Biochemie van Lycopeen

Lycopeen (zie chemische structuur), een carotenoïde in dezelfde familie als beta-caroteen, is wat tomaten, roze grapefruit, abrikozen, rode sinaasappels, watermeloen, rozenbottels en guave hun rode kleur geeft. Lycopeen is niet alleen een pigment. Het is een krachtig antioxidant waarvan is aangetoond dat het vrije radicalen neutraliseert, vooral die afgeleid van zuurstof, waardoor het bescherming biedt tegen prostaatkanker, borstkanker, atherosclerose en bijbehorende kransslagaderaandoeningen. Het vermindert LDL-oxidatie (low-density lipoprotein) en helpt het cholesterolgehalte in het bloed te verlagen. Bovendien suggereert voorlopig onderzoek dat lycopeen het risico op maculaire degeneratieve ziekte, serumlipidenoxidatie en kanker van de longen, blaas, baarmoederhals en huid kan verminderen. De chemische eigenschappen van lycopeen die verantwoordelijk zijn voor deze beschermende acties zijn goed gedocumenteerd.

Lycopeen is een fytochemische stof, gesynthetiseerd door planten en micro-organismen maar niet door dieren. Het is een acyclisch isomeer van beta-caroteen. Deze sterk onverzadigde koolwaterstof bevat 11 geconjugeerde en 2 niet-geconjugeerde dubbele bindingen, waardoor deze langer is dan elke andere carotenoïde. Als polyeen ondergaat het cis-trans-isomerisatie geïnduceerd door licht, thermische energie en chemische reacties. Lycopeen verkregen uit planten heeft de neiging om te bestaan ​​in een all-trans configuratie, de meest thermodynamisch stabiele vorm. Mensen kunnen geen lycopeen produceren en moeten fruit opnemen, het lycopeen opnemen en verwerken voor gebruik in het lichaam. In menselijk plasma is lycopeen aanwezig als een isomeer mengsel, met 50% als cis-isomeren.

Hoewel het best bekend als een antioxidant, zijn zowel oxidatieve als niet-oxidatieve mechanismen betrokken bij de biobeschermende activiteit van lycopeen. De nutraceutische activiteiten van carotenoïden zoals bètacaroteen zijn gerelateerd aan hun vermogen om vitamine A in het lichaam te vormen. Omdat lycopeen geen bèta-iononringstructuur mist, kan het geen vitamine A vormen en zijn biologische effecten bij de mens toegeschreven aan andere mechanismen dan vitamine A. Dankzij de configuratie van Lycopeen kan het vrije radicalen inactiveren. Omdat vrije radicalen elektrochemisch onevenwichtige moleculen zijn, zijn ze zeer agressief, klaar om te reageren met celcomponenten en permanente schade veroorzaken. Van zuurstof afkomstige vrije radicalen zijn de meest reactieve soorten. Deze giftige chemicaliën worden van nature gevormd als bijproducten tijdens oxidatief cellulair metabolisme. Als een antioxidant heeft lycopeen een singlet-zuurstof-dovende vermogen dat tweemaal zo hoog is als dat van bètacaroteen (vitamine A-relatief) en tien keer hoger dan dat van alfa-tocoferol (vitamine E-relatief). Een niet-oxidatieve activiteit is regulatie van gap-junction-communicatie tussen cellen. Lycopeen neemt deel aan een groot aantal chemische reacties waarvan wordt aangenomen dat het carcinogenese en atherogenese voorkomt door de bescherming van kritische cellulaire biomoleculen, waaronder lipiden, eiwitten en DNA.

Lycopeen is de meest voorkomende carotenoïde in menselijk plasma, van nature aanwezig in grotere hoeveelheden dan bètacaroteen en andere carotenoïden in de voeding. Dit duidt misschien op de grotere biologische betekenis ervan in het menselijke afweersysteem. Het niveau wordt beïnvloed door verschillende biologische en levensstijlfactoren. Vanwege zijn lipofiele aard concentreert lycopeen zich in lipoproteïnefracties met lage dichtheid en zeer lage dichtheid van het serum. Lycopeen blijkt ook te concentreren in de bijnier, lever, testes en prostaat. In tegenstelling tot andere carotenoïden correleren lycopeengehaltes in serum of weefsels echter niet goed met de totale inname van fruit en groenten.

Onderzoek toont aan dat lycopeen efficiënter door het lichaam kan worden opgenomen nadat het is verwerkt tot sap, saus, pasta of ketchup. In vers fruit is lycopeen ingesloten in het fruitweefsel. Daarom wordt slechts een deel van het lycopeen dat aanwezig is in vers fruit geabsorbeerd. Verwerking van fruit maakt het lycopeen meer biologisch beschikbaar door de oppervlakte te vergroten die beschikbaar is voor vertering. Wat nog belangrijker is, is dat de chemische vorm van lycopeen wordt veranderd door de temperatuurveranderingen die gepaard gaan met de verwerking om het gemakkelijker door het lichaam te laten opnemen. Omdat lycopeen ook in vet oplosbaar is (net als vitamines, A, D, E en bètacaroteen), wordt de opname in weefsels verbeterd wanneer olie aan het dieet wordt toegevoegd. Hoewel lycopeen in supplementvorm beschikbaar is, is er waarschijnlijk een synergetisch effect wanneer het in plaats daarvan uit de hele vrucht wordt verkregen, waarbij andere componenten van de vrucht de effectiviteit van lycopeen verbeteren.