Likopen

PolskaAkademiaNaukwPoznaniu Cinna ProduktyZdrowia Likopen  wystpowanie,wBa[ciwo[ciorazwpByw nazdrowieczBowieka Redaktorzynaukowi AgnieszkaBelter MaBgorzataGiel Pietraszuk JanBarciszewski PoznaD2011 Autorzy: mgrAgnieszkaBelter,drMaBgorzataGiel Pietraszuk, mgrStefanOziewicz,prof.drhab.PiotrChomczyDskit ,prof. drhab.JanBarciszewskiu InstytutChemiiBioorganicznej,PolskaAkademiaNauk,ul.Noskowskiego12/14,61 704 PoznaD,tel.(+48)061 852 8398 AdvaChemLab,ul.Topazowa8,61 680PoznaD Cinna ProduktyZdrowia,ul.PoznaDska88,62 010Pobiedziska t MolecularResearchCenter,5645MontgomeryRd,Cincinnati,OH,USA u autordokorespondencji InstytutChemiiBioorganicznej,PolskaAkademiaNauk,ul.Noskowskiego12/14,61 704 PoznaD,Jan.Barciszewski@ibch.poznan.pl,tel.(+48)061 852 8398, AgnieszkaBelterabelter@ibch.poznan.pl MaBgorzataGiel Pietraszukgiel@ibch.poznan.pl StefanOziewiczoziewicz@cinna.pl PiotrChomczyDskipiotr1975@gmail.com JanBarciszewskiJanBarciszewski@ibch.poznan.pl SBowakluczowe:likopen,nowotwory,karotenoidy,choroby ukBadukr|enia SPISTREZCI STRESZCZENIE& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & . WPROWADZENIE& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & . WYODRBNIANIELIKOPENUORAZUTRWALANIEPRODUKTWBOGATYCHWLIKOPEN... WAAZCIWOZCI& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & &  WCHAANIANIE& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & .& &  DYSTRYBUCJA& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & ..&  METABOLIZM& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & .& &  WYDALANIE& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & ..& & & WAAZCIWOZCIBIOLOGICZNE& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & .& &  USUWANIEWOLNYCHRODNIKW& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & .&  INDUKCJASZLAKWODPOWIEDZIANTYOKSYDACYJNEJ& & & & & & & & & & & & & & & & & & .&  REGULACJACYKLUKOMRKOWEGO& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & .& & & &  APOPTOZA& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & .& & & &  HAMOWANIEANGIOGENEZYIMETASTAZYKOMREKNOWOTWOROWYCH& & & .& & & &  WAAZCIWOZCIBIOLOGICZNEPRODUKTWROZPADULIKOPENU& & & & & & & & & & & .& & & PROZDROWOTNEDZIAAANIELIKOPENU& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & ..  CHOROBYNOWOTWOROWE& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & .& &  CHOROBYUKAADUKR{ENIA& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & .& & PODSUMOWANIE& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & ..& & & . WYKAZSKRTWSTOSOWANYCHWPRACY& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & PIZMIENNICTWO& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & ..& . STRESZCZENIE Likopen wystpuje w du|ych ilo[ciach w owocach pomidora oraz produktach ich przetwarzania. Charakteryzuje si silnymi wBa[ciwo[ciami antyoksydacyjnymi. Ponadto likopen zaanga|owany jest w regulacj cyklu komrkowego oraz indukcj programowanej [mierci komrki. Zwizek ten coraz cz[ciej traktowany jest nie tylko jako suplement diety, ale rwnie| jako potencjalny lek. Dieta bogata w likopen wpBywa korzystnie na zdrowie oraz zapobiega rozwojowi szeregu chorb, w tym nowotworw. WPROWADZENIE Wraz z rosnc skal problemw zdrowotnych wzrasta zainteresowanie i zapotrzebowanie na nowe, nieinwazyjne sposoby leczenia oparte na produktach naturalnych o okre[lonych wBa[ciwo[ciach. Od wielu lat znajduj one zastosowanie w terapii i mog by alternatyw lub uzupeBnieniem dla stosowanych obecnie lekw syntetycznych. W 1873 roku wyodrbniono zwizek nadajcy czerwon barw owocom przeBaja pospolitego (Tamus communis). Dwa lata pzniej Pierre-Marie-Alexis Millardet wyizolowaBa go z pomidorw (Lycopersicon esculentum L.), a nastpnie otrzymaBa jego krysztaBy zawierajce jednak rwnie| inne karotenoidy. Pierwsze krysztaBy czystego likopenu uzyskaB Edward Schunck [1]. Likopen jest alkenem o wzorze sumarycznym C40H56 (IUPAC: 2,6,10,14,19,23,27,31- oktametylo-dotriakonta-2,6,8,10,12,14,16,18,20,22,24,26,30-tridekaen) syntetyzowanym przez ro[liny oraz bakterie autotroficzne [1]. W odr|nieniu od wikszo[ci karotenoidw ma struktur liniow. 13 wizaD podwjnych, z czego 11 sprz|onych tworzy ukBad niezwykle efektywnie usuwajcy wolne rodniki (Ryc. 1) [1]. Likopen z-karoten Fitoen g-karoten d-karoten a-karoten b-karoten Luteina Zeaksantyna Kryptoksantyna Rycina 1. Wzory strukturalne gBwnych karotenoidw. Likopen ulega rozpadowi m.in. na skutek promieniowania X i UV, w obecno[ci tlenu oraz jonw metali [2]. Czas poBowicznego rozpadu w mieszaninie eteru metylo-tert-butylowego i acetonitrylu (1:1, v/v) bez dostpu [wiatBa i powietrza oraz temperaturze 4C wynosi 16 godzin, w wodzie w 30C i w obecno[ci azotu 5,5 godziny, a w obecno[ci tlenu - 1,7 godziny [2]. Pod wpBywem silnych utleniaczy, m.in. nadmanganianu potasu oraz ozonu, nastpuje utlenienie jednego ze sprz|onych wizaD podwjnych likopenu, rozpad i powstanie apo- likopenalu lub apo-likopenonu posiadajcych na jednym z koDcw odpowiednio grup aldehydow lub ketonow. W wyniku wieloetapowego rozpadu likopenu powstaj tak|e apo- karoteno-diole posiadajce grup aldehydow na obu koDcach czsteczki (Ryc. 2) [3,4]. Likopen C1 C5 C7 C9 C11 C13 C15 C14' C12' C10' C8' C6' C15' C1' apo-likopenale/apo-likopenony apo-karoteno-diale I XII O O O II XIII O O O III XIV O O O IV XV O O O V XVI O O O VI XVII O O O VII XVIII O O O VIII O IX O X O XI O Rycina 2. Likopen oraz produkty jego utleniania; apo-likopenale i apo-likopenony: I  apo- 6 -likopenal, II  apo-8 -likopenal, III  apo-10 -likopenal, IV  apo-12 -likopenal, V  apo- 14 -likopenal, VI  apo-15-likopenal, VII  apo-13-likopenon, VIII  apo-11-likopenal, IX  apo-9-likopenon, X  apo-7-likopenal, XI  apo-5-likopenon oraz likopenone-diale: XII  apo-8,8 -karoteno-dial, XIII  apo-6,10 -karoteno-dial, XIV  apo-8,12 -karoteno-dial, XV  apo-6,12 -karoteno-dial, XVI  apo-10,8 -karoteno-dial, XVII  apo-8,6 -karoteno-dial, XVIII  apo-6,6 -karoteno-dial. Likopen jest zwizkiem hydrofobowym. Dobrze rozpuszcza si w heksanie, benzenie, chloroformie, acetonie oraz eterze, sBabiej w metanolu i etanolu. Absorbuje promieniowanie w zakresie [wiatBa widzialnego o dBugo[ci fali  = 444, 470 oraz 502 nm, std warunkuj czerwon barw owocw oraz innych cz[ci ro[lin bogatych w ten zwizek [5]. Mimo, |e od odkrycia likopenu minBo ju| ponad 140 lat cigle odkrywane s jego nowe wBa[ciwo[ci. WYODRBNIANIE LIKOPENU ORAZ UTRWALANIE PRODUKTW BOGATYCH W LIKOPEN. Najpowszechniejszym zrdBem likopenu s pomidory zawierajce w zale|no[ci od odmiany 3,1  7,74 mg tego zwizku na 100g owocu [6]. Ponadto wystpuje on w [wie|ych owocach papai, guawy, r|owego grejpfruta, brzoskwini, arbuza, dzikiej r|y, a tak|e ich przetworach (sokach, pastach, przecierach) (Tab.1) [7]. Produkt St|enie likopenu [mg/100g] Pomidor 0,9  4,2 Sok pomidorowy 5,0  8,9 Suszone pomidory 46,5 Sos pomidorowy 6,2 Papaja 2,0  5,3 Arbuz 2,3  7,2 R|owy grejpfrut 3,36 Suszona brzoskwinia 0,86 Tabela 1. Wystpowanie likopenu w produktach spo|ywczych [7]. 9 Wa|nym zrdBem likopenu s produkty uboczne produkcji przetworw pomidorowych, stosowane do niedawna gBwnie jako dodatki do pasz [8,9]. Pozyskiwany z tych odpadw likopen stanowi cenny surowiec do produkcji tzw. |ywno[ci funkcjonalnej (ang. functional food), ktra zyskuje w ten sposb nowe warto[ci od|ywcze i smakowe [10,11]. Likopen stosowany jest rwnie| jako skBadnik kosmetykw [12]. Likopen otrzymuje si z materiaBu ro[linnego poprzez ekstrakcj rozpuszczalnikami organicznymi w wysokiej temperaturze, ze zwikszonym ci[nieniem [13-15]. Dodatek cellulaz i pektynaz zwiksza wydajno[ ekstrakcji likopenu nawet 20 krotnie [16,17]. Jednocze[nie wysoka temperatura, a tak|e tlen i kationy metali powoduj izomeryzacj 7 wizaD podwjnych oraz wzrost zawarto[ci izomerw mono- i poli-cis oraz produktw ich utlenienia do 6  18% [18,19]. W znacznych ilo[ciach powstaje apo-8 -likopenal, apo-6 - likopenal oraz apo-12 -likopenal, a w mniejszych apo-10 -likopenal oraz apo-14 -likopenal [20]. Rzadko dochodzi do rozpadu wizania podwjnego C15-C15 [4]. Niesprz|one wizania podwjne znajdujce si przy koDcach czsteczki nie ulegaj utlenianiu (Ryc. 2) [21]. Najbardziej korzystna pasteryzacja produktw zawierajcych likopen przebiega w 121C przez 40 sekund [22], albo 92C przez 5 minut, w kilku powtrzeniach oddzielonych interwaBami o ni|szej temperaturze (60C) [23]. Korzystne jest ograniczenie zawarto[ci wody w produktach poddawanych utrwalaniu [3,18,24]. Przechowywanie w temperaturze 4  35C, nie wpBywa istotnie na zawarto[ likopenu. Zalecane jest przechowywanie produktw likopenowych w ciemnych naczyniach lub zaciemnionych pomieszczeniach [22]. WAAZCIWOZCI Efekt terapeutyczny likopenu zale|y od wchBaniania, dystrybucji, metabolizmu i wydalania (ang. absorption, distribution, metabolism, excretion, ADME). Analiza wBa[ciwo[ci ADME oraz parametrw farmakokinetycznych likopenu daBa podstaw do okre[lania optymalnej dla czBowieka dawki tego zwizku oraz czsto[ci jego podawania [6]. 10 WCHAANIANIE Likopen dostaje si do organizmu drog pokarmow. W |oBdku oraz dwunastnicy wchodzi w skBad tzw. fazy lipidowej, ktra pod wpBywem soli |Bciowych oraz lipaz trzustkowych ulega dyspersji [25]. W dwunastnicy powstaj wielowarstwowe liposomy, ktre na drodze transportu biernego ulegaj wchBoniciu przez [ciany jelita [6]. WchBanianie likopenu odbywa si rwnie| przez transportery karotenoidw znajdujce si w nabBonku jelita [26]. WchBanianie likopenu przez komrki linii Caco-2 (komrki nowotworu okr|nicy czBowieka) jest 2, 3 i 4 razy mniejsze ni| luteiny, -karotenu oraz -karotenu [27]. Zale|y ono od zawarto[ci tBuszczw w diecie, ktre stymulujc produkcj soli |Bciowych zwikszaj dyspersj lipidw i tym samym biodostpno[ likopenu [28]. Dzienne spo|ycie 5-10 gramw tBuszczw zapewnia optymalne wchBanianie karotenoidw. Z kolei niekorzystny wpByw ma obecno[ w pokarmie m.in. bBonnika, steroli ro[linnych oraz statyn. Zwizki te wi| likopen uniemo|liwiajc jego wchBanianie i obni|enie jego st|enia w surowicy nawet o 40% [29]. DYSTRYBUCJA Likopen jest transportowany z ukBadu pokarmowego do wtroby w postaci chylomikronw [6]. Tam tworzy kompleksy z lipoproteinami o bardzo maBej i maBej gsto[ci, ktre powracajc do krwioobiegu przenosz likopen do tkanek organizmu. Jego st|enie we krwi wynosi 0,1  1 M i jest najwy|sze u mieszkaDcw WBoch oraz Grecji (~1 M), mniejsze u JapoDczykw i Irlandczykw (0,1  0,3 M) [8,30]. Jako zwizek silnie hydrofobowy, likopen znajduje si w centralnej cz[ci lipoprotein [6]. Inne karotenoidy zwizane s na powierzchni i transportowane s zarwno przez lipoproteiny o maBej, jak i du|ej gsto[ci [6]. W solach |Bciowych izomer cis jest Batwiej rozpuszczalny ni| izomer trans. Ponadto silniej wi|e rwnie| lipoproteiny i inne biaBka uczestniczce w jego transporcie [31]. Dziki temu jego dystrybucja w organizmie odbywa si bardziej dynamiczne ni| trans-likopenu [32]. 