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(lian)反應(ying)(ying)。當鏈(lian)反應(ying)(ying)發生在細胞中，細胞受(shou)到破壞或(huo)凋亡(wang)。抗氧(yang)化劑(ji)則能去(qu)除自由基，終止(zhi)連(lian)鎖反應(ying)(ying)并(bing)且抑制(zhi)其它氧(yang)化反應(ying)(ying)，同時(shi)其本身被氧(yang)化。抗氧(yang)化劑(ji)通(tong)常是(shi)還原劑(ji)，例如(ru)硫醇、抗壞血酸、多酚類(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氧(yang)化(hua)酶的抑制劑(ji)，則會引發氧(yang)化(hua)應(ying)激，導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(de)使用,特別是在對(dui)中(zhong)風和神經(jing)退(tui)化性疾病的(de)治療中(zhong)有(you)深入研究(jiu)。此外(wai)氧化應(ying)激也(ye)是一(yi)些疾病的(de)誘因和結果。

抗氧化劑被廣泛(fan)應用(yong)在營養補(bu)充(chong)劑(ji)中。對(dui)于一(yi)些(xie)疾(ji)病比(bi)如癌(ai)癥、冠心病甚至(zhi)高原反應的(de)預防(fang)作用(yong)已(yi)經(jing)得(de)到研(yan)(yan)究。盡管(guan)先(xian)前的(de)初步研(yan)(yan)究表明補(bu)充(chong)抗氧化(hua)(hua)劑(ji)可能促(cu)進健(jian)康，但后來對(dui)一(yi)部分(fen)抗氧化(hua)(hua)劑(ji)進行(xing)大(da)量(liang)臨床試驗得(de)到的(de)結果并(bing)沒有(you)顯(xian)示出補(bu)充(chong)抗氧化(hua)(hua)劑(ji)（維生(sheng)素C）的(de)好(hao)處，甚至(zhi)發(fa)現大(da)劑(ji)量(liang)補(bu)充(chong)某些(xie)公(gong)認的(de)抗氧化(hua)(hua)劑(ji)（硒、維生(sheng)素E）會使罹患某些(xie)疾(ji)病的(de)相對(dui)風(feng)險上升一(yi)到五個百分(fen)點。瑞典哥(ge)德堡大(da)學薩爾葛蘭斯(si)卡研(yan)(yan)究院(Sahlgrenska Academy)研(yan)(yan)究指出，抗氧化(hua)(hua)劑(ji)會加速肺癌(ai)及其他(ta)癌(ai)細胞的(de)進展惡(e)化(hua)(hua)。 另外也有(you)一(yi)個持續數年的(de)跟蹤研(yan)(yan)究證實大(da)劑(ji)量(liang)的(de)抗氧化(hua)(hua)劑(ji)在可以使罹患心血(xue)管(guan)疾(ji)病的(de)風(feng)險降低65%，但具體(ti)機理不明。抗氧化(hua)(hua)劑(ji)在其他(ta)諸多領(ling)域也有(you)用(yong)途，比(bi)如食品和(he)化(hua)(hua)妝品防(fang)腐劑(ji)以及延緩橡膠的(de)老化(hua)(hua)降解。

