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植物化學物[1]（英語：phytochemicals）又稱植物性化合物[2]、植物生化素，簡稱植化素、植生素，是植物演化過程中維持其與周圍環境相互作用的生物活性分子，也是存在於植物內的天然化學成分[3]。例如β-胡蘿蔔素，它存在於許多植物中。植生素通常指那些可能影響人體健康的物質，但是也可以指必須營養素。[4] 雖然有許多的科學家和官方建議要多從青菜和水果中攝取營養素[5] ，但是只有少許的證據能證明植生素能對生理能產生任何影響[4]。
幾千年前就已經有許多植生素被當成藥物使用，例如古希臘醫師希波克拉底利用柳樹的葉子治療發燒。最初從白柳樹中提煉出的水楊苷有消炎和止痛的功效，後來與其他物質混合製成非處方藥阿司匹林。有研究指出某些蔬菜或水果中的植生素可以降低癌症發生的風險，那可能是由植物中的膳食纖維、多酚抗氧化劑和一些抗發炎的物質造成的。對於具體的植物化學物，例如可發酵膳食纖維，已被美國食品藥品監督管理局允許用作有限的健康用品[6]。最初從植物中提取的植物生化素是一種治療癌症的藥物、紫杉醇，它由太平洋紫杉中被提取出來。提取自黃花蒿的青蒿素，抗惡性瘧原蟲，獲得2015年諾貝爾生理學或醫學獎。
可食用植物中的植物化學物有希望幫助預防疾病。來自於芸苔屬植物（西蘭花、花椰菜、捲心菜、羽衣甘藍、抱子甘藍）中的3,3-二吲哚基甲烷目前經測試可以防止喉乳頭狀瘤病（由人類乳突病毒引起）復發，目前正在用於治療宮頸非典型增生（由人類乳突病毒引起的癌症前期疾病）的三期臨床試驗中，並正在進行對前列腺癌控制的臨床試驗[7]。
一些具有生理學性質的植物化學物可能是元素而不是複雜的有機分子。例如硒這種大量存在於水果與蔬菜中的元素，在人體中會參與到大量代謝途徑之中，包括甲狀腺激素的代謝與免疫功能[8]。特別地，它是一種必要營養素且在內源性抗氧化劑穀胱甘肽的酶促合成過程作為一種輔因子[9]。
目前有很多植物化學物在對於多種疾病的臨床試驗中可能會表現出藥物性質。例如，來自番茄中的番茄紅素，已經經過對心血管病與前列腺癌的臨床試驗測試。然而這些研究表明並未達成獲得足夠的科學共識認為其對疾病有任何的效果[10]。美國食品藥品監督管理局表態道：
「只有非常有限且初步的科學研究表明每周食用半茶杯或一茶杯的番茄和/或番茄醬可以降低患前列腺癌的風險。美國食品藥品監督管理局得出結論：只有很少的科學證據支持這種宣稱。」
同樣的，儘管葉黃素與玉米黃質被猜測可以組織老年黃斑變性與白內障，然而只有不足的來自於臨床試驗的科學證據可以支持這一特定效果或健康上的宣稱[11][12]。
在新鮮採摘的植物裡，它含有的植物生化素最為豐富，但當經過現代的食物處理過程，例如：烹調，都會令這些生化素被破壞或消失[13]。因此，經過工業化加工的食物很可能已喪失了相當的植物生化素，從而使其比未經處理的食物不健康。欠缺植物生化素的經處理食物，很可能是多種可預防的疾病的成因，又或可增加得病的風險[14][15]。幸運的是，番茄中的番茄紅素的濃度再製成果汁或番茄醬後並不會有所改變[16]，甚至會增加[17]。
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