11 W zwizku z tym, |e forma cis likopenu jest Batwiej przyswajalna przez organizm zalecane jest spo|ywanie produktw bogatych w likopen po uprzedniej obrbce, np. gotowaniu lub suszeniu [33]. St|enie likopenu w poszczeglnych tkankach wynosi 0,2  21,4 nmol/g tkanki i w znacznej mierze zale|y od jej typu, diety, przyswajalno[ci, efektywno[ci wydalania likopenu oraz r|nej aktywno[ci receptorw lipoprotein znajdujcych si na powierzchni komrek [34]. Tkanki/organy mo|na uszeregowa wg st|enia zawartego w nich likopenu: wtroba > pBuca > gruczoB prostaty > gruczoB mlekowy > nadnercza > jajniki [34,35]. St|enie likopenu w mzgu jest znaczco ni|sze ni| w pozostaBych tkankach [6]. Obserwowana, negatywna korelacja midzy spo|yciem likopenu, a rozwojem nowotworw mzgu wskazuje, |e bariera krew-mzg jest przepuszczalna dla tego zwizku [36]. METABOLIZM W przewodzie pokarmowym, gBwnie pod wpBywem niskiego pH soku |oBdkowego nastpuje izomeryzacja oraz utlenianie likopenu [37]. Po podaniu szczurom [14C]likopenu obserwowano produkty jego rozkBadu: [14C]apo-8 -likopenal oraz [14C]apo-12 -likopenal [38]. W metabolizmie likopenu udziaB bior dioksygenazy karotenoidw (ang. carotenoid cleavage dioxygenase, CCD) CCD1 oraz CCD7 uczestniczce w rozpadzie -karotenu [39]. CCD1 katalizuje rozerwanie wizaD C5 -C6 i C9 -C10 [40], a CCD7 wizania C9 -C10 (Fig. 3) [39]. Inny enzym ssakw, monooksygenaza 15,15 --karotenu (ang. -carotene- 15,15 -monooxygenase, CMO1), uczestniczcy w przemianach -karotenu, katalizuje rozerwanie wizania podwjnego znajdujcego si w centralnej cz[ci czsteczki -karotenu i likopenu. W efekcie powstaje: retinol i apo-15-likopenal (VI), (Ryc. 3) [41]. Inne biaBko, monooksygenza 9 ,10 --karotenu (ang. carotene-9 ,10 -monooxygenase, CMO2) katalizuje rozpad trans--karotenu oraz cis-likopenu tworzc apo-10 -karotenoidy [41]. Warunkiem koniecznym tej reakcji jest izomeryzacja trans-likopenu do izomeru cis przy wglu 5 lub 13 12 czsteczki. Przypuszcza si, |e izomery cis na koDcach przyjmuj struktur przypominajc pier[cieD -karotenu, co umo|liwia ich wpasowanie do centrum aktywnego enzymu [41,42]. WYDALANIE Likopen oraz jego pochodne wykazuj siln tendencj do kumulacji w tkankach [43]. Po 96 godzinach od jego podania a| 24% spo|ytego likopenu pozostaje w organizmie [44]. 14 W badaniach z u|yciem C likopenu wykazano, |e jest on wydalany z moczem (44%), z solami |Bciowymi (20%) oraz przez ewaporacj (13%) [44]. Produkty jego utlenienia, 2,6- cyklolikopeno-1,5-diole, wystpuj rwnie| w mleku oraz surowicy karmicych matek [45]. WAAZCIWOZCI BIOLOGICZNE USUWANIE WOLNYCH RODNIKW Reaktywne formy tlenu (ang. reactive oxygen species, ROS), anionorodnik ponadtlenkowy (O2-), rodnik hydroksylowy (OH), nadtlenkowy (RO2), alkilowy (RO) oraz tlen singletowy, ozon (O3) oraz nadtlenek wodoru (H2O2) s wa|nymi naturalnymi elementami szlaku przekazu sygnaBw w komrce. Zaburzenie mechanizmw ich neutralizacji jest przyczyn stresu oksydacyjnego uwa|anego za podBo|e szeregu chorb. ROS powoduj modyfikacje DNA, lipidw oraz biaBek, a tak|e rozregulowuj cykl komrkowy [46]. Likopen w reakcji z wolnymi rodnikami mo|e peBni funkcj donora protonw, przy czym sam staje si rodnikiem (Ryc. 4) [25]. 13 A likopen + R ! R-likopen B likopen + R ! likopen+ + R- C likopen + R ! likopen + RH D NO2 + likopen ! NO2- + likopen+ E CCl3O2 + likopen ! [CCl3O2-likopen] ! CCl3O2- + likopen+ F Likopen + O2- ! likopen- + O G likopen + ROO ! ROO-likopen H ROO-likopen + O2 ! ROO-likopen-OO I ROO-likopen-OO +RH ! ROO-likopen-OOH + R J R + O2 ! ROO K ROO-likopen-OO +ROO ! obojtne produktu L Likopen + TOH+ ! likopen+ + TOH A Likopen+ + ASCH2 ! likopen +ASCH + H+ M Likopen+ + ASCH- ! likopen + ASCH- + H+ N Likopen+ + -TOH ! likopen + -TO Rycina 4. Reakcje wolnych rodnikw z likopenem oraz rodnikw likopenu z innymi antyoksydantami. 14 Efektywno[ usuwania wolnych rodnikw przez karotenoidy zale|y od liczby sprz|onych wizaD podwjnych w czsteczce [47]. Likopen neutralizuje wolne rodniki dwa razy wydajniej ni| -karoten i dziesi razy ni| -tokoferol [25,48]. Odbywa si to na drodze addycji rodnika (Ryc. 4A), przeniesienia elektronu (Ryc. 4B) lub oderwania wodoru (Ryc. 4C). W reakcji rodnika azotanowego (NO2) oraz trichlorometyloperoksylowego (CCl3O2) z likopenem powstaje kationorodnik likopenowy, a w wyniku reakcji z rodnikiem nadtlenkowym (O2-) anionorodnik likopenowy (Ryc. 4D, F) [49]. Wolne rodniki oddziaBuj z wizaniem podwjnym w centralnej cz[ci likopenu. Powstajcy R-likopen jest stosunkowo stabilny co umo|liwia przyBczenie kolejnego rodnika. Rodnik peroksylowy (ROO) reaguje z likopenem tworzc ROO-likopen [50]. W wyniku reakcji ROO-likopenu z tlenem czsteczkowym powstaje ROO-likopen-OO, ktry Bczc si z rodnikiem peroksylowym mo|e tworzy obojtne (niereaktywne) produkty. Powstajcy w obecno[ci du|ego st|enia O2 ROO-likopen-OO powoduje peroksydacj lipidw (RH) oraz syntez nowych rodnikw peroksylowych (Ryc. 4D-K) [25,51]. Likopen wykazuje du|e powinowactwo do bBon komrkowych zwikszajc ich pBynno[ i przepuszczalno[, co po[rednio aktywuje szlaki odpowiedzi antyoksydacyjnej w komrce [52]. Chroni zatem bezpo[rednio lipidy bBony komrkowej przed reakcj z wolnymi rodnikami, a w cytozolu powoduje neutralizacj rodnikw przy wspBudziale innych antyoksydantw. Likopen zwiksza efektywno[ usuwania wolnych rodnikw przez witaminy C i E oraz -karoten [53]. Uczestniczy tak|e w neutralizacji rodnikw tokoferolowych (TOH+), czemu towarzyszy utworzenie kationorodnikw likopenowych (likopen+), ktrych powrt do stanu podstawowego przebiega w obecno[ci witaminy C, bdz -tokoferolu (-TOH) (Ryc. 4L-N) [25]. 15 INDUKCJA SZLAKW ODPOWIEDZI ANTYOKSYDACYJNEJ. W odpowiedzi na stres oksydacyjny, likopen oprcz neutralizacji wolnych rodnikw aktywuje ekspresj genw kodujcych m.in. oksygenaz hemow 1 (HO-1), oksydoreduktaz NAD(P)H:ubichinon (NQO1), S-transferaz glutationow (GSTs), reduktaz glutationow (GSR), ligaz glutationowo-cysteinow (GCL), mitochondrialn hydrolaz epoksydow typu 1 (mEH-1), UDP-glukuronylotransferaz [54]. Ich ekspresja zale|y od czynnika transkrypcyjnego Nrf2 (ang. NF-E2-related factor, Nrf2) wi|cego si do sekwencji odpowiedzi na przeciwutleniacze (ang. antioxidant response elements, ARE) znajdujce si w rejonie oskrzydlajcym przy koDcu 5 wspomnianych genw [55]. Czynnik Nrf2 wystpuje gBwnie w cytoplazmie w postaci kompleksu z biaBkiem sensorowym Keap1 (ang. Kelch-like ECH-associated protein 1). Wzrost st|enia likopenu w komrce powoduje rozpad kompleksw Nrf2-Keap1 oraz translokacj czynnika Nrf2 do jdra, gdzie wi|c si do sekwencji autonomicznej replikacji (ang. autonomously replicating sequence, ARS) indukuje ekspresj enzymw neutralizujcych wolne rodniki i toksyny [55]. Podobne wBa[ciwo[ci wykazuj produkty rozpadu likopenu, jak apo-10 -likopenal, apo-10 -likopenol oraz kwas apo-10 -likopenowy [55]. Likopen, za po[rednictwem ARS, wpBywa na ekspresj genw odpowiedzi antyoksydacyjnej w nabBonkowych komrkach pcherzykw pBucnych [55]. REGULACJA CYKLU KOMRKOWEGO Likopen hamuje ekspresj cyklin D i E oraz powoduje zatrzymanie cyklu komrkowego w fazie G1 [6]. Obserwowano to w ludzkich komrkach wtroby (Hep3B), nowotworu prostaty (LNCaP), raka piersi (MCF-7), macicy (ECC-1), jelita (HCC), komrkach nowotworu prostaty szczura (AT3) oraz w badaniach in vivo na myszach [6]. Niedobr cykliny E, dodatkowo zwiksza ekspresj biaBek p21 i p27 uniemo|liwiajc komrkom przej[cie cyklu z fazy G1 do S [6]. 16 APOPTOZA Eliminacja komrek uszkodzonych oraz zainfekowanych z organizmu odbywa si na drodze apoptozy, ktrej zaburzenie mo|e powodowa inicjacj procesu nowotworzenia. Likopen selektywnie aktywuje proces apoptozy, w zale|no[ci od rodzaju komrek [56]. W komrkach nowotworu prostaty (LNCaP) obserwowano inicjacj apoptozy ju| przy st|eniu 10 nM. W ludzkich komrkach nowotworu jelita (HuCC) oraz chBoniaka Burkitt a (Raji cells) efektywne st|enie likopenu wynosi odpowiednio 2-4 M i 2 M [57]. Natomiast ludzkie komrki linii chronicznej biaBaczki (EHEB) oraz biaBaczki erytroblastycznej (K562) byBy obojtne wzgldem 4M likopenu [56]. HAMOWANIE ANGIOGENEZY I METASTAZY KOMREK NOWOTWOROWYCH Czsto[ podziaBw, inwazyjno[ oraz metastaza komrek nowotworowych zale|y od pBytkopochodnego czynnika wzrostu (ang. platelet-derived growth factor, PDGF-BB), ktry mo|e by dobrym celem dla terapii antynowotworowej [58]. Badajc wpByw likopenu na rozwj fibroblastw ludzkich Hs68 oraz ludzkich komrek czerniaka A2058 stwierdzono, |e hamuje on migracj komrek zale|n od PDGF-BB [59]. Likopen wi|e si do PDGF-BB w surowicy, co dodatkowo zwiksza jego potencjaB antynowotworowy. Ponadto obni|a aktywno[ metaloproteinaz MMP-2 i MMP-9, a w konsekwencji hamuje adhezj oraz metastaz bardzo inwazyjnych komrek nowotworu wtroby (SK-Hep-1) [58,59]. WAAZCIWOZCI BIOLOGICZNE PRODUKTW ROZPADU LIKOPENU Apo-10 -likopen (III) oraz jego pochodne: kwas apo-10 -likopenowy (VI) i apo-10 -likopenal (IX) maj wBa[ciwo[ci podobne do likopenu (Ryc. 3). Dowiedziono, |e kwas apo-10 - likopenowy (VI) hamuje proliferacj komrek raka pBuc [60]. Powoduje rwnie| obni|enie ekspresji cykliny E, a w konsekwencji zahamowanie syntezy DNA i zablokowanie cyklu komrkowego w fazie G1 [60]. Indukuje ekspresj biaBek p21 i p27 hamujcych cykl 17 komrkowy w fazie G1. Kwas apo-10 -likopenowy hamuje rozwj nowotworu pBuc u myszy, poddanych uprzednio dziaBaniu 4-(N-metylo-N-nitrozamino)-1-(3-pyrydylo)-1-butanonu [60]. WBa[ciwo[ci przeciwnowotworowe wykazuje rwnie| 2,5-cyklolikopeno-1,5-diol (XXII), bdcy produktem rozpadu 2,6-cyklolikopenylo-1,5-epoksydu (XXI) (Fig. 3). Zwizek ten stymuluje ekspresj koneksyny 43 uczestniczcej w tworzeniu poBczeD midzy komrkami, ktre warunkuj prawidBow komunikacj, regulacj wzrostu, proliferacj oraz apoptoz. Spadek ekspresji koneksyny 43, typowy dla komrek nowotworowych, obni|a siB oddziaBywaD midzy ssiadujcymi komrkami. 2,7,11-trimetylo-tetradekaheksano-1,4-dial (XII), produkt rozkBadu wizaD podwjnych likopenu C5-C6 oraz C12 -C11 tak|e stymuluje syntez koneksyny 43 [61]. W wyniku rozpadu wizania C15-C15 likopenu z udziaBem CMO1, a nastpnie utleniania powstajcego apo-15-likopenalu (VI) w obecno[ci cytozolowych lub mikrosomalnych dehydrogenaz retinalu powstaje kwas acykloretinolowy [24]. Podobnie jak kwas retinowy aktywuje on promotor RAR, genu supresji nowotworw [62]. 18 CCD1/ CMO2 + III O IX O + CCD2 O II O Likopen XI CMO1 VI O O XIX OH XX O XXI O HO XXII OH Rycina 3. Produkty enzymatycznego rozpadu likopenu: II  apo-8 -likopenal, III  apo-10 -likopenal, VI  apo-15-likopenal, IX  apo-9-likopenon, XI  apo-5- likopenon, XIX - kwas apo-15-likopenowy, XX  5-epoksyd likopenu, XXI - 2,6- cyklolikopenylo-1,5-epoksyd, XXII - 2,5-cyklolikopene-1,5-dial. CCD1 - dioksygenaza karotenoidw 1, CMO2 - monooksygenza 9 ,10 --karotenu, CCD2 - dioksygenaza karotenoidw 2, CMO1 - oksygenaza 15,15 --karotenu, PROZDROWOTNE DZIAAANIE LIKOPENU Pierwsze doniesienia na temat korzystnego wpBywu likopenu na zdrowie pojawiBy si ju| ponad 50 lat temu [63]. Zaobserwowano korelacje midzy ilo[ci podawanego likopenu, a odporno[ci na infekcje bakteryjne oraz zachorowalno[ci na nowotwory jamy brzusznej napromieniowanych zwierzt [63]. Spostrze|enia te daBy pocztek badaniom na liniach 19 komrkowych, zwierztach oraz badaniom epidemiologicznym na ludziach, ktre potwierdziBy prozdrowotne dziaBanie likopenu [63]. CHOROBY NOWOTWOROWE Wykazano, |e likopen w st|eniu 1-4 M chroni komrki przed uszkodzeniami, obni|a ryzyko zachorowania na raka prostaty, pBuc, piersi, nowotwory ukBadu pokarmowego oraz biaBaczk, a w st|eniu dziesi razy wy|szym, tak|e raka wtroby i jajnika [64]. Przy st|eniu 20-60 M hamuje proliferacj komrek i aktywuje ich apoptoz [65]. Ponadto ogranicza podziaBy komrek raka jelita, ostrej biaBaczki szpikowej, biaBaczki erytroblastycznej oraz chBoniaka typu Burkitta [64,66]. Uwa|a si, |e osignicie efektu terapeutycznego zale|y od akumulacji likopenu w poszczeglnych komrkach [64]. Wyniki badaD epidemiologicznych nie s jednoznaczne. W wielu pracach wskazuje si na siln korelacj midzy spo|yciem likopenu oraz produktw bogatych w ten zwizek, a zachorowalno[ci na nowotwory, szczeglnie prostaty [63-67]. W innych badaniach dotyczcych rwnie| raka prostaty a tak|e |oBdka oraz piersi, zale|no[ ta nie zostaBa w peBni potwierdzona [6,68-74]. Wydaje si, |e powodem rozbie|no[ci wynikw mo|e by zBo|ono[ testw stosowanych w badaniach oraz du|a liczba zmiennych wpBywajcych na ich rezultaty [75]. Meta analiza wynikw epidemiologicznych pozwoliBa wybra te wyniki, w ktrych precyzyjnie zdefiniowano zrdBa likopenu, prawidBowo dobrano grupy badane i kontrolne oraz przedstawiono warto[ci istotne statystycznie [76]. Ich zestawienie na pozytywn korelacj midzy st|eniem likopenu w surowicy krwi, a zachorowalno[ci na raka (Tab. 2). 