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(jin)而啟(qi)動鏈(lian)反(fan)(fan)(fan)應。當鏈(lian)反(fan)(fan)(fan)應發生(sheng)在細(xi)胞(bao)(bao)中，細(xi)胞(bao)(bao)受到破壞或凋亡。抗(kang)氧化(hua)(hua)劑(ji)則能去除(chu)自由基，終(zhong)止連(lian)鎖(suo)反(fan)(fan)(fan)應并且抑制其它氧化(hua)(hua)反(fan)(fan)(fan)應，同時其本(ben)身被氧化(hua)(hua)。抗(kang)氧化(hua)(hua)劑(ji)通(tong)常是(shi)還原劑(ji)，例(li)如硫醇、抗(kang)壞血酸、多(duo)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化酶的(de)抑制劑(ji)，則會(hui)引發氧化應(ying)激，導致細(xi)胞的(de)損傷和死亡(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(feng)和神(shen)經退(tui)化性疾(ji)(ji)病(bing)的(de)治(zhi)療中(zhong)有(you)深入研究。此外(wai)氧化應激也(ye)是一些(xie)疾(ji)(ji)病(bing)的(de)誘因和結(jie)果(guo)。

抗氧化劑被廣(guang)泛(fan)應用(yong)在(zai)營養補充(chong)(chong)劑(ji)(ji)中。對于一(yi)些疾病比(bi)如癌(ai)癥、冠心病甚(shen)至高(gao)原反(fan)應的預(yu)防作用(yong)已經得到研(yan)究(jiu)。盡管先前的初步研(yan)究(jiu)表明補充(chong)(chong)抗(kang)(kang)氧(yang)化劑(ji)(ji)可能促進健(jian)康，但后來對一(yi)部(bu)分抗(kang)(kang)氧(yang)化劑(ji)(ji)進行(xing)大量(liang)臨床試驗得到的結果(guo)并沒有顯示出補充(chong)(chong)抗(kang)(kang)氧(yang)化劑(ji)(ji)（維生(sheng)素C）的好處，甚(shen)至發現大劑(ji)(ji)量(liang)補充(chong)(chong)某(mou)(mou)些公(gong)認的抗(kang)(kang)氧(yang)化劑(ji)(ji)（硒、維生(sheng)素E）會(hui)使(shi)罹患某(mou)(mou)些疾病的相對風險(xian)上升一(yi)到五個(ge)百(bai)分點。瑞典哥德(de)堡(bao)大學薩爾葛(ge)蘭斯卡研(yan)究(jiu)院(Sahlgrenska Academy)研(yan)究(jiu)指出，抗(kang)(kang)氧(yang)化劑(ji)(ji)會(hui)加速肺(fei)癌(ai)及其他癌(ai)細胞(bao)的進展惡化。 另外(wai)也有一(yi)個(ge)持續(xu)數(shu)年的跟蹤研(yan)究(jiu)證實大劑(ji)(ji)量(liang)的抗(kang)(kang)氧(yang)化劑(ji)(ji)在(zai)可以使(shi)罹患心血(xue)管疾病的風險(xian)降低(di)65%，但具體(ti)機理不(bu)明。抗(kang)(kang)氧(yang)化劑(ji)(ji)在(zai)其他諸多領(ling)域也有用(yong)途，比(bi)如食(shi)品和化妝品防腐劑(ji)(ji)以及延緩橡膠的老化降解。

