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(er)啟動鏈反應。當鏈反應發生在細胞中，細胞受到破(po)壞或凋(diao)亡。抗(kang)氧化(hua)劑則(ze)能去除自由基，終(zhong)止連鎖反應并(bing)且抑制其它氧化(hua)反應，同(tong)時(shi)其本(ben)身被氧化(hua)。抗(kang)氧化(hua)劑通常是還(huan)原(yuan)劑，例如硫醇、抗(kang)壞血(xue)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(huo)抗氧化酶的抑制劑，則會引發(fa)氧化應激，導致細胞的損(sun)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使用,特別是(shi)在(zai)對中(zhong)風和神(shen)經退化性疾病(bing)的治療中(zhong)有深入(ru)研(yan)究。此外氧化應激也是(shi)一些疾病(bing)的誘因和結果。

抗氧化劑被廣泛應用在營(ying)養(yang)補充(chong)劑(ji)(ji)中。對于一些疾病(bing)比如癌癥、冠(guan)心病(bing)甚至(zhi)(zhi)高(gao)原反應的(de)預防作用已經得到研(yan)(yan)究。盡管(guan)先(xian)前的(de)初步研(yan)(yan)究表明補充(chong)抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)可能(neng)促進健康(kang)，但(dan)后來(lai)對一部(bu)分(fen)(fen)抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)進行(xing)大量(liang)臨床試驗得到的(de)結(jie)果并沒有顯示(shi)出(chu)補充(chong)抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)（維(wei)生(sheng)素C）的(de)好(hao)處，甚至(zhi)(zhi)發現大劑(ji)(ji)量(liang)補充(chong)某(mou)(mou)些公認的(de)抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)（硒、維(wei)生(sheng)素E）會使罹(li)患某(mou)(mou)些疾病(bing)的(de)相對風(feng)險上升一到五個(ge)百分(fen)(fen)點。瑞(rui)典哥德堡(bao)大學薩爾葛蘭斯卡(ka)研(yan)(yan)究院(Sahlgrenska Academy)研(yan)(yan)究指出(chu)，抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)會加(jia)速肺(fei)癌及其(qi)他癌細胞的(de)進展惡(e)化(hua)(hua)(hua)。 另外也有一個(ge)持(chi)續數年的(de)跟蹤(zong)研(yan)(yan)究證實大劑(ji)(ji)量(liang)的(de)抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)在可以(yi)使罹(li)患心血管(guan)疾病(bing)的(de)風(feng)險降(jiang)低65%，但(dan)具體機理不明。抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)在其(qi)他諸多(duo)領域也有用途(tu)，比如食(shi)品和化(hua)(hua)(hua)妝品防腐劑(ji)(ji)以(yi)及延緩橡(xiang)膠的(de)老(lao)化(hua)(hua)(hua)降(jiang)解(jie)。

生物體應對氧化的方法

對于生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)體(ti)(ti)的(de)(de)代謝(xie)有一種自相矛盾的(de)(de)情況(kuang)，雖然(ran)(ran)大(da)部(bu)分(fen)(fen)(fen)(fen)地球上(shang)的(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)需要氧(yang)(yang)(yang)(yang)氣來維持生(sheng)(sheng)(sheng)存(cun)，但(dan)同時氧(yang)(yang)(yang)(yang)氣又是(shi)一種高反(fan)應(ying)活性(xing)的(de)(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)，可以通(tong)過產生(sheng)(sheng)(sheng)活性(xing)氧(yang)(yang)(yang)(yang)物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)破壞(huai)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)體(ti)(ti)。所(suo)以生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)體(ti)(ti)中(zhong)建立了一套由抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)的(de)(de)代謝(xie)產物(wu)(wu)和(he)酶(mei)構成(cheng)(cheng)的(de)(de)復雜(za)網絡(luo)系統(tong)，通(tong)過有抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)作用(yong)的(de)(de)代謝(xie)中(zhong)間(jian)體(ti)(ti)和(he)產物(wu)(wu)與酶(mei)之(zhi)間(jian)的(de)(de)協(xie)同配合使得重要的(de)(de)細(xi)胞(bao)成(cheng)(cheng)分(fen)(fen)(fen)(fen)比如DNA、蛋(dan)白質(zhi)(zhi)(zhi)和(he)脂(zhi)類(lei)免(mian)受氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)損傷。抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)系統(tong)大(da)體(ti)(ti)上(shang)通(tong)過兩種方式實(shi)現抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)作用(yong)，一種是(shi)通(tong)過阻(zu)止活性(xing)氧(yang)(yang)(yang)(yang)物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)產生(sheng)(sheng)(sheng)來實(shi)現的(de)(de)，另一種是(shi)在(zai)這些(xie)活性(xing)物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)對細(xi)胞(bao)的(de)(de)重要成(cheng)(cheng)分(fen)(fen)(fen)(fen)造成(cheng)(cheng)損傷之(zhi)前清(qing)(qing)除它們來達到(dao)抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)作用(yong)的(de)(de)。然(ran)(ran)而這些(xie)活性(xing)氧(yang)(yang)(yang)(yang)物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)也有重要的(de)(de)細(xi)胞(bao)功(gong)能，比如在(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)化(hua)反(fan)應(ying)中(zhong)充當(dang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)還(huan)原信號分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)。因此生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)體(ti)(ti)中(zhong)抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)系統(tong)的(de)(de)作用(yong)不是(shi)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)性(xing)物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)徹底(di)地全部(bu)清(qing)(qing)除，而是(shi)將(jiang)這些(xie)物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)保持在(zai)適(shi)當(dang)的(de)(de)水(shui)平。

在細胞(bao)(bao)內產生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)活性(xing)(xing)氧物(wu)種(zhong)包括過氧化(hua)氫（H2O2）、次氯酸（HClO）、自(zi)由(you)基(ji)例(li)如羥(qian)基(ji)自(zi)由(you)基(ji)（·OH）和超氧根(gen)（O2?）。羥(qian)基(ji)自(zi)由(you)基(ji)特(te)別不穩(wen)定，能無特(te)異性(xing)(xing)地迅(xun)速與大多數生(sheng)(sheng)物(wu)分子(zi)反(fan)應。這類物(wu)種(zhong)主要是由(you)金(jin)屬催(cui)化(hua)過氧化(hua)氫還(huan)原（比如芬(fen)頓反(fan)應）產生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)。這些氧化(hua)劑通(tong)過引發(fa)鏈反(fan)應比如脂質(zhi)的(de)(de)(de)過氧化(hua)反(fan)應、或(huo)氧化(hua)DNA和蛋白(bai)質(zhi)破(po)壞細胞(bao)(bao)。受(shou)到損(sun)害的(de)(de)(de)DNA如果(guo)沒(mei)有(you)得到修復(fu)會(hui)引起突變、誘發(fa)癌(ai)癥。對蛋白(bai)質(zhi)造成的(de)(de)(de)損(sun)傷(shang)會(hui)使(shi)酶的(de)(de)(de)活性(xing)(xing)受(shou)到抑制，蛋白(bai)質(zhi)發(fa)生(sheng)(sheng)變性(xing)(xing)或(huo)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(du)還原的光合反應(ying)(ying)中心反應(ying)(ying)避免活(huo)性氧物(wu)種的產生。

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