20 Tabela 2. Badania epidemiologiczne potwierdzajce negatywn korelacj midzy spo|yciem pomidorw, jego przetworw i likopenu oraz jego st|eniem w surowicy a ryzykiem rozwoju raka prostaty. Chorzy/grupa Surowe pomidory Produkty bogate w likopen1 Likopen Pi[miennictwo kontrolna Spo|ycie OR, CI = Dzienne spo|ycie OR, CI = 95% Dzienne spo|ycie OR, CI = 95% St|enie w OR, CI = 95% *[g/dzieD]; 95% [g] [g] surowicy [g/dl] Wszystkie Ci|kie **[sztuk/tydzieD] przypadki przypadki Badania kliniczno-kontrolne 617/636 <9,3* 1,00 74 9,3  45,5 0,77 45,5  109,6 0,78 > 109,6 0,64 317/480 <18,7 1,00 <662 1,00 75 18,7  39,0 0,97 662  1212 0,77 39,1  64,2 0,85 1213 - 1994 0,86 >64,2 0,82 >1994 0,76 65/132 <1458,21 1,00 <10,6 1,00 76 1458,21  2370,58 1,14 10,61  14,77 0,64 2370,59  3450,01 0,91 14,78  21,52 0,29 >3450,01 0,69 >21,52 0,17 209/228 0,5  10,7 1,00 1,00 77 10,8  17,1 0,97 0,93 17,2  24,7 0,74 0,79 24,8  57,4 0,65 0,37 Badania kohortowe 180/1400 <1** 1,00 78 1  4 0,62 >4 0,57 578/1294 <26,17 1,00 1,00 80 26,171  35,36 0,89 0,64 35,361  44,29 0,90 0,71 44,291  58,01 0,87 0,70 >58,01 0,75 0,56 182/364 <21,7 1,00 81 21,71  31,1 0,86 31,11  41,1 0,74 41,11  54,9 0,96 >54,9 0,83 142/284 <24,3 1,00 81 24,31  38,2 0,88 38,21  48,8 0,77 48,81  62,8 0,83 >62,8 0,79 1 Gotowane pomidory, sok pomidorowy, zupa pomidorowa, sos pomidorowy, lazania, spaghetti 21 Wy|sze st|enie likopenu we krwi stwierdzano u osb spo|ywajcych przetworzone pomidory. Jest to zwizane z faktem, |e w produktach poddanych obrbce termicznej wzrasta ilo[ cis-likopenu [77-79]. Ryzyko rozwoju nowotworu prostaty w grupie osb, u ktrych st|enie likopenu w surowicy mie[ci si w przedziale 24,8  57,4 g/dl jest o 45% ni|sze ni| u osb ze st|eniem 0,5  10,7 g/dl. W ci|kiej postaci raka jest ono ni|sze nawet o 63% [80]. Zale|no[ci takiej nie obserwuje si dla innych karotenoidw, co wskazuje na specyficzno[ i skuteczno[ dziaBania likopenu [82]. CHOROBY UKAADU KR{ENIA Przyczyn wikszo[ci tych chorb jest wysokie st|enie w osoczu lipoprotein o maBej gsto[ci (ang. low density lipoproteins, LDL) oraz wysoki stopieD utlenienia LDL, ktry koreluje z zapadalno[ci m.in. na arterioskleroz oraz zawaB serca [8]. Wysokie spo|ycie likopenu zmniejsza ryzyko rozwoju chorb ukBadu kr|enia. W grupie osb z diet bogat w likopen, obserwuje si wolniejsze odkBadanie pBytek mia|d|ycowych w naczyniach [84]. Likopen powoduje rwnie| obni|enie ci[nienia krwi u pacjentw z nadci[nieniem [84]. Przyjmuje si, |e ochronne dziaBanie likopenu na ukBad kr|enia jest efektem ograniczenia peroksydacji lipidw oraz oksydacji lipoprotein o maBej gsto[ci [84]. W badaniach epidemiologicznych, w grupie osb z najwy|szym st|eniem likopenu w surowicy (> 0,62 g/g) obserwowano ni|sze o 46% ryzyko wystpienie zawaBu mi[nia sercowego ni| u osb ze st|eniem likopenu w surowicy <0,11 g/g [85]. PODSUMOWANIE Od pierwszych sugestii o pozytywnym wpBywie likopenu na zdrowie minBo ju| ponad pidziesit lat. Badania na liniach komrkowych i zwierztach potwierdzaj ochronne dziaBanie tego zwizku przed chorobami nowotworowymi, metabolicznymi, ukBadu kr|enia oraz ukBadu nerwowego. W badaniach epidemiologicznych zachorowaD na raka prostaty wykazano negatywn korelacj miedzy diet bogat w likopen, a ryzykiem rozwoju tego nowotworu. Zachorowalno[ na raka osb bdcych na diecie bogatej w pomidory i jego przetwory jest [rednio o 30-40% ni|sza ni| w grupie kontrolnej. Rosnca liczba dowodw wskazujcych na korzystne dla zdrowia dziaBanie likopenu sprawia, |e produkty zawierajce ten zwizek ciesz si coraz wikszym zainteresowaniem. 22 WYKAZ SKRTW ADME (ang. absorption, distribution, metabolism, excretion)  wchBanianie, dystrybucja, metabolizm, eliminacja; ARS (ang. autonomously replicating sequence) - sekwencja autonomicznej replikacji; CCD (ang. carotenoid cleavage dioxygenase) - dioksygenaza karotenoidw; CI (ang. confidence internal)  przedziaB ufno[ci; CMO1 (ang. -carotene- 15,15 -monooxygenase) - monooksygenaza 15,15 --karotenu; CMO2 (ang. carotene-9 ,10 - monooxygenase) - monooksygenza 9 ,10 --karotenu; LDL (ang. low density lipoproteins) - lipoproteiny o maBej gsto[ci; OR (ang. odds ratio)  iloraz szans; PDGF-BB (ang. platelet- derived growth factor)  pBytkopochodny czynnik wzrostu; ROS (ang. reactive oxygen species) - reaktywne formy tlenu PIZMIENNICTWO 1. Britton G (1995) Carotenoids 1: structure and properties of carotenoids in relation to function. FESEB J 9: 1551-1558 2. Henry LK, Pspitasari-Nienaber NL, Jaren-Galan J, van Breemen RB, Catignani GI, Schwartz SJ (2000) Effects of ozone and oxygen on the degradation of carotenoids in an aqueous model system. J Agric Food Chem 48: 5008-5013 3. Caris-Veyrat C, Schmid A, Carail M, Bohm V (2003) Cleavage products of lycopene produced by in vitro oxidations: characterization and mechanisms of formation. J Agric Food Chem 51: 7318-7325 4. Kopec RE, Riedel KM, Harrison EH, Curley RWJ, Hruszkewycz DP, Clinton SK, Schwartz SJ (2010) Identification and quantification of apo-lycopenals in fruits, vegetables, and human plasma. J Agric Food Chem 58: 3290-3296 5. Miller ES, Mackinney G, Zscheile FP. (1935) Absortion spectra of alpha and beta carotenes and lycopene. Plant Physiol 10: 375-381 6. Clinton SK (1998) Lycopene: chemistry, biology, and implications for human health and disease. Nutr Rev 56: 35-51 7. Bohm V, Frohlich K, Bitsch R (2003) Rosehips  a  new source of lycopene? Mol Aspects Med 24: 385-389 8. Kong K-W, Khoo H-E, Prasad KN, Ismail A, Tan Ch-P, Rajab NF (2010) Revealing the power of the natural red pigment lycopene. Molecules 15: 959-987 9. Al-Wnadawi H, Abdul-Rahman M, Al-Shaikhly K (1985) Tomato processing wastes as essential raw materials source. J Agric Food Chem 33: 804-807 23 10. Calvo MM, Garcia ML, Selgas MD (2008) Dry fermented sausages enriched with lycopene from tomato peel. Meat Sci 80: 167-172 11. Benakmoum A, Abbeddou S, Ammouche A, Kefalas P, Gerasopoulos D (2008) Valorisation of low quality edible oil with tomato peel waste. Food Chem 110: 684- 690 12. Chiu YT, Chiu CP, Chien JT, Ho GH, Yang J, Chen BH (2007) Encapsulation of lycopene extract from tomato pulp waste with gelatin and poly(-glutamic acid) as carrier. J Agric Food Chem 55: 5123-5130 13. Jun X (2006) Application of high hydrostatic pressure processing of food to extracting lycopene from tomato paste waste. High Pressure Res 29: 736-739 14. Naviglio D, Caruso T, Iannece P, Aragon A, Santini A (2008) Characterization of high purity lycopene from tomato wastes using a new pressurized extraction approach. J Agric Food Chem 56: 6227-6231 15. Naviglio D, Pizzolongo F, Ferrara l, Naviglio B, Aragon A, Santini A (2008) Extraction of pure lycopene from industrial tomato waste in water using the extractor Naviglio. Afr J Food Sci 2: 37-44 16. Lavecchia R, Zuorro A (2008) Improved lycopene extraction from tomato peels using cell-wall degradation enzymes. Eur Food Res Technol 228: 153-158 17. Stahl W, Sies H (2007) Carotenoids and flavonoids cantribute to nutritional protection against skin damage from sunlight. Mol Biotechnol 37: 26-30 18. Goula AM, Adamopoulos KG, Chatzitakis PC, Nikas VA (2006) Prediction of lycopene degradation during a drying process of tomato pulp. J Food Eng 74: 37-46 19. Richelle M, Bortlik K, Liardet S, Hager C, Lambelet P, Baur M, Applegate LA, Offord EA (2002) A food-based formulation provides lycopene with the same bioavailability to humans as that from tomato paste. J Nutr 132: 404-408 20. Shi J, Le Maguer M, Kakuda Y, Liptay A, Niekamp F (1999) Lycopene degradation and isomerization in tomato dehydratation. Food Res Int 32: 15-21 21. Gartner C, Stahl W, Sies H (1997) Lycopene is more bioavaliable from tomato paste than from fresh tomatoes. Am J Clin Nutr 66: 116-122 22. Lin CH, Chen BH (2005) Stability of carotenoids in tomato juice during processing. Eur Food Res Technol 221: 274-280 23. Hsu KC (2008) Evaluation of processing qualities of tomato juice induced by thermal and pressure processing. LWT-Food Sci Technol 41: 450-459 24. Kim S-J, Nara E, Kobayashi H, Terao J, Nagao A (2001) Formation of cleavage products by autoxidation of lycopene. Lipids 36: 191-200 24 25. Krinsky NI, Johnson EJ (2005) Carotenoid actions and their relation to health and disease. Mol Aspects Med 26: 459-516 26. During A, Harrison EH (2004) Intestinal absorption and metabolizm of carotenoids: Insights from cell culture. Arch Biochem Biophys 430: 77-88 27. During A, Harrison EH (2005) An in vitro model to study the intestinal absorption of carotenoids. Food Res Int 38: 1001-1008 28. Stahl W, Sies H (1992) Uptake of lycopene and its geometrical isomers is greater from heat-processed than from unprocessed tomato juice in humans. J Nutr 122: 2161-2166 29. Riedl J, Linseisen J, Hoffmann J, Wolfram G (1999) Some dietary fibers reduce the absorption of carotenoids in women. J Nutr 129: 2170-2176 30. Al-Delaimyl WK, Van Kappel AL, Ferrari P, Slimani N, Steghens J-P, Bingham S, Johansson I, Wallstrom P, Overvad K, Tjonneland A, Key TJ, Welch AA, Bueno-de- Mesquita HB, Peeters PHM, Boeing H, Linseisen J, Clavel-Chapelon F, Guibout C, Navarro C, Quiro JR, Palli D, Celentano E, Trichopoulou A, Benetou V, Kaaks R, Riboli E (2004) Plasma levels of six carotenoids in nine European countries: Report from the European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition (EPIC). Publ Health Nutr 7: 713-722 31. Boileau TW-M, Boileau AC, Erdman JW (2002) Bioavailability of all-trans and cis- isomers of lycopene. Exp Biol Med 227: 914-919 32. Failla ML, Chitchumroonchokchai C, Ishida BK (2008) In vitro micellarization and intestinal cell uptake of cis isomers of lycopene exceed those of all-trans lycopene. J Nutr 138: 482-486 33. Unlu NZ, Bohn TM, Francis DM, Nagaraja HN, Clinton SK, Schwartz SJ (2007) Lycopene from heat-induced cis-isomer-rich tomato sauce is more bioavailable than from all-trans-rich tomato sauce in human subjects. Br J Nutr 98: 140-146 34. Goralczyk R, Siler U (2004) The role of lycopene in human health, W: Bao Y, Fenwick R (red) Phytochemicals in Health and Disease. Marcel Dekker Inc, New York, USA, str. 255-275 35. Erdman JW (2005) How do nutritional and hormonal status