生物體應對氧化的方法

對于生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)體(ti)的(de)(de)(de)(de)代(dai)謝有一(yi)(yi)(yi)種(zhong)自相矛盾的(de)(de)(de)(de)情況，雖(sui)然(ran)大部分(fen)地球上的(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)需要(yao)氧(yang)(yang)(yang)氣(qi)來維持生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)存，但同時氧(yang)(yang)(yang)氣(qi)又(you)是一(yi)(yi)(yi)種(zhong)高反(fan)應活(huo)性的(de)(de)(de)(de)分(fen)子，可(ke)以通(tong)過(guo)(guo)(guo)產生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)活(huo)性氧(yang)(yang)(yang)物(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)破壞生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)體(ti)。所以生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)體(ti)中建立(li)了一(yi)(yi)(yi)套(tao)由抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)代(dai)謝產物(wu)(wu)(wu)和酶構成(cheng)的(de)(de)(de)(de)復雜網絡(luo)系(xi)(xi)統，通(tong)過(guo)(guo)(guo)有抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)作(zuo)(zuo)用(yong)的(de)(de)(de)(de)代(dai)謝中間(jian)體(ti)和產物(wu)(wu)(wu)與酶之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)協同配(pei)合(he)使得重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)細胞成(cheng)分(fen)比(bi)如(ru)DNA、蛋(dan)白質(zhi)(zhi)和脂類免受氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)損傷(shang)(shang)。抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)系(xi)(xi)統大體(ti)上通(tong)過(guo)(guo)(guo)兩種(zhong)方(fang)式實(shi)現抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)作(zuo)(zuo)用(yong)，一(yi)(yi)(yi)種(zhong)是通(tong)過(guo)(guo)(guo)阻止活(huo)性氧(yang)(yang)(yang)物(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)產生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)來實(shi)現的(de)(de)(de)(de)，另一(yi)(yi)(yi)種(zhong)是在(zai)這些活(huo)性物(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)對細胞的(de)(de)(de)(de)重(zhong)要(yao)成(cheng)分(fen)造成(cheng)損傷(shang)(shang)之(zhi)前清(qing)(qing)除(chu)(chu)它們來達(da)到抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)作(zuo)(zuo)用(yong)的(de)(de)(de)(de)。然(ran)而這些活(huo)性氧(yang)(yang)(yang)物(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)也有重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)細胞功能，比(bi)如(ru)在(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)化(hua)(hua)(hua)反(fan)應中充當氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)還原信(xin)號(hao)分(fen)子。因此生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)體(ti)中抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)系(xi)(xi)統的(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)不是氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)性物(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)徹底地全部清(qing)(qing)除(chu)(chu)，而是將這些物(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)保持在(zai)適(shi)當的(de)(de)(de)(de)水(shui)平(ping)。

在細(xi)胞(bao)內產(chan)生的活(huo)性氧(yang)物種包括過(guo)氧(yang)化(hua)氫(qing)(qing)（H2O2）、次氯酸（HClO）、自由(you)基(ji)例如(ru)羥基(ji)自由(you)基(ji)（·OH）和(he)超氧(yang)根（O2?）。羥基(ji)自由(you)基(ji)特(te)(te)別不穩定，能(neng)無(wu)特(te)(te)異性地迅速與大多數生物分(fen)子反應。這(zhe)類物種主要是由(you)金屬催化(hua)過(guo)氧(yang)化(hua)氫(qing)(qing)還原(yuan)（比如(ru)芬頓(dun)反應）產(chan)生的。這(zhe)些氧(yang)化(hua)劑通過(guo)引(yin)發(fa)鏈(lian)反應比如(ru)脂質(zhi)的過(guo)氧(yang)化(hua)反應、或氧(yang)化(hua)DNA和(he)蛋(dan)白(bai)質(zhi)破壞細(xi)胞(bao)。受到(dao)(dao)損害的DNA如(ru)果沒有(you)得到(dao)(dao)修復會引(yin)起突變(bian)、誘(you)發(fa)癌(ai)癥。對蛋(dan)白(bai)質(zhi)造成(cheng)的損傷會使酶(mei)的活(huo)性受到(dao)(dao)抑制，蛋(dan)白(bai)質(zhi)發(fa)生變(bian)性或降解。

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)過與被過度還原的(de)(de)光合反應(ying)中心反應(ying)避免活性氧物種的(de)(de)產生(sheng)。

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