生物活性成分的营养价值取决于其生物利用度，即离开食物基质穿过肠道屏障到达靶向细胞的比例。番茄红素的性质和存在状态、食物基质、番茄红素与其他营养成分的相互作用、肠道健康等能够影响番茄红素的生物吸收，因此均对番茄红素的生物利用度有重要影响。

番茄红素种类：

番茄红素具有11个共轭双键和2个非共轭双键，这种共轭双键的结构使番茄红素可以产生多种类型的顺反异构体。在天然果蔬中，90%以上的番茄红素是以全反式构型存在，而在人体的组织和血清中，只存在顺式的番茄红素，其中5-顺式、9-顺式、13-顺式和15-顺式番茄红素约占番茄红素总量的50%。研究表明，顺式番茄红素的极性较强，不易结晶，更易溶于胶束被人体吸收和利用，且与反式异构体相比，其生物利用度约为全反式番茄红素的5倍。

食物基质：

番茄红素所在的基质在其生物利用度方面扮演着重要的角色。不同细胞壁的组成以及色质体的结构（随基质而变）都会影响番茄红素生物利用度。番茄红素嵌入在水果和蔬菜的叶绿体中是限制饮食来源番茄红素生物利用度的重要因素。

食物组分间的相互作用：

随同番茄红素一起摄入体内的其他营养物（如脂质、蛋白、膳食纤维、矿物质等）会影响番茄红素的吸收和代谢。二价矿物质可能会通过形成不溶的脂质-皂复合物阻止番茄红素从脂质小滴向形成的混合胶束转运，从而影响番茄红素的生物利用度。可溶性膳食纤维的分子质量、残基组成和疏水性能均能影响番茄红素胶束颗粒的形成，从而限制番茄红素的吸收。

宿主因素的影响：

类胡萝卜素的吸收和代谢在不同物种间有所不同，在人类和少数哺乳动物中，大部分类胡萝卜素可以被小肠黏膜细胞完整吸收；在啮齿动物中，有些类胡萝卜素不能被吸收。近年来几项研究表明一些宿主相关因子包括疾病状态、体质量、饮酒、吸烟、药物摄入、年龄和遗传方面等都会对番茄红素的生物利用度造成一定的影响。有结果表明在老年受试者中番茄红素的生物利用度明显降低。类胡萝卜素的生物利用度存在较高的个体差异，部分原因是遗传多态性，有结果表明个体间的差异会影响血浆中番茄红素的浓度，从而影响番茄红素的生物利用度。

促进番茄红素吸收机制：要提高番茄红素的生物利用度可以从以下两方面进行研究：一方面可以在加工过程中破坏细胞壁和色质体亚细胞结构，促进番茄红素的释放；另一方面，通过构建乳液、与油脂共消化等方法构建新的食品分散体系，促进乳糜微粒胶束的形成。对食品材料的加工、乳液构建及利用番茄红素与油脂共消化均为有效提高番茄红素生物利用度的方法。