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(qi)動鏈反應(ying)(ying)。當鏈反應(ying)(ying)發生在細胞中，細胞受到破(po)壞或凋亡。抗(kang)氧(yang)化劑則能去(qu)除自由基，終止連鎖反應(ying)(ying)并且抑制(zhi)其(qi)它氧(yang)化反應(ying)(ying)，同時其(qi)本(ben)身被(bei)氧(yang)化。抗(kang)氧(yang)化劑通(tong)常是還原(yuan)劑，例如(ru)硫醇、抗(kang)壞血(xue)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(de)抑制劑，則會引發(fa)氧化應激，導(dao)致細胞的(de)損(sun)傷和(he)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(de)使用,特別是在對中風和神經(jing)退化性疾病的(de)治(zhi)療中有深入研究。此(ci)外(wai)氧(yang)化應激也是一些疾病的(de)誘因(yin)和結果。

抗氧化劑被廣泛應用在(zai)營養補充(chong)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)中。對(dui)于一(yi)些(xie)疾(ji)(ji)病(bing)比如(ru)癌(ai)癥、冠(guan)心病(bing)甚至高原反(fan)應的(de)(de)(de)預防(fang)作用已經得到(dao)(dao)(dao)研究(jiu)。盡管(guan)先前的(de)(de)(de)初步研究(jiu)表明補充(chong)抗(kang)(kang)(kang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)可能促進健康(kang)，但(dan)后來(lai)對(dui)一(yi)部分(fen)抗(kang)(kang)(kang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)進行(xing)大(da)(da)量臨床試驗得到(dao)(dao)(dao)的(de)(de)(de)結(jie)果并沒有(you)顯(xian)示出補充(chong)抗(kang)(kang)(kang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)（維生素C）的(de)(de)(de)好處，甚至發(fa)現大(da)(da)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)量補充(chong)某些(xie)公認的(de)(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)（硒、維生素E）會(hui)使罹(li)患某些(xie)疾(ji)(ji)病(bing)的(de)(de)(de)相對(dui)風(feng)(feng)險(xian)上(shang)升一(yi)到(dao)(dao)(dao)五個百分(fen)點。瑞典哥德堡大(da)(da)學薩爾葛蘭斯卡研究(jiu)院(Sahlgrenska Academy)研究(jiu)指出，抗(kang)(kang)(kang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)會(hui)加速肺癌(ai)及(ji)其他(ta)癌(ai)細胞的(de)(de)(de)進展惡化(hua)(hua)(hua)。 另外也有(you)一(yi)個持(chi)續數(shu)年(nian)的(de)(de)(de)跟蹤(zong)研究(jiu)證實大(da)(da)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)量的(de)(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)在(zai)可以(yi)使罹(li)患心血(xue)管(guan)疾(ji)(ji)病(bing)的(de)(de)(de)風(feng)(feng)險(xian)降低65%，但(dan)具體機理不明。抗(kang)(kang)(kang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)在(zai)其他(ta)諸多領(ling)域也有(you)用途，比如(ru)食品(pin)和化(hua)(hua)(hua)妝品(pin)防(fang)腐(fu)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)以(yi)及(ji)延緩橡膠的(de)(de)(de)老化(hua)(hua)(hua)降解。

