Lykopen representerer det sentrale stoffet i biosyntese av karotenoider. Gjennom syklisering, hydroksylering og videre funksjonalisering, lykopen kan konverteres til alle andre karotenoider. Som flest karotenoider, lykopen har antioksidant eiendommer. Det representerer den til og med mest effektive naturlige renseren av frie radikaler, spesielt peroksylradikaler - peroksynitritt - og singlett oksygen. For deaktivering av reaktive oksygen forbindelser - prosessen med "slukking" - lykopen har en høyere hastighetskonstant enn beta-karoten i tillegg til vitamin E. I tillegg bevarer karoten celler og cellekomponenter mer effektivt fra oksidative endringer forårsaket av hydrogen peroksid og nitrogen dioksid enn beta-karoten. Til tross for sin sterke lipofilisitet, kan lykopen utøve sine beskyttende effekter på både lipofile og hydrofile rom og organer. For å være effektiv som en antioksidant i vandige omgivelser krever lykopen proteiner som transportmedium. Ved binding til de hydrofobe områdene av proteinet eller til lipidkomponentene i lipoproteiner, stabiliseres, transporteres, fikseres karotenoiden og opprettholder dermed sin funksjonalitet i det vandige mediet. Endelig, i tillegg til lipider, spesielt flerumettet fettsyrer og kolesterol, kan lykopen også beskytte proteiner, enzymer, nukleinsyrer, karbohydrater samt DNA fra oksidativ skade. Som en viktig komponent i cellemembraner påvirker lykopen tykkelsen deres, styrke, flytbarhet, permeabilitet og effektivitet. Selv i relativt lave konsentrasjoner danner karoten en barriere mot frie radikaler og beskytter fosfolipider av biomembraner fra radikale angrep. I høyere konsentrasjoner kan imidlertid lykopen i seg selv bli en radikal og ha motsatt effekt. Hvis dette er tilfelle, er det en akkumulering av oksidative spaltingsprodukter av lykopen, spesielt epoksider og apokarotenoider. Disse kan føre til oksidative endringer i cellemembran og cellekomponenter, spesielt cellulært DNA, og dermed til oksidativ stresset. I tillegg øker høye nivåer av lykopenreaksjonsprodukter permeabiliteten (permeabilitet) til cellemembraner, forstyrrer membranintegriteten og øker permeabiliteten for forurensende stoffer.
Lykopen og sykdom
Lykopen og svulstsykdommer Ved hjelp av mange epidemiologiske studier er det etablert assosiasjoner mellom en kosthold lite frukt og grønnsaker og utvikling av svulstsykdommer. Følgelig antas karotenoider, spesielt lykopen, å ha en potensiell beskyttende effekt i forhold til svulstsykdommer. Lykopen utøver sine kreftfremkallende egenskaper på alle tre kreftfremkallende stadier (tumorigenese)
- Initieringsfase - På grunn av antioksidant lycopen kan fjerne frie radikaler og derved forhindre oksidativ celle- og DNA-skade.
- Markedsføringsfase - lykopen stimulerer kommunikasjon mellom celler via gap-veikryss - celle-cellekanaler - slik at sunne celler kan kontrollere veksten av precancerøse celler
- Progresjonsfase - lykopen hemmer spredning og differensiering av tumorceller.
