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(dong)鏈反(fan)(fan)應(ying)。當鏈反(fan)(fan)應(ying)發生(sheng)在(zai)細(xi)胞中，細(xi)胞受到(dao)破(po)壞(huai)(huai)或凋亡。抗氧化(hua)(hua)劑(ji)(ji)則能去(qu)除自由基(ji)，終止連鎖反(fan)(fan)應(ying)并且(qie)抑制(zhi)其(qi)它氧化(hua)(hua)反(fan)(fan)應(ying)，同時其(qi)本身被氧化(hua)(hua)。抗氧化(hua)(hua)劑(ji)(ji)通(tong)常是還原劑(ji)(ji)，例如硫醇、抗壞(huai)(huai)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氧(yang)(yang)化酶的抑制劑，則(ze)會(hui)引發(fa)氧(yang)(yang)化應激，導致細胞的損傷和(he)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(zai)對(dui)中風和神經退(tui)化(hua)性(xing)疾病(bing)的治療中有深入(ru)研究。此(ci)外氧(yang)化(hua)應(ying)激也是一些疾病(bing)的誘因和結果(guo)。

抗氧化劑被廣泛應(ying)(ying)用(yong)在營養(yang)補充(chong)劑(ji)(ji)中。對(dui)于一些(xie)疾(ji)(ji)病比(bi)如(ru)(ru)癌(ai)癥(zheng)、冠心(xin)病甚至高原反應(ying)(ying)的(de)(de)(de)預(yu)防(fang)(fang)作用(yong)已(yi)經得到(dao)研(yan)(yan)究。盡管(guan)先前的(de)(de)(de)初步研(yan)(yan)究表明補充(chong)抗(kang)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)可能促(cu)進(jin)健康，但后來對(dui)一部分抗(kang)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)進(jin)行大量(liang)(liang)臨床試驗得到(dao)的(de)(de)(de)結果并(bing)沒有顯示出(chu)補充(chong)抗(kang)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)（維生(sheng)素C）的(de)(de)(de)好處，甚至發現大劑(ji)(ji)量(liang)(liang)補充(chong)某些(xie)公認的(de)(de)(de)抗(kang)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)（硒、維生(sheng)素E）會(hui)使(shi)罹患(huan)某些(xie)疾(ji)(ji)病的(de)(de)(de)相對(dui)風險上升一到(dao)五個(ge)百分點。瑞典哥德堡大學(xue)薩爾葛蘭斯卡研(yan)(yan)究院(Sahlgrenska Academy)研(yan)(yan)究指出(chu)，抗(kang)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)會(hui)加速肺(fei)癌(ai)及(ji)其他癌(ai)細胞的(de)(de)(de)進(jin)展惡化(hua)(hua)(hua)。 另外也(ye)有一個(ge)持(chi)續(xu)數年的(de)(de)(de)跟蹤研(yan)(yan)究證實(shi)大劑(ji)(ji)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)抗(kang)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)在可以使(shi)罹患(huan)心(xin)血(xue)管(guan)疾(ji)(ji)病的(de)(de)(de)風險降低(di)65%，但具體機理不明。抗(kang)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)在其他諸多領域也(ye)有用(yong)途，比(bi)如(ru)(ru)食品和化(hua)(hua)(hua)妝品防(fang)(fang)腐(fu)劑(ji)(ji)以及(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(dui)(dui)于生(sheng)物(wu)體(ti)的代(dai)謝(xie)(xie)有(you)(you)一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)自相矛盾的情況(kuang)，雖(sui)然大部分(fen)地(di)球上的生(sheng)物(wu)需要氧氣來維持生(sheng)存，但同(tong)時氧氣又是一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)高反應活(huo)性(xing)的分(fen)子(zi)，可(ke)以通過產(chan)(chan)生(sheng)活(huo)性(xing)氧物(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)破壞(huai)生(sheng)物(wu)體(ti)。所以生(sheng)物(wu)體(ti)中(zhong)建立了一(yi)(yi)套(tao)由抗氧化(hua)(hua)的代(dai)謝(xie)(xie)產(chan)(chan)物(wu)和(he)酶構(gou)成(cheng)(cheng)的復雜(za)網絡(luo)系統(tong)，通過有(you)(you)抗氧化(hua)(hua)作(zuo)用(yong)(yong)的代(dai)謝(xie)(xie)中(zhong)間(jian)體(ti)和(he)產(chan)(chan)物(wu)與酶之間(jian)的協(xie)同(tong)配合使得重(zhong)要的細胞(bao)(bao)成(cheng)(cheng)分(fen)比(bi)如DNA、蛋白質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)和(he)脂(zhi)類(lei)免受氧化(hua)(hua)損傷。抗氧化(hua)(hua)系統(tong)大體(ti)上通過兩種(zhong)(zhong)方式實現(xian)抗氧化(hua)(hua)作(zuo)用(yong)(yong)，一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)是通過阻(zu)止活(huo)性(xing)氧物(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)的產(chan)(chan)生(sheng)來實現(xian)的，另一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)是在這(zhe)(zhe)些(xie)活(huo)性(xing)物(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)對(dui)(dui)細胞(bao)(bao)的重(zhong)要成(cheng)(cheng)分(fen)造成(cheng)(cheng)損傷之前(qian)清(qing)除它(ta)們來達到抗氧化(hua)(hua)作(zuo)用(yong)(yong)的。然而這(zhe)(zhe)些(xie)活(huo)性(xing)氧物(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)也有(you)(you)重(zhong)要的細胞(bao)(bao)功能(neng)，比(bi)如在生(sheng)化(hua)(hua)反應中(zhong)充(chong)當氧化(hua)(hua)還原信號分(fen)子(zi)。因此生(sheng)物(wu)體(ti)中(zhong)抗氧化(hua)(hua)系統(tong)的作(zuo)用(yong)(yong)不是氧化(hua)(hua)性(xing)物(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)徹底(di)地(di)全部清(qing)除，而是將(jiang)這(zhe)(zhe)些(xie)物(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)保持在適當的水平。

在細(xi)胞(bao)內產生的(de)活性(xing)(xing)氧(yang)物(wu)(wu)種(zhong)包括過氧(yang)化氫(qing)(qing)（H2O2）、次(ci)氯酸(suan)（HClO）、自由(you)基(ji)例(li)如(ru)羥(qian)基(ji)自由(you)基(ji)（·OH）和超氧(yang)根（O2?）。羥(qian)基(ji)自由(you)基(ji)特別(bie)不穩定，能(neng)無特異性(xing)(xing)地迅速與大多數生物(wu)(wu)分子(zi)反(fan)應(ying)。這類(lei)物(wu)(wu)種(zhong)主要是由(you)金屬催化過氧(yang)化氫(qing)(qing)還原(yuan)（比如(ru)芬頓反(fan)應(ying)）產生的(de)。這些氧(yang)化劑(ji)通過引發鏈反(fan)應(ying)比如(ru)脂(zhi)質的(de)過氧(yang)化反(fan)應(ying)、或氧(yang)化DNA和蛋白(bai)質破壞(huai)細(xi)胞(bao)。受到(dao)損害的(de)DNA如(ru)果沒有得到(dao)修復會引起(qi)突變、誘(you)發癌癥(zheng)。對蛋白(bai)質造成的(de)損傷會使酶的(de)活性(xing)(xing)受到(dao)抑制，蛋白(bai)質發生變性(xing)(xing)或降解。

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(tong)過(guo)與被(bei)過(guo)度還原的(de)光(guang)合反應(ying)中心(xin)反應(ying)避免活性氧物種的(de)產生。

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