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(ying)。當鏈反應(ying)發生(sheng)在細(xi)(xi)胞中，細(xi)(xi)胞受(shou)到(dao)破壞(huai)或凋亡。抗氧化劑則(ze)能去(qu)除自由基，終止連鎖反應(ying)并且抑制其它氧化反應(ying)，同時其本身被氧化。抗氧化劑通常是還原劑，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抑制(zhi)劑(ji)，則會(hui)引發氧化應激，導致細(xi)胞的損傷和死亡(wang)。

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用,特(te)別是(shi)在對中風和(he)神經退化性疾(ji)病的治療中有深入(ru)研究。此外氧(yang)化應激也是(shi)一些疾(ji)病的誘因和(he)結果。

抗氧化劑被廣泛應(ying)用在營養補(bu)充劑(ji)(ji)中。對于一(yi)些疾(ji)病(bing)比如癌(ai)癥(zheng)、冠心(xin)病(bing)甚(shen)至高(gao)原反應(ying)的(de)(de)預防作用已(yi)經(jing)得到研究(jiu)(jiu)。盡管先前的(de)(de)初步(bu)研究(jiu)(jiu)表明補(bu)充抗氧(yang)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)可(ke)能促進(jin)健康，但后來對一(yi)部分抗氧(yang)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)進(jin)行大(da)量(liang)臨床試(shi)驗(yan)得到的(de)(de)結果并(bing)沒有(you)顯示出補(bu)充抗氧(yang)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)（維生(sheng)素(su)C）的(de)(de)好處(chu)，甚(shen)至發現大(da)劑(ji)(ji)量(liang)補(bu)充某些公認的(de)(de)抗氧(yang)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)（硒、維生(sheng)素(su)E）會使罹患某些疾(ji)病(bing)的(de)(de)相對風險上升一(yi)到五個百分點。瑞(rui)典哥德堡(bao)大(da)學(xue)薩爾(er)葛蘭斯卡研究(jiu)(jiu)院(Sahlgrenska Academy)研究(jiu)(jiu)指出，抗氧(yang)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)會加速肺癌(ai)及(ji)其他癌(ai)細胞的(de)(de)進(jin)展惡化(hua)(hua)。 另(ling)外也(ye)有(you)一(yi)個持續數(shu)年的(de)(de)跟蹤研究(jiu)(jiu)證實大(da)劑(ji)(ji)量(liang)的(de)(de)抗氧(yang)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)在可(ke)以(yi)使罹患心(xin)血(xue)管疾(ji)病(bing)的(de)(de)風險降低65%，但具體機理不明。抗氧(yang)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)在其他諸多領域(yu)也(ye)有(you)用途(tu)，比如食品和(he)化(hua)(hua)妝品防腐劑(ji)(ji)以(yi)及(ji)延緩(huan)橡膠的(de)(de)老化(hua)(hua)降解(jie)。

生物體應對氧化的方法

對(dui)于生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)體的(de)(de)(de)代(dai)謝(xie)有一(yi)(yi)種(zhong)自相矛盾的(de)(de)(de)情況，雖然大(da)部分地球上的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)需要(yao)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)氣來(lai)維(wei)持(chi)生(sheng)(sheng)存，但同時氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)氣又是一(yi)(yi)種(zhong)高反應(ying)活性的(de)(de)(de)分子(zi)(zi)，可以通過產生(sheng)(sheng)活性氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)物(wu)(wu)(wu)(wu)質破壞(huai)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)體。所以生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)體中建立了一(yi)(yi)套由抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)的(de)(de)(de)代(dai)謝(xie)產物(wu)(wu)(wu)(wu)和酶(mei)構成的(de)(de)(de)復雜網絡系統(tong)，通過有抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)作(zuo)用(yong)的(de)(de)(de)代(dai)謝(xie)中間體和產物(wu)(wu)(wu)(wu)與酶(mei)之間的(de)(de)(de)協同配合使得重(zhong)(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)細胞成分比(bi)如DNA、蛋白(bai)質和脂類(lei)免受氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)損(sun)傷。抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)系統(tong)大(da)體上通過兩種(zhong)方式(shi)實現抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)作(zuo)用(yong)，一(yi)(yi)種(zhong)是通過阻(zu)止活性氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)物(wu)(wu)(wu)(wu)質的(de)(de)(de)產生(sheng)(sheng)來(lai)實現的(de)(de)(de)，另(ling)一(yi)(yi)種(zhong)是在(zai)這(zhe)些(xie)(xie)活性物(wu)(wu)(wu)(wu)質對(dui)細胞的(de)(de)(de)重(zhong)(zhong)要(yao)成分造成損(sun)傷之前清(qing)除它們來(lai)達到抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)作(zuo)用(yong)的(de)(de)(de)。然而(er)這(zhe)些(xie)(xie)活性氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)物(wu)(wu)(wu)(wu)質也有重(zhong)(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)細胞功(gong)能，比(bi)如在(zai)生(sheng)(sheng)化(hua)反應(ying)中充當氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)還原(yuan)信號分子(zi)(zi)。因此生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)體中抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)系統(tong)的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)不(bu)是氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)性物(wu)(wu)(wu)(wu)質徹底(di)地全部清(qing)除，而(er)是將這(zhe)些(xie)(xie)物(wu)(wu)(wu)(wu)質保(bao)持(chi)在(zai)適(shi)當的(de)(de)(de)水(shui)平。

在細(xi)胞內產生(sheng)的(de)活性(xing)氧(yang)物(wu)種包括過氧(yang)化氫（H2O2）、次氯酸（HClO）、自(zi)由基(ji)(ji)(ji)例(li)如(ru)(ru)羥基(ji)(ji)(ji)自(zi)由基(ji)(ji)(ji)（·OH）和超氧(yang)根（O2?）。羥基(ji)(ji)(ji)自(zi)由基(ji)(ji)(ji)特(te)別不穩定，能無特(te)異性(xing)地迅速與大多(duo)數生(sheng)物(wu)分(fen)子反應(ying)(ying)(ying)。這類物(wu)種主要是(shi)由金屬催化過氧(yang)化氫還原（比如(ru)(ru)芬頓反應(ying)(ying)(ying)）產生(sheng)的(de)。這些氧(yang)化劑通過引(yin)發(fa)(fa)鏈反應(ying)(ying)(ying)比如(ru)(ru)脂質的(de)過氧(yang)化反應(ying)(ying)(ying)、或氧(yang)化DNA和蛋白(bai)質破壞細(xi)胞。受到(dao)損害的(de)DNA如(ru)(ru)果沒有得到(dao)修復會引(yin)起突變、誘(you)發(fa)(fa)癌癥。對蛋白(bai)質造成的(de)損傷(shang)會使酶的(de)活性(xing)受到(dao)抑制，蛋白(bai)質發(fa)(fa)生(sheng)變性(xing)或降(jiang)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(yuan)的(de)光合反應中心反應避免活性氧物種的(de)產生。

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