Likopen predstavlja osrednjo snov v biosintezi karotenoidi. S ciklizacijo, hidroksilacijo in nadaljnjo funkcionalizacijo Likopen se lahko pretvori v vse druge karotenoidi. Kot večina karotenoidi, Likopen je antioksidant lastnosti. Predstavlja še najučinkovitejše naravno odstranjevalec prostih radikalov, zlasti peroksilnih radikalov - peroksitnitrit - in singlet kisik. Za deaktiviranje reaktivnega kisik spojine - postopek "gašenja" - likopen ima višjo konstanto hitrosti kot beta karoten tako dobro, kot vitamin E. Poleg tega karoten učinkoviteje ohranja celice in celične komponente pred oksidativnimi spremembami, ki jih povzročajo vodik peroksid in dušik dioksid kot beta karoten. Kljub močni lipofilnosti lahko likopen deluje zaščitno na lipofilne in hidrofilne oddelke in organe. Da bi bil učinkovit kot antioksidant v vodnem okolju zahteva likopen beljakovin kot prevozno sredstvo. Z vezavo na hidrofobne regije beljakovin ali na lipidne sestavine lipoproteinov se karotenoid stabilizira, transportira, fiksira in tako ohrani svojo funkcionalnost v vodnem mediju. Končno, poleg lipidov, zlasti polinenasičene maščobne kisline in holesterol, likopen lahko tudi zaščiti beljakovin, encimi, nukleinska kislina, ogljikovi hidrati kot tudi DNA zaradi oksidativne škode. Kot bistvena sestavina celičnih membran likopen vpliva na njihovo debelino, moč, fluidnost, prepustnost in učinkovitost. Tudi v relativno nizkih koncentracijah karoten tvori oviro pred prostimi radikali in ščiti Fosfolipidi biomembrane zaradi radikalnega napada. V višjih koncentracijah pa lahko sam likopen postane radikal in ima nasprotni učinek. V tem primeru se kopičijo oksidativni produkti cepitve likopena, zlasti epoksidi in apokarotenoidi. Te lahko vodi do oksidativnih sprememb v celična membrana in celičnih komponent, zlasti celične DNA, in s tem do oksidativne stres. Poleg tega visoke ravni produktov likopenske reakcije povečajo prepustnost (prepustnost) celičnih membran, kar moti celovitost membrane in povečuje prepustnost za onesnaževala.
Likopen in bolezen
Likopen in tumorske bolezni S pomočjo številnih epidemioloških študij so bila med prehrana malo sadja in zelenjave ter razvoj tumorske bolezni. V skladu s tem naj bi karotenoidi, zlasti likopen, imeli potencialno zaščitni učinek na tumorske bolezni. Likopen ima svoje antikancerogene lastnosti na vseh treh stopnjah karcinogeneze (tumorigeneza)
- Začetna faza - zaradi antioksidant učinek lahko likopen odstrani proste radikale in s tem prepreči oksidativne poškodbe celic in DNA.
- Faza promocije - likopen spodbuja komunikacijo med celicami prek režnih spojev - celično-celičnih kanalov - kar zdravim celicam omogoča nadzor nad rastjo predrakavih celic
- Faza napredovanja - likopen zavira proliferacijo in diferenciacijo tumorskih celic.