生物體應對氧化的方法

對于生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)體(ti)的(de)(de)代(dai)謝有一(yi)種(zhong)自相(xiang)矛盾的(de)(de)情況，雖然大(da)(da)部分(fen)地球上(shang)的(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)需(xu)要氧(yang)(yang)氣(qi)來維持生(sheng)(sheng)(sheng)存，但(dan)同時氧(yang)(yang)氣(qi)又是一(yi)種(zhong)高反(fan)應(ying)活性(xing)(xing)的(de)(de)分(fen)子，可(ke)以通(tong)過產生(sheng)(sheng)(sheng)活性(xing)(xing)氧(yang)(yang)物(wu)(wu)(wu)質(zhi)破壞(huai)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)體(ti)。所以生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)體(ti)中(zhong)建立(li)了一(yi)套(tao)由(you)抗(kang)(kang)(kang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)的(de)(de)代(dai)謝產物(wu)(wu)(wu)和酶構(gou)成(cheng)的(de)(de)復雜網絡系統(tong)(tong)，通(tong)過有抗(kang)(kang)(kang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)作(zuo)用(yong)的(de)(de)代(dai)謝中(zhong)間(jian)體(ti)和產物(wu)(wu)(wu)與酶之(zhi)間(jian)的(de)(de)協同配合使得重(zhong)要的(de)(de)細(xi)胞成(cheng)分(fen)比如DNA、蛋白質(zhi)和脂(zhi)類免(mian)受氧(yang)(yang)化(hua)(hua)損傷。抗(kang)(kang)(kang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)系統(tong)(tong)大(da)(da)體(ti)上(shang)通(tong)過兩種(zhong)方(fang)式實現(xian)抗(kang)(kang)(kang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)作(zuo)用(yong)，一(yi)種(zhong)是通(tong)過阻止活性(xing)(xing)氧(yang)(yang)物(wu)(wu)(wu)質(zhi)的(de)(de)產生(sheng)(sheng)(sheng)來實現(xian)的(de)(de)，另一(yi)種(zhong)是在這些(xie)(xie)活性(xing)(xing)物(wu)(wu)(wu)質(zhi)對細(xi)胞的(de)(de)重(zhong)要成(cheng)分(fen)造成(cheng)損傷之(zhi)前清(qing)除它們來達到抗(kang)(kang)(kang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)作(zuo)用(yong)的(de)(de)。然而(er)這些(xie)(xie)活性(xing)(xing)氧(yang)(yang)物(wu)(wu)(wu)質(zhi)也有重(zhong)要的(de)(de)細(xi)胞功能，比如在生(sheng)(sheng)(sheng)化(hua)(hua)反(fan)應(ying)中(zhong)充(chong)當氧(yang)(yang)化(hua)(hua)還(huan)原信(xin)號分(fen)子。因(yin)此生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)體(ti)中(zhong)抗(kang)(kang)(kang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)系統(tong)(tong)的(de)(de)作(zuo)用(yong)不是氧(yang)(yang)化(hua)(hua)性(xing)(xing)物(wu)(wu)(wu)質(zhi)徹底地全部清(qing)除，而(er)是將這些(xie)(xie)物(wu)(wu)(wu)質(zhi)保持在適(shi)當的(de)(de)水(shui)平。

在細(xi)胞內產(chan)生(sheng)的(de)活性氧(yang)物種包括(kuo)過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)氫（H2O2）、次(ci)氯酸（HClO）、自由(you)基例如(ru)(ru)羥(qian)基自由(you)基（·OH）和超氧(yang)根（O2?）。羥(qian)基自由(you)基特(te)別(bie)不穩(wen)定，能(neng)無特(te)異性地迅速與大多(duo)數生(sheng)物分(fen)子反(fan)(fan)應(ying)。這類物種主要是由(you)金屬催化(hua)過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)氫還原(yuan)（比如(ru)(ru)芬(fen)頓(dun)反(fan)(fan)應(ying)）產(chan)生(sheng)的(de)。這些(xie)氧(yang)化(hua)劑(ji)通過(guo)(guo)引發鏈反(fan)(fan)應(ying)比如(ru)(ru)脂質(zhi)的(de)過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)反(fan)(fan)應(ying)、或(huo)氧(yang)化(hua)DNA和蛋白質(zhi)破壞(huai)細(xi)胞。受到損害的(de)DNA如(ru)(ru)果沒有得(de)到修復會引起突變(bian)、誘發癌癥。對蛋白質(zhi)造成(cheng)的(de)損傷會使酶的(de)活性受到抑制，蛋白質(zhi)發生(sheng)變(bian)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(guo)與被過(guo)度還原的(de)光合反應(ying)中心反應(ying)避免活性氧物種(zhong)的(de)產(chan)生。

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