tc, ldlのレベルを有意に低下させた#血清39;sおよびhdl値の上昇[37]。リコピンが肝臓組織の脂質代謝障害を軽減するメカニズムは、高密度リポタンパク質コレステロールの発現を増加させ、肝臓組織におけるtc、tg、ldlの蓄積を減少させ、それによって肝臓組織の脂質代謝障害を調節することであることがわかります。さらに、zengら[38]は、高脂肪食を与えたマウスモデルで、リコピンを添加すると肝臓のtg、tc、ldlの含有量が減少し、hdlの含有量が増加することを発見しました。そのメカニズムは、シグナル変換器であり転写活性化因子3 (stat3)の働きを阻害することによって、リコピンがインスリン抵抗性を防ぎ、脂質代謝障害を緩和することです。リコピンは、肝臓でペルオキシソーム増殖活性化受容体αおよびγの発現を増加させることによって脂質代謝を調節し、コレステロール合成のためのレート制限酵素(3-ヒドロキシ-3-メチルグルタリル-コ酵素aレダクターゼ)を阻害し、ldlの分解を促進することによってコレステロール値を低下させる[39]。

2.3抗がん効果

過剰なrosは細胞内の脂質、タンパク質、核酸とランダムに反応し、酸化ストレスやdnaの損傷を引き起こしたり、がん遺伝子を活性化させたり、腫瘍抑制遺伝子を不活性化させたりする突然変異を起こしたり、慢性疾患やがんを発症したりします[40]。研究によると食事にリコペンを追加します癌のリスクを減らし腫瘍の増殖を抑えることができます抗酸化物質は、酸化物質を活性の低い物質に変換し、酸化損傷に対する防御の最初のラインです。抗酸化物質の摂取は内因性または外因性のrosを中和し、dna損傷およびがんリスクを減少させる[41]。

リコピンには主に2つの抗がん効果がある酸化機構と非酸化機構です酸化機構では、リコピンは一般的なカロテノイドの中で最も効果的な抗酸化物質であり、一重項酸素(1 o2)を阻害し、二酸化窒素ラジカル(no2・)、硫黄ラジカル(rs・)、スルフェニルラジカル(rso2・)を除去することができます[42]。一重項酸素焼入れでは、エネルギーが1 o2からリコピンに移動し、エネルギー豊富な三重項状態に変換される[43]。他のros (no2・ペルオキシナイトライト)のトラップは、リコピン分子の酸化的分解をもたらす。したがって、リコピンは脂質、タンパク質、dnaの酸化から体を守ることができます[44]。non-oxidative機構では、トマトの红素脂質損傷酸化を防ぐ効果も、タンパク質やDNAのリン酸化を抑える規制タンパク質によって発ガン物质がp53などRb抗がん遺伝子を細胞安静師団の細胞の位相細胞サイクルpre-DNA合成位相[45]。bandeiraらは[46]、ラットにおいて、リコピン誘発性肝代謝酵素によるシトクロムp4502e1の調節が、発がん性物質誘発性前がん性病変から肝臓を保護する機構の可能性を示唆している。リコピンは、インスリン成長因子によって誘導される細胞増殖を効果的に減少させることができ、インスリン成長因子は様々ながん細胞株において有効な中間体である[47]。

rowlesらは、トマトおよびトマト製品の消費または循環中のリコピン濃度は、がんリスク、特に乳がん、結腸がん、肺がんおよび前立腺がんと負の相関があることを明らかにした。リコピンより効果があるα-caroteneとβ-caroteneヒトの様々な癌細胞株の細胞増殖を阻害することで知られていますカロテノイドと比較して、リコピンは乳がん細胞の増殖をより効果的に抑制し、アポトーシスを促進することができます。しかし、リコピンだけが細胞骨格の形成を阻害し、細胞を選択的に阻害して細胞周期の進行を阻害し、最終的には細胞増殖を阻害することができる[49]。langnerら[50]は、リコピンが豊富なトマトジュース(17 mg/ l)がラットの結腸がんモデルを抑制し、雄ラットの膀胱移行細胞がんの数を減少させることを発見した。また、飲用水にリコピン(50 mg/ l)を添加すると、雄マウスの肺がん発症が抑制された。

リコピンは、白板症(口腔や他の粘膜の前がん性病変)に対する治療効果がある。二重盲検プラセボ対照試験では、58人の白板症患者に1日4 ~ 8 mgのリコピンを経口投与するか、またはプラセボカプセルを3ヶ月間投与した。その結果、どちらの用量のリコピンもプラセボよりも白板症の症状を軽減する効果があり、1日8 mgのリコピンの摂取量は4 mgよりも有効であることが示された[51]。リコピンは前立腺がんの治療に潜在的な役割を果たし[52]、摂取量を増加させるトマト製品また、リコペンを含む他の食品は前立腺がんの発生を減らすことができる。毎日トマトやトマト製品の一部を食べると、dnaの損傷を防ぐことができるという証拠が増えています。dna損傷は前立腺がんの発生に関与しているため、トマトとその製品を頻繁に摂取することで前立腺がんを予防することができる[53]。したがって、リコピンの抗がん効果は、強力なフリーラジカル消光機構と関係している一方で、リンパ球を刺激してがん細胞抑制因子を放出させることができます。人に広く使われるとすれば、大規模な動物実験で検証しなければならない。

