现代营养学除了研究食物中营养素对人体的作用外，对食物中非营养因子的研究越来越重视。最新研究表明，番茄具有防癌抗癌、延缓衰老、防止心脏病发生等作用。番茄的这些功能源于其中所含的番茄红素。番茄红素是一种脂溶性不饱和碳氢化合物，是一种类胡萝卜素，呈红色，不表现维生素A的生理活性，对氧化反应敏感，日光照射经过12小时，番茄红素基本上损失殆尽。钾、镁、钙、锌离子对番茄红素的影响不大，铁、铜离子的破坏较大，因此，贮存或烹制时，应尽量避免光照及与铁、铜离子的接触。
番茄红素具有抗氧化、消除自由基、诱导细胞间接通讯、调控肿瘤增殖、明显减轻由体内过氧化引起的对淋巴细胞DNA的氧化损害、减缓动脉粥样硬化形成等功能。国外学者发现，番茄红素在抑制癌细胞增殖方面比α和β－胡萝卜素更为有效。患子宫肌瘤和宫颈癌的妇女、慢性肾衰的病人，血清中番茄红素的含量较低。有人研究摄入胡萝卜素、维生素A及各种果蔬与患前列腺癌的关系，结果显示，摄入番茄及其制品的人患前列腺癌和消化道癌的几率也较小。
番茄红素主要来源于番茄及其制品，南瓜、西瓜、柿子、桃、芒果、葡萄、草莓、柑桔等果实，茶的叶片及胡萝卜、甘蓝等根部也含有。番茄红素在番茄中的含量随品种和成熟度的不同而不同，番茄的成熟度越高，番茄红素的含量也越高，最高达每百克含番茄红素400mg以上。番茄中的番茄红素72％～79％存在于皮及水溶性部分中。番茄红素与其他的类胡萝卜素一样，一般都与大分子物质紧密结合在一起，导致吸收困难，食用时加少许烹调油或加热均可促进番茄红素的释放，从而提高肠道对它的吸收率。
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