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，進而啟動鏈反(fan)(fan)(fan)應(ying)。當(dang)鏈反(fan)(fan)(fan)應(ying)發生在(zai)細胞(bao)(bao)中，細胞(bao)(bao)受到(dao)破(po)壞或凋(diao)亡。抗(kang)(kang)氧(yang)化(hua)(hua)劑(ji)則能去除(chu)自(zi)由基，終止(zhi)連(lian)鎖反(fan)(fan)(fan)應(ying)并且抑制(zhi)其(qi)它氧(yang)化(hua)(hua)反(fan)(fan)(fan)應(ying)，同時其(qi)本身被氧(yang)化(hua)(hua)。抗(kang)(kang)氧(yang)化(hua)(hua)劑(ji)通常是還原劑(ji)，例如硫醇、抗(kang)(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氧化酶(mei)的抑制劑，則(ze)會引發氧化應(ying)激，導(dao)致(zhi)細胞的損(sun)傷和(he)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(de)使用(yong),特(te)別是在對中風(feng)和神(shen)經退化(hua)性(xing)疾病的(de)治療中有深入研(yan)究。此外氧化(hua)應激也(ye)是一些疾病的(de)誘因和結果。

抗氧化劑被(bei)廣泛(fan)應用在(zai)(zai)營養補(bu)充劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)中。對(dui)于一(yi)些疾病比如(ru)癌癥、冠(guan)心(xin)病甚至高原反(fan)應的(de)(de)預防作用已(yi)經得(de)到(dao)研(yan)究(jiu)。盡管先前(qian)的(de)(de)初步研(yan)究(jiu)表(biao)明(ming)補(bu)充抗(kang)(kang)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)可能促進(jin)健康，但后(hou)來(lai)對(dui)一(yi)部分抗(kang)(kang)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)進(jin)行大(da)(da)量(liang)臨床(chuang)試驗得(de)到(dao)的(de)(de)結(jie)果并沒有(you)顯(xian)示出(chu)補(bu)充抗(kang)(kang)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)（維生素(su)(su)C）的(de)(de)好處，甚至發現大(da)(da)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)量(liang)補(bu)充某些公認的(de)(de)抗(kang)(kang)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)（硒、維生素(su)(su)E）會使罹患(huan)某些疾病的(de)(de)相對(dui)風(feng)險上升一(yi)到(dao)五個百(bai)分點。瑞(rui)典哥德堡大(da)(da)學薩爾葛蘭斯卡研(yan)究(jiu)院(yuan)(Sahlgrenska Academy)研(yan)究(jiu)指出(chu)，抗(kang)(kang)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)會加(jia)速肺癌及其他(ta)癌細胞(bao)的(de)(de)進(jin)展(zhan)惡(e)化(hua)(hua)(hua)。 另(ling)外也有(you)一(yi)個持續(xu)數年的(de)(de)跟蹤研(yan)究(jiu)證(zheng)實(shi)大(da)(da)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)量(liang)的(de)(de)抗(kang)(kang)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)在(zai)(zai)可以(yi)使罹患(huan)心(xin)血(xue)管疾病的(de)(de)風(feng)險降低(di)65%，但具體(ti)機理不明(ming)。抗(kang)(kang)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)在(zai)(zai)其他(ta)諸多領域也有(you)用途(tu)，比如(ru)食品(pin)和化(hua)(hua)(hua)妝品(pin)防腐劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)以(yi)及延緩橡膠的(de)(de)老化(hua)(hua)(hua)降解。

