Основною причиною хронічних дегенеративних захворювань (захворювання серцево-судинної системи, рак, хвороба Альцгеймера, катаракта ока) вважаються активні молекули, звані вільними радикалами. Вільний радикал являє собою неспарений електрон, який є високоактивної молекулою. Намагаючись залучити необхідний електрон, якого не вистачає для стабільності, вільний радикал стає дуже активним і може завдати шкоди іншим молекулам організму.

Зазвичай ці молекули містять кисень і утворюються при метаболізмі. Але на них впливають і зовнішні фактори, такі як забруднення повітря, куріння і сонячні промені. Утворення вільних радикалів в організмі і викликаний цим процес окислення називається окислювальний стрес. Вільні радикали можуть пошкодити тканини організму і клітин і стати причиною захворювань, які супроводжують літньому віку.

Сполуками, які піддаються дії вільних радикалів, стають ненасичені жирні кислоти (особливо поліненасичені). З цієї причини клітинні мембрани, що складаються в основному з ліпідів, є основною мішенню вільних радикалів.

Дієта може запобігти дію вільних радикалів і зменшити руйнівні процеси, що призводять до окислювального стресу. Типовим прикладом, що ілюструє це може послужити наступна ситуація: коли ви ріжете яблуко або грушу, за окислення вони темніють. Однак якщо помістити розрізане яблуко або грушу в склянку апельсинового соку, який багатий вітаміном С, окислення не відбудеться.

В організмі процес аналогічний. Вільні радикали ушкоджують клітини, тобто викликають окислення, вони «крадуть» бракуючий їм електрон з клітини, щоб знайти стабільність. З часом цей процес може привести до проблем зі здоров'ям, таким як рак, серцево-судинні захворювання, діабет або яке-небудь захворювання, яке супроводжує старіння. Антиоксиданти нейтралізують вільні радикали і перетворюють їх на нешкідливі побічні продукти, які виділяються організмом.
Антиоксидантною активністю відрізняються три основних вітаміну: бета-каротин (і взагалі всі каротиноїди), вітамін С і вітамін Е.

Вільні радикали
Каротиноїди представляють собою червоні, жовті та оранжеві пігменти, які поширені в природі. З фруктів і овочів високі концентрації каротиноїдів має морква, солодкий картопля, помідори, салат, капуста, брокколі, помідори, персики, цитрусові, абрикоси, болгарський перець.
Із загального числа каротиноїдів (всього виявлено близько 700) 50 поглинаються організмом людини. Поглинання знижується через надмірне споживання алкоголю, використання контрацептивних препаратів і впливу УФ-випромінювання. Основними каротиноидами є альфа-і бета-каротин, зеаксантин, лікопен і ксантофілли. Саме вони визначають колір жовтих і помаранчевих фруктів і овочів.

Найбільш поширений і, мабуть, найбільш корисний для здоров'я каротиноід - бета-каротин. Бета-каротин був виявлений в 1960 році. Тим не менш, в останнє десятиліття була помічена зв'язок між споживанням каротиноїдів і розвитком різних форм раку. Кілька епідеміологічних досліджень підтвердили зв'язок між низьким споживанням бета-каротину і раком легенів, молочної залози, шийки матки, шкіри та шлунку. Дія бета-каротину проти раку засноване на антиоксидантної активності, що зменшує окислення ліпідів.
Каротиноїди, такі як бета-каротин і лікопін, ефективні в запобіганні хворобам серця за рахунок зниження окислення ЛНП ліпопротеїнів. Не дивно, що курці - група високого ризику хвороби серця, оскільки мають більш низькі концентрації каротиноїдів порівняно з некурящими.

Вітамін Е як жиророзчинний вітамін має антиоксидантну дію, обмежує окислення ЛПНЩ ліпопротеїнів. Ліпопротеїни ЛНП вважаються головними факторами, що сприяють появі атеросклерозу.

Вітамін Е міститься в основному в рослинних оліях, маргарині і горіхах. Зазвичай він присутній у харчових продуктах, які багаті поліненасиченими жирами, тим самим захищаючи їх від окислення.
Найбільш поширеним антиоксидантом є вітамін С. Міститься в основному в цитрусових, зелених листових овочах, брокколі, перці, шпинаті, полуниці і т.д. Як правило, вітамін С діє як каротин і вітамін E. Однак вітамін С діє головним чином на вільні радикали, що містяться в рідинах. Це пояснюється тим, що вітамін С є водорозчинним вітаміном і не накопичується в організмі.

Крім перерахованих вище вітамінів та інших поживних компонентів антиоксидантною активністю можуть похвалитися деякі мінерали, такі як селен, мідь, цинк і магній.