生物體應對氧化的方法

對于生物(wu)(wu)體(ti)的(de)(de)(de)(de)代謝(xie)有(you)一種自相(xiang)矛盾的(de)(de)(de)(de)情況，雖(sui)然大部分(fen)地球(qiu)上的(de)(de)(de)(de)生物(wu)(wu)需(xu)要(yao)氧(yang)(yang)(yang)(yang)氣來(lai)(lai)維持生存，但同時氧(yang)(yang)(yang)(yang)氣又是(shi)(shi)一種高反(fan)應活(huo)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)分(fen)子(zi)，可以通(tong)過(guo)產生活(huo)性(xing)(xing)氧(yang)(yang)(yang)(yang)物(wu)(wu)質破(po)壞(huai)生物(wu)(wu)體(ti)。所以生物(wu)(wu)體(ti)中(zhong)(zhong)建立了一套由抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)的(de)(de)(de)(de)代謝(xie)產物(wu)(wu)和酶構(gou)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)復(fu)雜網絡系統(tong)，通(tong)過(guo)有(you)抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)作(zuo)用(yong)的(de)(de)(de)(de)代謝(xie)中(zhong)(zhong)間體(ti)和產物(wu)(wu)與酶之間的(de)(de)(de)(de)協同配合使得重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)細(xi)胞(bao)成(cheng)分(fen)比如(ru)DNA、蛋(dan)白(bai)質和脂類免受氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)損傷。抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)系統(tong)大體(ti)上通(tong)過(guo)兩種方(fang)式(shi)實現抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)作(zuo)用(yong)，一種是(shi)(shi)通(tong)過(guo)阻(zu)止活(huo)性(xing)(xing)氧(yang)(yang)(yang)(yang)物(wu)(wu)質的(de)(de)(de)(de)產生來(lai)(lai)實現的(de)(de)(de)(de)，另(ling)一種是(shi)(shi)在(zai)(zai)這(zhe)(zhe)些(xie)活(huo)性(xing)(xing)物(wu)(wu)質對細(xi)胞(bao)的(de)(de)(de)(de)重(zhong)要(yao)成(cheng)分(fen)造成(cheng)損傷之前(qian)清(qing)除它們來(lai)(lai)達(da)到(dao)抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)作(zuo)用(yong)的(de)(de)(de)(de)。然而這(zhe)(zhe)些(xie)活(huo)性(xing)(xing)氧(yang)(yang)(yang)(yang)物(wu)(wu)質也有(you)重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)細(xi)胞(bao)功能，比如(ru)在(zai)(zai)生化(hua)反(fan)應中(zhong)(zhong)充當氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)還原信號分(fen)子(zi)。因(yin)此生物(wu)(wu)體(ti)中(zhong)(zhong)抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)系統(tong)的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)不是(shi)(shi)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)性(xing)(xing)物(wu)(wu)質徹底(di)地全(quan)部清(qing)除，而是(shi)(shi)將這(zhe)(zhe)些(xie)物(wu)(wu)質保(bao)持在(zai)(zai)適當的(de)(de)(de)(de)水平。

在(zai)細(xi)胞(bao)內(nei)產(chan)生(sheng)(sheng)的活(huo)性(xing)氧物種包括過氧化(hua)氫(qing)（H2O2）、次(ci)氯(lv)酸（HClO）、自(zi)由基例如(ru)羥基自(zi)由基（·OH）和超氧根（O2?）。羥基自(zi)由基特別(bie)不穩定(ding)，能無特異性(xing)地迅速與大多數生(sheng)(sheng)物分子反(fan)(fan)應。這(zhe)類物種主要(yao)是由金屬(shu)催化(hua)過氧化(hua)氫(qing)還原（比(bi)(bi)如(ru)芬頓反(fan)(fan)應）產(chan)生(sheng)(sheng)的。這(zhe)些氧化(hua)劑通過引(yin)發鏈反(fan)(fan)應比(bi)(bi)如(ru)脂質的過氧化(hua)反(fan)(fan)應、或氧化(hua)DNA和蛋白質破壞(huai)細(xi)胞(bao)。受到損(sun)害的DNA如(ru)果沒有(you)得(de)到修復會(hui)引(yin)起(qi)突(tu)變、誘發癌癥。對(dui)蛋白質造成的損(sun)傷會(hui)使酶的活(huo)性(xing)受到抑制，蛋白質發生(sheng)(sheng)變性(xing)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(guo)與被過(guo)度還(huan)原(yuan)的(de)光合反應(ying)中(zhong)心反應(ying)避免(mian)活性氧物種的(de)產生。

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