modify the bioavailability, uptake, and distribution of different isomers of lycopene? J Nutr 135: 2046S-2047S 36. Sinclair AJ, Bayer AJ, Johnston J, Warner C, Mawxell SR (1998) Altered plasma antioxidant status in subjects with Alzeimer s disease and vascular dementia. Int J Geriatric Psychiatry 13: 840-845 37. Re R, Fraser PD, Long M, Bramley PM, Rice-Evans C (2001) Isomerization of lycopene in the gastric milieu. Biochem Biophys Res Commun 281: 576-581 25 38. Gajic M, Zaripheh S, Sun F, Erdman JWJr (2006) Apo-8 -lycopenal and apo-12 - lycopenal are metabolic products of lycopene in rat liver. J Nutr 136: 1552-1557 39. Schwartz SH, Qin X, Loewen MC (2004) The biochemical characterization of two karotenoid cleavage enzymes from arabidopsis indicates that a carotenoid-derived compound inhibit leteral branching. J Biol Chem 279: 46940-46945 40. Vogel JT, Tan B, Mccarty DR, Klee HJ (2008) The carotenoid cleavage dioxygenase 1 enzyme has broad substrate specifity, cleaving multiple carotenoids at two different bond positions. J Biol Chem 283: 11364-11373 41. Hu K-Q, Lu Ch, Ernst H, Krinsky NI, Russell RM, Wang X-D (2006) The biochemical characterization of ferret carotene-9 ,10 -monooxygenase catalyziong cleavage of carotenoids in vitro and in vivo. J Biol Chem 281: 19327-19338 42. Lindqvist A, He YG, Andersson S (2005) Cell type-specific expression of -carotene 9 ,10 -monooxygenase in human tissues. J Histochem Cytochem 53: 1403-1412 43. Zaripheh S, Boileau T, Lila M, Erdman J (2003) [14C]-Lycopene and [14C]-labelled polar products are differentially distributed in tissues of F344 rats pre-fed lycopene. J Nutr 133: 4189-4195 44. Wendt G, Bausch J (1996) 14C-Lycopene: Absorption, Distribution and Excretion after single oral administration to untreated and pretreated rats and to bile-duct cannulated rats (Study performed at RCC, Itingen). Roche Research Report No. B-106 828 45. Khachik F, Spangler CJ, Smith JCJr, Canfield LM, Steck A, Pfander H (1997) Identification, quantification, and relative concentrations of carotenoids and their metabolites in human milk and serum. Anal Chem 69: 1873-1881 46. Liou GY, Storz P (2010) Reactive oxygen species in cancer. Free Radic Res 44: 479- 496 47. Fund WCR (1997) Food, nutrition and the prevention of cancer: a global perspective. Washington, DC: American Institute for Cancer Research 48. Ukai N, Lu Y, Etoh H (1994) Photosensitized oxygenation of lycopene. Biosci Biotechnol Biochem 58: 1718-1719 49. Mortensen A, Skibsted LH (1998) Reactivity of -carotene towards peroxyl radicals studies by laser flash and steady-state photolysis. FEBS Lett 426: 392-396 50. El-Agamey A, Lowe GM, McGarvey DJ, Mortensen A, Philip DM, Truscott TG, Young AJ (2004) Carotenoid radical chemistry and antioxidant or pro-oxidant properties. Arch Biochem Biophys 430: 37-48 51. Kiokias S, Gordon MH (2004) Antioxidant properties of carotenoids in vitro and in vivo. Food Rev Int 20: 99-121 26 52. Young AJ, Lowe GM (2001) Antioxidant and prooxidant properties of carotenoids. Arch Biochem Biophys 385: 20-27 53. Liu D, Shi J, Colina Ibarra A, Kakuda Y, Jun Xue S (2008) The scavenging capacity and synergistic effects of lycopene, vitamin E, vitamin C, and -carotene mixtures on the DPPH free radical. LWT-Food Sci Technol 41: 1344-1349 54. Breinholt V, Lauridsen ST, Daneshvar B, Jakobsen J (2000) Dose-dependent effects of lycopene on selected drug-metabolizing and antioxidant enzymes in the rat. Cancer Lett 154: 201-210 55. Lian F, Wang X-D (2008) Enzymatic metabolites of lycopene induce Nrf2-mediated expression of phase II detoxifying/antioxidant enzymes in human bronchial epithelial cells. Int J Cancer 123: 1262-1268 56. Ivanov NI, Cowell SP, Brown P, Rennie PS, Guns ES, Cox ME (2007) Lycopene differentially induces quiescence and apoptosis in androgen-responsive and  independent prostate cancer cell lines. Clin Nutr 26: 252-263 57. Fornelli F, Leone A, Verdesca I, Minervini F, Zacheo G (2007) The influence of lycopene on the proliferation of human breast cell line (MCF-7). Toxicol In Vitro 21: 217-223 58. Hwang ES, Lee HJ (2006) Inhibitory effects of lycpene on the adhesion, invasion, and migration of SK-Hep1 human hepatoma cells. Exp Biol Med 231: 322-327 59. Chiang H.S., Wu W.B., Fang J.Y., Chen D.F., Huang C.C., Chen Y.T., Hung C.F. (2007) Lycopene inhibits PDGF-BB-induced signaling and migration in human dermal fibroblasts through interaction with PDGF-BB. Life Sci 81, 1509-1517. 60. Lian F, Smith DE, Ernst H, Russell RM, Wang X-D (2007) Apo-10 -lycopenoic acid inhibits lung cancer cell growth in vitro, and suppresses lung tumorigenesis in the A/J mouse model in vivo. Carcinogenesis 28: 1567-1574 61. Aust O, Ale-Agha N, Zhang L, Wollersen HM, Sies H, Stahl W (2003) Lycopene oxidation product enhances gap junctional communication. Food Chem Toxicol 41: 1399-1407 62. Kotake-Nara E (2002) Acyclo-retinoic acid induces apoptosis in human prostate cancer cells. Anticancer Res 22: 689-695 63. Lingen C, Ernster L, Lindberg O (1959) The promoting effect of lycopene on the non- specific resistance of animals. Exp Cell Res 16: 384-393 64. Salman H, Bergman M, Djaldetti M, Bessler H (2007) Lycopene affects proliferation and apoptosis of four malignant cell lines. Biomed Pharmacother 61: 366-369 27 65. Mohanty NK, Saxena S, Singh UP, Goyal NK, Arora RP (2005) Lycopene as a chemopreventive agent in the treatment of high-grade prostate intraepithelial neoplasia. Urol Oncol  Semin Ori 23: 383-385 66. Burgess LC, Rice E, Fischer T, Seekins JR, Burgess TP, Sticka SJ, Klatt K (2008) Lycopene has limited effect on cell proliferation in only two of seven human cell lines (both cancerous and noncancerous) in an in vitro system with doses across the physiological range. Toxicol In Vitro 22: 1297-1300 67. Giovannucci E (2002) A review of epidemiologic studies of tomatoes, lycopene, and prostate cancer. Exp Biol Med 227: 852-859 68. Kirsh VA, Mayne ST, Peters U, Chatterjee N, Leitzmann MF, Dixon LB, Urban DA, Crawford ED, Hayes RB (2006) A prospective study of lycopene and tomato product intake and risk of prostate cancer. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev 15: 92-98 69. Jatoi A, Burch P, Hillman D, Vanyo JM, Dakhil S, Nickevich D, Rowland K, Morton R, Flynn PJ, Young C, Tan W (2007) A tomato-based, lycopene-containing intervention for androgen-independent prostate cancer: Results of a phase II study from the North Central Cancer Treatment Group. Urology 69: 289-294 70. Key TJ, Appleyby PN, Allen NE, Travis RC, Roddam AW, Jenab M, Egevad L, Tjonneland A, Johnsen NF, Overvad K, Linseisen J, Rohrmann S, Boeing H, Pischon T, Psaltopoulou T, Trichopoulou A, Trichopoulous D, Palli D, Vineis P, Tumino R, Berrino F, Kiemeney LALM, Bueno-De-Mesquita HB, Quiros JR, Gonzalez CA, Martinez C, Larranaga N, Chirlaque MD, Ardanaz E, Stattin P, Hallmans G, Khaw TK, Bingham S, Slimani N, Ferrari P, Rinaldi S, Riboli E (2007) Plasma carotenoids, retinol, and tocopherols and the risk of prostate cancer in the European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition study. Am J Clin Nutr 86: 672-681 71. Tajoma K, Tominaga S (1985) Dietary habits and gastro-intestinal cancers: a comparative case-control study of stomach and large intestinal cancers in Nagoya, Japan. Jpn J Cancer Res 76: 705-716 72. Ramon JM, Serra L, Cerdo C, Oromi J (1993) Dietary factors and gastric cancer risk. A case-control study in Spain. Cancer 71: 1731-1735 73. Larsson SC, Bergkvist L, Naslund I, Rutegard J, Wolk A (2007) Vitamin A, retinol, and carotenoids and the risk of gastric cancer: a prospective cohord study. Am J Clin Nutr 85: 497-503 74. Jarvinen R, Knekt P, Seppanen R, Teppo L (1997) Diet and brest cancer risk in a cohort of Finnish women. Cancer Lett 114: 251-253 75. Deweerdt S (2011) The omnivore s labyrinth. Nature 471: S22-S24 28 76. Etminian M, Takkouche B, Caamano-Isorna F (2004) The role of tomato products and lycopene in the prevention of prostate cancer: a meta analysis of observational studies. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev 13: 340-345 77. Jain MG, Hislop GT, Howe GR, Ghadirian P (1999) Plant foods, antioxidants, and prostate cancer risk: findings from case-control studies in Canada. Nutr Cancer 34: 173-184 78. Norrish AE, Jackson RT, Sharpe SJ, Skeaff CM (2000) Postate cancer and dietary carotenoids. Am J Epidemiol 151: 119-123 79. Lu QY, Hung JC, Heber D, Go VL, Reuter VE, Cordon-Cardo C, Scher HI, Marshall JR, Zhang ZF (2001) Inverse association between plasma lycopene and other carotenoids and prostate cancer. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev 10: 749-756 80. Vogt TM, Mayne ST, Graubard BI, Swanson CA, Sowell AL, Schoenberg JB, Swanson GM, Greenberg RS, Hoover RN, Hayes RB, Ziegler RG (2002) Serum lycopene, other serum carotenoids, and risk of prostate cancer in US Blacks and Whites. Am J Epidemiol 155: 1023-1032 81. Mills PK, Beeson WL, Philips RL, Fraser GE (1989) Cohort study of diet, lifestyle, and prostate cancer in Adventist men. Cancer 64: 598-604 82. Gann PH, Ma J, Giovannucci E, Willett W, Sacks FM, Hennekens CH, Stampfer MJ (1999) Lower prostate cancer risk in men with elevated plasma lycopene levels: results of a prospective analysis. Cancer Res 59: 1225-1230 83. Huang HY, Alberg AJ, Norkus EP, Hoffman SC, Comstock GW, Helzlsouer KJ (2003) Prospective study of antioxidant micronutrients in the blood and the risk of developing prostate cancer. Am J Epidemiol 157: 335-344 84. Hu M-Y, Li Y-L, Jiang C-H, Liu Z-Q, Qu S-L, Huang Y-M (2008) Comparison of lycopene and fluvastatin effects on atherosclerosis induced by a high-fat diet in rabbits. Nutrition 24: 1030-1038 85. Kohlmeier L, Kark JD, Gomez-Gracia E, Martin BC, Steck SE, Kardinaal AF, Ringstad J, Thamm M, Masaev V, Riemersma R, Martin-Moreno JM, Huttunen JK, Kok FJ (1998) Lycopene and myocardial infarction risk in the EURAMIC Study. Am. J. Epidemiol. 148: 131-132 29 Polska Akademia Nauk w Poznaniu 
Cinna – Produkty Zdrowia 
Likopen 
‐ występowanie, właściwości oraz wpływ 
na zdrowie człowieka 
Redaktorzy naukowi 
Agnieszka Belter 
Małgorzata Giel‐Pietraszuk 
Jan Barciszewski 
Poznań 2011 
Autorzy: 
mgr Agnieszka Belter ąˈ² , dr Małgorzata Giel‐Pietraszuk ą , 
mgr Stefan Oziewicz ł, prof. dr hab. Piotr Chomczyński ⁴, prof. 
dr hab. Jan Barciszewski ąˈ⁵ 
ą Instytut Chemii Bioorganicznej, Polska Akademia Nauk, ul. Noskowskiego 12/14, 61‐704 
Poznań, tel. (+48) 061‐852‐8398 
² AdvaChemLab, ul. Topazowa 8, 61‐680 Poznań 
ł Cinna – Produkty Zdrowia, ul. Poznańska 88, 62‐010 Pobiedziska 
⁴ Molecular Research Center, 5645 Montgomery Rd, Cincinnati, OH, USA 
⁵ autor do korespondencji 
Instytut Chemii Bioorganicznej, Polska Akademia Nauk, ul. Noskowskiego 12/14, 61‐704 
Poznań, Jan.Barciszewski@ibch.poznan.pl, tel. (+48) 061‐852‐8398, 
Agnieszka Belter abelter@ibch.poznan.pl 
Małgorzata Giel‐Pietraszuk giel@ibch.poznan.pl 
Stefan Oziewicz oziewicz@cinna.pl 
Piotr Chomczyński piotr1975@gmail.com 
Jan Barciszewski JanBarciszewski@ibch.poznan.pl 
Słowa kluczowe: likopen, nowotwory, karotenoidy, choroby 
układu krążenia 
SPIS TREŚCI 
STRESZCZENIEŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚ. 
WPROWADZENIEŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚ. 
WYODRĘBNIANIE LIKOPENU ORAZ UTRWALANIE PRODUKTÓW BOGATYCH W LIKOPEN... 
WŁAŚCIWOŚCIŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚ 
‐ WCHŁANIANIEŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚ.ŚŚ 
‐ DYSTRYBUCJAŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚ..Ś 
‐ METABOLIZM ŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚ.ŚŚ 
‐ WYDALANIEŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚ..ŚŚŚ 
WŁAŚCIWOŚCI BIOLOGICZNEŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚ.ŚŚ 
‐ USUWANIE WOLNYCH RODNIKÓWŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚ.Ś 
‐ INDUKCJA SZLAKÓW ODPOWIEDZI ANTYOKSYDACYJNEJŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚ.Ś 
‐ REGULACJA CYKLU KOMÓRKOWEGOŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚ.ŚŚŚŚ 
‐ APOPTOZAŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚ.ŚŚŚŚ 
‐ HAMOWANIE ANGIOGENEZY I METASTAZY KOMÓREK NOWOTWOROWYCHŚŚŚ.ŚŚŚŚ 
‐ WŁAŚCIWOŚCI BIOLOGICZNE PRODUKTÓW ROZPADU LIKOPENUŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚ.ŚŚŚ 
PROZDROWOTNE DZIAŁANIE LIKOPENUŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚ.. 
‐ CHOROBY NOWOTWOROWE ŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚ.ŚŚ 
‐ CHOROBY UKŁADU KRĄŻENIAŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚ.ŚŚ 
PODSUMOWANIEŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚ..ŚŚŚ. 
WYKAZ SKRÓTÓW STOSOWANYCH W PRACYŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚ 
PIŚMIENNICTWOŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚŚ..Ś. 
STRESZCZENIE
Likopen występuje w dużych ilościach w owocach pomidora oraz produktach ich
przetwarzania. Charakteryzuje się silnymi właściwościami antyoksydacyjnymi. Ponadto
likopen zaangażowany jest w regulację cyklu komórkowego oraz indukcję programowanej
śmierci komórki. Związek ten coraz częściej traktowany jest nie tylko jako suplement diety,
ale również jako potencjalny lek. Dieta bogata w likopen wpływa korzystnie na zdrowie oraz
zapobiega rozwojowi szeregu chorób, w tym nowotworów.
WPROWADZENIE
Wraz z rosnącą skalą problemów zdrowotnych wzrasta zainteresowanie i zapotrzebowanie na
nowe, nieinwazyjne sposoby leczenia oparte na produktach naturalnych o określonych
właściwościach. Od wielu lat znajdują one zastosowanie w terapii i mogą być alternatywą lub
uzupełnieniem dla stosowanych obecnie leków syntetycznych.
W 1873 roku wyodrębniono związek nadający czerwoną barwę owocom przełaja pospolitego
(Tamus communis). Dwa lata później Pierre-Marie-Alexis Millardet wyizolowała go
z pomidorów (Lycopersicon esculentum L.), a następnie otrzymała jego kryształy zawierające
jednak również inne karotenoidy. Pierwsze kryształy czystego likopenu uzyskał Edward
Schunck [1].
Likopen jest alkenem o wzorze sumarycznym C40H56 (IUPAC: 2,6,10,14,19,23,27,31-
oktametylo-dotriakonta-2,6,8,10,12,14,16,18,20,22,24,26,30-tridekaen) syntetyzowanym
przez rośliny oraz bakterie autotroficzne [1]. W odróżnieniu od większości karotenoidów ma
strukturę liniową. 13 wiązań podwójnych, z czego 11 sprzężonych tworzy układ niezwykle
efektywnie usuwający wolne rodniki (Ryc. 1) [1].
Likopen
-karoten
Fitoen
-karoten
-karoten
Ą-karoten
-karoten
Luteina
Zeaksantyna
Kryptoksantyna
Rycina 1. Wzory strukturalne głównych karotenoidów.
Likopen ulega rozpadowi m.in. na skutek promieniowania X i UV, w obecności tlenu oraz
jonów metali [2]. Czas połowicznego rozpadu w mieszaninie eteru metylo-tert-butylowego i
acetonitrylu (1:1, v/v) bez dostępu światła i powietrza oraz temperaturze 4°C wynosi 16
godzin, w wodzie w 30°C i w obecności azotu 5,5 godziny, a w obecności tlenu - 1,7 godziny
[2]. Pod wpływem silnych utleniaczy, m.in. nadmanganianu potasu oraz ozonu, następuje
utlenienie jednego ze sprzężonych wiązań podwójnych likopenu, rozpad i powstanie apo-
likopenalu lub apo-likopenonu posiadających na jednym z końców odpowiednio grupę
aldehydową lub ketonową. W wyniku wieloetapowego rozpadu likopenu powstają także apo-
karoteno-diole posiadające grupę aldehydową na obu końcach cząsteczki (Ryc. 2) [3,4].
Likopen
C1 C5 C7 C9 C11 C13 C15 C14' C12' C10' C8' C6'
C15' C1'
apo-likopenale/apo-likopenony apo-karoteno-diale
I XII
O
O
O
II XIII
O
O
O
III
XIV
O
O
O
IV
XV
O
O
O
V
XVI
O
O
O
VI
XVII
O
O
O
VII XVIII
O
O
O
VIII
O
IX
O
X
O
XI
O
Rycina 2. Likopen oraz produkty jego utleniania; apo-likopenale i apo-likopenony: I – apo-
6’-likopenal, II – apo-8’-likopenal, III – apo-10’-likopenal, IV – apo-12’-likopenal, V – apo-
14’-likopenal, VI – apo-15-likopenal, VII – apo-13-likopenon, VIII – apo-11-likopenal, IX –
apo-9-likopenon, X – apo-7-likopenal, XI – apo-5-likopenon oraz likopenone-diale: XII –
apo-8,8’-karoteno-dial, XIII – apo-6,10’-karoteno-dial, XIV – apo-8,12’-karoteno-dial, XV –
apo-6,12’-karoteno-dial, XVI – apo-10,8’-karoteno-dial, XVII – apo-8,6’-karoteno-dial,
XVIII – apo-6,6’-karoteno-dial.
Likopen jest związkiem hydrofobowym. Dobrze rozpuszcza się w heksanie, benzenie,
chloroformie, acetonie oraz eterze, słabiej w metanolu i etanolu. Absorbuje promieniowanie
w zakresie światła widzialnego o długości fali λ = 444, 470 oraz 502 nm, stąd warunkują
czerwoną barwę owoców oraz innych części roślin bogatych w ten związek [5]. Mimo, że od
odkrycia likopenu minęło już ponad 140 lat ciągle odkrywane są jego nowe właściwości.
WYODRĘBNIANIE LIKOPENU ORAZ UTRWALANIE PRODUKTÓW
BOGATYCH W LIKOPEN.
Najpowszechniejszym źródłem likopenu są pomidory zawierające w zależności od odmiany
3,1 – 7,74 mg tego związku na 100g owocu [6]. Ponadto występuje on w świeżych owocach
papai, guawy, różowego grejpfruta, brzoskwini, arbuza, dzikiej róży, a także ich przetworach
(sokach, pastach, przecierach) (Tab.1) [7].
Produkt Stężenie likopenu [mg/100g]
Pomidor 0,9 – 4,2
Sok pomidorowy 5,0 – 8,9
Suszone pomidory 46,5
Sos pomidorowy 6,2
Papaja 2,0 – 5,3
Arbuz 2,3 – 7,2
Różowy grejpfrut 3,36
Suszona brzoskwinia 0,86
Tabela 1. Występowanie likopenu w produktach spożywczych [7].
9 
Ważnym źródłem likopenu są produkty uboczne produkcji przetworów pomidorowych,
stosowane do niedawna głównie jako dodatki do pasz [8,9]. Pozyskiwany z tych odpadów
likopen stanowi cenny surowiec do produkcji tzw. żywności funkcjonalnej (ang. functional
food), która zyskuje w ten sposób nowe wartości odżywcze i smakowe [10,11]. Likopen
stosowany jest również jako składnik kosmetyków [12].
Likopen otrzymuje się z materiału roślinnego poprzez ekstrakcję rozpuszczalnikami
organicznymi w wysokiej temperaturze, ze zwiększonym ciśnieniem [13-15]. Dodatek
cellulaz i pektynaz zwiększa wydajność ekstrakcji likopenu nawet 20 krotnie [16,17].
Jednocześnie wysoka temperatura, a także tlen i kationy metali powodują izomeryzację 7
wiązań podwójnych oraz wzrost zawartości izomerów mono- i poli-cis oraz produktów ich
utlenienia do 6 – 18% [18,19]. W znacznych ilościach powstaje apo-8’-likopenal, apo-6’-
likopenal oraz apo-12’-likopenal, a w mniejszych apo-10’-likopenal oraz apo-14’-likopenal
[20]. Rzadko dochodzi do rozpadu wiązania podwójnego C15-C15’ [4]. Niesprzężone
wiązania podwójne znajdujące się przy końcach cząsteczki nie ulegają utlenianiu (Ryc. 2)
[21]. Najbardziej korzystna pasteryzacja produktów zawierających likopen przebiega
w 121°C przez 40 sekund [22], albo 92°C przez 5 minut, w kilku powtórzeniach oddzielonych
interwałami o niższej temperaturze (60°C) [23]. Korzystne jest ograniczenie zawartości wody
w produktach poddawanych utrwalaniu [3,18,24]. Przechowywanie w temperaturze 4 – 35°C,
nie wpływa istotnie na zawartość likopenu. Zalecane jest przechowywanie produktów
likopenowych w ciemnych naczyniach lub zaciemnionych pomieszczeniach [22].
WŁAŚCIWOŚCI
Efekt terapeutyczny likopenu zależy od wchłaniania, dystrybucji, metabolizmu i wydalania
(ang. absorption, distribution, metabolism, excretion, ADME). Analiza właściwości ADME
oraz parametrów farmakokinetycznych likopenu dała podstawę do określania optymalnej dla
człowieka dawki tego związku oraz częstości jego podawania [6].
10 
WCHŁANIANIE
Likopen dostaje się do organizmu drogą pokarmową. W żołądku oraz dwunastnicy wchodzi
w skład tzw. fazy lipidowej, która pod wpływem soli żółciowych oraz lipaz trzustkowych
ulega dyspersji [25]. W dwunastnicy powstają wielowarstwowe liposomy, które na drodze
transportu biernego ulegają wchłonięciu przez ściany jelita [6]. Wchłanianie likopenu odbywa
się również przez transportery karotenoidów znajdujące się w nabłonku jelita [26].
Wchłanianie likopenu przez komórki linii Caco-2 (komórki nowotworu okrężnicy człowieka)
jest 2, 3 i 4 razy mniejsze niż luteiny, ą-karotenu oraz β-karotenu [27]. Zależy ono od
zawartości tłuszczów w diecie, które stymulując produkcję soli żółciowych zwiększają
dyspersję lipidów i tym samym biodostępność likopenu [28]. Dzienne spożycie 5-10 gramów
tłuszczów zapewnia optymalne wchłanianie karotenoidów. Z kolei niekorzystny wpływ ma
obecność w pokarmie m.in. błonnika, steroli roślinnych oraz statyn. Związki te wiążą likopen
uniemożliwiając jego wchłanianie i obniżenie jego stężenia w surowicy nawet o 40% [29].
DYSTRYBUCJA
Likopen jest transportowany z układu pokarmowego do wątroby w postaci chylomikronów
[6]. Tam tworzy kompleksy z lipoproteinami o bardzo małej i małej gęstości, które
powracając do krwioobiegu przenoszą likopen do tkanek organizmu. Jego stężenie we krwi
wynosi 0,1 – 1 µM i jest najwyższe u mieszkańców Włoch oraz Grecji (~1 µM), mniejsze
u Japończyków i Irlandczyków (0,1 – 0,3 µM) [8,30]. Jako związek silnie hydrofobowy,
likopen znajduje się w centralnej części lipoprotein [6]. Inne karotenoidy związane są na
powierzchni i transportowane są zarówno przez lipoproteiny o małej, jak i dużej gęstości [6].
W solach żółciowych izomer cis jest łatwiej rozpuszczalny niż izomer trans. Ponadto silniej
wiąże również lipoproteiny i inne białka uczestniczące w jego transporcie [31]. Dzięki temu
jego dystrybucja w organizmie odbywa się bardziej dynamiczne niż trans-likopenu [32].
11 
W związku z tym, że forma cis likopenu jest łatwiej przyswajalna przez organizm zalecane
jest spożywanie produktów bogatych w likopen po uprzedniej obróbce, np. gotowaniu lub
suszeniu [33].
Stężenie likopenu w poszczególnych tkankach wynosi 0,2 – 21,4 nmol/g tkanki i w znacznej
mierze zależy od jej typu, diety, przyswajalności, efektywności wydalania likopenu oraz
różnej aktywności receptorów lipoprotein znajdujących się na powierzchni komórek [34].
