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(fan)應。當(dang)鏈反(fan)應發生(sheng)在(zai)細胞中，細胞受到破壞或凋亡。抗氧(yang)(yang)化(hua)劑(ji)(ji)則能去除自由基，終止連鎖反(fan)應并(bing)且抑制其它(ta)氧(yang)(yang)化(hua)反(fan)應，同時其本身被(bei)氧(yang)(yang)化(hua)。抗氧(yang)(yang)化(hua)劑(ji)(ji)通常是(shi)還原(yuan)劑(ji)(ji)，例(li)如硫醇、抗壞血(xue)酸、多酚(fen)類(lei)。

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)氧化酶的抑制劑，則會(hui)引發氧化應激，導(dao)致細胞的損傷和死亡。

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(shi)用,特別是在對中風和神經退化(hua)性疾病(bing)的治療中有深(shen)入研究。此外氧化(hua)應激也是一(yi)些疾病(bing)的誘因和結(jie)果。

抗氧化劑被廣泛應用(yong)在營(ying)養補充(chong)劑(ji)(ji)中。對(dui)(dui)于一些疾(ji)病比如癌(ai)(ai)癥、冠(guan)心病甚至高(gao)原(yuan)反應的預防作用(yong)已經(jing)得到(dao)(dao)研究(jiu)。盡管(guan)(guan)先(xian)前的初(chu)步研究(jiu)表明補充(chong)抗(kang)(kang)(kang)氧(yang)化劑(ji)(ji)可能(neng)促進健康(kang)，但后來對(dui)(dui)一部分(fen)抗(kang)(kang)(kang)氧(yang)化劑(ji)(ji)進行大(da)量臨(lin)床試驗得到(dao)(dao)的結果并沒有顯(xian)示出(chu)補充(chong)抗(kang)(kang)(kang)氧(yang)化劑(ji)(ji)（維(wei)生(sheng)素(su)C）的好處(chu)，甚至發(fa)現大(da)劑(ji)(ji)量補充(chong)某些公認的抗(kang)(kang)(kang)氧(yang)化劑(ji)(ji)（硒、維(wei)生(sheng)素(su)E）會(hui)使罹患某些疾(ji)病的相(xiang)對(dui)(dui)風險上升一到(dao)(dao)五個(ge)百分(fen)點。瑞典哥德堡大(da)學(xue)薩爾葛蘭斯(si)卡(ka)研究(jiu)院(Sahlgrenska Academy)研究(jiu)指出(chu)，抗(kang)(kang)(kang)氧(yang)化劑(ji)(ji)會(hui)加速(su)肺癌(ai)(ai)及其他癌(ai)(ai)細胞的進展(zhan)惡化。 另外也有一個(ge)持續(xu)數年的跟(gen)蹤研究(jiu)證實大(da)劑(ji)(ji)量的抗(kang)(kang)(kang)氧(yang)化劑(ji)(ji)在可以(yi)使罹患心血管(guan)(guan)疾(ji)病的風險降(jiang)低65%，但具體機理不(bu)明。抗(kang)(kang)(kang)氧(yang)化劑(ji)(ji)在其他諸多領域也有用(yong)途，比如食品和化妝品防腐劑(ji)(ji)以(yi)及延緩(huan)橡膠的老化降(jiang)解。

生物體應對氧化的方法

對于生物(wu)(wu)體(ti)的(de)(de)(de)代謝(xie)有一種(zhong)(zhong)(zhong)自(zi)相矛(mao)盾的(de)(de)(de)情況，雖然(ran)大部(bu)分地球上的(de)(de)(de)生物(wu)(wu)需(xu)要(yao)(yao)氧(yang)(yang)(yang)(yang)氣(qi)來維持(chi)生存，但(dan)同時氧(yang)(yang)(yang)(yang)氣(qi)又是一種(zhong)(zhong)(zhong)高反應活性的(de)(de)(de)分子(zi)，可以通過產(chan)生活性氧(yang)(yang)(yang)(yang)物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)破(po)壞生物(wu)(wu)體(ti)。所(suo)以生物(wu)(wu)體(ti)中建立了一套由(you)抗氧(yang)(yang)(yang)(yang)化的(de)(de)(de)代謝(xie)產(chan)物(wu)(wu)和酶構成(cheng)的(de)(de)(de)復雜網絡系(xi)統(tong)(tong)，通過有抗氧(yang)(yang)(yang)(yang)化作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)代謝(xie)中間體(ti)和產(chan)物(wu)(wu)與(yu)酶之間的(de)(de)(de)協同配合使得重(zhong)要(yao)(yao)的(de)(de)(de)細胞成(cheng)分比如DNA、蛋(dan)白(bai)質(zhi)(zhi)和脂類(lei)免受氧(yang)(yang)(yang)(yang)化損傷。抗氧(yang)(yang)(yang)(yang)化系(xi)統(tong)(tong)大體(ti)上通過兩種(zhong)(zhong)(zhong)方式實現(xian)(xian)抗氧(yang)(yang)(yang)(yang)化作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)，一種(zhong)(zhong)(zhong)是通過阻止活性氧(yang)(yang)(yang)(yang)物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)產(chan)生來實現(xian)(xian)的(de)(de)(de)，另一種(zhong)(zhong)(zhong)是在(zai)這些活性物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)對細胞的(de)(de)(de)重(zhong)要(yao)(yao)成(cheng)分造成(cheng)損傷之前清除(chu)它們來達(da)到抗氧(yang)(yang)(yang)(yang)化作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)。然(ran)而這些活性氧(yang)(yang)(yang)(yang)物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)也有重(zhong)要(yao)(yao)的(de)(de)(de)細胞功(gong)能，比如在(zai)生化反應中充當氧(yang)(yang)(yang)(yang)化還原(yuan)信號分子(zi)。因(yin)此生物(wu)(wu)體(ti)中抗氧(yang)(yang)(yang)(yang)化系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)不是氧(yang)(yang)(yang)(yang)化性物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)徹底地全(quan)部(bu)清除(chu)，而是將這些物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)保(bao)持(chi)在(zai)適當的(de)(de)(de)水平。

在細胞內(nei)產(chan)生的活(huo)性(xing)氧(yang)物種包括(kuo)過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)氫（H2O2）、次氯酸（HClO）、自由基(ji)(ji)例(li)如(ru)羥基(ji)(ji)自由基(ji)(ji)（·OH）和超氧(yang)根（O2?）。羥基(ji)(ji)自由基(ji)(ji)特(te)別不穩定，能無(wu)特(te)異性(xing)地迅速(su)與大多數生物分子反(fan)應。這類物種主(zhu)要(yao)是由金屬催化(hua)過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)氫還原（比(bi)如(ru)芬頓反(fan)應）產(chan)生的。這些氧(yang)化(hua)劑通過(guo)(guo)引(yin)發鏈反(fan)應比(bi)如(ru)脂質的過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)反(fan)應、或(huo)氧(yang)化(hua)DNA和蛋白質破壞(huai)細胞。受(shou)到損害的DNA如(ru)果沒有(you)得到修復會(hui)引(yin)起(qi)突(tu)變、誘(you)發癌癥。對蛋白質造(zao)成的損傷會(hui)使酶的活(huo)性(xing)受(shou)到抑制(zhi)，蛋白質發生變性(xing)或(huo)降解(jie)。

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(huan)原的光合(he)反應中心反應避(bi)免活(huo)性氧物種的產生。

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