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(er)啟動鏈反應。當(dang)鏈反應發生在細胞中，細胞受(shou)到破壞或凋亡。抗(kang)氧(yang)化(hua)劑(ji)則能去除自由基，終止連(lian)鎖(suo)反應并且抑制其它氧(yang)化(hua)反應，同時其本身(shen)被氧(yang)化(hua)。抗(kang)氧(yang)化(hua)劑(ji)通常是還原劑(ji)，例如(ru)硫醇(chun)、抗(kang)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(kang)氧化(hua)酶的抑(yi)制劑，則會引發氧化(hua)應(ying)激，導(dao)致細胞(bao)的損傷(shang)和死亡(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(zhong)風和神經退化性(xing)疾(ji)病的(de)治療中(zhong)有深入研究(jiu)。此外氧化應激也(ye)是一些疾(ji)病的(de)誘因和結果。

抗氧化劑被廣泛應用在(zai)(zai)營(ying)養(yang)補充(chong)劑中。對(dui)(dui)于一些疾(ji)病(bing)比如癌(ai)癥(zheng)、冠心病(bing)甚至高原反應的(de)預(yu)防作用已經得到(dao)研(yan)究(jiu)。盡管(guan)先前的(de)初步研(yan)究(jiu)表明(ming)(ming)補充(chong)抗(kang)氧(yang)化(hua)劑可能促進健康，但后(hou)來對(dui)(dui)一部分抗(kang)氧(yang)化(hua)劑進行(xing)大(da)(da)(da)量臨床(chuang)試(shi)驗得到(dao)的(de)結果并沒有(you)顯示出補充(chong)抗(kang)氧(yang)化(hua)劑（維生素C）的(de)好處，甚至發現大(da)(da)(da)劑量補充(chong)某些公認的(de)抗(kang)氧(yang)化(hua)劑（硒、維生素E）會使(shi)罹患(huan)某些疾(ji)病(bing)的(de)相(xiang)對(dui)(dui)風(feng)險(xian)上升一到(dao)五個(ge)百分點。瑞典(dian)哥德堡大(da)(da)(da)學薩爾葛蘭斯卡研(yan)究(jiu)院(yuan)(Sahlgrenska Academy)研(yan)究(jiu)指出，抗(kang)氧(yang)化(hua)劑會加(jia)速肺癌(ai)及其(qi)他癌(ai)細胞的(de)進展惡化(hua)。 另外也(ye)有(you)一個(ge)持(chi)續數年的(de)跟蹤研(yan)究(jiu)證實大(da)(da)(da)劑量的(de)抗(kang)氧(yang)化(hua)劑在(zai)(zai)可以使(shi)罹患(huan)心血(xue)管(guan)疾(ji)病(bing)的(de)風(feng)險(xian)降低65%，但具體機理(li)不明(ming)(ming)。抗(kang)氧(yang)化(hua)劑在(zai)(zai)其(qi)他諸多領域也(ye)有(you)用途，比如食品和化(hua)妝品防腐劑以及延緩橡膠的(de)老化(hua)降解。

生物體應對氧化的方法

對于生(sheng)物(wu)體(ti)(ti)的(de)(de)代(dai)(dai)謝(xie)(xie)有一種(zhong)自相矛盾的(de)(de)情況，雖(sui)然大部(bu)(bu)分(fen)(fen)地(di)球上的(de)(de)生(sheng)物(wu)需要(yao)氧(yang)(yang)(yang)氣來維持生(sheng)存(cun)，但(dan)同時氧(yang)(yang)(yang)氣又是一種(zhong)高反(fan)應活(huo)性的(de)(de)分(fen)(fen)子(zi)，可以通(tong)過(guo)(guo)產生(sheng)活(huo)性氧(yang)(yang)(yang)物(wu)質(zhi)破壞生(sheng)物(wu)體(ti)(ti)。所(suo)以生(sheng)物(wu)體(ti)(ti)中(zhong)建立(li)了一套由抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)代(dai)(dai)謝(xie)(xie)產物(wu)和酶(mei)(mei)構成(cheng)的(de)(de)復(fu)雜網絡(luo)系統，通(tong)過(guo)(guo)有抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)作用的(de)(de)代(dai)(dai)謝(xie)(xie)中(zhong)間體(ti)(ti)和產物(wu)與酶(mei)(mei)之(zhi)間的(de)(de)協同配(pei)合(he)使得(de)重要(yao)的(de)(de)細胞成(cheng)分(fen)(fen)比(bi)如(ru)DNA、蛋白(bai)質(zhi)和脂類免受(shou)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)損(sun)傷。抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)系統大體(ti)(ti)上通(tong)過(guo)(guo)兩(liang)種(zhong)方式實(shi)現(xian)抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)作用，一種(zhong)是通(tong)過(guo)(guo)阻止活(huo)性氧(yang)(yang)(yang)物(wu)質(zhi)的(de)(de)產生(sheng)來實(shi)現(xian)的(de)(de)，另(ling)一種(zhong)是在(zai)(zai)這些(xie)活(huo)性物(wu)質(zhi)對細胞的(de)(de)重要(yao)成(cheng)分(fen)(fen)造成(cheng)損(sun)傷之(zhi)前清除它(ta)們來達到抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)作用的(de)(de)。然而(er)(er)這些(xie)活(huo)性氧(yang)(yang)(yang)物(wu)質(zhi)也(ye)有重要(yao)的(de)(de)細胞功能，比(bi)如(ru)在(zai)(zai)生(sheng)化(hua)(hua)(hua)反(fan)應中(zhong)充當氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)還(huan)原信號分(fen)(fen)子(zi)。因(yin)此生(sheng)物(wu)體(ti)(ti)中(zhong)抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)系統的(de)(de)作用不是氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)性物(wu)質(zhi)徹底地(di)全(quan)部(bu)(bu)清除，而(er)(er)是將這些(xie)物(wu)質(zhi)保(bao)持在(zai)(zai)適當的(de)(de)水平。

在細(xi)胞內產(chan)(chan)生的(de)活(huo)性(xing)(xing)氧(yang)物(wu)種(zhong)包括(kuo)過(guo)氧(yang)化氫（H2O2）、次氯酸（HClO）、自由基(ji)(ji)例如羥基(ji)(ji)自由基(ji)(ji)（·OH）和(he)超氧(yang)根（O2?）。羥基(ji)(ji)自由基(ji)(ji)特別不(bu)穩定，能無特異(yi)性(xing)(xing)地(di)迅速與大多數(shu)生物(wu)分子反應。這(zhe)類(lei)物(wu)種(zhong)主(zhu)要是(shi)由金屬(shu)催(cui)化過(guo)氧(yang)化氫還原(yuan)（比(bi)如芬(fen)頓反應）產(chan)(chan)生的(de)。這(zhe)些(xie)氧(yang)化劑通(tong)過(guo)引發(fa)鏈(lian)反應比(bi)如脂質的(de)過(guo)氧(yang)化反應、或氧(yang)化DNA和(he)蛋白(bai)質破壞(huai)細(xi)胞。受(shou)到損(sun)害的(de)DNA如果沒有得到修(xiu)復會引起(qi)突(tu)變、誘發(fa)癌癥。對蛋白(bai)質造成的(de)損(sun)傷會使酶(mei)的(de)活(huo)性(xing)(xing)受(shou)到抑(yi)制(zhi)，蛋白(bai)質發(fa)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過與被過度還原的光合(he)反應中心反應避(bi)免活性(xing)氧物種(zhong)的產生。

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