食品中的天然色素是指在新鲜食品原料中人的视觉能够感受到的有色物质。天然色素按化学结构类型可分为多烯色素、酚类色素、吡咯色素、醌酮色素等。这些物质以前经提取后用于食品加工中的调色工艺。但近年的研究证明这些色素由于特殊的化学基团，因而具有调节生理功能的作用，可能在预防慢性疾病的过程中具有重要作用，逐渐引起重视。 

胡萝卜素类

胡萝卜、红薯、南瓜、橘子等食物中富含的 β-胡萝卜素，主要具有改善机体维生素A营养状况的功能；随之可发挥与维生素A同样的提高免疫能力、治疗夜盲症和预防治疗眼干燥症的作用。除此之外， β -胡萝卜素还是体内重要的脂溶性抗氧化物质，可清除单线态氧、羟自由基、超氧自由基和过氧自由基，提高机体的抗氧化能力。动物实验发现， β -胡萝卜素有抑制化学物致癌作用，有增强巨噬细胞功能及预防白内障发生等作用。

番茄红素

番茄红素是膳食中一种天然类胡萝卜素。广泛存在于自然界的植物中，成熟的红色植物果实中含量较高，其中番茄、胡萝卜、西瓜、木瓜及番石榴等的果实中确实存在着较多的番茄红素，人体内各组织器官也有较多分布。

主要的生物学功能：

抗氧化、延缓衰老：番茄红素是有效的抗氧化剂，能淬灭单线态氧和捕捉过氧化自由基，预防脂类过氧化反应，保护生物膜免受自由基的损伤。番茄红素在保护淋巴细胞免受一氧化氮造成的细胞膜损害或细胞致死方面的能力非常强，其清除氧自由基的能力也较其他类胡萝卜素强。

抑制肿瘤：多食蔬菜水果可以降低罹患某些癌症的危险，增加摄入番茄红素可降低食管癌、胃癌、结肠癌和直肠癌等消化道肿瘤的发病危险度。番茄红素对晚期和浸润性前列腺癌也具有显著抑制作用。

调节血脂：番茄红素能通过体内的抗氧化作用，阻止低密度脂蛋白胆固醇的氧化损伤，改善血脂代谢，减少动脉粥样硬化和冠心病的发生。

抗辐射：当紫外线照射皮肤时，皮肤中的番茄红素首先被破坏，照射过紫外线的皮肤中的番茄红素比未照射皮肤减少31%~46%。补充番茄红素可能减少紫外线对皮肤的过氧化损伤。

酚类色素

近年来研究较多的酚类色素有花青素、花黄素等。花青素是一类重要的水溶性植物色素，多与糖结合以苷的形式（称为花色苷）存在。花黄素通常指黄酮类及其衍生物，是广泛分布于植物的花、果实、茎叶细胞中的一类水溶性黄色物质，与前述的酚类化合物有类同的化学结构和生理活性。

姜黄素

姜黄素是一个从姜黄中纯化的多酚类植物化学物，广泛地运用在中国和印度的草药学中来缓解不适。历史上，姜黄被用于改善平滑肌功能和消化功能。最近，姜黄素的细胞保护和免疫调节特性也成为了科学界非常感兴趣的领域。

免疫支持和抗氧化活性：研究表明，姜黄素有抗氧化活性，是一个免疫细胞调节者，对COX-2、iNOS酶、TNF- α、IL、NF-kB有抑制效应，对很多临床症状都是可用的。很多动物和人类研究都支持姜黄素在关节、胃肠道黏膜、眼葡萄膜的健康效应。研究表明，姜黄素能平衡神经、心血管、肠道和呼吸系统的免疫响应。神经组织由于对氧气、多不饱和脂肪酸需求较高，而抗氧化防护较低，因此容易受到氧化压力的影响。针对大脑和神经健康的新研究，指出了姜黄素的保护效应。人类研究的典型剂量是375~1200mg/d不等。

细胞保护：在动物模型中，已经证明了姜黄素能促进很多正常细胞系增值。机制包括姜黄素调节某种细胞因子的类型（尤其是转录因子NF-kB）、支持排毒、清除自由基、支持细胞诱导和凋亡。人类实验典型的剂量为450~3600mg/d，持续4个月。