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番茄红素通过物理和化学方式猝灭单线态氧或捕捉过氧化自由基。单线态氧是具有很强活性的氧自由基，具细胞毒性作用，以细胞膜、线粒体等部位对其Zui为敏感，能与细胞中多种生物大分子发生作用，通过与分子结合造成细胞膜系统的损伤；番茄红素能够接受不同电子激发态的能量，吸收光能并通过单线态—单线态能量转移过程使单线态氧的能量转移到番茄红素，生成基态氧分子和三重态番茄红素分子，三重态番茄红素通过与溶剂的一系列旋光和振动反应得到再生，并在此过程中将能量散发；类胡萝卜素的猝灭能力与其分子中所含有的共轭双键的数目有着密切的关系，番茄红素分子中有11个共轭双键，一个番茄红素分子可以清除数千个单线态氧，其猝灭单线态氧的速率常数较β-胡萝卜素高2倍。1990年Paolo等报道了类胡萝卜素和生育酚等30余种生物抗氧化剂猝灭单线态氧的作用，番茄红素是猝灭单线态氧Zui强的。

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对10个欧洲国家1400名男性的研究发现，番茄红素对急性心肌梗塞有预防作用。荷兰学者对66名心肌梗塞患者进行的研究发现，他们皮下脂肪中的番茄红素含量低于健康人，提示番茄红素与心肌梗塞的发生密切相关。Fuhuman等研究发现，给予受试者每天60mg番茄红素维持3个月, 其血浆胆固醇浓度下降了14%。

番茄红素还具有极强的解酒作用。酒精在人体内的代谢过程主要是氧化还原反应，会产生大量的自由基。平时服用番茄红素，可以增加酒量；喝酒前服用，解酒效果显著，可以减轻酒精对肝脏的损伤；而醉酒后服用，可以减轻头痛、呕吐等醉酒症状。　　

番茄红素还具有预防骨质疏松、降血压、减轻运动引起的哮喘等多种生理功能。　　

番茄红素没有任何副作用，非常适合长期保健服用。