生物體應對氧化的方法

對(dui)于(yu)生(sheng)物體的(de)(de)代(dai)(dai)謝有(you)一種自相矛盾(dun)的(de)(de)情況，雖然(ran)(ran)大部(bu)分地(di)球上的(de)(de)生(sheng)物需(xu)要(yao)氧(yang)(yang)(yang)氣(qi)來維持生(sheng)存，但同時(shi)氧(yang)(yang)(yang)氣(qi)又是(shi)(shi)一種高反應活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)的(de)(de)分子，可以(yi)通(tong)(tong)過(guo)產生(sheng)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)氧(yang)(yang)(yang)物質(zhi)破壞生(sheng)物體。所(suo)以(yi)生(sheng)物體中(zhong)(zhong)建立(li)了(le)一套(tao)由抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)化的(de)(de)代(dai)(dai)謝產物和(he)酶(mei)構成的(de)(de)復雜網絡系統(tong)，通(tong)(tong)過(guo)有(you)抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)化作(zuo)(zuo)用的(de)(de)代(dai)(dai)謝中(zhong)(zhong)間體和(he)產物與酶(mei)之(zhi)間的(de)(de)協同配合(he)使(shi)得重要(yao)的(de)(de)細(xi)胞成分比如DNA、蛋白質(zhi)和(he)脂(zhi)類免受氧(yang)(yang)(yang)化損傷。抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)化系統(tong)大體上通(tong)(tong)過(guo)兩種方(fang)式實現(xian)抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)化作(zuo)(zuo)用，一種是(shi)(shi)通(tong)(tong)過(guo)阻(zu)止活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)氧(yang)(yang)(yang)物質(zhi)的(de)(de)產生(sheng)來實現(xian)的(de)(de)，另一種是(shi)(shi)在(zai)這(zhe)些活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)物質(zhi)對(dui)細(xi)胞的(de)(de)重要(yao)成分造(zao)成損傷之(zhi)前清除(chu)它們來達到抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)化作(zuo)(zuo)用的(de)(de)。然(ran)(ran)而這(zhe)些活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)氧(yang)(yang)(yang)物質(zhi)也(ye)有(you)重要(yao)的(de)(de)細(xi)胞功能(neng)，比如在(zai)生(sheng)化反應中(zhong)(zhong)充當氧(yang)(yang)(yang)化還原信號分子。因(yin)此生(sheng)物體中(zhong)(zhong)抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)化系統(tong)的(de)(de)作(zuo)(zuo)用不是(shi)(shi)氧(yang)(yang)(yang)化性(xing)(xing)物質(zhi)徹底地(di)全部(bu)清除(chu)，而是(shi)(shi)將這(zhe)些物質(zhi)保持在(zai)適當的(de)(de)水平。

在細(xi)胞內產生(sheng)(sheng)的(de)活性(xing)(xing)氧(yang)物(wu)種包括過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)氫(qing)（H2O2）、次氯酸（HClO）、自由基例如羥基自由基（·OH）和(he)超(chao)氧(yang)根（O2?）。羥基自由基特(te)別不穩(wen)定，能無特(te)異性(xing)(xing)地迅速與大多數生(sheng)(sheng)物(wu)分(fen)子反(fan)(fan)應(ying)。這類物(wu)種主要是由金屬(shu)催化(hua)(hua)過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)氫(qing)還原（比(bi)如芬頓(dun)反(fan)(fan)應(ying)）產生(sheng)(sheng)的(de)。這些氧(yang)化(hua)(hua)劑通過(guo)(guo)引(yin)發鏈反(fan)(fan)應(ying)比(bi)如脂(zhi)質(zhi)的(de)過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)反(fan)(fan)應(ying)、或(huo)氧(yang)化(hua)(hua)DNA和(he)蛋(dan)白質(zhi)破壞細(xi)胞。受到損(sun)害的(de)DNA如果沒(mei)有得到修復(fu)會(hui)引(yin)起突變(bian)、誘發癌癥。對蛋(dan)白質(zhi)造成的(de)損(sun)傷會(hui)使酶(mei)的(de)活性(xing)(xing)受到抑制(zhi)，蛋(dan)白質(zhi)發生(sheng)(sheng)變(bian)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過(guo)與(yu)被過(guo)度還原(yuan)的光合反應中(zhong)心反應避免活性氧物種(zhong)的產生。

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