Likopen (patrz struktura chemiczna), karotenoid z tej samej rodziny co beta-karoten, nadaje czerwonemu kolorowi pomidory, różowy grejpfrut, morele, czerwone pomarańcze, arbuz, owoce dzikiej róży i guawa. Likopen to nie tylko pigment. Jest to silny przeciwutleniacz, który został zneutralizowany wolne rodniki, zwłaszcza te pochodzące z tlenu, zapewniając w ten sposób ochronę przed rakiem prostaty, rakiem piersi, miażdżycą tętnic i powiązaną chorobą wieńcową. Zmniejsza utlenianie LDL (lipoproteiny o niskiej gęstości) i pomaga obniżyć poziom cholesterolu we krwi. Ponadto wstępne badania sugerują, że likopen może zmniejszać ryzyko zwyrodnienia plamki żółtej, utleniania lipidów w surowicy oraz raka płuc, pęcherza, szyjki macicy i skóry. Właściwości chemiczne likopenu odpowiedzialnego za te działania ochronne są dobrze udokumentowane.
Likopen jest fitochemiczny, syntetyzowany przez rośliny i mikroorganizmy, ale nie przez zwierzęta. Jest to acykliczny izomer beta-karotenu. Ten wysoce nienasycony węglowodór zawiera 11 sprzężonych i 2 niesprzężone wiązania podwójne, dzięki czemu jest dłuższy niż jakikolwiek inny karotenoid. Jako polien ulega izomeryzacji cis-trans wywołanej przez światło, energię cieplną i reakcje chemiczne. Likopen uzyskiwany z roślin zwykle występuje w konfiguracji all-trans, najbardziej stabilnej termodynamicznie. Ludzie nie mogą wytwarzać likopenu i muszą spożywać owoce, wchłaniać likopen i przetwarzać go do stosowania w organizmie. W ludzkim osoczu likopen występuje w postaci mieszaniny izomerycznej, z 50% w postaci izomerów cis.
Chociaż najlepiej znany jako przeciwutleniacz, zarówno działanie oksydacyjne, jak i nieutleniające są zaangażowane w działanie bioprotekcyjne likopenu. The nutraceutyki aktywność karotenoidów, takich jak beta-karoten, jest związana z ich zdolnością do tworzenia witaminy A w organizmie. Ponieważ likopen nie ma struktury pierścienia beta-jonowego, nie może tworzyć witaminy A, a jego działanie biologiczne u ludzi przypisuje się mechanizmom innym niż witamina A. Konfiguracja likopenu umożliwia mu dezaktywację wolnych rodników. Ponieważ wolne rodniki są cząsteczkami niezrównoważonymi elektrochemicznie, są wysoce agresywne, gotowe do reagowania ze składnikami komórkowymi i powodowania trwałych uszkodzeń. Wolne rodniki pochodzące z tlenu są najbardziej reaktywnymi gatunkami. Te toksyczne substancje chemiczne powstają naturalnie jako produkty uboczne podczas oksydacyjnego metabolizmu komórkowego. Jako przeciwutleniacz likopen ma zdolność gaszenia tlenu singletowego dwa razy większą niż beta-karoten (względna witamina A) i dziesięć razy wyższa niż alfa-tokoferol (względna witamina E). Jednym z działań nieutleniających jest regulacja komunikacji przerw między komórkami. Likopen bierze udział w szeregu reakcji chemicznych, których hipotezą jest zapobieganie rakotwórczości i miażdżycy poprzez ochronę krytycznych biomolekuł komórkowych, w tym lipidów, białek i DNA.
Likopen jest najbardziej dominującym karotenoidem w ludzkim osoczu, występującym naturalnie w większych ilościach niż beta-karoten i inne karotenoidy pokarmowe. Być może wskazuje to na jego większe znaczenie biologiczne w ludzkim systemie obronnym. Na jego poziom wpływa kilka czynników biologicznych i styl życia. Ze względu na swój lipofilowy charakter likopen koncentruje się we frakcji lipoprotein o małej i bardzo małej gęstości w surowicy. Likopen koncentruje się również w nadnerczach, wątrobie, jądrach i prostacie. Jednak, w przeciwieństwie do innych karotenoidów, poziomy likopenu w surowicy lub tkankach nie korelują dobrze z ogólnym spożyciem owoców i warzyw.
Badania pokazują, że likopen może być bardziej efektywnie wchłaniany przez organizm po przetworzeniu w sok, sos, pastę lub keczup. W świeżych owocach likopen jest zamknięty w tkance owocowej. Dlatego tylko część likopenu obecnego w świeżych owocach jest wchłaniana. Przetwarzanie owoców sprawia, że likopen jest bardziej biodostępny poprzez zwiększenie powierzchni dostępnej do trawienia. Co ważniejsze, chemiczna postać likopenu jest zmieniana przez zmiany temperatury związane z przetwarzaniem, aby ułatwić jego wchłanianie przez organizm. Ponadto, ponieważ likopen jest rozpuszczalny w tłuszczach (podobnie jak witaminy A, D, E i beta-karoten), wchłanianie do tkanek poprawia się po dodaniu oleju do diety. Chociaż likopen jest dostępny w postaci suplementów, prawdopodobnie występuje synergistyczny efekt uzyskane z całego owocu, gdzie inne składniki owocu wzmacniają likopen skuteczność.