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)動鏈反(fan)應(ying)。當鏈反(fan)應(ying)發生在細(xi)胞中(zhong)，細(xi)胞受到破(po)壞(huai)或凋亡。抗氧化(hua)(hua)劑(ji)則能去除(chu)自由(you)基，終止連鎖反(fan)應(ying)并且抑(yi)制(zhi)其它(ta)氧化(hua)(hua)反(fan)應(ying)，同時其本(ben)身被氧化(hua)(hua)。抗氧化(hua)(hua)劑(ji)通(tong)常是還原劑(ji)，例(li)如硫醇(chun)、抗壞(huai)血(xue)酸、多(duo)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(kang)氧化酶的抑制劑，則會(hui)引發氧化應(ying)激，導致細(xi)胞的損傷(shang)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用(yong),特別是在對中風和神(shen)經退化性疾(ji)病的治療中有深入研究。此外氧化應激也是一(yi)些疾(ji)病的誘因和結果。

抗氧化劑被廣泛應用(yong)(yong)在營(ying)養補(bu)充劑(ji)(ji)(ji)(ji)中。對(dui)于一(yi)(yi)(yi)些疾(ji)病(bing)比如癌(ai)癥、冠心(xin)病(bing)甚至高原(yuan)反應的(de)預防作用(yong)(yong)已(yi)經(jing)得到(dao)研(yan)究(jiu)。盡管先前(qian)的(de)初(chu)步研(yan)究(jiu)表明補(bu)充抗氧(yang)(yang)化(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)可(ke)能促進健康(kang)，但(dan)后來對(dui)一(yi)(yi)(yi)部分抗氧(yang)(yang)化(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)進行大量(liang)臨床試驗得到(dao)的(de)結果并(bing)沒有顯示出補(bu)充抗氧(yang)(yang)化(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)（維生素C）的(de)好處，甚至發現大劑(ji)(ji)(ji)(ji)量(liang)補(bu)充某(mou)些公認(ren)的(de)抗氧(yang)(yang)化(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)（硒、維生素E）會(hui)使(shi)罹患某(mou)些疾(ji)病(bing)的(de)相(xiang)對(dui)風險上升一(yi)(yi)(yi)到(dao)五個(ge)百分點。瑞典哥德堡大學薩爾葛(ge)蘭斯(si)卡研(yan)究(jiu)院(Sahlgrenska Academy)研(yan)究(jiu)指出，抗氧(yang)(yang)化(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)會(hui)加速(su)肺癌(ai)及其(qi)他癌(ai)細胞(bao)的(de)進展惡化(hua)。 另外也有一(yi)(yi)(yi)個(ge)持續數年的(de)跟蹤研(yan)究(jiu)證實大劑(ji)(ji)(ji)(ji)量(liang)的(de)抗氧(yang)(yang)化(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)在可(ke)以使(shi)罹患心(xin)血(xue)管疾(ji)病(bing)的(de)風險降(jiang)低65%，但(dan)具體機理(li)不(bu)明。抗氧(yang)(yang)化(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)在其(qi)他諸多領域也有用(yong)(yong)途，比如食(shi)品(pin)和化(hua)妝(zhuang)品(pin)防腐劑(ji)(ji)(ji)(ji)以及延緩橡膠的(de)老化(hua)降(jiang)解。

