抗氧化劑是指能減緩或防止氧化作用的分子（常專指生物體中）。氧化是一種使電子自物質轉移至氧化劑的化學反應，過程中可生成自由基，進(jin)而啟動(dong)鏈反(fan)應(ying)。當(dang)鏈反(fan)應(ying)發生(sheng)在細(xi)胞中，細(xi)胞受到破(po)壞或凋亡。抗氧化(hua)劑(ji)則能(neng)去(qu)除(chu)自由(you)基(ji)，終止(zhi)連鎖反(fan)應(ying)并且抑制其(qi)它氧化(hua)反(fan)應(ying)，同時其(qi)本身被氧化(hua)。抗氧化(hua)劑(ji)通常是還原(yuan)劑(ji)，例如硫醇、抗壞血酸、多酚類。

雖然氧化反應十分重要，但它也能對生命體造成傷害；因此，動植物演化出多種抗氧化劑，如常見的谷胱甘肽、維生素C與維生素E，過氧化氫酶、超氧化物歧化酶等酶，以及各種過氧化酶。低階的抗氧化劑或抗氧(yang)化酶的(de)抑制(zhi)劑(ji)，則會(hui)引發氧(yang)化應激，導(dao)致細胞的(de)損傷和(he)死亡(wang)。

由于氧化反應是一些許多疾病的重要組成部分，所以藥理學對抗氧化劑的使用(yong),特別是(shi)在對中風(feng)和神經(jing)退化性疾病的治療中有深入(ru)研究。此(ci)外氧化應激也是(shi)一(yi)些疾病的誘因和結果(guo)。

抗氧化劑被廣泛應用在(zai)營(ying)養補充(chong)劑(ji)(ji)(ji)(ji)中(zhong)。對(dui)于一(yi)些(xie)疾(ji)病比如癌癥、冠(guan)心病甚至(zhi)高(gao)原反應的(de)(de)(de)(de)預(yu)防(fang)作用已(yi)經得到研究(jiu)(jiu)。盡管先前的(de)(de)(de)(de)初步(bu)研究(jiu)(jiu)表明(ming)補充(chong)抗氧(yang)化(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)可能促(cu)進健康，但后來對(dui)一(yi)部分抗氧(yang)化(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)進行大(da)量臨床試驗得到的(de)(de)(de)(de)結果并(bing)沒有顯示出(chu)補充(chong)抗氧(yang)化(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)（維生素C）的(de)(de)(de)(de)好處，甚至(zhi)發現大(da)劑(ji)(ji)(ji)(ji)量補充(chong)某些(xie)公認的(de)(de)(de)(de)抗氧(yang)化(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)（硒、維生素E）會(hui)使(shi)罹患某些(xie)疾(ji)病的(de)(de)(de)(de)相(xiang)對(dui)風險(xian)上升一(yi)到五個百分點。瑞(rui)典(dian)哥(ge)德堡大(da)學薩爾葛(ge)蘭斯卡研究(jiu)(jiu)院(Sahlgrenska Academy)研究(jiu)(jiu)指(zhi)出(chu)，抗氧(yang)化(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)會(hui)加(jia)速肺癌及其他癌細胞(bao)的(de)(de)(de)(de)進展(zhan)惡化(hua)。 另外(wai)也(ye)有一(yi)個持續數年的(de)(de)(de)(de)跟蹤研究(jiu)(jiu)證實大(da)劑(ji)(ji)(ji)(ji)量的(de)(de)(de)(de)抗氧(yang)化(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)在(zai)可以使(shi)罹患心血管疾(ji)病的(de)(de)(de)(de)風險(xian)降(jiang)低65%，但具體機理不明(ming)。抗氧(yang)化(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)在(zai)其他諸(zhu)多領域也(ye)有用途(tu)，比如食(shi)品和化(hua)妝品防(fang)腐劑(ji)(ji)(ji)(ji)以及延(yan)緩(huan)橡膠的(de)(de)(de)(de)老化(hua)降(jiang)解。