I 1999 oppsummerte Giovannucci den engelskspråklige litteraturen om epidemiologiske studier utført med lykopen og svulstsykdommer. De fleste av disse studiene fant en omvendt sammenheng mellom tomatforbruk eller lykopen serumnivåer og tumorrisiko. Tydelig bevis på en kjemopreventiv effekt av lykopen er hovedsakelig tilgjengelig for gastrisk, lunge og prostata kreft. Den beskyttende effekten er mindre uttalt for kreft i bukspyttkjertelen, livmorhalsen, spiserøret, oralt og tykktarmen. brystkreft. Lunge kreft studier fra delstaten Hawaii konkluderte med at høyere forbruk av tomater blant pasienter med lunge kreft signifikant økt overlevelse. Andre amerikanske kohortestudier fant en beskyttende effekt med hensyn til lunge kreft bare for lykopen og beta-karoten. Ingen assosiasjoner ble oppdaget for andre karotenoider. Kolorektal kreft Noen case-control studier fant at økt inntak av lykopenrike matvarer reduserte risikoen for kolorektal kreft med nesten 60%. munnhule, strupehode og svelg Ifølge en epidemiologisk studie fra Kina, er høyt tomatforbruk assosiert med omtrent halvparten av risikoen for orale karsinomer. Esophageal cancer En studie fra Iran rapporterte en statistisk signifikant 39% reduksjon i risikoen for spiserørskreft med høyt tomatforbruk, men bare hos menn. Hos kvinner ble det ikke funnet noen beskyttende effekter av lykopen med hensyn til spiserørskreft. Prostata En rekke studier konkluderer med at det er en sterk sammenheng mellom økt inntak av tomater eller tomatprodukter og beskyttelse mot prostata kreft. Tilstedeværelsen av høye nivåer av lykopen eller høye vevskonsentrasjoner av lykopen fører dermed til en lav risiko for utvikling prostata kreft. I en randomisert fase 2 klinisk studie med lykopen administrasjon før total fjerning av prostata, lavere tumorvekst, en reduksjon i konsentrasjon av prostataspesifikt antigen - PSA, en markør for forstørret prostata - og en mer uttalt syntese av connexin 43, et regulatorisk protein i gap-junctionene, ble observert. I kontrast bekreftet ikke to studier de kjemopreventive effektene av lykopen mht prostata kreft. Videre utviser lykopen beskyttende egenskaper med hensyn til bronkial karsinom. I modell- og dyreforsøk undertrykte lykopen spredning av endometrie, brystkjertel, lunge og prostata kreft celler. I noen tilfeller kan apoptose (programmert celledød) induseres. De kreftfremkallende effektene av lykopen er på den ene siden basert på dens virkning som en antioksidant. Ved effektivt å beskytte mot cellemembran og DNA-skade forårsaket av reaktive oksygen radikaler, hemmer karoten tumoropprykk. Lykopen gir en barriere ikke bare for endogene, men også for eksogene kreftfremkallende stoffer. Dermed renser det seg nitrogen dioksidradikaler (NO2-) minst dobbelt så effektivt som betakaroten. For det andre har lykopen evnen til å redusere aktiviteten til IGF-1. Cellevekstfaktoren IGF-1 - “insulin-liknende vekstfaktor 1 ″ - i høye konsentrasjoner er en risikofaktor for bryst- og prostatakreft. Det antas at lykopen kan gripe inn i den mitotiske kretsen til IGF-1 og dermed bremse cellesyklusen. Ved å gjøre dette øker karotenoiden syntesen av et membranbundet protein som nedregulerer aktiveringen av den IGF-bindende reseptoren. IGF-1 kan fortsatt binde seg til reseptoren, men kan ikke lenger starte signaltransduksjonskaskaden. Andre forfattere mener at lykopen heller hemmer cellesyklusen ved å nedregulere aktiviteten til cyklinavhengige kinaser, cdk. Lykopen og kardiovaskulær sykdom Lipidperoksidasjonsinduserte endringer i lave tetthet lipoprotein (LDL) til oksidert LDL regnes som en patogen faktor i aterosklerose (arteriosklerose, herding av arteriene). Siden lykopen er en effektiv antioksidant, kan den beskytte LDL kolesterol fra oksidasjon av reaktive oksygenradikaler og dermed hemmer utviklingen av aterosklerose. I noen vitenskapelige studier utviste spesielt lykopen den mest effektive beskyttelsen av alle antioksidanter testet mot kjemisk indusert lipidperoksidering av liposommodellen. Forhøyede nivåer av lykopen i serum er forbundet med lav risiko for