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，進而啟動鏈反(fan)應(ying)(ying)(ying)。當鏈反(fan)應(ying)(ying)(ying)發(fa)生在細胞中(zhong)，細胞受到破壞(huai)或凋亡。抗氧(yang)化(hua)劑則能去(qu)除自由基，終止連鎖反(fan)應(ying)(ying)(ying)并且抑制其它氧(yang)化(hua)反(fan)應(ying)(ying)(ying)，同(tong)時其本身被氧(yang)化(hua)。抗氧(yang)化(hua)劑通常是還原(yuan)劑，例如硫醇、抗壞(huai)血酸、多(duo)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化酶的抑制劑(ji)，則會引發(fa)氧化應激，導致細胞的損(sun)傷和死(si)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,特別是在對中(zhong)風和神經退化性疾(ji)病的治(zhi)療中(zhong)有深入(ru)研究。此外氧化應激(ji)也是一些疾(ji)病的誘(you)因和結果。

抗氧化劑被(bei)廣泛應用在營養補(bu)充劑(ji)中(zhong)。對于一些疾(ji)(ji)病(bing)比(bi)如癌癥、冠(guan)心病(bing)甚(shen)至(zhi)高原反應的(de)(de)預(yu)防作用已經(jing)得(de)到研究(jiu)。盡管(guan)先前的(de)(de)初步研究(jiu)表明補(bu)充抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)劑(ji)可能促進健康，但后來對一部分抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)劑(ji)進行大量(liang)臨床試驗得(de)到的(de)(de)結果并沒有(you)(you)顯示(shi)出補(bu)充抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)劑(ji)（維生素C）的(de)(de)好處，甚(shen)至(zhi)發現大劑(ji)量(liang)補(bu)充某些公認的(de)(de)抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)劑(ji)（硒、維生素E）會使罹患某些疾(ji)(ji)病(bing)的(de)(de)相(xiang)對風險上升一到五(wu)個(ge)百分點。瑞典哥德堡大學薩(sa)爾(er)葛蘭(lan)斯卡研究(jiu)院(yuan)(Sahlgrenska Academy)研究(jiu)指出，抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)劑(ji)會加(jia)速(su)肺癌及其(qi)他(ta)癌細(xi)胞的(de)(de)進展(zhan)惡化(hua)(hua)。 另外也(ye)有(you)(you)一個(ge)持續數年的(de)(de)跟蹤研究(jiu)證實大劑(ji)量(liang)的(de)(de)抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)劑(ji)在可以使罹患心血管(guan)疾(ji)(ji)病(bing)的(de)(de)風險降(jiang)低65%，但具體機理(li)不明。抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)劑(ji)在其(qi)他(ta)諸(zhu)多領域也(ye)有(you)(you)用途，比(bi)如食品(pin)和化(hua)(hua)妝品(pin)防腐劑(ji)以及延緩橡(xiang)膠的(de)(de)老(lao)化(hua)(hua)降(jiang)解。

生物體應對氧化的方法

對于生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)體(ti)的(de)(de)(de)(de)代(dai)謝(xie)有一種(zhong)(zhong)自相矛盾的(de)(de)(de)(de)情況(kuang)，雖然(ran)大部(bu)分(fen)(fen)地(di)球上的(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)需(xu)要氧氣來維持(chi)生(sheng)(sheng)(sheng)存，但同(tong)時氧氣又是一種(zhong)(zhong)高反應活性(xing)的(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)子，可(ke)以通(tong)過產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)活性(xing)氧物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)破壞生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)體(ti)。所以生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)體(ti)中(zhong)建立了一套由抗(kang)(kang)氧化的(de)(de)(de)(de)代(dai)謝(xie)產(chan)物(wu)(wu)和酶構成(cheng)的(de)(de)(de)(de)復雜網絡(luo)系(xi)統(tong)，通(tong)過有抗(kang)(kang)氧化作用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)代(dai)謝(xie)中(zhong)間(jian)體(ti)和產(chan)物(wu)(wu)與酶之間(jian)的(de)(de)(de)(de)協同(tong)配(pei)合使得重要的(de)(de)(de)(de)細(xi)胞(bao)(bao)成(cheng)分(fen)(fen)比如DNA、蛋白質(zhi)(zhi)(zhi)和脂(zhi)類免受氧化損(sun)傷。抗(kang)(kang)氧化系(xi)統(tong)大體(ti)上通(tong)過兩種(zhong)(zhong)方式實現抗(kang)(kang)氧化作用(yong)(yong)，一種(zhong)(zhong)是通(tong)過阻止活性(xing)氧物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)來實現的(de)(de)(de)(de)，另一種(zhong)(zhong)是在(zai)這(zhe)些(xie)(xie)活性(xing)物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)對細(xi)胞(bao)(bao)的(de)(de)(de)(de)重要成(cheng)分(fen)(fen)造成(cheng)損(sun)傷之前清除(chu)它們(men)來達到抗(kang)(kang)氧化作用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)。然(ran)而這(zhe)些(xie)(xie)活性(xing)氧物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)也(ye)有重要的(de)(de)(de)(de)細(xi)胞(bao)(bao)功(gong)能，比如在(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)化反應中(zhong)充當(dang)氧化還原信號分(fen)(fen)子。因此生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)體(ti)中(zhong)抗(kang)(kang)氧化系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)作用(yong)(yong)不(bu)是氧化性(xing)物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)徹底地(di)全部(bu)清除(chu)，而是將這(zhe)些(xie)(xie)物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)保持(chi)在(zai)適當(dang)的(de)(de)(de)(de)水平。

在(zai)細胞(bao)內產生的(de)(de)活性氧(yang)(yang)物(wu)種(zhong)包(bao)括過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)氫（H2O2）、次氯酸（HClO）、自由(you)基(ji)例如羥(qian)(qian)基(ji)自由(you)基(ji)（·OH）和(he)超氧(yang)(yang)根（O2?）。羥(qian)(qian)基(ji)自由(you)基(ji)特別不穩定，能(neng)無特異(yi)性地迅速與(yu)大多(duo)數生物(wu)分子(zi)反(fan)(fan)應(ying)。這類物(wu)種(zhong)主要是由(you)金屬催化(hua)(hua)(hua)過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)氫還原（比(bi)如芬(fen)頓(dun)反(fan)(fan)應(ying)）產生的(de)(de)。這些氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)劑通過(guo)引(yin)發鏈反(fan)(fan)應(ying)比(bi)如脂質的(de)(de)過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)反(fan)(fan)應(ying)、或氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)DNA和(he)蛋白質破壞(huai)細胞(bao)。受(shou)到(dao)損(sun)害的(de)(de)DNA如果沒有得到(dao)修復會引(yin)起(qi)突(tu)變、誘(you)發癌癥。對蛋白質造成(cheng)的(de)(de)損(sun)傷會使(shi)酶的(de)(de)活性受(shou)到(dao)抑制，蛋白質發生變性或降解。

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過度(du)還原的(de)光合(he)反應(ying)中心反應(ying)避免活性氧物(wu)種的(de)產生。

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