植物化學物具有多種生理作用，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

　　1.抗癌作用：癌癥是發(fā)達國家的第二位重要死因，而營養(yǎng)是與癌癥危險性相關的主要外源性因素，在各種癌癥類型中有三分之一與營養(yǎng)因素有關。有些營養(yǎng)因素可以降低癌癥的發(fā)病率，但有些可能會增加癌癥發(fā)生的危險性。蔬菜和水果中所富含的植物化學物多有防止人類癌癥發(fā)生的潛在作用，大約有30余種植物化學物質在降低人群癌癥發(fā)病率方面可能具有實際意義。歐洲一些國家堅持推薦食用蔬菜、水果和富含纖維的谷類食品，結果明顯降低了胃癌的發(fā)生率。鑒于植物性食品具有潛在的預防癌癥的生物活性，目前這些國家的食品法典委員會推薦將蔬菜和水果的每日消費量增加5倍。

　　癌癥的發(fā)生是一個多階段過程，植物化學物幾乎可以在每一個階段抑制腫瘤的發(fā)生。從不同的實驗系統(tǒng)（離體、動物、人）可獲得有關蔬菜、水果以及提取的植物化學物的抗癌作用資料。在動物實驗中，給動物喂飼某些植物性食物或為得到劑量-效應關系而直接給予提取的植物化學物，均獲得了植物化學物可抑制自發(fā)性腫瘤和化學物誘導性腫瘤的證據(jù)。但值得指出的是人群研究，特別是流行病學的干預試驗或生物標記的相關研究將會具有更重要的意義。

　　致癌物（如亞硝胺）通常是以未活化的形式被攝入體內(nèi)。Ⅰ相酶（如依賴于單加氧酶的細胞色素P450）介導的內(nèi)源性生物活化是致癌物與DNA相互作用產(chǎn)生遺傳毒性的先決條件；而Ⅱ相酶，如谷胱甘肽-S-轉移酶（GST）通常對已活化的致癌物發(fā)揮減毒作用。植物化學物（如芥予油苷、多酚、單萜類、硫化物等）通過抑制Ⅰ相酶和誘導Ⅱ相酶來抑制致癌作用，如十字花科植物提取的芥子油甙的代謝物萊菔硫烷可活化細胞培養(yǎng)系統(tǒng)中具有去毒作用的Ⅱ相酶-苯醌還原酶；在人體試食試驗中，每日食用300g布魯塞爾芽甘藍可增加男性的GST活性，但對女性無作用。

　　某些酚酸可與活化的致癌劑發(fā)生共價結合并掩蓋DNA與致癌劑的結合位點，這種作用機制可抑制由DNA損傷所造成的致癌作用。

　　現(xiàn)已證實植物雌激素對機體激素代謝有影響。動物實驗表明，植物雌激素和芥子油苷的代謝物吲哚-3-甲醇（I3C）可影響機體雌激素的代謝。已知雌激素對某些腫瘤生長有輕度促進作用，而植物性雌激素在人肝臟可誘導性激素結合球蛋白（SHBG）的合成，這樣就可增加雌激素與該種轉運蛋白的結合，從而降低雌激素促腫瘤生長的作用。

　　植物化學物抗癌作用的另一可能機制是調節(jié)細胞生長（增生），如萊姆樹中的單萜類可減少內(nèi)源性細胞生長促進物質的形成，從而阻止對細胞增生的異常調節(jié)作用。次級膽汁酸可因具有促進細胞增生的作用而有利于促進結腸癌的發(fā)生，而植物化學物也能對次級膽汁酸這類代謝產(chǎn)物的內(nèi)源性形成產(chǎn)生影響。另外，植物固醇、皂甙和植物雌激素等植物化學物還具有減少初級膽汁酸合成的作用，并可抑制它們向次級膽汁酸的轉化。

　　大豆中存在金雀異黃素亦稱染料木黃酮和植物雌激素，食用大豆食品后在人體內(nèi)可檢出上述物質。在離體條件下已發(fā)現(xiàn)它們可抑制血管生長，并對腫瘤細胞的生長和轉移也有抑制作用。

　　2.抗氧化作用：癌癥和心血管疾病的發(fā)病機制與反應性氧分子及自由基的存在有關。人體對這些活性物質的保護系統(tǒng)包括抗氧化酶系統(tǒng)如超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽過氧物酶（GSH-Px）、內(nèi)源性抗氧化物（尿酸、谷胱甘肽、α-硫辛酸、輔酶Q10等）及具有抗氧化活性的必需營養(yǎng)素（維生素E和維生素C等）?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)植物化學物，如類胡蘿卜素、多酚、植物雌激素、蛋白酶抑制劑和硫化物等也具有明顯的抗氧化作用。

