类胡萝卜素的抗氧化能力源于其分子结构中共轭双键系统（多个双键交替排列），这一结构使其能高效捕获自由基、淬灭单线态氧，具体机制如下：
1. 直接清除自由基
对抗活性氧（ROS）：如羟基自由基（・OH）、超氧阴离子（O₂⁻）和过氧自由基（ROO・），这些自由基会攻击细胞内的 DNA、蛋白质和脂质，导致氧化应激损伤。
案例：β- 胡萝卜素在细胞膜脂质环境中可直接中和自由基，减少脂质过氧化反应，降低动脉粥样硬化、癌症等疾病的发生风险。
2. 增强抗氧化酶活性
类胡萝卜素可上调体内抗氧化酶（如超氧化物歧化酶 SOD、谷胱甘肽过氧化物酶 GSH-Px）的表达，形成 “内源性抗氧化防御系统”。
研究支持：一项针对健康人群的实验显示，每日摄入 15mg β- 胡萝卜素持续 8 周后，血液中 SOD 活性提升约 20%。
3. 与其他抗氧化剂协同作用
与维生素 C、维生素 E、硒等营养素协同，形成 “抗氧化网络”。例如，β- 胡萝卜素可再生维生素 E，增强其抗氧化效率。
