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)應(ying)。當鏈反(fan)應(ying)發生在細胞(bao)中，細胞(bao)受到(dao)破壞(huai)或凋(diao)亡。抗氧化(hua)劑(ji)則(ze)能(neng)去(qu)除(chu)自由(you)基，終止連(lian)鎖反(fan)應(ying)并(bing)且抑制其它氧化(hua)反(fan)應(ying)，同時其本身(shen)被氧化(hua)。抗氧化(hua)劑(ji)通(tong)常(chang)是(shi)還原劑(ji)，例如(ru)硫醇、抗壞(huai)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。低階的抗氧化劑或抗氧化酶的(de)抑(yi)制(zhi)劑，則會引發(fa)氧化應激，導(dao)致細胞的(de)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(shi)用,特別是在對中風和神經退化(hua)性(xing)疾病的(de)治療中有深(shen)入研究。此外氧(yang)化(hua)應(ying)激也是一些疾病的(de)誘因和結果。

抗氧化劑被廣泛應(ying)用在營(ying)養補(bu)充(chong)劑(ji)(ji)中。對于(yu)一(yi)些(xie)疾(ji)病比如(ru)癌(ai)癥、冠心病甚至(zhi)高原反應(ying)的(de)(de)(de)(de)預(yu)防(fang)作用已經得(de)到研(yan)究(jiu)。盡管(guan)先前的(de)(de)(de)(de)初步研(yan)究(jiu)表明補(bu)充(chong)抗(kang)(kang)(kang)氧化(hua)(hua)劑(ji)(ji)可能促進健康，但(dan)后來對一(yi)部(bu)分抗(kang)(kang)(kang)氧化(hua)(hua)劑(ji)(ji)進行大量臨床試驗得(de)到的(de)(de)(de)(de)結果(guo)并沒有顯示出補(bu)充(chong)抗(kang)(kang)(kang)氧化(hua)(hua)劑(ji)(ji)（維生素C）的(de)(de)(de)(de)好(hao)處，甚至(zhi)發現大劑(ji)(ji)量補(bu)充(chong)某(mou)些(xie)公(gong)認的(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)氧化(hua)(hua)劑(ji)(ji)（硒、維生素E）會使罹患某(mou)些(xie)疾(ji)病的(de)(de)(de)(de)相(xiang)對風(feng)(feng)險(xian)(xian)上升一(yi)到五個(ge)百分點。瑞典哥德堡大學薩(sa)爾葛蘭斯卡研(yan)究(jiu)院(Sahlgrenska Academy)研(yan)究(jiu)指出，抗(kang)(kang)(kang)氧化(hua)(hua)劑(ji)(ji)會加速肺癌(ai)及其他(ta)癌(ai)細胞的(de)(de)(de)(de)進展惡化(hua)(hua)。 另(ling)外也(ye)有一(yi)個(ge)持續數年的(de)(de)(de)(de)跟蹤研(yan)究(jiu)證(zheng)實大劑(ji)(ji)量的(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)氧化(hua)(hua)劑(ji)(ji)在可以(yi)使罹患心血管(guan)疾(ji)病的(de)(de)(de)(de)風(feng)(feng)險(xian)(xian)降低65%，但(dan)具體機(ji)理不明。抗(kang)(kang)(kang)氧化(hua)(hua)劑(ji)(ji)在其他(ta)諸多領域(yu)也(ye)有用途，比如(ru)食品和化(hua)(hua)妝品防(fang)腐劑(ji)(ji)以(yi)及延緩橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)老化(hua)(hua)降解。

生物體應對氧化的方法

對(dui)于(yu)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)代(dai)謝(xie)有一種自相矛盾的(de)(de)(de)(de)(de)情況，雖(sui)然(ran)大部分(fen)地球上的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)需要(yao)(yao)氧(yang)(yang)(yang)氣來維持(chi)生(sheng)(sheng)存，但(dan)同(tong)時氧(yang)(yang)(yang)氣又(you)是(shi)(shi)(shi)一種高(gao)反(fan)應活(huo)性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)子，可以(yi)通(tong)過(guo)(guo)產生(sheng)(sheng)活(huo)性(xing)(xing)(xing)氧(yang)(yang)(yang)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)破壞(huai)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)體(ti)。所(suo)以(yi)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)體(ti)中建立了一套(tao)由(you)抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)代(dai)謝(xie)產物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)和酶(mei)構(gou)成的(de)(de)(de)(de)(de)復雜網絡系統(tong)，通(tong)過(guo)(guo)有抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)作用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)代(dai)謝(xie)中間體(ti)和產物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)與酶(mei)之間的(de)(de)(de)(de)(de)協同(tong)配合使得重(zhong)要(yao)(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)細胞(bao)成分(fen)比如DNA、蛋(dan)白質(zhi)和脂類免受氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)損傷。抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)系統(tong)大體(ti)上通(tong)過(guo)(guo)兩種方(fang)式實(shi)現(xian)抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)作用(yong)(yong)，一種是(shi)(shi)(shi)通(tong)過(guo)(guo)阻止活(huo)性(xing)(xing)(xing)氧(yang)(yang)(yang)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)產生(sheng)(sheng)來實(shi)現(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)，另一種是(shi)(shi)(shi)在(zai)(zai)這些活(huo)性(xing)(xing)(xing)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)對(dui)細胞(bao)的(de)(de)(de)(de)(de)重(zhong)要(yao)(yao)成分(fen)造成損傷之前(qian)清除它(ta)們來達到(dao)抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)作用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)。然(ran)而(er)這些活(huo)性(xing)(xing)(xing)氧(yang)(yang)(yang)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)也(ye)有重(zhong)要(yao)(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)細胞(bao)功(gong)能，比如在(zai)(zai)生(sheng)(sheng)化(hua)(hua)反(fan)應中充當(dang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)還原(yuan)信號分(fen)子。因此生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)體(ti)中抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)系統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)(yong)不是(shi)(shi)(shi)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)性(xing)(xing)(xing)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)徹底地全部清除，而(er)是(shi)(shi)(shi)將這些物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)保持(chi)在(zai)(zai)適當(dang)的(de)(de)(de)(de)(de)水平(ping)。

在細胞內產生的(de)(de)(de)活(huo)性氧(yang)物種包括過氧(yang)化(hua)氫（H2O2）、次氯酸（HClO）、自(zi)由基例(li)如(ru)(ru)羥基自(zi)由基（·OH）和超氧(yang)根（O2?）。羥基自(zi)由基特(te)(te)別(bie)不穩定，能(neng)無(wu)特(te)(te)異(yi)性地迅速與大(da)多數生物分(fen)子(zi)反應(ying)(ying)。這類物種主要(yao)是(shi)由金屬催化(hua)過氧(yang)化(hua)氫還原（比如(ru)(ru)芬頓反應(ying)(ying)）產生的(de)(de)(de)。這些氧(yang)化(hua)劑通過引發(fa)鏈反應(ying)(ying)比如(ru)(ru)脂質(zhi)的(de)(de)(de)過氧(yang)化(hua)反應(ying)(ying)、或氧(yang)化(hua)DNA和蛋白質(zhi)破壞細胞。受到損(sun)害的(de)(de)(de)DNA如(ru)(ru)果沒有得到修復會引起突變、誘發(fa)癌癥(zheng)。對蛋白質(zhi)造成的(de)(de)(de)損(sun)傷會使(shi)酶(mei)的(de)(de)(de)活(huo)性受到抑制(zhi)，蛋白質(zhi)發(fa)生變性或降解。

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(de)光合反應(ying)中心反應(ying)避免活性氧物種的(de)產生。

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