番茄红素是一种天然存在的类胡萝卜素，广泛存在于番茄、西瓜、葡萄柚等红色果蔬中。因其强大的抗氧化活性和潜在的预防慢性疾病（如心血管疾病和某些癌症）的功效，番茄红素已成为食品科学、营养学和医学研究的热点。天然番茄红素主要以全反式构型存在，其生物利用度较低，限制了其健康效益的充分发挥。异构化过程——将全反式番茄红素转化为顺式异构体——被认为是提高其生物利用度的关键途径。在此领域，华中农业大学食品科学技术学院的潘思轶教授及其团队在农业科学研究和试验发展方面取得了系列重要进展。
潘思轶教授团队长期专注于食品组分化学与营养学，特别是在类胡萝卜素的研究上积累了深厚基础。他们的研究围绕番茄红素异构化的机理、影响因素、调控方法及其对功能特性的影响展开，为开发高生物利用度的番茄红素产品提供了坚实的科学依据。
在异构化机理研究方面，团队深入探讨了热、光、酸、金属离子及食品基质等不同因素对番茄红素顺反异构化的影响规律。研究表明，热处理是最常用的异构化方法，但过高的温度或过长的处理时间也可能导致番茄红素的降解。团队通过精确控制温度、时间和环境条件，系统阐明了从全反式向多种顺式构型（如5-顺式、9-顺式、13-顺式）转化的动力学过程，并建立了相应的预测模型，为加工工艺优化奠定了基础。
在新型异构化技术开发上，团队积极探索了非热加工技术（如高压处理、超声波、脉冲电场等）的应用潜力。这些技术有望在更温和的条件下诱导番茄红素异构化，同时更好地保留食品的原始风味和营养成分。例如，研究发现适度的超声处理可以促进番茄红素从番茄基质中的释放与异构化，提高其体外生物可及性。这些研究属于农业科学研究与试验发展中的重要技术创新，旨在将基础研究发现转化为实际应用。
团队高度重视异构化对番茄红素生物功能的影响评估。通过体外模拟消化模型和细胞实验，他们比较了不同顺式异构体的吸收效率、抗氧化活性及细胞内的生物效应。结果表明，某些顺式异构体（如5-顺式）可能比全反式具有更高的吸收率和生物活性。这直接关联到营养强化食品和保健食品的开发，是连接基础研究与产业应用的关键环节。
潘思轶教授团队的研究还延伸至整个农业产业链。他们关注从番茄品种选育、种植管理到采收后处理、加工贮藏的全过程中，如何最大化番茄红素的含量并优化其异构体组成。例如，研究特定采后热处理或光照条件对番茄果实中番茄红素异构化的影响，为产后保质增效提供了技术方案。这些工作深刻体现了农业科学研究和试验发展的综合性特点，即从农田到餐桌，系统性提升农产品的营养价值和健康效益。
潘思轶教授团队的这些研究进展，不仅深化了科学界对番茄红素化学与营养学的理解，也为食品工业开发富含高生物利用度番茄红素的功能性食品、营养补充剂乃至药品提供了关键技术支持。随着精准营养和个性化食品的发展，对番茄红素特定异构体的需求将更加明确，该团队在机理探索、技术创新和产业应用方面的持续研究，将继续推动农业与食品科学领域的发展，为国民健康贡献力量。
