Lykopen (se kjemisk struktur), en karotenoid i samme familie som betakaroten, er det som gir tomater, rosa grapefrukt, aprikoser, røde appelsiner, vannmelon, rosebær og guava sin røde farge. Lykopen er ikke bare et pigment. Det er en kraftig antioksidant som har vist seg å nøytralisere frie radikaler, spesielt de som er avledet fra oksygen, og gir dermed beskyttelse mot prostatakreft, brystkreft, åreforkalkning og tilhørende koronararteriesykdom. Det reduserer oksidasjonen av LDL (lav tetthet lipoprotein) og bidrar til å redusere kolesterolnivået i blodet. I tillegg antyder foreløpig forskning at lykopen kan redusere risikoen for makulær degenerativ sykdom, serumlipidoksidasjon og kreft i lunger, blære, livmorhals og hud. De kjemiske egenskapene til lykopen som er ansvarlig for disse beskyttelseshandlingene er godt dokumentert.
Lykopen er en fytokjemisk, syntetisert av planter og mikroorganismer, men ikke av dyr. Det er en acyklisk isomer av betakaroten. Dette sterkt umettede hydrokarbon inneholder 11 konjugerte og 2 ukonjugerte dobbeltbindinger, noe som gjør det lengre enn noe annet karotenoid. Som polyen gjennomgår den cis-trans isomerisering indusert av lys, termisk energi og kjemiske reaksjoner. Lykopen oppnådd fra planter har en tendens til å eksistere i en all-trans-konfigurasjon, den mest termodynamisk stabile formen. Mennesker kan ikke produsere lykopen og må innta frukt, absorbere lykopen og behandle den for bruk i kroppen. I humant plasma er lykopen til stede som en isomer blanding, med 50% som cis-isomerer.
Selv om de er mest kjent som en antioksidant, er både oksidative og ikke-oksidative mekanismer involvert i lykopenes biobeskyttende aktivitet. De nutraceutical aktiviteter av karotenoider som betakaroten er relatert til deres evne til å danne A-vitamin i kroppen. Siden lykopen mangler en beta-ionon ringstruktur, kan den ikke danne vitamin A og dens biologiske effekter hos mennesker er blitt tilskrevet andre mekanismer enn A-vitamin. Lycopenes konfigurasjon gjør det mulig å inaktivere frie radikaler. Fordi frie radikaler er elektrokjemisk ubalanserte molekyler, er de svært aggressive, klare til å reagere med cellekomponenter og forårsake permanent skade. Oksygenavledede frie radikaler er de mest reaktive artene. Disse giftige kjemikaliene dannes naturlig som biprodukter under oksidativ cellulær metabolisme. Som en antioksidant har lykopen en singlet-oksygen-slukkeevne dobbelt så høy som den for beta-karoten (vitamin A-slektning) og ti ganger høyere enn alfa-tokoferol (vitamin E-relative). En ikke-oksidativ aktivitet er regulering av kommunikasjon mellom mellomrom mellom celler. Lykopen deltar i en rekke kjemiske reaksjoner antydet for å forhindre karsinogenese og aterogenese ved å beskytte kritiske cellulære biomolekyler, inkludert lipider, proteiner og DNA.
Lykopen er det mest dominerende karotenoidet i humant plasma, som forekommer naturlig i større mengder enn beta-karoten og andre diettkarotenoider. Dette indikerer kanskje dens større biologiske betydning i det menneskelige forsvarssystemet. Nivået påvirkes av flere biologiske faktorer og livsstilsfaktorer. På grunn av dets lipofile natur konsentrerer lykopen seg i lipoproteinfraksjoner med lav tetthet og meget lav tetthet i serumet. Lykopen er også funnet å konsentrere seg i binyrene, leveren, testiklene og prostata. I motsetning til andre karotenoider, korrelerer imidlertid ikke lykopen i serum eller vev godt med det totale inntaket av frukt og grønnsaker.
Forskning viser at lykopen kan absorberes mer effektivt av kroppen etter at den er blitt behandlet til juice, saus, pasta eller ketchup. I frisk frukt er lykopen lukket i fruktvevet. Derfor blir bare en del av lykopen som er til stede i fersk frukt absorbert. Bearbeiding av frukt gjør lykopen mer biotilgjengelig ved å øke overflaten som er tilgjengelig for fordøyelsen. Mer betydelig endres den kjemiske formen for lykopen av temperaturendringene som er involvert i prosessering for å gjøre det lettere absorbert av kroppen. Fordi lykopen er fettløselig (som vitaminer, A, D, E og beta-karoten), forbedres absorpsjonen i vev når olje tilsettes dietten. Selv om lykopen er tilgjengelig i tilskuddsform, er det sannsynlig at det er en synergistisk effekt når det er hentet fra hele frukten i stedet, der andre komponenter av frukten forbedrer lykopen effektivitet.