蔬菜和水果是胡萝卜素的主要食物来源 。与另一类天然色素花青素相比，胡萝卜素的热稳定性好，在烹制和加工过程中不容易受到破坏 。
天然色素胡萝卜素
胡萝卜素是数量最多、分布最广的一类天然色素，其种类目前已知的有563种 。胡萝卜素主要在植物体内生成，其功能是辅助叶绿素进行光合作用，防止强光损伤叶绿体而影响光合作用的顺利进行，并吸引昆虫传粉、指示果实成熟和树木的叶子变老 。
胡萝卜素的营养功能
转变为维生素A 最为人熟知的胡萝卜素的功能是：它能在人体内转变成维生素A 。
在人和动物的肠道和肝细胞里，除了带两个β-紫罗兰香酮环状结构的胡萝卜素外，其他带一个β-紫罗兰香酮环状结构的胡萝卜素也能转化为维生素A 。这样的胡萝卜素分子共有50种，其中有20种存在于外表为红、黄和深绿色的蔬菜及水果里 。这些胡萝卜素（如α-胡萝卜素、γ-胡萝卜素和玉米黄素）都能转化为维生素A 。
维生素A可维持夜视能力正常和预防干眼病，在人体的代谢过程中也起着重要作用 。
清除自由基 在胡萝卜素的分子中，存在着大量由双键形成的共轭系统 。当人体内的自由基与胡萝卜素相遇时，会生成稳定的胡萝卜素自由基，使原来的自由基转变成稳定的化合物；或与自由基进行加成反应，生成稳定的胡萝卜素自由基 。而胡萝卜素自由基的反应活性低，对人体内的其他分子没有破坏作用 。
当两个胡萝卜素自由基相遇时，它们就结合生成稳定的二聚胡萝卜素 。或者两个胡萝卜素自由基相遇发生歧化反应，分别生成一个普通的胡萝卜素分子和一个带三键的胡萝卜素分子 。所以说，胡萝卜素能清除自由基，有利于预防多种癌症 。
抗氧化 与组成细胞的其他分子相比，胡萝卜素分子的稳定性要低很多，因此更容易与活性氧发生氧化反应 。正是由于胡萝卜素能先发生氧化反应而把活性氧消耗掉，才使得组成细胞的其他分子免遭活性氧的破坏 。这就是胡萝卜素的抗氧化作用 。以心血管病为例，它的发生是由低密度脂蛋白受到氧化破坏所引起的，而随血液循环的胡萝卜素能保护低密度脂蛋白免受活性氧的损伤 。
少数人补充胡萝卜素无效
据长期观察，营养学家一直置疑人们吸收胡萝卜素和把胡萝卜素转化为维生素A的能力 。但是受到条件的限制，以往所进行的研究始终未得出明确的结论 。
从上世纪90年代中期起，美国农业部农业服务局西部人类营养研究中心的巴瑞和加州大学的学者，利用高效液相色谱仪和气相色谱-质谱仪，分析了带放射性碳原子标记的β-胡萝卜素在人体内吸收和代谢的过程，并得到以下两个明确的结论：
第一个结论是，虽然从化学结构上看，一个胡萝卜素分子可以转化成两个分子的维生素A，但人体并不能把一个胡萝卜素分子都转化成两个分子的维生素A 。
第二个结论是，虽然多数人吸收和利用胡萝卜素的能力是相似的，但少数人不但胡萝卜素的吸收能力低，而且转化和利用胡萝卜素的能力更低 。
【天然果蔬抗癌能手排行榜（蔬菜食疗）】以上结论阐明了在东南亚、非洲的撒哈拉地区和南美洲地区给缺维生素A的人补充胡萝卜素，却不能防止干眼症引起的失明的原因 。因此，对于这部分人来说，只有多吃些富含维生素A的肉、蛋和全奶制品，才能保证身体健康 。
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