شروع و پیشرفت رسیدن در گوجه فرنگی امروز ارومیه معمولاً با تغییرات در رنگ خارجی پریکارپ همراه است که منعکس‌کننده تجمع رنگدانه‌های کاروتنوئید و فلاونوئید است.
میوه های گوجه فرنگی به طور معمول منبع غذایی اصلی کاروتنوئیدها را در بسیاری از رژیم های غذایی غربی فراهم می کنند. رنگ قرمز مشخصه گوجه فرنگی نتیجه تجمع لیکوپن کاروتنوئیدی در پوست و پالپ میوه است.
در طول رسیدن گوجه فرنگی، غلظت کاروتنوئیدها بین 10 تا 14 برابر افزایش می یابد که عمدتاً به دلیل تجمع لیکوپن است که با بالغ شدن میوه افزایش می یابد.
تغییرات در الگوهای تجمع رنگدانه نیز در چندین جهش یافته گوجه فرنگی خود به خود مشاهده شده است. به عنوان مثال، رنگدانه جهش یافته مغلوب (hp) میوه هایی با دو برابر بیشتر از میوه های نوع وحشی کاروتنوئید تولید می کند و سطح آنتی اکسیدان های دیگر را افزایش می دهد.
بیوسنتز کاروتنوئید به طور گسترده در گوجه فرنگی مورد مطالعه قرار گرفته است و مراحل اصلی در این مسیر شناسایی شده است. سیگنال های نوری و هورمون های گیاهی، به ویژه اتیلن و اکسین، به عنوان تنظیم کننده های مهم بیوسنتز کاروتنوئید در طول رسیدن میوه گوجه فرنگی شناسایی شده اند.
تقریباً تمام آنزیم‌هایی که در مسیر بیوسنتز کاروتنوئیدها عمل می‌کنند، شبیه‌سازی شده‌اند، و رویکردهای مهندسی متابولیک برای افزایش کمیت و کیفیت رنگدانه‌ها توسعه یافته‌اند.
اولین مرحله متعهد بیوسنتز کاروتنوئید، تشکیل فیتوئن است که به فعالیت کاتالیزوری فیتوئن سنتاز وابسته است. سپس فیتوئن تحت دو واکنش غیراشباع برای تشکیل کاروتن، کاتالیز شده توسط فیتوئن دساتوراز، که به نوبه خود غیراشباع به نوروسپورن و در نهایت لیکوپن می شود.
سپس لیکوپن یا در هر دو انتهای مولکول توسط لیکوپن ب-سیکلاز برای تشکیل β-کاروتن، یا در یک طرف توسط لیکوپن ب-سیکلاز و در سمت دیگر توسط لیکوپن e-سیکلاز برای تشکیل α-کاروتن چرخه می شود. سپس این کاروتنوئیدهای حلقوی می توانند به زانتوفیل تبدیل شوند.
