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)而啟動(dong)鏈反(fan)應。當鏈反(fan)應發生(sheng)在(zai)細胞(bao)中(zhong)，細胞(bao)受到破壞或凋(diao)亡。抗氧(yang)化(hua)劑(ji)則能去除自由基，終止(zhi)連鎖反(fan)應并且抑制其(qi)它氧(yang)化(hua)反(fan)應，同(tong)時其(qi)本(ben)身被氧(yang)化(hua)。抗氧(yang)化(hua)劑(ji)通常是還原劑(ji)，例如硫醇、抗壞血酸(suan)、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(huo)抗氧化酶(mei)的抑制劑(ji)，則會引發氧化應激(ji)，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使(shi)用,特別是(shi)在對中風和神經退化性疾病(bing)的治療中有深入研究(jiu)。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(fan)應用在(zai)營養補充劑(ji)(ji)(ji)(ji)中。對(dui)于一(yi)(yi)些(xie)疾(ji)病(bing)(bing)(bing)比如(ru)癌(ai)癥、冠(guan)心(xin)病(bing)(bing)(bing)甚(shen)(shen)至高原反(fan)應的(de)(de)預防作用已經得到(dao)研(yan)究(jiu)。盡(jin)管先前(qian)的(de)(de)初步研(yan)究(jiu)表(biao)明補充抗(kang)氧化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)可(ke)能促進健康(kang)，但(dan)后(hou)來對(dui)一(yi)(yi)部分(fen)(fen)抗(kang)氧化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)進行大量臨床試驗得到(dao)的(de)(de)結果(guo)并沒有(you)顯示出補充抗(kang)氧化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)（維生(sheng)素C）的(de)(de)好處，甚(shen)(shen)至發現大劑(ji)(ji)(ji)(ji)量補充某些(xie)公認(ren)的(de)(de)抗(kang)氧化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)（硒、維生(sheng)素E）會使罹患某些(xie)疾(ji)病(bing)(bing)(bing)的(de)(de)相對(dui)風險上升一(yi)(yi)到(dao)五個(ge)百分(fen)(fen)點(dian)。瑞典哥(ge)德(de)堡(bao)大學薩(sa)爾葛(ge)蘭(lan)斯卡(ka)研(yan)究(jiu)院(yuan)(Sahlgrenska Academy)研(yan)究(jiu)指出，抗(kang)氧化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)會加速(su)肺癌(ai)及(ji)其(qi)他癌(ai)細胞的(de)(de)進展惡化(hua)(hua)。 另外也(ye)有(you)一(yi)(yi)個(ge)持續數年(nian)的(de)(de)跟蹤研(yan)究(jiu)證實大劑(ji)(ji)(ji)(ji)量的(de)(de)抗(kang)氧化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)在(zai)可(ke)以使罹患心(xin)血管疾(ji)病(bing)(bing)(bing)的(de)(de)風險降低(di)65%，但(dan)具體機(ji)理不明。抗(kang)氧化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)在(zai)其(qi)他諸多領域也(ye)有(you)用途(tu)，比如(ru)食(shi)品和化(hua)(hua)妝品防腐劑(ji)(ji)(ji)(ji)以及(ji)延緩(huan)橡膠的(de)(de)老化(hua)(hua)降解。