Tkanki/organy można uszeregować wg stężenia zawartego w nich likopenu: wątroba > płuca
> gruczoł prostaty > gruczoł mlekowy > nadnercza > jajniki [34,35]. Stężenie likopenu
w mózgu jest znacząco niższe niż w pozostałych tkankach [6]. Obserwowana, negatywna
korelacja między spożyciem likopenu, a rozwojem nowotworów mózgu wskazuje, że bariera
krew-mózg jest przepuszczalna dla tego związku [36].
METABOLIZM
W przewodzie pokarmowym, głównie pod wpływem niskiego pH soku żołądkowego
następuje izomeryzacja oraz utlenianie likopenu [37]. Po podaniu szczurom [14C]likopenu
obserwowano produkty jego rozkładu: [14C]apo-8’-likopenal oraz [14C]apo-12’-likopenal
[38]. W metabolizmie likopenu udział biorą dioksygenazy karotenoidów (ang. carotenoid
cleavage dioxygenase, CCD) CCD1 oraz CCD7 uczestniczące w rozpadzie β-karotenu [39].
CCD1 katalizuje rozerwanie wiązań C5’-C6’ i C9’-C10’ [40], a CCD7 wiązania C9’-C10’
(Fig. 3) [39]. Inny enzym ssaków, monooksygenaza 15,15’-β-karotenu (ang. β-carotene-
15,15’-monooxygenase, CMO1), uczestniczący w przemianach β-karotenu, katalizuje
rozerwanie wiązania podwójnego znajdującego się w centralnej części cząsteczki β-karotenu
i likopenu. W efekcie powstaje: retinol i apo-15-likopenal (VI), (Ryc. 3) [41]. Inne białko,
monooksygenza 9’,10’-β-karotenu (ang. carotene-9’,10’-monooxygenase, CMO2) katalizuje
rozpad trans-β-karotenu oraz cis-likopenu tworząc apo-10’-karotenoidy [41]. Warunkiem
koniecznym tej reakcji jest izomeryzacja trans-likopenu do izomeru cis przy węglu 5 lub 13
12 
cząsteczki. Przypuszcza się, że izomery cis na końcach przyjmują strukturę przypominającą
pierścień β-karotenu, co umożliwia ich wpasowanie do centrum aktywnego enzymu [41,42].
WYDALANIE
Likopen oraz jego pochodne wykazują silną tendencję do kumulacji w tkankach [43]. Po 96
godzinach od jego podania aż 24% spożytego likopenu pozostaje w organizmie [44].
14
W badaniach z użyciem C likopenu wykazano, że jest on wydalany z moczem (44%),
z solami żółciowymi (20%) oraz przez ewaporację (13%) [44]. Produkty jego utlenienia, 2,6-
cyklolikopeno-1,5-diole, występują również w mleku oraz surowicy karmiących matek [45].
WŁAŚCIWOŚCI BIOLOGICZNE
USUWANIE WOLNYCH RODNIKÓW
Reaktywne formy tlenu (ang. reactive oxygen species, ROS), anionorodnik ponadtlenkowy
(O2-), rodnik hydroksylowy (OH), nadtlenkowy (RO2), alkilowy (RO) oraz tlen
singletowy, ozon (O3) oraz nadtlenek wodoru (H2O2) są ważnymi naturalnymi elementami
szlaku przekazu sygnałów w komórce. Zaburzenie mechanizmów ich neutralizacji jest
przyczyną stresu oksydacyjnego uważanego za podłoże szeregu chorób. ROS powodują
modyfikacje DNA, lipidów oraz białek, a także rozregulowują cykl komórkowy [46]. Likopen
w reakcji z wolnymi rodnikami może pełnić funkcję donora protonów, przy czym sam staje
się rodnikiem (Ryc. 4) [25].
13 
A
likopen + R → R-likopen
B
likopen + R → likopen+ + R-
C
likopen + R → likopen + RH
D
NO2 + likopen → NO2- + likopen+
E
CCl3O2 + likopen → [CCl3O2-likopen] → CCl3O2- +
likopen+
F
Likopen + O2- ↔ likopen- + O
G
likopen + ROO → ROO-likopen
H
ROO-likopen + O2 → ROO-likopen-OO
I
ROO-likopen-OO +RH → ROO-likopen-OOH + R
J
R + O2 → ROO
K
ROO-likopen-OO +ROO → obojętne produktu
L
Likopen + TOH+ → likopen+ + TOH
Ł
Likopen+ + ASCH2 → likopen +ASCH + H+
M
Likopen+ + ASCH- → likopen + ASCH- + H+
N
Likopen+ + ą-TOH → likopen + ą-TO
Rycina 4. Reakcje wolnych rodników z likopenem oraz rodników likopenu z innymi
antyoksydantami.
14 
Efektywność usuwania wolnych rodników przez karotenoidy zależy od liczby sprzężonych
wiązań podwójnych w cząsteczce [47]. Likopen neutralizuje wolne rodniki dwa razy
wydajniej niż β-karoten i dziesięć razy niż ą-tokoferol [25,48]. Odbywa się to na drodze
addycji rodnika (Ryc. 4A), przeniesienia elektronu (Ryc. 4B) lub oderwania wodoru (Ryc.
4C). W reakcji rodnika azotanowego (NO2) oraz trichlorometyloperoksylowego (CCl3O2)
z likopenem powstaje kationorodnik likopenowy, a w wyniku reakcji z rodnikiem
nadtlenkowym (O2-) anionorodnik likopenowy (Ryc. 4D, F) [49].
Wolne rodniki oddziałują z wiązaniem podwójnym w centralnej części likopenu. Powstający
R-likopen jest stosunkowo stabilny co umożliwia przyłączenie kolejnego rodnika. Rodnik
peroksylowy (ROO) reaguje z likopenem tworząc ROO-likopen [50]. W wyniku reakcji
ROO-likopenu z tlenem cząsteczkowym powstaje ROO-likopen-OO, który łącząc się
z rodnikiem peroksylowym może tworzyć obojętne (niereaktywne) produkty. Powstający
w obecności dużego stężenia O2 ROO-likopen-OO powoduje peroksydację lipidów (RH)
oraz syntezę nowych rodników peroksylowych (Ryc. 4D-K) [25,51].
Likopen wykazuje duże powinowactwo do błon komórkowych zwiększając ich płynność
i przepuszczalność, co pośrednio aktywuje szlaki odpowiedzi antyoksydacyjnej w komórce
[52]. Chroni zatem bezpośrednio lipidy błony komórkowej przed reakcją z wolnymi
rodnikami, a w cytozolu powoduje neutralizację rodników przy współudziale innych
antyoksydantów. Likopen zwiększa efektywność usuwania wolnych rodników przez
witaminy C i E oraz β-karoten [53]. Uczestniczy także w neutralizacji rodników
tokoferolowych (TOH+), czemu towarzyszy utworzenie kationorodników likopenowych
(likopen+), których powrót do stanu podstawowego przebiega w obecności witaminy C, bądź
ą-tokoferolu (ą-TOH) (Ryc. 4L-N) [25].
15 
INDUKCJA SZLAKÓW ODPOWIEDZI ANTYOKSYDACYJNEJ.
W odpowiedzi na stres oksydacyjny, likopen oprócz neutralizacji wolnych rodników
aktywuje ekspresję genów kodujących m.in. oksygenazę hemową 1 (HO-1), oksydoreduktazę
NAD(P)H:ubichinon (NQO1), S-transferazę glutationową (GSTs), reduktazę glutationową
(GSR), ligazę glutationowo-cysteinową (GCL), mitochondrialną hydrolazę epoksydową typu
1 (mEH-1), UDP-glukuronylotransferazę [54]. Ich ekspresja zależy od czynnika
transkrypcyjnego Nrf2 (ang. NF-E2-related factor, Nrf2) wiążącego się do sekwencji
odpowiedzi na przeciwutleniacze (ang. antioxidant response elements, ARE) znajdujące się
w rejonie oskrzydlającym przy końcu 5’ wspomnianych genów [55]. Czynnik Nrf2 występuje
głównie w cytoplazmie w postaci kompleksu z białkiem sensorowym Keap1 (ang. Kelch-like
ECH-associated protein 1). Wzrost stężenia likopenu w komórce powoduje rozpad
kompleksów Nrf2-Keap1 oraz translokację czynnika Nrf2 do jądra, gdzie wiążąc się do
sekwencji autonomicznej replikacji (ang. autonomously replicating sequence, ARS) indukuje
ekspresję enzymów neutralizujących wolne rodniki i toksyny [55]. Podobne właściwości
wykazują produkty rozpadu likopenu, jak apo-10’-likopenal, apo-10’-likopenol oraz kwas
apo-10’-likopenowy [55]. Likopen, za pośrednictwem ARS, wpływa na ekspresję genów
odpowiedzi antyoksydacyjnej w nabłonkowych komórkach pęcherzyków płucnych [55].
REGULACJA CYKLU KOMÓRKOWEGO
Likopen hamuje ekspresję cyklin D i E oraz powoduje zatrzymanie cyklu komórkowego
w fazie G1 [6]. Obserwowano to w ludzkich komórkach wątroby (Hep3B), nowotworu
prostaty (LNCaP), raka piersi (MCF-7), macicy (ECC-1), jelita (HCC), komórkach
nowotworu prostaty szczura (AT3) oraz w badaniach in vivo na myszach [6]. Niedobór
cykliny E, dodatkowo zwiększa ekspresję białek p21 i p27 uniemożliwiając komórkom
przejście cyklu z fazy G1 do S [6].
16 
APOPTOZA
Eliminacja komórek uszkodzonych oraz zainfekowanych z organizmu odbywa się na drodze
apoptozy, której zaburzenie może powodować inicjację procesu nowotworzenia. Likopen
selektywnie aktywuje proces apoptozy, w zależności od rodzaju komórek [56]. W komórkach
nowotworu prostaty (LNCaP) obserwowano inicjację apoptozy już przy stężeniu 10 nM.
W ludzkich komórkach nowotworu jelita (HuCC) oraz chłoniaka Burkitt’a (Raji cells)
efektywne stężenie likopenu wynosi odpowiednio 2-4 µM i 2 µM [57]. Natomiast ludzkie
komórki linii chronicznej białaczki (EHEB) oraz białaczki erytroblastycznej (K562) były
obojętne względem 4µM likopenu [56].
HAMOWANIE ANGIOGENEZY I METASTAZY KOMÓREK NOWOTWOROWYCH
Częstość podziałów, inwazyjność oraz metastaza komórek nowotworowych zależy od
płytkopochodnego czynnika wzrostu (ang. platelet-derived growth factor, PDGF-BB), który
może być dobrym celem dla terapii antynowotworowej [58]. Badając wpływ likopenu na
rozwój fibroblastów ludzkich Hs68 oraz ludzkich komórek czerniaka A2058 stwierdzono, że
hamuje on migrację komórek zależną od PDGF-BB [59]. Likopen wiąże się do PDGF-BB
w surowicy, co dodatkowo zwiększa jego potencjał antynowotworowy. Ponadto obniża
aktywność metaloproteinaz MMP-2 i MMP-9, a w konsekwencji hamuje adhezję oraz
metastazę bardzo inwazyjnych komórek nowotworu wątroby (SK-Hep-1) [58,59].
WŁAŚCIWOŚCI BIOLOGICZNE PRODUKTÓW ROZPADU LIKOPENU
Apo-10’-likopen (III) oraz jego pochodne: kwas apo-10’-likopenowy (VI) i apo-10’-likopenal
(IX) mają właściwości podobne do likopenu (Ryc. 3). Dowiedziono, że kwas apo-10’-
likopenowy (VI) hamuje proliferację komórek raka płuc [60]. Powoduje również obniżenie
ekspresji cykliny E, a w konsekwencji zahamowanie syntezy DNA i zablokowanie cyklu
komórkowego w fazie G1 [60]. Indukuje ekspresję białek p21 i p27 hamujących cykl
17 
komórkowy w fazie G1. Kwas apo-10’-likopenowy hamuje rozwój nowotworu płuc u myszy,
poddanych uprzednio działaniu 4-(N-metylo-N-nitrozamino)-1-(3-pyrydylo)-1-butanonu [60].
Właściwości przeciwnowotworowe wykazuje również 2,5-cyklolikopeno-1,5-diol (XXII),
będący produktem rozpadu 2,6-cyklolikopenylo-1,5-epoksydu (XXI) (Fig. 3). Związek ten
stymuluje ekspresję koneksyny 43 uczestniczącej w tworzeniu połączeń między komórkami,
które warunkują prawidłową komunikację, regulację wzrostu, proliferację oraz apoptozę.
Spadek ekspresji koneksyny 43, typowy dla komórek nowotworowych, obniża siłę
oddziaływań między sąsiadującymi komórkami. 2,7,11-trimetylo-tetradekaheksano-1,4-dial
(XII), produkt rozkładu wiązań podwójnych likopenu C5-C6 oraz C12’-C11’ także stymuluje
syntezę koneksyny 43 [61]. W wyniku rozpadu wiązania C15-C15’ likopenu z udziałem
CMO1, a następnie utleniania powstającego apo-15-likopenalu (VI) w obecności
cytozolowych lub mikrosomalnych dehydrogenaz retinalu powstaje kwas acykloretinolowy
[24]. Podobnie jak kwas retinowy aktywuje on promotor RARβ, genu supresji nowotworów
[62].
18 
CCD1/ CMO2
+
III
O
IX
O
+
CCD2
O
II
O
Likopen XI
CMO1
VI
O
O
XIX
OH
XX
O
XXI
O
HO
XXII
OH
Rycina 3. Produkty enzymatycznego rozpadu likopenu: II – apo-8’-likopenal, III –
apo-10’-likopenal, VI – apo-15-likopenal, IX – apo-9-likopenon, XI – apo-5-
likopenon, XIX - kwas apo-15-likopenowy, XX – 5-epoksyd likopenu, XXI - 2,6-
cyklolikopenylo-1,5-epoksyd, XXII - 2,5-cyklolikopene-1,5-dial. CCD1 -
dioksygenaza karotenoidów 1, CMO2 - monooksygenza 9’,10’-β-karotenu, CCD2 -
dioksygenaza karotenoidów 2, CMO1 - oksygenaza 15,15’-β-karotenu,
PROZDROWOTNE DZIAŁANIE LIKOPENU
Pierwsze doniesienia na temat korzystnego wpływu likopenu na zdrowie pojawiły się już
ponad 50 lat temu [63]. Zaobserwowano korelacje między ilością podawanego likopenu,
a odpornością na infekcje bakteryjne oraz zachorowalnością na nowotwory jamy brzusznej
napromieniowanych zwierząt [63]. Spostrzeżenia te dały początek badaniom na liniach
19 
komórkowych, zwierzętach oraz badaniom epidemiologicznym na ludziach, które
potwierdziły prozdrowotne działanie likopenu [63].