aterosklerose. I tillegg til antioksidantfunksjonalitet, er de kardiobeskyttende egenskapene til lykopen basert på modulering av aterosklerotiske prosesser på karveggene. For å oppnå dette reduserer lykopen uttrykket for vedheft molekyler på celleoverflaten. I tillegg reduserer karoten interleukin IL-1ß-stimulert og spontan vedheft av HAEC - menneskelig kunstig episomalt kromosom - til monocytter. Endelig kan lykopen forhindre avleiringer, for eksempel av blod lipider, tromber, bindevev og kalsium, i veggene til blod fartøy, og forhindrer dermed aterosklerose (arteriosklerose; herding av arteriene). Endelig får lykopen betydelig betydning i forebygging av hjerte- og karsykdommer. I en stor europeisk case-control studie ble innholdet av lykopen i fettvev korrelert med en beskyttende effekt mot hjerteinfarkt (hjerte angrep). Bare lykopen, men ikke betakaroten, har en litt profylaktisk effekt mot hjerteinfarkt. Denne effekten har blitt bekreftet flere ganger av uavhengige forskningsgrupper. hud beskyttelseHudbeskyttelseseffekten av lykopen kan tilskrives dets antioksidantegenskaper. Økt inntak av frukt og grønnsaker som inneholder lykopen, er forbundet med en økning i hud lykopenivåer. Lykopen er høy konsentrasjon i fibroblaster av hud. Der, på grunn av sin ekstreme lipofilisitet, lagres den horisontalt og dermed på tvers av orienteringen av fosfolipider Inne i cellemembran. På denne måten beskytter lykopen mange membraner molekyler av hudfibroblaster, som f.eks lipider og proteiner, fra oksidativ skade av UV-stråling og dermed fra UV-indusert lipidperoksidering. Fibroblaster er celler som finnes i alle bindevev i kroppen og spiller en viktig rolle i syntesen av kollagener og proteoglykaner, de essensielle komponentene i den ekstracellulære matrisen (ekstracellulær matrise, intercellulær substans, ECM, ECM) i bindevev. Studier med hudfibroblaster avslørte at lykopen er den mest potente antioksidanten av alle karotenoider. Det beskyttet hudfibroblaster mot aggressiv UV-stråling i nivåer seks til åtte ganger lavere enn betakaroten og lutein. Til slutt kan tilstrekkelig inntak av mat som er rik på lykopen øke grunnleggende hudbeskyttelse. Andre effekter Lykopen bidrar til å styrke immunsystem. Inntak av tomatjuice kan bidra til å gjenopprette immunsystem. Denne observasjonen er bare gjort hos mennesker med veldig ubalanserte dietter, for eksempel når frukt og grønnsaker ble helt unngått i en kort periode. Hos sunne, velnærte mennesker gjorde det imidlertid ikke økt lykopeninntak føre til enhver økning i immunforsvar styrke. Videre viser lykopen ifølge epidemiologiske studier overraskende beskyttende effekter i hypertensjon (høyt blodtrykk) Og bronkitt astma.B
Biotilgjengelighet
Lykopen er relativt stabilt ved lagring. I tillegg har den, i motsetning til lutein, høy varmebestandighet, noe som betyr at det er lite tap under behandling og bearbeiding av mat, for eksempel under matlaging. De biotilgjengelighet av lykopen fra bearbeidede og oppvarmede tomatprodukter, som tomatjuice og tomatsuppe, er betydelig bedre enn fra rå tomater. Dette skyldes at oppvarming bryter lykopenens bindinger til proteiner, oppløser krystallinske karotenoidaggregater og ødelegger cellesamlinger. De biotilgjengelighet av lykopen kan økes ytterligere ved egnet matlaging. På grunn av karotenoidens sterke lipofilisitet, er kombinasjonen med fett og oljer i varme retter, for eksempel med olivenolje, favoriserer ytterligere absorpsjon av lykopen.
Funksjoner i mat
Lykopen finner anvendelse som et fargestoff som et enkelt stoff eller som en komponent av planten ekstrakter. Karoten gir en rød farge og finnes for eksempel i supper, sauser, smaksatt drikke, desserter, krydder, konfekt og bakevarer. Videre er lykopen en viktig forløper for smaksstoffer. Det spaltes ved kooksidering ved hjelp av lipoksygenaser, ved å reagere med reaktive oksygenforbindelser og under termisk stresset. Lykopen gir opphav til karbonylforbindelser med lav luktterskel. Disse nedbrytningsproduktene spiller en viktig rolle i behandlingen av tomater til tomatprodukter.
