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(qi)動鏈反應。當鏈反應發生在細(xi)胞(bao)中(zhong)，細(xi)胞(bao)受到破壞或凋亡。抗氧化(hua)劑則(ze)能(neng)去除自由基，終止連鎖反應并且抑制其它(ta)氧化(hua)反應，同時其本身被氧化(hua)。抗氧化(hua)劑通(tong)常(chang)是(shi)還原劑，例如硫醇、抗壞血酸、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。低階的抗氧化劑或抗氧化酶的抑(yi)制(zhi)劑(ji)，則會引發氧化應激，導(dao)致細(xi)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(de)使用(yong),特別(bie)是(shi)在對(dui)中風和神經退(tui)化(hua)性疾病的(de)治療中有深入研究(jiu)。此外氧化(hua)應激也是(shi)一些疾病的(de)誘因和結果。

抗氧化劑被(bei)廣泛應(ying)用(yong)在營(ying)養補(bu)充劑(ji)(ji)中。對(dui)于(yu)一(yi)些疾病(bing)(bing)比(bi)如癌(ai)癥(zheng)、冠心病(bing)(bing)甚至(zhi)(zhi)高原反應(ying)的(de)(de)預防(fang)作用(yong)已經得到研究。盡管先前(qian)的(de)(de)初步研究表明補(bu)充抗(kang)氧化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)可能促進(jin)健(jian)康，但(dan)后來對(dui)一(yi)部分抗(kang)氧化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)進(jin)行大(da)量(liang)(liang)臨床試(shi)驗得到的(de)(de)結果并沒有顯示出補(bu)充抗(kang)氧化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)（維生(sheng)素C）的(de)(de)好處，甚至(zhi)(zhi)發現大(da)劑(ji)(ji)量(liang)(liang)補(bu)充某(mou)些公(gong)認的(de)(de)抗(kang)氧化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)（硒、維生(sheng)素E）會(hui)使罹(li)患某(mou)些疾病(bing)(bing)的(de)(de)相對(dui)風(feng)險(xian)上(shang)升一(yi)到五個(ge)百分點。瑞典哥德堡大(da)學(xue)薩爾葛蘭斯卡(ka)研究院(yuan)(Sahlgrenska Academy)研究指(zhi)出，抗(kang)氧化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)會(hui)加速肺癌(ai)及其(qi)他癌(ai)細胞(bao)的(de)(de)進(jin)展惡化(hua)(hua)(hua)。 另外也有一(yi)個(ge)持(chi)續數(shu)年的(de)(de)跟蹤研究證實大(da)劑(ji)(ji)量(liang)(liang)的(de)(de)抗(kang)氧化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)在可以(yi)使罹(li)患心血(xue)管疾病(bing)(bing)的(de)(de)風(feng)險(xian)降(jiang)低(di)65%，但(dan)具體機理不明。抗(kang)氧化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)在其(qi)他諸多(duo)領域也有用(yong)途，比(bi)如食品和化(hua)(hua)(hua)妝(zhuang)品防(fang)腐(fu)劑(ji)(ji)以(yi)及延緩(huan)橡膠的(de)(de)老化(hua)(hua)(hua)降(jiang)解。

生物體應對氧化的方法

對于生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)體(ti)(ti)的(de)(de)代(dai)謝有(you)一(yi)(yi)種(zhong)自相矛盾的(de)(de)情況，雖然大部分地球上的(de)(de)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)需要(yao)氧氣(qi)來維持生(sheng)(sheng)存(cun)，但同(tong)時氧氣(qi)又是(shi)一(yi)(yi)種(zhong)高反應(ying)活(huo)性的(de)(de)分子，可以通(tong)過產生(sheng)(sheng)活(huo)性氧物(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)破壞生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)體(ti)(ti)。所(suo)以生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)體(ti)(ti)中建(jian)立了一(yi)(yi)套由抗(kang)氧化(hua)的(de)(de)代(dai)謝產物(wu)(wu)(wu)(wu)和酶構成(cheng)的(de)(de)復雜網絡(luo)系統，通(tong)過有(you)抗(kang)氧化(hua)作(zuo)用的(de)(de)代(dai)謝中間體(ti)(ti)和產物(wu)(wu)(wu)(wu)與酶之(zhi)間的(de)(de)協同(tong)配合使(shi)得重(zhong)要(yao)的(de)(de)細(xi)胞成(cheng)分比如(ru)DNA、蛋白質(zhi)和脂類免(mian)受氧化(hua)損(sun)傷(shang)。抗(kang)氧化(hua)系統大體(ti)(ti)上通(tong)過兩種(zhong)方式實(shi)現(xian)抗(kang)氧化(hua)作(zuo)用，一(yi)(yi)種(zhong)是(shi)通(tong)過阻止活(huo)性氧物(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)的(de)(de)產生(sheng)(sheng)來實(shi)現(xian)的(de)(de)，另一(yi)(yi)種(zhong)是(shi)在(zai)這些活(huo)性物(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)對細(xi)胞的(de)(de)重(zhong)要(yao)成(cheng)分造成(cheng)損(sun)傷(shang)之(zhi)前(qian)清除它們來達到抗(kang)氧化(hua)作(zuo)用的(de)(de)。然而這些活(huo)性氧物(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)也(ye)有(you)重(zhong)要(yao)的(de)(de)細(xi)胞功能，比如(ru)在(zai)生(sheng)(sheng)化(hua)反應(ying)中充(chong)當氧化(hua)還原信號(hao)分子。因此生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)體(ti)(ti)中抗(kang)氧化(hua)系統的(de)(de)作(zuo)用不是(shi)氧化(hua)性物(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)徹(che)底地全部清除，而是(shi)將(jiang)這些物(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)保持在(zai)適(shi)當的(de)(de)水(shui)平。

在細(xi)胞內產生(sheng)(sheng)的活(huo)性(xing)氧(yang)(yang)物(wu)(wu)種(zhong)包括(kuo)過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)氫（H2O2）、次氯酸（HClO）、自由(you)基(ji)(ji)(ji)例(li)如羥基(ji)(ji)(ji)自由(you)基(ji)(ji)(ji)（·OH）和超氧(yang)(yang)根（O2?）。羥基(ji)(ji)(ji)自由(you)基(ji)(ji)(ji)特別不(bu)穩定，能(neng)無特異性(xing)地迅速與大多數生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)分子反(fan)(fan)應(ying)。這(zhe)類物(wu)(wu)種(zhong)主(zhu)要是由(you)金屬催化(hua)(hua)過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)氫還原（比(bi)如芬頓反(fan)(fan)應(ying)）產生(sheng)(sheng)的。這(zhe)些(xie)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)劑通過(guo)引(yin)發鏈(lian)反(fan)(fan)應(ying)比(bi)如脂質的過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)反(fan)(fan)應(ying)、或(huo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)DNA和蛋白(bai)質破(po)壞細(xi)胞。受到損害(hai)的DNA如果沒(mei)有得(de)到修(xiu)復會(hui)(hui)引(yin)起突(tu)變(bian)、誘發癌癥(zheng)。對蛋白(bai)質造成的損傷(shang)會(hui)(hui)使(shi)酶的活(huo)性(xing)受到抑(yi)制，蛋白(bai)質發生(sheng)(sheng)變(bian)性(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與被過度還原的光合反(fan)應(ying)中心(xin)反(fan)應(ying)避免(mian)活性(xing)氧(yang)物(wu)種的產生(sheng)。

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