免疫を高めておく2.4

一重項酸素と酸素ラジカルは、体を攻撃する犯人です' s免疫システムです。リコピンは、フリーラジカルを除去し、一重項酸素をクエンチする非常に強力な能力を持っているので、体を改善するために使用することができます&#免疫机能39;sができます。リコピンはボディを向上させます&#主に2つの経路を介して39の免疫機能。1つの経路は、リコピンがtおよびbリンパ球の増殖を促進し、それによって体を強化し、ナチュラルキラー細胞(nk)の活性を高めることです' s免疫反応。リコピンは食細胞を保護することができる酸化的損傷からtリンパ球およびbリンパ球の増殖を促進し、非特異的細胞免疫を有意に促進する[54]。リコピンはまた、tリンパ球の形質転換を促進し、nk細胞の殺害機能を増強することができます。そのメカニズムは、細胞のdnaを保護し、増殖中のdna複製の損傷を防ぎ、細胞間コミュニケーションを促進して細胞間相互作用を強化することです[55]。もう一つの手法は、それが炎症腫瘍などリコピン抑制に壊死要因-α(分泌を促すTNF -α)interleukin(正日(キム)、その起動NF -防止κBシグナリング経路。インターロイキンil-2、il-4、およびil-10はすべて体を促進する免疫因子です&#炎症性メディエーターを低下させることによって39の免疫応答。

du hongjuら[56]は、マウスを用いて、リコピンが特定のt細胞の増殖を刺激し、細胞および体液性免疫機能を増強することを示した。同様に、陳ら[57]発見によるとマウスの口語が投与の0.25 g / kg・bwリコピン連続30日間あっdelayed-type聞い能力も大幅に増やす方針の能力ではなく鶏肉phagocytize赤血球とマクロファージとNK细胞に活性化した。he liangら[58]は、リコピンは殺菌活性を高めることによってブロイラーの免疫機能を高めることができると報告している。jiangらは、100 mg/kgのリコピンを120日間投与すると、産卵鶏の免疫力が有意に高まることを発見した。Izquierdoら25歳のとき[59]が妊婦消費gのトマトジュース(7 mgリコピン、0.3 mgを含むβ-carotene)日常14日間の濃度トマトの红素彼らのリンパ球と血漿で有意に増加し、リンパ球dna損傷は約50%減少した。

羅ら[6]ネズミを伝えmethyl-N-nitrosoguanidine胃ガンを誘導のモデルであり、経口投与するトマトの红素後、血清レベルのIL-2 IL-4、IL-10とTNF -αの増加幅は大きかった半面、IL-6レベルが大幅に減少していった。免疫グロブリンg (igg)、免疫グロブリンの(iga)、免疫グロブリンm (igm)も用量依存的に増加した。リコピンLPS誘発型炎症反応を減らすことができるのとIL-6颜にIL-1βRAW264.7マウスマクロファージが年にmRNAくらいだ。機構はトマトの红素は子ども消炎効果を抑えることでNF -κBとC-Jun amino-terminalキナーゼシグナリングパス(60)。sahinら[61]は、その給餌を見つけました200 mg/kgのリコピン雌鶏を敷設する際に自然発生卵巣癌の発生率を軽減することができます。機構を向上抗酸化、消炎作用があると活動NF -κB表情や炎症を抑えるシグナル伝達を抑制するタンパク質やシグナル伝達タンパク質書写押しPIAS3活性化の表現はタンパク質だぞ[62]がMakonらか、トマトの红素の国会での議事表現up-regulates IL-1αIL-8そして活動が増加マトリクス金属プロテアーゼ9の遺伝子LPS-induced人間の大腸がん細胞(Caco-2)アデノシン一循環phosphate-adenosine循環phosphate-dependentタンパクキナーゼ規制されシグナリング経路。したがって、リコピンは、tリンパ球およびbリンパ球およびインターロイキンの分泌を調節することによって、酸化的損傷から体を保護し、免疫力を向上させます。

3展望

食品技術の急速な発展に伴い、リコピンの栄養価と有効性は絶えず開発され、利用されています。例えば、抗酸化作用、抗がん作用、低脂血作用、免疫増強作用、皮膚保護作用などが健康食品に広く用いられています。したがって、リコペン製品の開発と使用は、この分野の研究者の間でホットな関心のトピックとなっています。上記の研究で、リコピンは動物の体に多くの利点があることがわかりました。更なる研究は、投与量、使用方法および代謝機構、リコピンをaとして必要であるが健康食品の原料今後の研究の中心となるでしょう

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