Leta 1999 je Giovannucci povzel literaturo v angleškem jeziku o epidemioloških študijah, opravljenih v zvezi z likopenom in tumorske bolezni. Večina teh študij je odkrila obratno povezavo med uživanjem paradižnika ali koncentracijo likopena v serumu in tveganjem za nastanek tumorjev. Jasni dokazi o kemopreventivnem učinku likopena so na voljo predvsem za želodčne, pljuč in prostate rak. Zaščitni učinek je manj izrazit pri karcinomih trebušne slinavke, materničnega vratu, požiralnika, ustne črevesa in debelega črevesa ter pri raka dojk. Pljuča rak študije iz države Havaji so ugotovile, da je večja poraba paradižnika med bolniki z pljuč rak znatno povečal preživetje. Druge ameriške kohortne študije so pokazale zaščitni učinek na pljuča rak samo za likopen in beta karoten. Za druge karotenoide niso odkrili povezav. Nekatere študije obvladovanja primerov so pokazale, da je povečan vnos z likopenom bogate hrane zmanjšal tveganje za nastanek raka debelega črevesa in danke za skoraj 60%. ustne votline, larinks in žrela Po epidemiološki študiji iz leta XNUMX Kitajska, veliko uživanje paradižnika je povezano s približno polovico tveganja za oralne karcinome. Študija iz Irana je poročala o statistično pomembnem 39-odstotnem zmanjšanju tveganja za raka požiralnika z veliko porabo paradižnika, vendar le pri moških. Pri ženskah niso ugotovili zaščitnih učinkov likopena raka požiralnika. Prostata Številne študije ugotavljajo, da obstaja močna povezava med povečanim vnosom paradižnika ali paradižnikovih izdelkov in zaščito pred njimi rak prostate. Prisotnost visokih koncentracij likopena v serumu ali visokih koncentracij likopena v tkivih vodi do majhnega tveganja za razvoj prostate raka. V randomiziranem kliničnem preskušanju faze 2 z likopenom uprava pred popolno odstranitvijo prostate nižja rast tumorja, zmanjšanje koncentracija specifičnega antigena za prostato - PSA, marker za povečano prostato - in izrazitejšo sintezo koneksina 43, regulativnega proteina v režnih spojih. Nasprotno pa dve študiji nista potrdili kemopreventivnih učinkov likopena v zvezi z rak prostate. Poleg tega ima likopen zaščitne lastnosti glede bronhialnega karcinoma. V modelnih študijah in študijah na živalih je likopen zaviral širjenje endometrija, mlečne žleze, pljuč in rak prostate celic. V nekaterih primerih bi lahko povzročili apoptozo (programirano celično smrt). Antikancerogeni učinki likopena po eni strani temeljijo na njegovem delovanju antioksidanta. Z učinkovito zaščito pred celična membrana in poškodbe DNK, ki jih povzroči reaktivni kisik radikali, karoten zavira promocijo tumorja. Likopen predstavlja oviro ne samo za endogene, temveč tudi za eksogene rakotvorne snovi. Tako odstrani dušik dioksidni radikali (NO2-) vsaj dvakrat učinkoviteje kot beta-karoten. Drugič, likopen lahko zmanjša aktivnost IGF-1. Rastlinski faktor IGF-1 - “insulinapodoben rastnemu faktorju 1 ″ - v visokih koncentracijah je dejavnik tveganja za raka dojke in prostate. Predpostavlja se, da lahko likopen posreduje v mitotskem krogu IGF-1 in tako upočasni celični cikel. S tem karotenoid poveča sintezo membransko vezanega proteina, ki navzdol uravnava aktivacijo receptorja, ki veže IGF. IGF-1 se lahko še vedno veže na receptor, vendar ne more več sprožiti kaskade prenosa signala. Drugi avtorji verjamejo, da likopen zavira celični cikel z zniževanjem aktivnosti ciklin-odvisnih kinaz, cdk. Likopen in kardiovaskularne bolezni Spremembe lipidne peroksidacije, ki jih povzročajo nizke Gostota lipoprotein (LDL) do oksidiranega LDL šteje za patogeni dejavnik ateroskleroze (arterioskleroza, strjevanje arterij). Ker je likopen učinkovit antioksidant, lahko zaščiti LDL holesterol iz oksidacije z reaktivnimi kisikovimi radikali in tako zavirajo napredovanje ateroskleroze. V nekaterih znanstvenih študijah je zlasti likopen pokazal najučinkovitejšo zaščito vseh testiranih antioksidantov pred kemično inducirano lipidno peroksidacijo liposomskega modela. Povišane koncentracije likopena v serumu