CHOROBY NOWOTWOROWE
Wykazano, że likopen w stężeniu 1-4 µM chroni komórki przed uszkodzeniami, obniża
ryzyko zachorowania na raka prostaty, płuc, piersi, nowotwory układu pokarmowego oraz
białaczkę, a w stężeniu dziesięć razy wyższym, także raka wątroby i jajnika [64]. Przy
stężeniu 20-60 µM hamuje proliferację komórek i aktywuje ich apoptozę [65]. Ponadto
ogranicza podziały komórek raka jelita, ostrej białaczki szpikowej, białaczki erytroblastycznej
oraz chłoniaka typu Burkitta [64,66]. Uważa się, że osiągnięcie efektu terapeutycznego zależy
od akumulacji likopenu w poszczególnych komórkach [64].
Wyniki badań epidemiologicznych nie są jednoznaczne. W wielu pracach wskazuje się na
silną korelację między spożyciem likopenu oraz produktów bogatych w ten związek,
a zachorowalnością na nowotwory, szczególnie prostaty [63-67]. W innych badaniach
dotyczących również raka prostaty a także żołądka oraz piersi, zależność ta nie została
w pełni potwierdzona [6,68-74]. Wydaje się, że powodem rozbieżności wyników może być
złożoność testów stosowanych w badaniach oraz duża liczba zmiennych wpływających na ich
rezultaty [75]. Meta analiza wyników epidemiologicznych pozwoliła wybrać te wyniki,
w których precyzyjnie zdefiniowano źródła likopenu, prawidłowo dobrano grupy badane
i kontrolne oraz przedstawiono wartości istotne statystycznie [76]. Ich zestawienie na
pozytywną korelację między stężeniem likopenu w surowicy krwi, a zachorowalnością na
raka (Tab. 2).
20 
Tabela 2. Badania epidemiologiczne potwierdzające negatywną korelację między spożyciem pomidorów, jego przetworów i likopenu oraz jego stężeniem w surowicy a
ryzykiem rozwoju raka prostaty.
Chorzy/grupa Surowe pomidory Produkty bogate w likopen1 Likopen Piśmiennictwo
kontrolna
Spożycie OR, CI = Dzienne spożycie OR, CI = 95% Dzienne spożycie OR, CI = 95% Stężenie w OR, CI = 95%
*[g/dzień]; 95% [g] [µg] surowicy [µg/dl] Wszystkie Ciężkie
**[sztuk/tydzień] przypadki przypadki
Badania kliniczno-kontrolne
617/636 <9,3* 1,00 74
9,3 – 45,5 0,77
45,5 – 109,6 0,78
> 109,6 0,64
317/480 <18,7 1,00 <662 1,00 75
18,7 – 39,0 0,97 662 – 1212 0,77
39,1 – 64,2 0,85 1213 - 1994 0,86
>64,2 0,82 >1994 0,76
65/132 <1458,21 1,00 <10,6 1,00 76
1458,21 – 2370,58 1,14 10,61 – 14,77 0,64
2370,59 – 3450,01 0,91 14,78 – 21,52 0,29
>3450,01 0,69 >21,52 0,17
209/228 0,5 – 10,7 1,00 1,00 77
10,8 – 17,1 0,97 0,93
17,2 – 24,7 0,74 0,79
24,8 – 57,4 0,65 0,37
Badania kohortowe
180/1400 <1** 1,00 78
1 – 4 0,62
>4 0,57
578/1294 <26,17 1,00 1,00 80
26,171 – 35,36 0,89 0,64
35,361 – 44,29 0,90 0,71
44,291 – 58,01 0,87 0,70
>58,01 0,75 0,56
182/364 <21,7 1,00 81
21,71 – 31,1 0,86
31,11 – 41,1 0,74
41,11 – 54,9 0,96
>54,9 0,83
142/284 <24,3 1,00 81
24,31 – 38,2 0,88
38,21 – 48,8 0,77
48,81 – 62,8 0,83
>62,8 0,79
1
Gotowane pomidory, sok pomidorowy, zupa pomidorowa, sos pomidorowy, lazania, spaghetti
21 
Wyższe stężenie likopenu we krwi stwierdzano u osób spożywających przetworzone
pomidory. Jest to związane z faktem, że w produktach poddanych obróbce termicznej wzrasta
ilość cis-likopenu [77-79]. Ryzyko rozwoju nowotworu prostaty w grupie osób, u których
stężenie likopenu w surowicy mieści się w przedziale 24,8 – 57,4 µg/dl jest
o 45% niższe niż u osób ze stężeniem 0,5 – 10,7 µg/dl. W ciężkiej postaci raka jest ono niższe
nawet o 63% [80]. Zależności takiej nie obserwuje się dla innych karotenoidów, co wskazuje
na specyficzność i skuteczność działania likopenu [82].
CHOROBY UKŁADU KRĄŻENIA
Przyczyną większości tych chorób jest wysokie stężenie w osoczu lipoprotein o małej
gęstości (ang. low density lipoproteins, LDL) oraz wysoki stopień utlenienia LDL, który
koreluje z zapadalnością m.in. na arteriosklerozę oraz zawał serca [8].
Wysokie spożycie likopenu zmniejsza ryzyko rozwoju chorób układu krążenia. W grupie
osób z dietą bogatą w likopen, obserwuje się wolniejsze odkładanie płytek miażdżycowych
w naczyniach [84]. Likopen powoduje również obniżenie ciśnienia krwi u pacjentów
z nadciśnieniem [84]. Przyjmuje się, że ochronne działanie likopenu na układ krążenia jest
efektem ograniczenia peroksydacji lipidów oraz oksydacji lipoprotein o małej gęstości [84].
W badaniach epidemiologicznych, w grupie osób z najwyższym stężeniem likopenu
w surowicy (> 0,62 µg/g) obserwowano niższe o 46% ryzyko wystąpienie zawału mięśnia
sercowego niż u osób ze stężeniem likopenu w surowicy <0,11 µg/g [85].
PODSUMOWANIE
Od pierwszych sugestii o pozytywnym wpływie likopenu na zdrowie minęło już ponad
pięćdziesiąt lat. Badania na liniach komórkowych i zwierzętach potwierdzają ochronne
działanie tego związku przed chorobami nowotworowymi, metabolicznymi, układu krążenia
oraz układu nerwowego. W badaniach epidemiologicznych zachorowań na raka prostaty
wykazano negatywną korelację miedzy dietą bogatą w likopen, a ryzykiem rozwoju tego
nowotworu. Zachorowalność na raka osób będących na diecie bogatej w pomidory i jego
przetwory jest średnio o 30-40% niższa niż w grupie kontrolnej. Rosnąca liczba dowodów
wskazujących na korzystne dla zdrowia działanie likopenu sprawia, że produkty zawierające
ten związek cieszą się coraz większym zainteresowaniem.
22 
WYKAZ SKRÓTÓW
ADME (ang. absorption, distribution, metabolism, excretion) – wchłanianie, dystrybucja,
metabolizm, eliminacja; ARS (ang. autonomously replicating sequence) - sekwencja
autonomicznej replikacji; CCD (ang. carotenoid cleavage dioxygenase) - dioksygenaza
karotenoidów; CI (ang. confidence internal) – przedział ufności; CMO1 (ang. β-carotene-
15,15’-monooxygenase) - monooksygenaza 15,15’-β-karotenu; CMO2 (ang. carotene-9’,10’-
monooxygenase) - monooksygenza 9’,10’-β-karotenu; LDL (ang. low density lipoproteins) -
lipoproteiny o małej gęstości; OR (ang. odds ratio) – iloraz szans; PDGF-BB (ang. platelet-
derived growth factor) – płytkopochodny czynnik wzrostu; ROS (ang. reactive oxygen
species) - reaktywne formy tlenu
PIŚMIENNICTWO
1. Britton G (1995) Carotenoids 1: structure and properties of carotenoids in relation to
function. FESEB J 9: 1551-1558
2. Henry LK, Pspitasari-Nienaber NL, Jaren-Galan J, van Breemen RB, Catignani GI,
Schwartz SJ (2000) Effects of ozone and oxygen on the degradation of carotenoids in
an aqueous model system. J Agric Food Chem 48: 5008-5013
3. Caris-Veyrat C, Schmid A, Carail M, Bohm V (2003) Cleavage products of lycopene
produced by in vitro oxidations: characterization and mechanisms of formation. J
Agric Food Chem 51: 7318-7325
4. Kopec RE, Riedel KM, Harrison EH, Curley RWJ, Hruszkewycz DP, Clinton SK,
Schwartz SJ (2010) Identification and quantification of apo-lycopenals in fruits,
vegetables, and human plasma. J Agric Food Chem 58: 3290-3296
5. Miller ES, Mackinney G, Zscheile FP. (1935) Absortion spectra of alpha and beta
carotenes and lycopene. Plant Physiol 10: 375-381
6. Clinton SK (1998) Lycopene: chemistry, biology, and implications for human health
and disease. Nutr Rev 56: 35-51
7. Bohm V, Frohlich K, Bitsch R (2003) Rosehips – a śnew” source of lycopene? Mol
Aspects Med 24: 385-389
8. Kong K-W, Khoo H-E, Prasad KN, Ismail A, Tan Ch-P, Rajab NF (2010) Revealing
the power of the natural red pigment lycopene. Molecules 15: 959-987
9. Al-Wnadawi H, Abdul-Rahman M, Al-Shaikhly K (1985) Tomato processing wastes
as essential raw materials source. J Agric Food Chem 33: 804-807
23 
10. Calvo MM, Garcia ML, Selgas MD (2008) Dry fermented sausages enriched with
lycopene from tomato peel. Meat Sci 80: 167-172
11. Benakmoum A, Abbeddou S, Ammouche A, Kefalas P, Gerasopoulos D (2008)
Valorisation of low quality edible oil with tomato peel waste. Food Chem 110: 684-
690
12. Chiu YT, Chiu CP, Chien JT, Ho GH, Yang J, Chen BH (2007) Encapsulation of
lycopene extract from tomato pulp waste with gelatin and poly(ł-glutamic acid) as
carrier. J Agric Food Chem 55: 5123-5130
13. Jun X (2006) Application of high hydrostatic pressure processing of food to extracting
lycopene from tomato paste waste. High Pressure Res 29: 736-739
14. Naviglio D, Caruso T, Iannece P, Aragon A, Santini A (2008) Characterization of high
purity lycopene from tomato wastes using a new pressurized extraction approach. J
Agric Food Chem 56: 6227-6231
15. Naviglio D, Pizzolongo F, Ferrara l, Naviglio B, Aragon A, Santini A (2008)
Extraction of pure lycopene from industrial tomato waste in water using the extractor
Naviglio. Afr J Food Sci 2: 37-44
16. Lavecchia R, Zuorro A (2008) Improved lycopene extraction from tomato peels using
cell-wall degradation enzymes. Eur Food Res Technol 228: 153-158
17. Stahl W, Sies H (2007) Carotenoids and flavonoids cantribute to nutritional protection
against skin damage from sunlight. Mol Biotechnol 37: 26-30
18. Goula AM, Adamopoulos KG, Chatzitakis PC, Nikas VA (2006) Prediction of
lycopene degradation during a drying process of tomato pulp. J Food Eng 74: 37-46