　　某些類胡蘿卜素，如番茄紅素和斑蝥黃與β-胡蘿卜素相比，對單線態(tài)氧和氧自由基損傷具有更有效的保護作用。在植物源性食物的所有抗氧化物中，多酚無論在數(shù)量上還是在抗氧化作用上都是最高的。血液中低密度脂蛋白膽固醇濃度升高是動脈硬化癥發(fā)生的主要原因，但低密度脂蛋白膽固醇只有經(jīng)過氧化后才會引起動脈粥樣硬化。有報道紅葡萄酒中的多酚提取物以及黃酮醇（槲皮素）在離體實驗條件下與等量具有抗氧化作用的維生素相比，可更有效地保護低密度脂蛋白膽固醇不被氧化。

　　某些種類的蔬菜對DNA氧化性損傷具有保護作用，以尿中排出的8-氧-7，8-二氫-2-脫氧鳥苷作為生物標志物可以檢測出DNA的氧化性損傷。如前所述，每天食用300g布魯塞爾芽甘藍共3周的人群，與同樣時間內(nèi)每日食用300g無芥子油苷蔬菜的人群相比可明顯降低DNA的氧化性損傷，人體每天攝入具有抗氧化作用的必需營養(yǎng)素只有1OOmg，然而每天攝入的具有抗氧化作用的植物化學物卻超過了1g，這就說明并強調了植物化學物作為抗氧化劑對降低癌癥發(fā)生危險性的潛在生物學作用及多吃蔬菜和水果的重要意義。

　　3.免疫調節(jié)作用：免疫系統(tǒng)主要具有抵御病原體的作用，同時也涉及在癌癥及心血管疾病病理過程中的保護作用。迄今為止，已進行了很多有關多種類胡蘿卜素對免疫系統(tǒng)刺激作用的動物實驗和干預性研究，其結果均表明類胡蘿卜素對免疫功能有調節(jié)作用。但其他植物化學物對免疫系統(tǒng)功能的影響，目前只作了較小范圍的研究。對類黃酮的研究幾乎全部是在離體條件下進行的，多數(shù)研究表明類黃酮具有免疫抑制作用；而皂苷、硫化物和植酸具有增強免疫功能的作用。由于缺少人群研究，目前還不能準確對植物化學物影響人體免疫功能的作用進行評價，但可以肯定類胡蘿卜素及類黃酮對人體具有免疫調節(jié)作用。

　　4.抗微生物作用：自古以來，某些食用性植物或調料植物就被用來處理感染。后來由于磺胺及抗生素的發(fā)現(xiàn)以及它們成功的抗感染作用，人們降低了從食物中尋找具有抗感染作用的植物成分的興趣。但近年來，考慮到化學合成藥物的副作用，又重新掀起了從植物性食物中提取具有抗微生物作用成分的熱潮。

　　早期研究已證實球根狀植物中的硫化物具有抗微生物作用。蒜素是大蒜中的硫化物，具有很強的抗微生物作用。芥子油苷的代謝物異硫氰酸鹽和硫氰酸鹽同樣具有抗微生物活性?；旌鲜秤盟邸⒔鹕徎ê屠备?，泌尿道中芥子油苷的代謝物能夠達到治療尿路感染的有效濃度，但單獨食用其中一種則不能達到滿意的療效。

　　在日常生活中可用一些漿果，如酸莓和黑莓來預防和治療感染性疾病。一項人群研究發(fā)現(xiàn)，每日攝入300ml酸莓汁就能增加具有清除尿道上皮細菌作用的物質，可見經(jīng)常食用這類水果可能同樣會起到抗微生物作用。

　　5.降膽固醇作用：動物實驗和臨床研究均發(fā)現(xiàn)，以皂苷、植物固醇、硫化物和生育三烯酚為代表的植物化學物具有降低血膽固醇水平的作用，血清膽固醇降低的程度與食物中的膽固醇和脂肪含量有關。曾有人用提取的植物固醇，如β-谷固醇治療高膽固醇血癥，取得一定效果。以皂苷為例，植物化學物降低膽固醇的作用機制可能如下：皂苷在腸中與初級膽酸結合形成微團，因這些微團過大不能通過腸壁而減少了膽酸的吸收，使膽酸的排出增加；皂苷還可使內(nèi)源性膽固醇池增加初級膽酸在肝臟中的合成，從而降低了血中的膽固醇濃度。此外，存在于微團中的膽固醇通常在腸外吸收，但植物固醇可使膽囤醇從微團中游離出來，這樣就減少了膽固醇的腸外吸收。

　　植物化學物可抑制肝中膽崮醇代謝的關鍵酶、其中最重要的是羥甲基戊二酸單酰CoA還原酶（HMG-CoA），其在動物體內(nèi)可被生育三烯酚和硫化物所抑制。據(jù)報道在動物實驗中，花色素中的茄色苷和吲哚-3-甲醇也有降膽固醇作用。這些實驗結果使用的均是植物化學物單體，而植物性食物中還存在諸如膳食纖維等其他的降膽固醇物質，因此將這些實驗結論直接外推用于人尚需慎熏考慮。

　　植物化學物所具有的其他促進健康的作用還包括調節(jié)血壓、血糖和血凝以及抑制炎癥等作用。