生物體應對氧化的方法

對(dui)于生(sheng)物(wu)(wu)體(ti)的(de)(de)(de)(de)代謝有一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)(zhong)自相矛(mao)盾的(de)(de)(de)(de)情(qing)況，雖然大(da)部分地球上(shang)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)物(wu)(wu)需要(yao)氧(yang)(yang)氣來維持(chi)(chi)生(sheng)存，但同時氧(yang)(yang)氣又(you)是(shi)(shi)一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)(zhong)高反應(ying)活(huo)(huo)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)分子，可以通(tong)(tong)過(guo)產(chan)生(sheng)活(huo)(huo)性(xing)(xing)氧(yang)(yang)物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)破(po)壞生(sheng)物(wu)(wu)體(ti)。所以生(sheng)物(wu)(wu)體(ti)中建立了(le)一(yi)(yi)套(tao)由抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)化(hua)的(de)(de)(de)(de)代謝產(chan)物(wu)(wu)和(he)酶構成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)復(fu)雜網絡(luo)系(xi)統(tong)，通(tong)(tong)過(guo)有抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)化(hua)作(zuo)用(yong)的(de)(de)(de)(de)代謝中間體(ti)和(he)產(chan)物(wu)(wu)與酶之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)協(xie)同配合使得(de)重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)細胞成(cheng)(cheng)分比如DNA、蛋(dan)白質(zhi)(zhi)和(he)脂類(lei)免(mian)受(shou)氧(yang)(yang)化(hua)損傷。抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)化(hua)系(xi)統(tong)大(da)體(ti)上(shang)通(tong)(tong)過(guo)兩種(zhong)(zhong)(zhong)方式實現(xian)抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)化(hua)作(zuo)用(yong)，一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)(zhong)是(shi)(shi)通(tong)(tong)過(guo)阻(zu)止活(huo)(huo)性(xing)(xing)氧(yang)(yang)物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)產(chan)生(sheng)來實現(xian)的(de)(de)(de)(de)，另一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)(zhong)是(shi)(shi)在(zai)這(zhe)些活(huo)(huo)性(xing)(xing)物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)對(dui)細胞的(de)(de)(de)(de)重(zhong)要(yao)成(cheng)(cheng)分造成(cheng)(cheng)損傷之(zhi)前(qian)清(qing)除它(ta)們來達到抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)化(hua)作(zuo)用(yong)的(de)(de)(de)(de)。然而(er)這(zhe)些活(huo)(huo)性(xing)(xing)氧(yang)(yang)物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)也有重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)細胞功能，比如在(zai)生(sheng)化(hua)反應(ying)中充當氧(yang)(yang)化(hua)還(huan)原信號分子。因此生(sheng)物(wu)(wu)體(ti)中抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)化(hua)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)不是(shi)(shi)氧(yang)(yang)化(hua)性(xing)(xing)物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)徹(che)底(di)地全(quan)部清(qing)除，而(er)是(shi)(shi)將這(zhe)些物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)保持(chi)(chi)在(zai)適(shi)當的(de)(de)(de)(de)水平。

在細胞(bao)內(nei)產生的(de)活性(xing)(xing)氧物種包(bao)括過氧化氫（H2O2）、次氯(lv)酸(suan)（HClO）、自由(you)基(ji)例(li)如(ru)(ru)羥基(ji)自由(you)基(ji)（·OH）和超(chao)氧根(gen)（O2?）。羥基(ji)自由(you)基(ji)特別不穩定，能無特異性(xing)(xing)地迅速與大多數生物分子反應(ying)(ying)(ying)。這類物種主要是由(you)金屬催(cui)化過氧化氫還原（比如(ru)(ru)芬頓反應(ying)(ying)(ying)）產生的(de)。這些氧化劑(ji)通過引發鏈反應(ying)(ying)(ying)比如(ru)(ru)脂(zhi)質(zhi)的(de)過氧化反應(ying)(ying)(ying)、或氧化DNA和蛋白(bai)質(zhi)破壞細胞(bao)。受(shou)到(dao)(dao)損害的(de)DNA如(ru)(ru)果沒(mei)有得到(dao)(dao)修復會(hui)引起突變、誘發癌癥。對(dui)蛋白(bai)質(zhi)造成的(de)損傷會(hui)使酶的(de)活性(xing)(xing)受(shou)到(dao)(dao)抑制，蛋白(bai)質(zhi)發生變性(xing)(xing)或降解(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(guo)與被過(guo)度還原的光合反應(ying)中(zhong)心反應(ying)避免活性氧物種的產(chan)生。

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