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，進而(er)啟動鏈(lian)反(fan)應(ying)。當鏈(lian)反(fan)應(ying)發(fa)生(sheng)在細(xi)胞(bao)中，細(xi)胞(bao)受(shou)到破壞或凋亡。抗氧化(hua)劑(ji)則能去除自由基，終止連鎖(suo)反(fan)應(ying)并且(qie)抑制其(qi)(qi)它氧化(hua)反(fan)應(ying)，同時其(qi)(qi)本(ben)身被氧化(hua)。抗氧化(hua)劑(ji)通常(chang)是還(huan)原劑(ji)，例如硫醇、抗壞血(xue)酸、多酚(fen)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(hua)酶的抑制劑，則(ze)會引發氧(yang)化(hua)應激(ji)，導致細胞的損(sun)傷和死亡。

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),特別是在對中(zhong)風和神經退化(hua)性疾病(bing)的治療中(zhong)有(you)深入(ru)研究。此外氧化(hua)應激也(ye)是一些疾病(bing)的誘因和結果。

抗氧化劑被廣泛(fan)應用在(zai)(zai)營養(yang)補(bu)充(chong)(chong)劑(ji)(ji)中。對(dui)于一些疾(ji)病比如癌癥、冠心病甚(shen)至高原反應的(de)(de)預(yu)防作(zuo)用已經得(de)到(dao)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)。盡管(guan)先(xian)前的(de)(de)初步研(yan)(yan)(yan)究(jiu)表明(ming)補(bu)充(chong)(chong)抗(kang)氧化劑(ji)(ji)可能促進健康，但后來對(dui)一部分(fen)抗(kang)氧化劑(ji)(ji)進行大(da)量臨床試驗得(de)到(dao)的(de)(de)結果并沒有(you)(you)顯示出補(bu)充(chong)(chong)抗(kang)氧化劑(ji)(ji)（維(wei)生素(su)C）的(de)(de)好處，甚(shen)至發現(xian)大(da)劑(ji)(ji)量補(bu)充(chong)(chong)某(mou)些公認的(de)(de)抗(kang)氧化劑(ji)(ji)（硒(xi)、維(wei)生素(su)E）會使(shi)罹患(huan)某(mou)些疾(ji)病的(de)(de)相對(dui)風(feng)險(xian)上升(sheng)一到(dao)五個百分(fen)點(dian)。瑞典哥德堡大(da)學薩爾(er)葛蘭斯卡(ka)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)院(yuan)(Sahlgrenska Academy)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)指出，抗(kang)氧化劑(ji)(ji)會加(jia)速(su)肺癌及(ji)其(qi)(qi)他癌細(xi)胞的(de)(de)進展惡(e)化。 另外也有(you)(you)一個持(chi)續數年(nian)的(de)(de)跟蹤研(yan)(yan)(yan)究(jiu)證實大(da)劑(ji)(ji)量的(de)(de)抗(kang)氧化劑(ji)(ji)在(zai)(zai)可以使(shi)罹患(huan)心血管(guan)疾(ji)病的(de)(de)風(feng)險(xian)降低65%，但具(ju)體機理不明(ming)。抗(kang)氧化劑(ji)(ji)在(zai)(zai)其(qi)(qi)他諸多領域也有(you)(you)用途，比如食品(pin)和化妝品(pin)防腐劑(ji)(ji)以及(ji)延緩(huan)橡膠(jiao)的(de)(de)老(lao)化降解(jie)。

