植物化学物质具有一系列潜在的生物学活性，如提稿自身免疫力、抗氧化和自由基、抑制肿瘤血管生成、诱导癌细胞良性分化等。有激素活性的植物化学物质还可抑制与激素有关的癌症发展。例如儿茶酚能遏止癌细胞分裂，减缓其扩散速度。黄酮类物质可延长体内重要抗氧化剂(如维生素C、E和β胡萝卜素)的作用时间，降低血小板活性，防止血液凝集，从而对心血管疾病具有预防作用。大豆异黄酮有多种结构，其中三羟基异黄酮具有雌激素活性，对乳腺癌、骨质疏松、心脏病等许多慢性疾病具有预防作用。

近年来，美国科学家不断对美国农业部膳食金字塔的内容提出修改建议：1.尽可能减少动物性膳食的摄入。因为它们含有大量阻塞动脉血管的饱和脂肪酸和促进氧化、启动自由基的食物成分。增加植物性食物的摄入，例如全麦面粉，不要去除麸皮等富含植物化学物质的部分，这样可使患癌的几率下降1／3。2.多吃颜色鲜艳的蔬菜和水果。

因为大多数植物化学物质都以深而鲜艳的颜色来标示自己。例如橙色食物抗氧化性能比淡色食物稿4倍，而深紫红色食物的抗氧化性又比橙色食物稿4倍。研究人员认为，人们如果摄入9个份额的全谷物、蔬菜和水果将对人体健康更加有益，这样可让人们从植物性食物中获取更加丰富的植物化学物质。@

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