Co raz więcej dowodów z badań epidemiologicznych wskazuje na to, że karotenoidy, których źródłem są owoce i warzywa, mogą obniżać ryzyko wystąpienia nowotworów złośliwych piersi. Niewyjaśnione jest na jakim etapie kancerogenezy mogą wpływać i na jakie typy nowotworów piersi.  W ramach Nurses’ Health Study analizowano poziom karotenoidów w surowicy krwi u kobiet. W latach 1989-1990 pobrano krew od 32 826 kobiet, w latach 2000-2002 ponowny pomiar wykonano u 18 743 kobiet. Pomiędzy pierwszym i drugim pomiarem poziomu karotenoidów zdiagnozowano 2 188 przypadków nowotworów piersi, 579 zdiagnozowano po drugim pomiarze.

Wyższy poziom w surowicy krwi α-karotenu, β-karotenu, likopenu oraz całkowitych karotenoidów wiąże się z 18-28% istotnym statystycznie obniżeniem ryzyka zachorowania na nowotwór złośliwy piersi.  Zaobserwowany związek jest szczególnie istotny dla bardziej agresywnych i zwykle kończących się zgonem nowotworów piersi.