生物體應對氧化的方法

對(dui)于生(sheng)物(wu)體(ti)的(de)(de)(de)代謝(xie)有一(yi)種自相(xiang)矛盾的(de)(de)(de)情況，雖然大(da)部(bu)分地球(qiu)上(shang)的(de)(de)(de)生(sheng)物(wu)需要(yao)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)氣來維持(chi)生(sheng)存，但同時氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)氣又是(shi)一(yi)種高(gao)反應(ying)活性(xing)(xing)的(de)(de)(de)分子(zi)，可(ke)以(yi)通(tong)(tong)過(guo)(guo)產生(sheng)活性(xing)(xing)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)物(wu)質(zhi)(zhi)破壞生(sheng)物(wu)體(ti)。所(suo)以(yi)生(sheng)物(wu)體(ti)中建立了一(yi)套由抗(kang)(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)代謝(xie)產物(wu)和(he)酶(mei)構成(cheng)的(de)(de)(de)復雜(za)網絡系(xi)統(tong)，通(tong)(tong)過(guo)(guo)有抗(kang)(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)作(zuo)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)代謝(xie)中間體(ti)和(he)產物(wu)與酶(mei)之間的(de)(de)(de)協同配(pei)合使得(de)重要(yao)的(de)(de)(de)細胞成(cheng)分比(bi)如DNA、蛋白質(zhi)(zhi)和(he)脂類免受氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)損(sun)傷。抗(kang)(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)系(xi)統(tong)大(da)體(ti)上(shang)通(tong)(tong)過(guo)(guo)兩種方式實現抗(kang)(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)作(zuo)用(yong)(yong)，一(yi)種是(shi)通(tong)(tong)過(guo)(guo)阻止活性(xing)(xing)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)物(wu)質(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)產生(sheng)來實現的(de)(de)(de)，另一(yi)種是(shi)在這(zhe)些活性(xing)(xing)物(wu)質(zhi)(zhi)對(dui)細胞的(de)(de)(de)重要(yao)成(cheng)分造(zao)成(cheng)損(sun)傷之前清除它們來達(da)到抗(kang)(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)作(zuo)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)。然而這(zhe)些活性(xing)(xing)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)物(wu)質(zhi)(zhi)也有重要(yao)的(de)(de)(de)細胞功(gong)能，比(bi)如在生(sheng)化(hua)(hua)反應(ying)中充當氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)還(huan)原(yuan)信號分子(zi)。因此(ci)生(sheng)物(wu)體(ti)中抗(kang)(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)不(bu)是(shi)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)性(xing)(xing)物(wu)質(zhi)(zhi)徹底地全(quan)部(bu)清除，而是(shi)將這(zhe)些物(wu)質(zhi)(zhi)保持(chi)在適當的(de)(de)(de)水平。

在細胞內產(chan)生(sheng)的(de)(de)活性氧(yang)物(wu)種包(bao)括過(guo)氧(yang)化(hua)氫（H2O2）、次(ci)氯酸（HClO）、自(zi)由(you)基例(li)如羥(qian)基自(zi)由(you)基（·OH）和超氧(yang)根（O2?）。羥(qian)基自(zi)由(you)基特別(bie)不穩定，能無特異(yi)性地迅(xun)速與大多數(shu)生(sheng)物(wu)分子反(fan)(fan)應(ying)。這(zhe)類物(wu)種主(zhu)要是由(you)金屬(shu)催化(hua)過(guo)氧(yang)化(hua)氫還原（比(bi)如芬頓反(fan)(fan)應(ying)）產(chan)生(sheng)的(de)(de)。這(zhe)些氧(yang)化(hua)劑通過(guo)引發鏈(lian)反(fan)(fan)應(ying)比(bi)如脂質(zhi)(zhi)的(de)(de)過(guo)氧(yang)化(hua)反(fan)(fan)應(ying)、或(huo)氧(yang)化(hua)DNA和蛋(dan)白(bai)質(zhi)(zhi)破壞細胞。受到(dao)損害的(de)(de)DNA如果沒(mei)有得到(dao)修復會引起突變、誘發癌癥。對蛋(dan)白(bai)質(zhi)(zhi)造(zao)成(cheng)的(de)(de)損傷會使酶(mei)的(de)(de)活性受到(dao)抑制，蛋(dan)白(bai)質(zhi)(zhi)發生(sheng)變性或(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與被過度還原的光合(he)反應(ying)中心(xin)反應(ying)避免(mian)活性氧物(wu)種的產(chan)生。

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