Lykopeeni (ks. Kemiallinen rakenne), beetakaroteenin kanssa samassa perheessä oleva karotenoidi, antaa tomaattien, vaaleanpunaisen greipin, aprikoosien, punaisten appelsiinien, vesimelonin, ruusunmarjan ja guajavan punaisen värinsä. Lykopeeni ei ole vain pigmentti. Se on voimakas antioksidantti, jonka on osoitettu neutraloivan vapaat radikaalit, etenkin hapesta johdetut, tarjoamalla siten suojan eturauhassyöpää, rintasyöpää, ateroskleroosia ja siihen liittyvää sepelvaltimotautia vastaan. Se vähentää LDL: n (matalatiheyksinen lipoproteiini) hapettumista ja auttaa vähentämään kolesterolitasoa veressä. Lisäksi alustavat tutkimukset viittaavat siihen, että lykopeeni voi vähentää makula-degeneratiivisten sairauksien, seerumin lipidien hapettumisen ja keuhkojen, virtsarakon, kohdunkaulan ja ihosyövän riskiä. Näistä suojaavista vaikutuksista vastaavan lykopeenin kemialliset ominaisuudet on dokumentoitu hyvin.
Lykopeeni on fytokemiallinen aine, jota kasvit ja mikro-organismit syntetisoivat, mutta eivät eläimet. Se on beetakaroteenin asyklinen isomeeri. Tämä erittäin tyydyttymätön hiilivety sisältää 11 konjugoitua ja 2 konjugoimatonta kaksoissidosta, mikä tekee siitä pidemmän kuin mikään muu karotenoidi. Polyeeninä se käy läpi valon, lämpöenergian ja kemiallisten reaktioiden indusoiman cis-trans-isomeroinnin. Kasveista saatua lykopeenia on taipumus esiintyä kaikki-trans-konfiguraatiossa, termodynaamisesti kaikkein vakaimmassa muodossa. Ihmiset eivät pysty tuottamaan lykopeenia, ja heidän on nautittava hedelmät, absorboitava lykopeeni ja prosessoitava se kehossa käytettäväksi. Ihmisen plasmassa lykopeeni on läsnä isomeeriseoksena, 50% cis-isomeereinä.
Vaikka sekä oksidatiiviset että ei-oksidatiiviset mekanismit tunnetaan parhaiten antioksidanttina, ne osallistuvat lykopeenin bioprotektiiviseen aktiivisuuteen. nutraceutical karotenoidien kuten beetakaroteenin aktiivisuudet liittyvät niiden kykyyn muodostaa A-vitamiinia kehossa. Koska lykopeenista puuttuu beeta-iononirengasrakenne, se ei voi muodostaa A-vitamiinia ja sen biologiset vaikutukset ihmisissä on katsottu johtuvan muista mekanismeista kuin A-vitamiinista. Lykopeenin kokoonpano mahdollistaa sen, että se inaktivoi vapaat radikaalit. Koska vapaat radikaalit ovat sähkökemiallisesti epätasapainossa olevia molekyylejä, ne ovat erittäin aggressiivisia, valmiita reagoimaan solukomponenttien kanssa ja aiheuttavat pysyviä vaurioita. Happipohjaiset vapaat radikaalit ovat reaktiivisimpia lajeja. Nämä myrkylliset kemikaalit muodostuvat luonnollisesti sivutuotteina hapettavan solujen metabolian aikana. Antioksidanttina lykopeenilla on singletti-hapen sammutuskyky kaksi kertaa niin suuri kuin beetakaroteenilla (A-vitamiinin suhteellinen) ja kymmenen kertaa suurempi kuin alfa-tokoferolilla (E-vitamiinin suhteellinen). Yksi ei-oksidatiivinen aktiivisuus on solujen välisen rako-liitosviestinnän säätely. Lykopeeni osallistuu joukkoon kemiallisia reaktioita, joiden oletetaan estävän karsinogeneesin ja aterogeneesin suojaamalla kriittisiä solun biomolekyylejä, mukaan lukien lipidit, proteiinit ja DNA-.
Lykopeeni on vallitsevin karotenoidi ihmisen plasmassa, jota esiintyy luonnollisesti suurempina määrinä kuin beetakaroteenia ja muita ravintokarotenoideja. Ehkä tämä osoittaa sen suuremman biologisen merkityksen ihmisen puolustusjärjestelmässä. Sen tasoon vaikuttavat monet biologiset ja elämäntavat. Lipofiilisen luonteensa vuoksi lykopeeni tiivistyy seerumin pienitiheyksisissä ja erittäin matalatiheyksisissä lipoproteiinifraktioissa. Lykopeenin on havaittu myös keskittyvän lisämunuaiseen, maksaan, kiveksiin ja eturauhakseen. Toisin kuin muut karotenoidit, seerumin tai kudosten lykopeenitasot eivät kuitenkaan korreloi hyvin hedelmien ja vihannesten kokonaismäärän kanssa.
Tutkimukset osoittavat, että elimistö voi absorboida lykopeenia tehokkaammin sen jälkeen, kun se on jalostettu mehuksi, kastikkeeksi, tahnaksi tai ketsupiksi. Tuoreissa hedelmissä lykopeeni on suljettu hedelmäkudokseen. Siksi vain osa tuoreissa hedelmissä olevaa lykopeenia imeytyy. Hedelmien käsittely tekee lykopeenista biologisesti paremmin hyödynnettävissä lisäämällä ruoansulatukseen käytettävissä olevaa pinta-alaa. Merkittävammin, lykopeenin kemiallista muotoa muutetaan prosessoinnissa tapahtuvilla lämpötilan muutoksilla, jotta keho absorboi sitä helpommin. Lisäksi, koska lykopeeni on rasvaliukoinen (kuten vitamiinit, A, D, E ja beetakaroteeni), imeytyminen kudoksiin paranee, kun öljyä lisätään ruokavalioon. Vaikka lykopeeni on saatavana lisämuodossa, todennäköisesti sillä on synergistinen vaikutus sen sijaan saadaan koko hedelmästä, jossa hedelmien muut komponentit parantavat lykopeenia tehokkuutta.