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(lian)反(fan)(fan)應。當鏈(lian)反(fan)(fan)應發生在細(xi)(xi)胞(bao)中，細(xi)(xi)胞(bao)受到(dao)破壞(huai)或(huo)凋(diao)亡。抗(kang)氧化劑則能去除自由基，終止(zhi)連(lian)鎖反(fan)(fan)應并(bing)且抑制其它氧化反(fan)(fan)應，同時其本身被(bei)氧化。抗(kang)氧化劑通常是還(huan)原劑，例如硫醇、抗(kang)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(zhi)劑(ji)，則會引發(fa)氧化應激，導致細胞的損傷和死亡(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(shi)用,特別是(shi)在對中風和神經(jing)退化性疾病(bing)的治療中有深入(ru)研究。此外氧(yang)化應激也(ye)是(shi)一些疾病(bing)的誘因和結果(guo)。

抗氧化劑被廣泛應(ying)用(yong)在(zai)營養(yang)補充(chong)劑(ji)(ji)(ji)中。對于(yu)一(yi)些疾病(bing)(bing)比如癌(ai)癥(zheng)、冠心病(bing)(bing)甚至(zhi)高(gao)原反(fan)應(ying)的(de)(de)(de)(de)預(yu)防作用(yong)已經得到(dao)研(yan)(yan)究。盡管(guan)先前的(de)(de)(de)(de)初(chu)步研(yan)(yan)究表明(ming)補充(chong)抗(kang)(kang)氧(yang)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)可(ke)能促進(jin)(jin)健康，但后(hou)來(lai)對一(yi)部分(fen)抗(kang)(kang)氧(yang)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)進(jin)(jin)行大量臨床試驗得到(dao)的(de)(de)(de)(de)結(jie)果并沒有(you)顯(xian)示出補充(chong)抗(kang)(kang)氧(yang)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)（維生(sheng)素(su)C）的(de)(de)(de)(de)好處(chu)，甚至(zhi)發(fa)現大劑(ji)(ji)(ji)量補充(chong)某(mou)些公認的(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)氧(yang)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)（硒、維生(sheng)素(su)E）會使罹患某(mou)些疾病(bing)(bing)的(de)(de)(de)(de)相對風險上(shang)升(sheng)一(yi)到(dao)五個百分(fen)點(dian)。瑞(rui)典哥德堡大學薩爾葛蘭(lan)斯卡研(yan)(yan)究院(Sahlgrenska Academy)研(yan)(yan)究指出，抗(kang)(kang)氧(yang)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)會加速肺癌(ai)及其他癌(ai)細胞的(de)(de)(de)(de)進(jin)(jin)展惡化(hua)(hua)。 另(ling)外也(ye)有(you)一(yi)個持續(xu)數年的(de)(de)(de)(de)跟蹤研(yan)(yan)究證實大劑(ji)(ji)(ji)量的(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)氧(yang)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)在(zai)可(ke)以(yi)使罹患心血管(guan)疾病(bing)(bing)的(de)(de)(de)(de)風險降(jiang)低65%，但具體機理不明(ming)。抗(kang)(kang)氧(yang)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)在(zai)其他諸多領域也(ye)有(you)用(yong)途，比如食品和化(hua)(hua)妝品防腐劑(ji)(ji)(ji)以(yi)及延緩(huan)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)老化(hua)(hua)降(jiang)解(jie)。

生物體應對氧化的方法

對于生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)體(ti)(ti)的(de)代謝(xie)有一(yi)(yi)(yi)種(zhong)(zhong)自相矛盾的(de)情況，雖然(ran)大部(bu)分地(di)球上的(de)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)需要(yao)氧(yang)(yang)(yang)(yang)氣來維持生(sheng)(sheng)(sheng)存，但同(tong)時氧(yang)(yang)(yang)(yang)氣又(you)是(shi)一(yi)(yi)(yi)種(zhong)(zhong)高(gao)反應(ying)活(huo)性(xing)的(de)分子，可以(yi)通過(guo)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)活(huo)性(xing)氧(yang)(yang)(yang)(yang)物(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)破(po)壞生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)體(ti)(ti)。所(suo)以(yi)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)體(ti)(ti)中(zhong)建立了一(yi)(yi)(yi)套(tao)由抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)的(de)代謝(xie)產(chan)(chan)物(wu)(wu)(wu)(wu)和(he)(he)酶構(gou)成的(de)復雜(za)網絡系(xi)統，通過(guo)有抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)作用的(de)代謝(xie)中(zhong)間(jian)(jian)體(ti)(ti)和(he)(he)產(chan)(chan)物(wu)(wu)(wu)(wu)與(yu)酶之間(jian)(jian)的(de)協同(tong)配(pei)合使(shi)得重(zhong)要(yao)的(de)細(xi)胞成分比(bi)如DNA、蛋白質(zhi)和(he)(he)脂類免受氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)損傷。抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)系(xi)統大體(ti)(ti)上通過(guo)兩種(zhong)(zhong)方式實(shi)現抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)作用，一(yi)(yi)(yi)種(zhong)(zhong)是(shi)通過(guo)阻(zu)止活(huo)性(xing)氧(yang)(yang)(yang)(yang)物(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)的(de)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)來實(shi)現的(de)，另一(yi)(yi)(yi)種(zhong)(zhong)是(shi)在(zai)這(zhe)些活(huo)性(xing)物(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)對細(xi)胞的(de)重(zhong)要(yao)成分造成損傷之前(qian)清除它(ta)們來達到(dao)抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)作用的(de)。然(ran)而(er)(er)這(zhe)些活(huo)性(xing)氧(yang)(yang)(yang)(yang)物(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)也有重(zhong)要(yao)的(de)細(xi)胞功能(neng)，比(bi)如在(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)化(hua)反應(ying)中(zhong)充(chong)當(dang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)還原信號分子。因此生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)體(ti)(ti)中(zhong)抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)系(xi)統的(de)作用不是(shi)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)性(xing)物(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)徹底地(di)全(quan)部(bu)清除，而(er)(er)是(shi)將這(zhe)些物(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)保持在(zai)適當(dang)的(de)水平。

在細胞內產生(sheng)的(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)氧物(wu)種(zhong)包括(kuo)過(guo)氧化(hua)氫（H2O2）、次(ci)氯酸（HClO）、自由(you)(you)基例(li)如(ru)羥基自由(you)(you)基（·OH）和(he)超氧根（O2?）。羥基自由(you)(you)基特(te)(te)別不穩(wen)定，能無特(te)(te)異性(xing)(xing)地迅(xun)速與大多數生(sheng)物(wu)分(fen)子反應(ying)。這類物(wu)種(zhong)主要是由(you)(you)金屬(shu)催(cui)化(hua)過(guo)氧化(hua)氫還原（比如(ru)芬頓反應(ying)）產生(sheng)的(de)(de)。這些氧化(hua)劑通(tong)過(guo)引(yin)發鏈(lian)反應(ying)比如(ru)脂質的(de)(de)過(guo)氧化(hua)反應(ying)、或氧化(hua)DNA和(he)蛋(dan)白(bai)質破壞細胞。受到(dao)損(sun)害的(de)(de)DNA如(ru)果沒(mei)有得到(dao)修復會(hui)引(yin)起(qi)突變(bian)、誘(you)發癌癥。對(dui)蛋(dan)白(bai)質造成(cheng)的(de)(de)損(sun)傷(shang)會(hui)使酶的(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)受到(dao)抑制，蛋(dan)白(bai)質發生(sheng)變(bian)性(xing)(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與被過度還原的光合(he)反應中心反應避(bi)免活性氧物種的產生。

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