Az 1990-es évek közepe óta felmerült a gyanú, hogy a mesterséges készítményekben bevitt antioxidánsok korábban feltételezett pozitív hatása nem megalapozott, sőt túl nagy mennyiségben fogyasztva károsak is lehetnek. Először 1994-ben jelentek meg egy Finnországban végzett nagy klinikai vizsgálat eredményei, melyek felvetették a káros hatás lehetőségét. Azóta több vizsgálat is a résztvevők körében megemelkedett összhalálozásról számolt be.
Dohányos férfiaknál például az E-vitamin és a béta-karotin mesterséges és túlzott mértékű pótlása fokozhatja a tüdőrák kialakulásának kockázatát. Egy másik vizsgálat pedig az A-vitamin és béta-karotin együttes adása mellett a tüdőrák és a kardiovaszkulásris betegségek gyakoribbá válását írta le.
A Nemzetközi Rák Ügynökség 1997-es állásfoglalása szerint a sok friss zöldséget, gyümölcsöt fogyasztóknál alacsonyabb a daganatos betegségek előfordulási aránya. Ugyanakkor nem sikerült meggyőző adatokkal alátámasztani, hogy az elfogyasztott élelmiszerek egy-egy táplálék-kiegészítő formájában bevitt összetevőjének önmagában kifejezett rákmegelőző hatása volna.
Az 1993 és 2003 között lefolytatott HOPE vizsgálat kiértékelésében az áll, hogy az 55 év feletti, már szív- vagy cukorbetegségben szenvedő résztvevőknél az éveken át tartó E-vitamin-pótlás nem előzte meg a szív- és érrendszeri, valamint a daganatos megbetegedéseket, sőt a szívelégtelenség előfordulását növelte.
Az Amerikai Szívgyógyász Társaság 2004-es összefoglalója szerint a legtöbb eddigi nagy vizsgálatnak nem sikerült bizonyítani az antioxidánsok mesterséges adásának előnyös hatását szív- és érrendszeri betegségek megelőzésében. Egy a nők egészségével foglalkozó felmérés pedig menopauza utáni hormonpótlásban részesülőknél egyenesen a kombinált C- és E-vitamin-terápia szívre káros hatására hívta fel a figyelmet. Más kutatók a koszorúér szűkülete miatt gyógyszeresen kezel betegeknél írtak le állapotromlást antioxidáns-kiegészítő terápia mellett.
A kutatók többféleképpen magyarázzák az ellentmondásos eredményeket. Egyrészről a különböző vizsgálatokat nehéz egymással összehasonlítani, mert mindben más-más vitamint és más-más adagban adtak, ráadásul eltérő ideig (és eltérő végkimenetelt vettek figyelembe). Nem elhanyagolható a vizsgálatban résztvevők közötti különbség sem: az életkor, a tápláltsági és az általános egészségi állapot befolyásolhatják az eredményeket. Egyes kutatók felhívják a figyelmet arra is, hogy a multivitaminok szedése az egészségmagatartás részét képezi: a vitaminkészítményeket rendszeresen fogyasztó személyek általában egyébként is egészségtudatosabban viselkednek, ezért megbetegedési kockázatuk csökkenése nem csupán a vitaminkészítmény szedésnek köszönhető. Végül érdemes megemlíteni, hogy a különböző tanulmányok között azért is nehéz eligazodni, mert egyesek mögött igen erős gyógyszeripari lobby és támogatás állhat, míg mások valóban tudományos semlegességgel készültek.