生物體應對氧化的方法

對于(yu)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)代(dai)謝(xie)有(you)(you)一(yi)種(zhong)自相矛盾的(de)(de)(de)(de)情況，雖然(ran)大(da)(da)部分(fen)(fen)地球上(shang)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)需要氧氣(qi)來維持(chi)生(sheng)(sheng)存，但同時氧氣(qi)又是(shi)一(yi)種(zhong)高反應活性(xing)的(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)子，可以通(tong)過產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)活性(xing)氧物(wu)(wu)(wu)質破壞生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)體(ti)(ti)。所以生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)體(ti)(ti)中(zhong)(zhong)(zhong)建立(li)了(le)一(yi)套由(you)抗(kang)(kang)(kang)氧化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)代(dai)謝(xie)產(chan)(chan)物(wu)(wu)(wu)和(he)酶(mei)構成(cheng)的(de)(de)(de)(de)復雜網絡系統(tong)，通(tong)過有(you)(you)抗(kang)(kang)(kang)氧化(hua)(hua)作用(yong)的(de)(de)(de)(de)代(dai)謝(xie)中(zhong)(zhong)(zhong)間(jian)體(ti)(ti)和(he)產(chan)(chan)物(wu)(wu)(wu)與酶(mei)之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)協同配合使得(de)重(zhong)(zhong)要的(de)(de)(de)(de)細(xi)(xi)(xi)胞成(cheng)分(fen)(fen)比如DNA、蛋白質和(he)脂類免(mian)受氧化(hua)(hua)損(sun)傷。抗(kang)(kang)(kang)氧化(hua)(hua)系統(tong)大(da)(da)體(ti)(ti)上(shang)通(tong)過兩種(zhong)方(fang)式實(shi)現抗(kang)(kang)(kang)氧化(hua)(hua)作用(yong)，一(yi)種(zhong)是(shi)通(tong)過阻止活性(xing)氧物(wu)(wu)(wu)質的(de)(de)(de)(de)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)來實(shi)現的(de)(de)(de)(de)，另一(yi)種(zhong)是(shi)在這(zhe)些(xie)活性(xing)物(wu)(wu)(wu)質對細(xi)(xi)(xi)胞的(de)(de)(de)(de)重(zhong)(zhong)要成(cheng)分(fen)(fen)造成(cheng)損(sun)傷之(zhi)前清除(chu)它(ta)們來達到抗(kang)(kang)(kang)氧化(hua)(hua)作用(yong)的(de)(de)(de)(de)。然(ran)而這(zhe)些(xie)活性(xing)氧物(wu)(wu)(wu)質也(ye)有(you)(you)重(zhong)(zhong)要的(de)(de)(de)(de)細(xi)(xi)(xi)胞功(gong)能，比如在生(sheng)(sheng)化(hua)(hua)反應中(zhong)(zhong)(zhong)充當(dang)氧化(hua)(hua)還原信號(hao)分(fen)(fen)子。因此生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)體(ti)(ti)中(zhong)(zhong)(zhong)抗(kang)(kang)(kang)氧化(hua)(hua)系統(tong)的(de)(de)(de)(de)作用(yong)不是(shi)氧化(hua)(hua)性(xing)物(wu)(wu)(wu)質徹(che)底地全部清除(chu)，而是(shi)將這(zhe)些(xie)物(wu)(wu)(wu)質保持(chi)在適(shi)當(dang)的(de)(de)(de)(de)水平。

在細胞(bao)內產生(sheng)(sheng)的活性(xing)(xing)氧物(wu)種包括過(guo)氧化(hua)(hua)氫（H2O2）、次氯(lv)酸(suan)（HClO）、自由基(ji)例如(ru)羥(qian)基(ji)自由基(ji)（·OH）和超氧根（O2?）。羥(qian)基(ji)自由基(ji)特別不(bu)穩定，能無特異性(xing)(xing)地迅速與大多數生(sheng)(sheng)物(wu)分子(zi)反應(ying)。這類物(wu)種主(zhu)要是由金屬(shu)催(cui)化(hua)(hua)過(guo)氧化(hua)(hua)氫還原(yuan)（比如(ru)芬頓反應(ying)）產生(sheng)(sheng)的。這些氧化(hua)(hua)劑(ji)通過(guo)引(yin)發(fa)(fa)鏈反應(ying)比如(ru)脂質(zhi)的過(guo)氧化(hua)(hua)反應(ying)、或氧化(hua)(hua)DNA和蛋白(bai)質(zhi)破壞細胞(bao)。受到(dao)(dao)損(sun)害的DNA如(ru)果沒有得(de)到(dao)(dao)修復(fu)會引(yin)起(qi)突變、誘(you)發(fa)(fa)癌癥。對蛋白(bai)質(zhi)造成的損(sun)傷會使(shi)酶的活性(xing)(xing)受到(dao)(dao)抑制，蛋白(bai)質(zhi)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)變性(xing)(xing)或降解。

人體新陳代謝產生能量的過程中需要消耗氧氣生成活性氧物種。這個過程中，電子傳遞鏈的幾個步驟能產生副產物超氧化物陰離子。特別重要的是復合物III中的輔酶Q在被還原的過程中會變成了高活性的自由基中間體（Q·?）。這種不穩定的中間體會發生電子的“泄漏”（丟失電子），“泄漏”的電子跳出正常的電子傳遞鏈，直接將氧分子還原生成超氧負離子。過氧化物也可以由還原態的黃素蛋白比如復合體Ⅰ的氧化產生。然而，盡管這些酶會生成氧化劑，但是目前尚不清楚電子傳遞鏈相比其他同樣可以產生過氧化物的生化過程是否更為重要。在植物、藻類和藍菌進行光合作用的過程中尤其是在高輻照強度下，同樣會產生活性氧物種，但是類胡蘿卜素作為光保護劑吸收過度強光保護細胞，藻類、藍菌中所含的大量碘和硒也能抵消高輻照強度對細胞造成的氧化損傷,類胡蘿卜素、碘和硒作為抗氧化劑通過與被(bei)過度還原的光合反應中心反應避免活性(xing)氧物(wu)種的產生。

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