Ликопен (виж химическата структура), каротеноид от същото семейство като бета-каротин, е това, което дава червен цвят на домати, розов грейпфрут, кайсии, червени портокали, диня, шипка и гуава. Ликопенът не е просто пигмент. Това е мощен антиоксидант, който е доказано, че неутрализира свободни радикали, особено тези, получени от кислорода, като по този начин предоставя защита срещу рак на простатата, рак на гърдата, атеросклероза и свързана болест на коронарната артерия. Той намалява окисляването на LDL (липопротеин с ниска плътност) и спомага за намаляване на нивата на холестерола в кръвта. Освен това предварителните изследвания предполагат, че ликопенът може да намали риска от макулна дегенеративна болест, серумно липидно окисляване и рак на белия дроб, пикочния мехур, шийката на матката и кожата. Химичните свойства на ликопен, отговорен за тези защитни действия, са добре документирани.
Ликопенът е фитохимикал, синтезиран от растения и микроорганизми, но не и от животни. Това е ацикличен изомер на бета-каротин. Този силно ненаситен въглеводород съдържа 11 конюгирани и 2 неконюгирани двойни връзки, което го прави по-дълъг от всеки друг каротеноид. Като полиен, той претърпява цис-транс изомеризация, индуцирана от светлина, топлинна енергия и химически реакции. Ликопенът, получен от растенията, има тенденция да съществува в конфигурация all-trans, най-термодинамично стабилна форма. Хората не могат да произвеждат ликопен и трябва да поглъщат плодове, да абсорбират ликопен и да го преработват за употреба в тялото. В човешката плазма ликопенът присъства като изомерна смес, като 50% са цис изомери.
Въпреки че е най-известен като антиоксидант, както окислителните, така и неокислителните механизми участват в биопротективната активност на ликопен. Най- хранителният дейностите на каротеноиди като бета-каротин са свързани със способността им да образуват витамин А в организма. Тъй като на ликопен липсва бета-йонова структура на пръстена, той не може да образува витамин А, а биологичните му ефекти при хората се дължат на механизми, различни от витамин А. Конфигурацията на Ликопен му позволява да инактивира свободните радикали. Тъй като свободните радикали са електрохимично небалансирани молекули, те са силно агресивни, готови да реагират с клетъчните компоненти и да причинят трайно увреждане. Свободните радикали с кислород са най-реактивните видове. Тези токсични химикали се образуват естествено като странични продукти по време на окислителен клетъчен метаболизъм. Като антиоксидант, ликопенът има способност за гасене на синглет с кислород два пъти по-висока от тази на бета-каротин (витамин А) и десет пъти по-висока от тази на алфа-токоферола (витамин Е). Една неокислителна активност е регулиране на комуникацията между клетките. Ликопенът участва в множество химически реакции, хипотезирани за предотвратяване на канцерогенеза и атерогенеза, като защитават критични клетъчни биомолекули, включително липиди, протеини и ДНК.
Ликопенът е най-преобладаващият каротеноид в човешката плазма, присъстващ естествено в по-големи количества от бета-каротина и други диетични каротеноиди. Това може би показва нейното по-голямо биологично значение в системата на човешката защита. Нивото му се влияе от няколко биологични и начина на живот. Поради своята липофилна природа ликопенът се концентрира в липопротеинови фракции с ниска плътност и много ниска плътност на серума. Установено е също, че ликопенът се концентрира в надбъбречната жлеза, черния дроб, тестисите и простатата. Въпреки това, за разлика от другите каротеноиди, нивата на ликопен в серума или тъканите не корелират добре с общия прием на плодове и зеленчуци.
Изследванията показват, че ликопенът може да се абсорбира по-ефективно от организма, след като е преработен в сок, сос, паста или кетчуп. В пресни плодове ликопенът е затворен в плодовата тъкан. Следователно се абсорбира само част от ликопен, който присъства в пресни плодове. Преработката на плодове прави ликопена по-биодостъпен чрез увеличаване на повърхността, налична за храносмилане. По-съществено, химическата форма на ликопен се променя от температурните промени, участващи в преработката, за да се усвои по-лесно от организма. Освен това, тъй като ликопенът е разтворим в мазнини (както и витамините, A, D, E и бета-каротин), усвояването в тъканите се подобрява, когато маслото се добави към диетата. Въпреки че ликопенът се предлага под формата на добавки, вероятно има синергичен ефект, когато е такъв получени от целия плод вместо това, където други компоненти на плода повишават ликопен ефикасност.