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(lian)反應(ying)。當鏈(lian)反應(ying)發(fa)生(sheng)在細胞(bao)中，細胞(bao)受到破(po)壞或凋(diao)亡(wang)。抗氧(yang)(yang)(yang)化(hua)劑(ji)則能去除自由基，終(zhong)止(zhi)連鎖反應(ying)并且抑制其它氧(yang)(yang)(yang)化(hua)反應(ying)，同(tong)時其本身被氧(yang)(yang)(yang)化(hua)。抗氧(yang)(yang)(yang)化(hua)劑(ji)通常是還(huan)原劑(ji)，例(li)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(kang)氧(yang)化(hua)酶的抑制劑，則(ze)會引(yin)發氧(yang)化(hua)應激(ji)，導(dao)致(zhi)細(xi)胞的損(sun)傷(shang)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(te)別是(shi)在對中(zhong)風和神經(jing)退化(hua)性疾(ji)(ji)病(bing)的(de)治(zhi)療中(zhong)有深入研究。此(ci)外氧化(hua)應激也(ye)是(shi)一(yi)些疾(ji)(ji)病(bing)的(de)誘(you)因和結(jie)果。

抗氧化劑被廣泛應用在(zai)營養補充劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)中。對于一些疾(ji)病比(bi)如癌(ai)(ai)癥、冠心(xin)病甚(shen)至高原反(fan)應的(de)(de)(de)(de)(de)預防(fang)(fang)作(zuo)用已經(jing)得到(dao)研(yan)究。盡(jin)管先前的(de)(de)(de)(de)(de)初步研(yan)究表明(ming)補充抗氧(yang)(yang)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)可(ke)能(neng)促進健康，但后(hou)來對一部分(fen)抗氧(yang)(yang)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)進行大(da)量臨(lin)床試驗得到(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)結果并沒有(you)(you)顯示出(chu)補充抗氧(yang)(yang)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)（維生素C）的(de)(de)(de)(de)(de)好(hao)處，甚(shen)至發現(xian)大(da)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)量補充某(mou)些公認的(de)(de)(de)(de)(de)抗氧(yang)(yang)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)（硒、維生素E）會使罹(li)患某(mou)些疾(ji)病的(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)對風(feng)險上升(sheng)一到(dao)五個(ge)百(bai)分(fen)點。瑞(rui)典(dian)哥德堡(bao)大(da)學薩(sa)爾葛蘭斯(si)卡研(yan)究院(Sahlgrenska Academy)研(yan)究指出(chu)，抗氧(yang)(yang)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)會加(jia)速肺癌(ai)(ai)及(ji)(ji)其(qi)他癌(ai)(ai)細胞的(de)(de)(de)(de)(de)進展惡化(hua)(hua)。 另(ling)外(wai)也(ye)有(you)(you)一個(ge)持續數年的(de)(de)(de)(de)(de)跟(gen)蹤研(yan)究證實(shi)大(da)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)量的(de)(de)(de)(de)(de)抗氧(yang)(yang)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)在(zai)可(ke)以(yi)使罹(li)患心(xin)血管疾(ji)病的(de)(de)(de)(de)(de)風(feng)險降低(di)65%，但具體機理不明(ming)。抗氧(yang)(yang)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)在(zai)其(qi)他諸多領域(yu)也(ye)有(you)(you)用途，比(bi)如食品(pin)和(he)化(hua)(hua)妝品(pin)防(fang)(fang)腐劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)以(yi)及(ji)(ji)延緩橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)老化(hua)(hua)降解。

