番茄紅素是一種天然存在的類胡蘿卜素，廣泛存在于番茄、西瓜、葡萄柚等紅色果蔬中。因其強(qiáng)大的抗氧化活性和潛在的預(yù)防慢性疾病（如心血管疾病和某些癌癥）的功效，番茄紅素已成為食品科學(xué)、營養(yǎng)學(xué)和醫(yī)學(xué)研究的熱點(diǎn)。天然番茄紅素主要以全反式構(gòu)型存在，其生物利用度較低，限制了其健康效益的充分發(fā)揮。異構(gòu)化過程——將全反式番茄紅素轉(zhuǎn)化為順式異構(gòu)體——被認(rèn)為是提高其生物利用度的關(guān)鍵途徑。在此領(lǐng)域，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院的潘思軼教授及其團(tuán)隊(duì)在農(nóng)業(yè)科學(xué)研究和試驗(yàn)發(fā)展方面取得了系列重要進(jìn)展。

潘思軼教授團(tuán)隊(duì)長期專注于食品組分化學(xué)與營養(yǎng)學(xué)，特別是在類胡蘿卜素的研究上積累了深厚基礎(chǔ)。他們的研究圍繞番茄紅素異構(gòu)化的機(jī)理、影響因素、調(diào)控方法及其對(duì)功能特性的影響展開，為開發(fā)高生物利用度的番茄紅素產(chǎn)品提供了堅(jiān)實(shí)的科學(xué)依據(jù)。

在異構(gòu)化機(jī)理研究方面，團(tuán)隊(duì)深入探討了熱、光、酸、金屬離子及食品基質(zhì)等不同因素對(duì)番茄紅素順反異構(gòu)化的影響規(guī)律。研究表明，熱處理是最常用的異構(gòu)化方法，但過高的溫度或過長的處理時(shí)間也可能導(dǎo)致番茄紅素的降解。團(tuán)隊(duì)通過精確控制溫度、時(shí)間和環(huán)境條件，系統(tǒng)闡明了從全反式向多種順式構(gòu)型（如5-順式、9-順式、13-順式）轉(zhuǎn)化的動(dòng)力學(xué)過程，并建立了相應(yīng)的預(yù)測模型，為加工工藝優(yōu)化奠定了基礎(chǔ)。

在新型異構(gòu)化技術(shù)開發(fā)上，團(tuán)隊(duì)積極探索了非熱加工技術(shù)（如高壓處理、超聲波、脈沖電場等）的應(yīng)用潛力。這些技術(shù)有望在更溫和的條件下誘導(dǎo)番茄紅素異構(gòu)化，同時(shí)更好地保留食品的原始風(fēng)味和營養(yǎng)成分。例如，研究發(fā)現(xiàn)適度的超聲處理可以促進(jìn)番茄紅素從番茄基質(zhì)中的釋放與異構(gòu)化，提高其體外生物可及性。這些研究屬于農(nóng)業(yè)科學(xué)研究與試驗(yàn)發(fā)展中的重要技術(shù)創(chuàng)新，旨在將基礎(chǔ)研究發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用。

團(tuán)隊(duì)高度重視異構(gòu)化對(duì)番茄紅素生物功能的影響評(píng)估。通過體外模擬消化模型和細(xì)胞實(shí)驗(yàn)，他們比較了不同順式異構(gòu)體的吸收效率、抗氧化活性及細(xì)胞內(nèi)的生物效應(yīng)。結(jié)果表明，某些順式異構(gòu)體（如5-順式）可能比全反式具有更高的吸收率和生物活性。這直接關(guān)聯(lián)到營養(yǎng)強(qiáng)化食品和保健食品的開發(fā)，是連接基礎(chǔ)研究與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

潘思軼教授團(tuán)隊(duì)的研究還延伸至整個(gè)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈。他們關(guān)注從番茄品種選育、種植管理到采收后處理、加工貯藏的全過程中，如何最大化番茄紅素的含量并優(yōu)化其異構(gòu)體組成。例如，研究特定采后熱處理或光照條件對(duì)番茄果實(shí)中番茄紅素異構(gòu)化的影響，為產(chǎn)后保質(zhì)增效提供了技術(shù)方案。這些工作深刻體現(xiàn)了農(nóng)業(yè)科學(xué)研究和試驗(yàn)發(fā)展的綜合性特點(diǎn)，即從農(nóng)田到餐桌，系統(tǒng)性提升農(nóng)產(chǎn)品的營養(yǎng)價(jià)值和健康效益。

潘思軼教授團(tuán)隊(duì)的這些研究進(jìn)展，不僅深化了科學(xué)界對(duì)番茄紅素化學(xué)與營養(yǎng)學(xué)的理解，也為食品工業(yè)開發(fā)富含高生物利用度番茄紅素的功能性食品、營養(yǎng)補(bǔ)充劑乃至藥品提供了關(guān)鍵技術(shù)支持。隨著精準(zhǔn)營養(yǎng)和個(gè)性化食品的發(fā)展，對(duì)番茄紅素特定異構(gòu)體的需求將更加明確，該團(tuán)隊(duì)在機(jī)理探索、技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用方面的持續(xù)研究，將繼續(xù)推動(dòng)農(nóng)業(yè)與食品科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展，為國民健康貢獻(xiàn)力量。