A környezeti ártalmak többsége a szennyezett levegővel, élelmiszerrel vagy az ivóvízzel juthat be a szervezetbe. A vegyszer- és gyógyszerbevitel fokozza a reaktív oxigéngyökök (ún. szabad gyökök) képződését. Ezek elsősorban a lipideket támadják meg (lipidperoxidáció), aminek eredményeként a sejtalkotó elemek és a sejtmembránok károsodnak. Kivédésükre aktiválódnak az ún. stresszgének, amelyek olyan fehérjék termelését kódolják, amelyek a szabad gyökök befogásában játszanak szerepet. A környezeti hatásokra indukálható stresszgéneket a 6. táblázat tartalmazza. A táblázatban felsorolt gének kifejeződésének fokozódásával a szervezet oxidoredukciós rendszerének egyensúlya kiegyenlíthető, egyben a fokozott expresszióból következtetni lehet a környezet káros hatásaira. Ilyen módon közvetve ugyan, de a stresszgének aktivitásának fokozódása szintén expozíciós markernek tekinthető. A markerek mérése lehetővé teszi a gyógyszerként alkalmazott antioxidánsok hatékonyságának jellemzését. Az elsőrendű antioxidánsok önmagukban is képesek a szabad gyökök megkötésére, mint pl. a tokoferol, galluszsav és a flavonoidok. A másodlagos antioxidánsok általában az elsődleges antioxidánsok hatékonyságának fokozásával fejtik ki a hatásukat, ilyenek a foszfolipidek, a citromsav vagy a karotinoidok, amelyek a sejtmembránba beépülve fejtenek ki védő hatást az oxidatív károsodással szemben. A sok antioxidáns együttes adagolása azonban kockázatos lehet, mert a hatás általában egymásra épülő redoxrendszerekben nyilvánul meg, ami az egyensúly eltolásával prooxidánssá alakulhat. Ezért a vitaminok folyamatos adagolása helyett a rendszer karbantartására elsősorban a kiegyensúlyozott táplálkozás (zöldség, gyümölcs gyakori fogyasztása) alkalmas.

 

Az ábra szerint a kívülről szervezetbe került idegen anyagok, vegyszerek (xenobiotikumok) indukálják a metabolizmust és a különböző stresszgének (PHS. LPO, P450) és a NADPH energiáját felhasználva lebomlanak A bomlás során aktív oxigéngyökök keletkeznek, amelyek képesek a DNS-hez kötődni és így annak szerkezetét torzítani.