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，進而啟動鏈反應。當鏈反應發(fa)生(sheng)在細胞中，細胞受到破壞或凋亡(wang)。抗(kang)氧(yang)化劑(ji)則(ze)能(neng)去(qu)除自由基，終止連(lian)鎖反應并(bing)且抑制其(qi)它氧(yang)化反應，同時其(qi)本身被氧(yang)化。抗(kang)氧(yang)化劑(ji)通常是(shi)還原(yuan)劑(ji)，例如硫醇(chun)、抗(kang)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(kang)氧化酶的(de)抑制(zhi)劑，則會引發氧化應(ying)激，導致細胞的(de)損傷和死亡。

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,特別是在對中(zhong)風(feng)和神(shen)經(jing)退(tui)化(hua)性疾病的治療中(zhong)有(you)深(shen)入研(yan)究。此外氧化(hua)應激(ji)也是一些疾病的誘(you)因和結果。

抗氧化劑被廣泛應用在(zai)營養補充(chong)劑(ji)中。對(dui)(dui)于一些疾病(bing)比(bi)如(ru)癌(ai)癥、冠(guan)心病(bing)甚至高原反(fan)應的(de)(de)預防作用已經得到(dao)研(yan)究。盡管(guan)先前(qian)的(de)(de)初步(bu)研(yan)究表(biao)明(ming)(ming)補充(chong)抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)劑(ji)可能促進(jin)健康，但后來(lai)對(dui)(dui)一部分(fen)抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)劑(ji)進(jin)行大(da)(da)量(liang)臨床試(shi)驗得到(dao)的(de)(de)結果并沒有顯(xian)示出(chu)(chu)補充(chong)抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)劑(ji)（維生素C）的(de)(de)好處，甚至發現大(da)(da)劑(ji)量(liang)補充(chong)某(mou)些公認的(de)(de)抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)劑(ji)（硒、維生素E）會(hui)使罹患某(mou)些疾病(bing)的(de)(de)相對(dui)(dui)風險上升(sheng)一到(dao)五個百(bai)分(fen)點。瑞(rui)典(dian)哥德堡大(da)(da)學薩爾(er)葛蘭斯卡研(yan)究院(Sahlgrenska Academy)研(yan)究指(zhi)出(chu)(chu)，抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)劑(ji)會(hui)加(jia)速肺(fei)癌(ai)及其(qi)他(ta)癌(ai)細(xi)胞的(de)(de)進(jin)展惡(e)化(hua)。 另(ling)外(wai)也(ye)有一個持續數年的(de)(de)跟(gen)蹤(zong)研(yan)究證實大(da)(da)劑(ji)量(liang)的(de)(de)抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)劑(ji)在(zai)可以(yi)使罹患心血管(guan)疾病(bing)的(de)(de)風險降低65%，但具體機理不(bu)明(ming)(ming)。抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)劑(ji)在(zai)其(qi)他(ta)諸多領域也(ye)有用途，比(bi)如(ru)食(shi)品(pin)和(he)化(hua)妝品(pin)防腐劑(ji)以(yi)及延(yan)緩橡(xiang)膠的(de)(de)老化(hua)降解。

生物體應對氧化的方法

對于生物(wu)體(ti)的(de)(de)(de)代謝(xie)(xie)有(you)一(yi)(yi)種自相矛盾(dun)的(de)(de)(de)情(qing)況，雖(sui)然(ran)大(da)部(bu)分地球(qiu)上(shang)的(de)(de)(de)生物(wu)需要氧(yang)(yang)(yang)氣(qi)來維持生存，但同時氧(yang)(yang)(yang)氣(qi)又是(shi)一(yi)(yi)種高反應活(huo)性的(de)(de)(de)分子(zi)，可以(yi)通(tong)過(guo)產(chan)生活(huo)性氧(yang)(yang)(yang)物(wu)質(zhi)破壞生物(wu)體(ti)。所以(yi)生物(wu)體(ti)中建(jian)立了一(yi)(yi)套由(you)抗(kang)(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)代謝(xie)(xie)產(chan)物(wu)和(he)酶(mei)構成(cheng)的(de)(de)(de)復雜(za)網絡(luo)系(xi)統(tong)，通(tong)過(guo)有(you)抗(kang)(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)作(zuo)用的(de)(de)(de)代謝(xie)(xie)中間(jian)體(ti)和(he)產(chan)物(wu)與酶(mei)之(zhi)(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)協同配(pei)合使得重要的(de)(de)(de)細胞(bao)(bao)成(cheng)分比如(ru)DNA、蛋白質(zhi)和(he)脂類免受氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)損(sun)傷。抗(kang)(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)系(xi)統(tong)大(da)體(ti)上(shang)通(tong)過(guo)兩種方式(shi)實(shi)現抗(kang)(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)作(zuo)用，一(yi)(yi)種是(shi)通(tong)過(guo)阻止(zhi)活(huo)性氧(yang)(yang)(yang)物(wu)質(zhi)的(de)(de)(de)產(chan)生來實(shi)現的(de)(de)(de)，另(ling)一(yi)(yi)種是(shi)在這些活(huo)性物(wu)質(zhi)對細胞(bao)(bao)的(de)(de)(de)重要成(cheng)分造成(cheng)損(sun)傷之(zhi)(zhi)前(qian)清(qing)除它們來達到抗(kang)(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)作(zuo)用的(de)(de)(de)。然(ran)而這些活(huo)性氧(yang)(yang)(yang)物(wu)質(zhi)也有(you)重要的(de)(de)(de)細胞(bao)(bao)功能，比如(ru)在生化(hua)(hua)反應中充當(dang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)還(huan)原信號(hao)分子(zi)。因此生物(wu)體(ti)中抗(kang)(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)作(zuo)用不是(shi)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)性物(wu)質(zhi)徹底地全部(bu)清(qing)除，而是(shi)將(jiang)這些物(wu)質(zhi)保持在適當(dang)的(de)(de)(de)水平。

在細(xi)胞內產生(sheng)(sheng)的(de)(de)活(huo)性氧(yang)(yang)物種(zhong)包(bao)括過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)氫（H2O2）、次氯酸(suan)（HClO）、自由(you)(you)基(ji)例(li)如(ru)(ru)羥(qian)基(ji)自由(you)(you)基(ji)（·OH）和(he)超(chao)氧(yang)(yang)根（O2?）。羥(qian)基(ji)自由(you)(you)基(ji)特別不穩(wen)定，能無特異性地迅速與大多數(shu)生(sheng)(sheng)物分子反(fan)應(ying)。這類物種(zhong)主要是由(you)(you)金屬催(cui)化(hua)(hua)(hua)過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)氫還原（比如(ru)(ru)芬頓反(fan)應(ying)）產生(sheng)(sheng)的(de)(de)。這些氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)劑通過引(yin)發鏈反(fan)應(ying)比如(ru)(ru)脂(zhi)質(zhi)(zhi)的(de)(de)過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)反(fan)應(ying)、或氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)DNA和(he)蛋(dan)白質(zhi)(zhi)破壞細(xi)胞。受到損害的(de)(de)DNA如(ru)(ru)果沒(mei)有(you)得(de)到修復會引(yin)起突變、誘發癌癥。對蛋(dan)白質(zhi)(zhi)造成的(de)(de)損傷會使酶的(de)(de)活(huo)性受到抑制(zhi)，蛋(dan)白質(zhi)(zhi)發生(sheng)(sheng)變性或降(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(huan)原的光(guang)合反應中心反應避免活性氧物(wu)種的產生。

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