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)啟動鏈反(fan)應(ying)。當鏈反(fan)應(ying)發生在細胞中，細胞受到(dao)破壞(huai)或凋亡。抗氧化(hua)(hua)劑(ji)則(ze)能去除(chu)自由基，終止連鎖反(fan)應(ying)并且抑制其(qi)(qi)它氧化(hua)(hua)反(fan)應(ying)，同時(shi)其(qi)(qi)本身被氧化(hua)(hua)。抗氧化(hua)(hua)劑(ji)通常是還(huan)原劑(ji)，例如硫醇、抗壞(huai)血酸、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化酶(mei)的(de)抑(yi)制劑，則會引發氧化應激，導(dao)致細胞(bao)的(de)損傷(shang)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(de)(de)使用(yong),特別是(shi)在對(dui)中風和神經退化性疾(ji)病(bing)的(de)(de)治療中有深入研究。此外氧化應激(ji)也是(shi)一些疾(ji)病(bing)的(de)(de)誘因和結果(guo)。

抗氧化劑被廣泛(fan)應用在(zai)營(ying)養補充(chong)(chong)劑(ji)中。對(dui)于(yu)一些疾(ji)病比(bi)(bi)如癌癥、冠(guan)心病甚至高原反應的預防作用已經得(de)到研究。盡(jin)管(guan)先前(qian)的初步研究表明(ming)補充(chong)(chong)抗(kang)氧化(hua)(hua)(hua)劑(ji)可能(neng)促進(jin)健康，但(dan)后來對(dui)一部分抗(kang)氧化(hua)(hua)(hua)劑(ji)進(jin)行大量臨床試驗得(de)到的結果(guo)并沒有顯示(shi)出(chu)補充(chong)(chong)抗(kang)氧化(hua)(hua)(hua)劑(ji)（維生素(su)C）的好處(chu)，甚至發現大劑(ji)量補充(chong)(chong)某些公認的抗(kang)氧化(hua)(hua)(hua)劑(ji)（硒、維生素(su)E）會(hui)使(shi)罹(li)患(huan)某些疾(ji)病的相對(dui)風險上(shang)升一到五個(ge)百分點(dian)。瑞典(dian)哥德堡大學薩(sa)爾葛蘭(lan)斯卡研究院(yuan)(Sahlgrenska Academy)研究指出(chu)，抗(kang)氧化(hua)(hua)(hua)劑(ji)會(hui)加(jia)速肺癌及其(qi)他癌細胞的進(jin)展(zhan)惡化(hua)(hua)(hua)。 另外也有一個(ge)持續數(shu)年的跟蹤研究證實大劑(ji)量的抗(kang)氧化(hua)(hua)(hua)劑(ji)在(zai)可以(yi)使(shi)罹(li)患(huan)心血管(guan)疾(ji)病的風險降低65%，但(dan)具(ju)體機理不明(ming)。抗(kang)氧化(hua)(hua)(hua)劑(ji)在(zai)其(qi)他諸多領域也有用途，比(bi)(bi)如食(shi)品和化(hua)(hua)(hua)妝品防腐劑(ji)以(yi)及延(yan)緩(huan)橡膠的老化(hua)(hua)(hua)降解。

生物體應對氧化的方法

對于生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)代謝(xie)有(you)一(yi)種自相(xiang)矛盾(dun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況，雖然(ran)大(da)部分(fen)地球上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)需要(yao)氧(yang)(yang)氣(qi)來維(wei)持生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)存，但同時氧(yang)(yang)氣(qi)又是(shi)一(yi)種高(gao)反應(ying)活(huo)(huo)性的(de)(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)子(zi)，可以(yi)通(tong)(tong)過產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)活(huo)(huo)性氧(yang)(yang)物(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)破壞生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)體。所以(yi)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)體中(zhong)建(jian)立(li)了(le)一(yi)套由抗(kang)(kang)(kang)(kang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)代謝(xie)產(chan)(chan)物(wu)(wu)(wu)和(he)酶構成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)復(fu)雜網絡(luo)系統，通(tong)(tong)過有(you)抗(kang)(kang)(kang)(kang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)作(zuo)(zuo)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)代謝(xie)中(zhong)間體和(he)產(chan)(chan)物(wu)(wu)(wu)與酶之間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)協同配合使得重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)細(xi)(xi)胞(bao)成分(fen)比如DNA、蛋白質(zhi)(zhi)(zhi)和(he)脂類(lei)免(mian)受氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)損(sun)傷。抗(kang)(kang)(kang)(kang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)系統大(da)體上(shang)通(tong)(tong)過兩種方(fang)式實現抗(kang)(kang)(kang)(kang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)作(zuo)(zuo)用(yong)，一(yi)種是(shi)通(tong)(tong)過阻止(zhi)活(huo)(huo)性氧(yang)(yang)物(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)來實現的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，另一(yi)種是(shi)在這些(xie)活(huo)(huo)性物(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)對細(xi)(xi)胞(bao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)重(zhong)要(yao)成分(fen)造成損(sun)傷之前清除它們來達到抗(kang)(kang)(kang)(kang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)作(zuo)(zuo)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。然(ran)而這些(xie)活(huo)(huo)性氧(yang)(yang)物(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)也(ye)有(you)重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)細(xi)(xi)胞(bao)功能，比如在生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)化(hua)(hua)(hua)反應(ying)中(zhong)充(chong)當(dang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)還原信號分(fen)子(zi)。因此生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)體中(zhong)抗(kang)(kang)(kang)(kang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)系統的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)不是(shi)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)性物(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)徹底地全部清除，而是(shi)將這些(xie)物(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)保持在適當(dang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)平。

在細胞(bao)內產(chan)生的活性氧(yang)物種(zhong)包括過(guo)氧(yang)化(hua)氫(qing)（H2O2）、次氯酸（HClO）、自(zi)由基例(li)如(ru)羥基自(zi)由基（·OH）和超氧(yang)根（O2?）。羥基自(zi)由基特(te)別不穩定(ding)，能無特(te)異性地迅速與大多(duo)數(shu)生物分子反應(ying)。這(zhe)類(lei)物種(zhong)主要是由金屬催化(hua)過(guo)氧(yang)化(hua)氫(qing)還原（比如(ru)芬頓反應(ying)）產(chan)生的。這(zhe)些氧(yang)化(hua)劑通過(guo)引(yin)發鏈反應(ying)比如(ru)脂質(zhi)的過(guo)氧(yang)化(hua)反應(ying)、或(huo)氧(yang)化(hua)DNA和蛋(dan)白(bai)(bai)質(zhi)破壞細胞(bao)。受到(dao)(dao)損害(hai)的DNA如(ru)果沒(mei)有(you)得到(dao)(dao)修復會引(yin)起突變、誘發癌(ai)癥(zheng)。對蛋(dan)白(bai)(bai)質(zhi)造成的損傷會使酶(mei)的活性受到(dao)(dao)抑制，蛋(dan)白(bai)(bai)質(zhi)發生變性或(huo)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(du)還原(yuan)的(de)光(guang)合反應(ying)中心反應(ying)避免(mian)活(huo)性氧(yang)物種的(de)產(chan)生。

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