so povezane z majhnim tveganjem za aterosklerozo. Kardioprotektivne lastnosti likopena poleg antioksidativne funkcionalnosti temeljijo tudi na modulaciji aterosklerotičnih procesov na stenah posod. V ta namen likopen zmanjša izražanje adhezije molekule na površini celice. Poleg tega karoten zmanjša z interlevkinom IL-1ß stimulirano in spontano adhezijo HAEC - človeškega umetnega epizomalnega kromosoma - na monociti. Končno pa lahko likopen preprečuje nalaganje, na primer kri lipidov, trombi, vezivnega tkiva in kalcij, v stenah kri plovila, s čimer se prepreči ateroskleroza (arterioskleroza; strjevanje arterij). Končno ima likopen velik pomen pri preprečevanju bolezni srca in ožilja. V veliki evropski študiji o kontroli primerov je bila vsebnost likopena v maščobnem tkivu povezana z zaščitnim učinkom pred miokardnim infarktom (srce napad). Le likopen, ne pa tudi beta-karoten, ima rahlo profilaktičen učinek proti miokardnemu infarktu. Ta učinek so večkrat potrdile neodvisne raziskovalne skupine. koža Učinek likopena na zaščito kože lahko pripišemo njegovim antioksidativnim lastnostim. Povečan vnos sadja in zelenjave, ki vsebuje likopen, je povezan s povečanjem koža ravni likopena. Likopen najdemo v visokih koncentracija v fibroblastih koža. Tam je zaradi svoje skrajne lipofilnosti shranjen vodoravno in s tem prečno na orientacijo Fosfolipidi znotraj celična membrana. Na ta način likopen ščiti številne membrane molekule kožnih fibroblastov, kot npr lipidov in beljakovin, od oksidativne škode z UV sevanje in s tem zaradi UV-inducirane peroksidacije lipidov. Fibroblasti so celice, ki jih najdemo v vseh vezivnih tkivih telesa in igrajo pomembno vlogo pri sintezi kolagenov in proteoglikanov, bistvenih sestavin zunajceličnega matriksa (zunajcelični matriks, medcelična snov, ECM, ECM) vezivnega tkiva. Študije s kožnimi fibroblasti so pokazale, da je likopen najmočnejši antioksidant med vsemi karotenoidi. Kožne fibroblaste je zaščitil pred agresivnimi UV sevanje na ravni šest do osemkrat nižji od betakarotena in luteina. Ustrezen vnos z likopenom bogate hrane lahko poveča osnovno zaščito kože. Drugi učinki Likopen prispeva h krepitvi imunski sistem. Vnos paradižnikovega soka lahko pomaga v celoti obnoviti imunski sistem. To opažanje je bilo ugotovljeno le pri ljudeh z zelo neuravnoteženo prehrano, na primer, ko so se sadju in zelenjavi v kratkem času popolnoma izognili. Pri zdravih, dobro nahranjenih ljudeh pa povečan vnos likopena ni vodi na vsako povečanje imunske moč. Poleg tega ima likopen v skladu z epidemiološkimi študijami presenetljive zaščitne učinke hipertenzija (visok krvni tlak) in bronhialna astma.B
Biološka uporabnost
Likopen je razmeroma stabilen pri skladiščenju. Poleg tega ima za razliko od luteina visoko toplotno odpornost, kar pomeni, da med obdelavo in predelavo živil ni veliko izgub, na primer med kuhanje. biološko uporabnost likopena iz predelanih in ogrevanih paradižnikovih izdelkov, kot sta paradižnikov sok in paradižnikova juha, je bistveno boljši kot iz surovega paradižnika. To pa zato, ker segrevanje pretrga vezi likopena z beljakovinami, raztopi kristalne karotenoidne agregate in uniči celične sklope. The biološko uporabnost likopena lahko še povečate s primerno pripravo hrane. Zaradi močne lipofilnosti karotenoida kombinacija z maščobami in olji v toplih jedeh, na primer z oljčno olje, še naprej podpira absorpcija likopena.
Funkcije v hrani
Likopen se uporablja kot barvilo za živila kot posamezna snov ali kot sestavina rastline izvlečki. Karoten daje rdečo barvo in ga najdemo na primer v juhah, omakah, aromatiziranih pijačah, sladicah, začimbah, slaščicah in pecivu. Poleg tega je likopen pomembna predhodnica aromatičnih snovi. Odcepi se s hladilno oksidacijo s pomočjo lipoksigenaz, z reakcijo z reaktivnimi kisikovimi spojinami in pod toploto stres. Iz likopena nastajajo karbonilne spojine z nizkim pragom vonja. Ti razgradni proizvodi igrajo bistveno vlogo pri predelavi paradižnika v paradižnikove izdelke.