19. Richelle M, Bortlik K, Liardet S, Hager C, Lambelet P, Baur M, Applegate LA,
Offord EA (2002) A food-based formulation provides lycopene with the same
bioavailability to humans as that from tomato paste. J Nutr 132: 404-408
20. Shi J, Le Maguer M, Kakuda Y, Liptay A, Niekamp F (1999) Lycopene degradation
and isomerization in tomato dehydratation. Food Res Int 32: 15-21
21. Gartner C, Stahl W, Sies H (1997) Lycopene is more bioavaliable from tomato paste
than from fresh tomatoes. Am J Clin Nutr 66: 116-122
22. Lin CH, Chen BH (2005) Stability of carotenoids in tomato juice during processing.
Eur Food Res Technol 221: 274-280
23. Hsu KC (2008) Evaluation of processing qualities of tomato juice induced by thermal
and pressure processing. LWT-Food Sci Technol 41: 450-459
24. Kim S-J, Nara E, Kobayashi H, Terao J, Nagao A (2001) Formation of cleavage
products by autoxidation of lycopene. Lipids 36: 191-200
24 
25. Krinsky NI, Johnson EJ (2005) Carotenoid actions and their relation to health and
disease. Mol Aspects Med 26: 459-516
26. During A, Harrison EH (2004) Intestinal absorption and metabolizm of carotenoids:
Insights from cell culture. Arch Biochem Biophys 430: 77-88
27. During A, Harrison EH (2005) An in vitro model to study the intestinal absorption of
carotenoids. Food Res Int 38: 1001-1008
28. Stahl W, Sies H (1992) Uptake of lycopene and its geometrical isomers is greater from
heat-processed than from unprocessed tomato juice in humans. J Nutr 122: 2161-2166
29. Riedl J, Linseisen J, Hoffmann J, Wolfram G (1999) Some dietary fibers reduce the
absorption of carotenoids in women. J Nutr 129: 2170-2176
30. Al-Delaimyl WK, Van Kappel AL, Ferrari P, Slimani N, Steghens J-P, Bingham
S, Johansson I, Wallstrom P, Overvad K, Tjonneland A, Key TJ, Welch AA, Bueno-de-
Mesquita HB, Peeters PHM, Boeing H, Linseisen J, Clavel-Chapelon F, Guibout
C, Navarro C, Quiro JR, Palli D, Celentano E, Trichopoulou A, Benetou V, Kaaks R, Riboli E
(2004) Plasma levels of six carotenoids in nine European countries: Report from the European
Prospective Investigation into Cancer and Nutrition (EPIC). Publ Health Nutr 7: 713-722
31. Boileau TW-M, Boileau AC, Erdman JW (2002) Bioavailability of all-trans and cis-
isomers of lycopene. Exp Biol Med 227: 914-919
32. Failla ML, Chitchumroonchokchai C, Ishida BK (2008) In vitro micellarization and
intestinal cell uptake of cis isomers of lycopene exceed those of all-trans lycopene. J
Nutr 138: 482-486
33. Unlu NZ, Bohn TM, Francis DM, Nagaraja HN, Clinton SK, Schwartz SJ (2007)
Lycopene from heat-induced cis-isomer-rich tomato sauce is more bioavailable than
from all-trans-rich tomato sauce in human subjects. Br J Nutr 98: 140-146
34. Goralczyk R, Siler U (2004) The role of lycopene in human health, W: Bao Y,
Fenwick R (red) Phytochemicals in Health and Disease. Marcel Dekker Inc, New
York, USA, str. 255-275
35. Erdman JW (2005) How do nutritional and hormonal status modify the bioavailability,
uptake, and distribution of different isomers of lycopene? J Nutr 135: 2046S-2047S
36. Sinclair AJ, Bayer AJ, Johnston J, Warner C, Mawxell SR (1998) Altered plasma
antioxidant status in subjects with Alzeimer’s disease and vascular dementia. Int
J Geriatric Psychiatry 13: 840-845
37. Re R, Fraser PD, Long M, Bramley PM, Rice-Evans C (2001) Isomerization of
lycopene in the gastric milieu. Biochem Biophys Res Commun 281: 576-581
25 
38. Gajic M, Zaripheh S, Sun F, Erdman JWJr (2006) Apo-8’-lycopenal and apo-12’-
lycopenal are metabolic products of lycopene in rat liver. J Nutr 136: 1552-1557
39. Schwartz SH, Qin X, Loewen MC (2004) The biochemical characterization of two
karotenoid cleavage enzymes from arabidopsis indicates that a carotenoid-derived
compound inhibit leteral branching. J Biol Chem 279: 46940-46945
40. Vogel JT, Tan B, Mccarty DR, Klee HJ (2008) The carotenoid cleavage dioxygenase
1 enzyme has broad substrate specifity, cleaving multiple carotenoids at two different
bond positions. J Biol Chem 283: 11364-11373
41. Hu K-Q, Lu Ch, Ernst H, Krinsky NI, Russell RM, Wang X-D (2006) The
biochemical characterization of ferret carotene-9’,10’-monooxygenase catalyziong
cleavage of carotenoids in vitro and in vivo. J Biol Chem 281: 19327-19338
42. Lindqvist A, He YG, Andersson S (2005) Cell type-specific expression of β-carotene
9’,10’-monooxygenase in human tissues. J Histochem Cytochem 53: 1403-1412
43. Zaripheh S, Boileau T, Lila M, Erdman J (2003) [14C]-Lycopene and [14C]-labelled
polar products are differentially distributed in tissues of F344 rats pre-fed lycopene. J
Nutr 133: 4189-4195
44. Wendt G, Bausch J (1996) 14C-Lycopene: Absorption, Distribution and Excretion after
single oral administration to untreated and pretreated rats and to bile-duct cannulated
rats (Study performed at RCC, Itingen). Roche Research Report No. B-106’828
45. Khachik F, Spangler CJ, Smith JCJr, Canfield LM, Steck A, Pfander H (1997)
Identification, quantification, and relative concentrations of carotenoids and their
metabolites in human milk and serum. Anal Chem 69: 1873-1881
46. Liou GY, Storz P (2010) Reactive oxygen species in cancer. Free Radic Res 44: 479-
496
47. Fund WCR (1997) Food, nutrition and the prevention of cancer: a global perspective.
Washington, DC: American Institute for Cancer Research
48. Ukai N, Lu Y, Etoh H (1994) Photosensitized oxygenation of lycopene. Biosci
Biotechnol Biochem 58: 1718-1719
49. Mortensen A, Skibsted LH (1998) Reactivity of β-carotene towards peroxyl radicals
studies by laser flash and steady-state photolysis. FEBS Lett 426: 392-396
50. El-Agamey A, Lowe GM, McGarvey DJ, Mortensen A, Philip DM, Truscott TG,
Young AJ (2004) Carotenoid radical chemistry and antioxidant or pro-oxidant
properties. Arch Biochem Biophys 430: 37-48
51. Kiokias S, Gordon MH (2004) Antioxidant properties of carotenoids in vitro and in
vivo. Food Rev Int 20: 99-121
26 
52. Young AJ, Lowe GM (2001) Antioxidant and prooxidant properties of carotenoids.
Arch Biochem Biophys 385: 20-27
53. Liu D, Shi J, Colina Ibarra A, Kakuda Y, Jun Xue S (2008) The scavenging capacity
and synergistic effects of lycopene, vitamin E, vitamin C, and β-carotene mixtures on
the DPPH free radical. LWT-Food Sci Technol 41: 1344-1349
54. Breinholt V, Lauridsen ST, Daneshvar B, Jakobsen J (2000) Dose-dependent effects of
lycopene on selected drug-metabolizing and antioxidant enzymes in the rat. Cancer
Lett 154: 201-210
55. Lian F, Wang X-D (2008) Enzymatic metabolites of lycopene induce Nrf2-mediated
expression of phase II detoxifying/antioxidant enzymes in human bronchial epithelial
cells. Int J Cancer 123: 1262-1268
56. Ivanov NI, Cowell SP, Brown P, Rennie PS, Guns ES, Cox ME (2007) Lycopene
differentially induces quiescence and apoptosis in androgen-responsive and –
independent prostate cancer cell lines. Clin Nutr 26: 252-263
57. Fornelli F, Leone A, Verdesca I, Minervini F, Zacheo G (2007) The influence of
lycopene on the proliferation of human breast cell line (MCF-7). Toxicol In Vitro 21:
217-223
58. Hwang ES, Lee HJ (2006) Inhibitory effects of lycpene on the adhesion, invasion, and
migration of SK-Hep1 human hepatoma cells. Exp Biol Med 231: 322-327
59. Chiang H.S., Wu W.B., Fang J.Y., Chen D.F., Huang C.C., Chen Y.T., Hung C.F.
(2007) Lycopene inhibits PDGF-BB-induced signaling and migration in human
dermal fibroblasts through interaction with PDGF-BB. Life Sci 81, 1509-1517.
60. Lian F, Smith DE, Ernst H, Russell RM, Wang X-D (2007) Apo-10’-lycopenoic acid
inhibits lung cancer cell growth in vitro, and suppresses lung tumorigenesis in the A/J
mouse model in vivo. Carcinogenesis 28: 1567-1574
61. Aust O, Ale-Agha N, Zhang L, Wollersen HM, Sies H, Stahl W (2003) Lycopene
oxidation product enhances gap junctional communication. Food Chem Toxicol 41:
1399-1407
62. Kotake-Nara E (2002) Acyclo-retinoic acid induces apoptosis in human prostate
cancer cells. Anticancer Res 22: 689-695
63. Lingen C, Ernster L, Lindberg O (1959) The promoting effect of lycopene on the non-
specific resistance of animals. Exp Cell Res 16: 384-393
64. Salman H, Bergman M, Djaldetti M, Bessler H (2007) Lycopene affects proliferation
and apoptosis of four malignant cell lines. Biomed Pharmacother 61: 366-369
27 
65. Mohanty NK, Saxena S, Singh UP, Goyal NK, Arora RP (2005) Lycopene as
a chemopreventive agent in the treatment of high-grade prostate intraepithelial
neoplasia. Urol Oncol –Semin Ori 23: 383-385
66. Burgess LC, Rice E, Fischer T, Seekins JR, Burgess TP, Sticka SJ, Klatt K (2008)
Lycopene has limited effect on cell proliferation in only two of seven human cell lines
(both cancerous and noncancerous) in an in vitro system with doses across the
physiological range. Toxicol In Vitro 22: 1297-1300
67. Giovannucci E (2002) A review of epidemiologic studies of tomatoes, lycopene, and
prostate cancer. Exp Biol Med 227: 852-859
68. Kirsh VA, Mayne ST, Peters U, Chatterjee N, Leitzmann MF, Dixon LB, Urban DA,
Crawford ED, Hayes RB (2006) A prospective study of lycopene and tomato product
intake and risk of prostate cancer. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev 15: 92-98
69. Jatoi A, Burch P, Hillman D, Vanyo JM, Dakhil S, Nickevich D, Rowland K, Morton
R, Flynn PJ, Young C, Tan W (2007) A tomato-based, lycopene-containing
intervention for androgen-independent prostate cancer: Results of a phase II study
from the North Central Cancer Treatment Group. Urology 69: 289-294
70. Key TJ, Appleyby PN, Allen NE, Travis RC, Roddam AW, Jenab M, Egevad L,
Tjonneland A, Johnsen NF, Overvad K, Linseisen J, Rohrmann S, Boeing H, Pischon
T, Psaltopoulou T, Trichopoulou A, Trichopoulous D, Palli D, Vineis P, Tumino R,
Berrino F, Kiemeney LALM, Bueno-De-Mesquita HB, Quiros JR, Gonzalez CA,
Martinez C, Larranaga N, Chirlaque MD, Ardanaz E, Stattin P, Hallmans G, Khaw
TK, Bingham S, Slimani N, Ferrari P, Rinaldi S, Riboli E (2007) Plasma carotenoids,
retinol, and tocopherols and the risk of prostate cancer in the European Prospective
Investigation into Cancer and Nutrition study. Am J Clin Nutr 86: 672-681
71. Tajoma K, Tominaga S (1985) Dietary habits and gastro-intestinal cancers: a
comparative case-control study of stomach and large intestinal cancers in Nagoya,
Japan. Jpn J Cancer Res 76: 705-716
72. Ramon JM, Serra L, Cerdo C, Oromi J (1993) Dietary factors and gastric cancer risk.
A case-control study in Spain. Cancer 71: 1731-1735
73. Larsson SC, Bergkvist L, Naslund I, Rutegard J, Wolk A (2007) Vitamin A, retinol,
and carotenoids and the risk of gastric cancer: a prospective cohord study. Am J Clin
Nutr 85: 497-503
74. Jarvinen R, Knekt P, Seppanen R, Teppo L (1997) Diet and brest cancer risk in a
cohort of Finnish women. Cancer Lett 114: 251-253
75. Deweerdt S (2011) The omnivore’s labyrinth. Nature 471: S22-S24
28 
76. Etminian M, Takkouche B, Caamano-Isorna F (2004) The role of tomato products and
lycopene in the prevention of prostate cancer: a meta analysis of observational studies.
Cancer Epidemiol Biomarkers Prev 13: 340-345
77. Jain MG, Hislop GT, Howe GR, Ghadirian P (1999) Plant foods, antioxidants, and
prostate cancer risk: findings from case-control studies in Canada. Nutr Cancer 34:
173-184
78. Norrish AE, Jackson RT, Sharpe SJ, Skeaff CM (2000) Postate cancer and dietary
carotenoids. Am J Epidemiol 151: 119-123
79. Lu QY, Hung JC, Heber D, Go VL, Reuter VE, Cordon-Cardo C, Scher HI, Marshall
JR, Zhang ZF (2001) Inverse association between plasma lycopene and other
carotenoids and prostate cancer. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev 10: 749-756
80. Vogt TM, Mayne ST, Graubard BI, Swanson CA, Sowell AL, Schoenberg JB,
Swanson GM, Greenberg RS, Hoover RN, Hayes RB, Ziegler RG (2002) Serum
lycopene, other serum carotenoids, and risk of prostate cancer in US Blacks and
Whites. Am J Epidemiol 155: 1023-1032
81. Mills PK, Beeson WL, Philips RL, Fraser GE (1989) Cohort study of diet, lifestyle,
and prostate cancer in Adventist men. Cancer 64: 598-604
82. Gann PH, Ma J, Giovannucci E, Willett W, Sacks FM, Hennekens CH, Stampfer MJ
(1999) Lower prostate cancer risk in men with elevated plasma lycopene levels:
results of a prospective analysis. Cancer Res 59: 1225-1230
83. Huang HY, Alberg AJ, Norkus EP, Hoffman SC, Comstock GW, Helzlsouer KJ
(2003) Prospective study of antioxidant micronutrients in the blood and the risk of
developing prostate cancer. Am J Epidemiol 157: 335-344
84. Hu M-Y, Li Y-L, Jiang C-H, Liu Z-Q, Qu S-L, Huang Y-M (2008) Comparison of
lycopene and fluvastatin effects on atherosclerosis induced by a high-fat diet in
rabbits. Nutrition 24: 1030-1038
85. Kohlmeier L, Kark JD, Gomez-Gracia E, Martin BC, Steck SE, Kardinaal AF,
Ringstad J, Thamm M, Masaev V, Riemersma R, Martin-Moreno JM, Huttunen JK,
Kok FJ (1998) Lycopene and myocardial infarction risk in the EURAMIC Study. Am.
J. Epidemiol. 148: 131-132
29 

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Żywienie, LIKOPEN, LIKOPEN
LIKOPEN Jest to barwnik z grupy karotenoidów, występujący w owocach, warzywach, mięsie ryb, a także w organizmie człowieka, który powoduje czerwone zabarwienie. Wykazuje bardzo silne działanie antyoksydacyjne, chroni komórki przed niszczącym działaniem wolnych rodników. Aż...
Wykład 4, Karotenoidy i likopen
WYKŁAD 4 Karotenoidy Są to żółte, pomarańczowe i czerwone polienowe barwniki roślinne rozpuszczalne w tłuszczach. Tworzą grupę kilkuset związków, z których ok. 50 występuje w żywności, a 14 zidentyfikowano w ludzkiej surowicy. Dzielą się na: • Karoteny – węglowodory izoprenu o wzorze sumarycznym C40H56,......

Więcej podobnych podstron

208/8986, 206/3461, 234/4925, 215/9347, 240/1609, 153/7185, 161/6345, 140/5187, 187/2330, 137/974, 739/2787, 729/3650, 737/2892, 723/3114, 707/1142,