フィトケミカル（）は、植物中に存在する天然の化学物質であるとされる。一般的に、「通常の身体機能維持には必要とされないが、健康によい影響を与えるかもしれない植物由来の化合物」を意味する用語として使用されている。このため、植物栄養素（しょくぶつえいようそ、）とも呼ばれる。果物や野菜、マメ、全粒粉、ナッツ等を豊富に含む食事の健康へのよい効果を支持する証拠は十分に存在するが、この効果が植物由来の特定の栄養素あるいはフィトケミカルに由来するかどうかについての証拠は限られている。フィトケミカルは数千年間に渡って薬として使用されてきた。ヒポクラテスは風邪への対処としてヤナギの葉を処方している。現代に入り、ヤナギの樹皮から抗炎症作用を有するサリシンが単離され、アスピリンの開発へと繋った。重要な抗がん剤であるパクリタキセル（タキソール）もセイヨウイチイの木から発見されたフィトケミカルである。フィトケミカルは必須栄養素とは異なり、通常の代謝には必要ではなく、摂取しなくとも欠乏症が起こることはない。広義の意味では、植物由来の化合物や栄養素を指す。　フィトケミカルの多くは果物や野菜の色素や辛味成分であり、抗酸化剤としても用いられ、体内では抗酸化物質として作用する。例えばルテインはトウモロコシの黄色、リコピンはトマトの赤、カロテンはニンジンのオレンジ色、アントシアニンはブルーベリーの青のもとである。色素や抗酸化剤としての機能は共役した炭素−炭素二重結合によるものである。フィトケミカルには抗発がん性 () を示すものも多くある。疫学的研究により、果物や野菜に含まれるフィトケミカルはがんの危険性を減少させるという証拠が得られている。しかし、喫煙者がβ-カロテンを多量に摂取した場合はがんのリスクが増すことが示されており、これはβ-カロテンの分解生成物が血漿中のビタミンAを減少させ、喫煙によって誘発される肺の細胞の増殖を悪化させるためではないかと考えられている。かつてアメリカ国立癌研究所 (NCI) によって2000万ドルの予算でがんを予防するために、フィトケミカルを特定して加工食品に加える目的で、デザイナーフーズ計画 (designer foods project) が開始された。デザイナーフーズ計画では、がんに有効性のあると考えられる野菜類が40種類ほど公開された。その後、デザイナーフーズ計画はなくなった。フィトケミカルの分類、フィトケミカルを含む一般的な植物多くのフィトケミカルは、近代的な加工法・調理法を用いた場合には分解されるか失われてしまうと考えられている。このため工業的に加工された食物は生の物に比べて健康への恩恵（フィトケミカルの含有量）が乏しいと信じられている。フィトケミカルは現代社会における上記のような病気の予防や治療に役立つものであり、その欠乏は罹患率の上昇を招くとされる。しかしながら、トマトに含まれるリコペンはスパゲッティソースやケチャップのような加工食品中では濃縮され、生のトマトよりも多く含まれることが知られている。近年、フィトケミカルを豊富に含む野菜が開発・販売されている。代表的なものとして、スルフォラファンを成熟ブロッコリーの7～20倍含む「ブロッコリースプラウト」（村上農園）、一般トマトの2～3倍のリコペンを含む「こくみトマト」（カゴメ）、2倍のカロテンを含むニンジン「ベータリッチ」（サカタのたね）などが挙げられる。

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