生物體應對氧化的方法

對于生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)體的(de)(de)(de)代謝有一(yi)種(zhong)(zhong)自相矛盾的(de)(de)(de)情況(kuang)，雖(sui)然大部(bu)分地(di)球上的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)需要(yao)氧(yang)(yang)(yang)氣(qi)(qi)來(lai)維持生(sheng)(sheng)存，但(dan)同時氧(yang)(yang)(yang)氣(qi)(qi)又(you)是(shi)一(yi)種(zhong)(zhong)高反(fan)應(ying)活(huo)性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)分子，可以通(tong)過產生(sheng)(sheng)活(huo)性(xing)(xing)(xing)氧(yang)(yang)(yang)物(wu)(wu)(wu)質破壞(huai)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)體。所以生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)體中建立了一(yi)套由抗氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)代謝產物(wu)(wu)(wu)和酶構成(cheng)的(de)(de)(de)復雜網絡系統，通(tong)過有抗氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)作用的(de)(de)(de)代謝中間體和產物(wu)(wu)(wu)與酶之間的(de)(de)(de)協同配合使得(de)重要(yao)的(de)(de)(de)細胞(bao)成(cheng)分比如DNA、蛋(dan)白質和脂類(lei)免受氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)損傷(shang)。抗氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)系統大體上通(tong)過兩(liang)種(zhong)(zhong)方式實現抗氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)作用，一(yi)種(zhong)(zhong)是(shi)通(tong)過阻止活(huo)性(xing)(xing)(xing)氧(yang)(yang)(yang)物(wu)(wu)(wu)質的(de)(de)(de)產生(sheng)(sheng)來(lai)實現的(de)(de)(de)，另一(yi)種(zhong)(zhong)是(shi)在(zai)這(zhe)些活(huo)性(xing)(xing)(xing)物(wu)(wu)(wu)質對細胞(bao)的(de)(de)(de)重要(yao)成(cheng)分造成(cheng)損傷(shang)之前(qian)清除它們來(lai)達(da)到抗氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)作用的(de)(de)(de)。然而這(zhe)些活(huo)性(xing)(xing)(xing)氧(yang)(yang)(yang)物(wu)(wu)(wu)質也有重要(yao)的(de)(de)(de)細胞(bao)功(gong)能，比如在(zai)生(sheng)(sheng)化(hua)(hua)反(fan)應(ying)中充當氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)還(huan)原信號(hao)分子。因此生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)體中抗氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)系統的(de)(de)(de)作用不(bu)是(shi)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)性(xing)(xing)(xing)物(wu)(wu)(wu)質徹底地(di)全(quan)部(bu)清除，而是(shi)將這(zhe)些物(wu)(wu)(wu)質保持在(zai)適當的(de)(de)(de)水平。

在細胞(bao)內產(chan)生(sheng)的(de)活(huo)性(xing)氧(yang)(yang)物(wu)種(zhong)包括過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)氫（H2O2）、次(ci)氯酸(suan)（HClO）、自由(you)基(ji)(ji)(ji)例如(ru)羥基(ji)(ji)(ji)自由(you)基(ji)(ji)(ji)（·OH）和超氧(yang)(yang)根(gen)（O2?）。羥基(ji)(ji)(ji)自由(you)基(ji)(ji)(ji)特別不穩定，能無特異性(xing)地迅速與大多數(shu)生(sheng)物(wu)分子(zi)反(fan)應。這類物(wu)種(zhong)主(zhu)要是由(you)金(jin)屬催化(hua)過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)氫還(huan)原（比如(ru)芬頓(dun)反(fan)應）產(chan)生(sheng)的(de)。這些氧(yang)(yang)化(hua)劑通過(guo)引(yin)發鏈反(fan)應比如(ru)脂(zhi)質的(de)過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)反(fan)應、或氧(yang)(yang)化(hua)DNA和蛋白質破(po)壞細胞(bao)。受到損害的(de)DNA如(ru)果(guo)沒(mei)有得到修復會引(yin)起突變、誘(you)發癌癥。對蛋白質造成的(de)損傷會使(shi)酶(mei)的(de)活(huo)性(xing)受到抑(yi)制，蛋白質發生(sheng)變性(xing)或降(jiang)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(guo)與被過(guo)度(du)還(huan)原的(de)光合反應中心反應避(bi)免(mian)活(huo)性氧物種的(de)產(chan)生。

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