生物體應對氧化的方法

對(dui)(dui)于生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)體(ti)的(de)(de)(de)代(dai)謝有(you)一(yi)種(zhong)(zhong)自相矛(mao)盾的(de)(de)(de)情況(kuang)，雖然(ran)大部分地球上的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)需要(yao)(yao)氧(yang)(yang)氣來(lai)(lai)維(wei)持生(sheng)(sheng)存(cun)，但同時(shi)氧(yang)(yang)氣又是(shi)一(yi)種(zhong)(zhong)高反(fan)(fan)應活(huo)性的(de)(de)(de)分子，可以(yi)通過產(chan)生(sheng)(sheng)活(huo)性氧(yang)(yang)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)破壞生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)體(ti)。所以(yi)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)體(ti)中(zhong)建(jian)立了一(yi)套由抗(kang)氧(yang)(yang)化(hua)的(de)(de)(de)代(dai)謝產(chan)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)和(he)酶構成的(de)(de)(de)復雜網絡系(xi)統，通過有(you)抗(kang)氧(yang)(yang)化(hua)作(zuo)(zuo)用(yong)的(de)(de)(de)代(dai)謝中(zhong)間(jian)(jian)體(ti)和(he)產(chan)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)與酶之間(jian)(jian)的(de)(de)(de)協同配合使得重要(yao)(yao)的(de)(de)(de)細胞成分比如DNA、蛋白(bai)質(zhi)(zhi)和(he)脂類免(mian)受氧(yang)(yang)化(hua)損(sun)傷。抗(kang)氧(yang)(yang)化(hua)系(xi)統大體(ti)上通過兩種(zhong)(zhong)方(fang)式(shi)實現(xian)抗(kang)氧(yang)(yang)化(hua)作(zuo)(zuo)用(yong)，一(yi)種(zhong)(zhong)是(shi)通過阻止活(huo)性氧(yang)(yang)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)產(chan)生(sheng)(sheng)來(lai)(lai)實現(xian)的(de)(de)(de)，另一(yi)種(zhong)(zhong)是(shi)在(zai)這(zhe)些活(huo)性物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)對(dui)(dui)細胞的(de)(de)(de)重要(yao)(yao)成分造成損(sun)傷之前(qian)清(qing)除它們來(lai)(lai)達(da)到抗(kang)氧(yang)(yang)化(hua)作(zuo)(zuo)用(yong)的(de)(de)(de)。然(ran)而這(zhe)些活(huo)性氧(yang)(yang)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)也(ye)有(you)重要(yao)(yao)的(de)(de)(de)細胞功能，比如在(zai)生(sheng)(sheng)化(hua)反(fan)(fan)應中(zhong)充當氧(yang)(yang)化(hua)還(huan)原信號分子。因此生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)體(ti)中(zhong)抗(kang)氧(yang)(yang)化(hua)系(xi)統的(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)不是(shi)氧(yang)(yang)化(hua)性物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)徹(che)底地全部清(qing)除，而是(shi)將這(zhe)些物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)保持在(zai)適當的(de)(de)(de)水平。

在細(xi)胞內產生的(de)活性(xing)氧(yang)物(wu)(wu)種包括(kuo)過(guo)氧(yang)化氫（H2O2）、次氯酸(suan)（HClO）、自(zi)由基(ji)(ji)例如羥基(ji)(ji)自(zi)由基(ji)(ji)（·OH）和(he)超(chao)氧(yang)根（O2?）。羥基(ji)(ji)自(zi)由基(ji)(ji)特(te)別不穩定，能無特(te)異性(xing)地(di)迅速與大多數生物(wu)(wu)分子(zi)反應(ying)。這類物(wu)(wu)種主(zhu)要是(shi)由金屬催(cui)化過(guo)氧(yang)化氫還原（比(bi)如芬頓反應(ying)）產生的(de)。這些氧(yang)化劑通過(guo)引發鏈反應(ying)比(bi)如脂質(zhi)的(de)過(guo)氧(yang)化反應(ying)、或氧(yang)化DNA和(he)蛋白(bai)質(zhi)破(po)壞細(xi)胞。受到(dao)損(sun)害的(de)DNA如果沒(mei)有得到(dao)修(xiu)復會引起突變(bian)(bian)、誘發癌癥。對(dui)蛋白(bai)質(zhi)造成的(de)損(sun)傷(shang)會使酶(mei)的(de)活性(xing)受到(dao)抑制，蛋白(bai)質(zhi)發生變(bian)(bian)性(xing)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(tong)過(guo)與(yu)被過(guo)度還原的光合反(fan)應中心反(fan)應避(bi)免活性氧物種的產生。

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