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(lian)反(fan)應(ying)(ying)。當鏈(lian)反(fan)應(ying)(ying)發生在細胞中，細胞受到(dao)破壞或凋亡。抗氧(yang)化劑(ji)(ji)則能去除自由基，終止連鎖(suo)反(fan)應(ying)(ying)并且抑制其它(ta)氧(yang)化反(fan)應(ying)(ying)，同時其本身被(bei)氧(yang)化。抗氧(yang)化劑(ji)(ji)通常是還原劑(ji)(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氧(yang)化(hua)酶的(de)抑制劑，則會引發(fa)氧(yang)化(hua)應激，導致細胞的(de)損傷(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,特別是(shi)在(zai)對中(zhong)(zhong)風和(he)神(shen)經退化性疾病的(de)治療中(zhong)(zhong)有深入研究(jiu)。此(ci)外氧化應激也是(shi)一些疾病的(de)誘因和(he)結(jie)果(guo)。

抗氧化劑被廣泛應用在營養補(bu)充(chong)(chong)劑(ji)(ji)中。對(dui)于(yu)一些(xie)疾(ji)病(bing)(bing)(bing)比如(ru)癌癥、冠心病(bing)(bing)(bing)甚至(zhi)高原(yuan)反應的(de)預防作用已經得到研(yan)究(jiu)。盡管先前的(de)初步研(yan)究(jiu)表(biao)明補(bu)充(chong)(chong)抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)劑(ji)(ji)可能促進健康，但后來對(dui)一部分(fen)抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)劑(ji)(ji)進行大(da)量臨床試驗得到的(de)結果并沒(mei)有顯示出(chu)補(bu)充(chong)(chong)抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)劑(ji)(ji)（維(wei)生素(su)C）的(de)好處，甚至(zhi)發現大(da)劑(ji)(ji)量補(bu)充(chong)(chong)某些(xie)公認(ren)的(de)抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)劑(ji)(ji)（硒、維(wei)生素(su)E）會使罹(li)(li)患(huan)某些(xie)疾(ji)病(bing)(bing)(bing)的(de)相對(dui)風險上升一到五個百(bai)分(fen)點(dian)。瑞典哥德堡大(da)學薩(sa)爾葛蘭斯卡(ka)研(yan)究(jiu)院(Sahlgrenska Academy)研(yan)究(jiu)指出(chu)，抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)劑(ji)(ji)會加速肺癌及其(qi)(qi)他癌細胞(bao)的(de)進展惡化(hua)。 另(ling)外(wai)也有一個持續數(shu)年的(de)跟蹤研(yan)究(jiu)證實(shi)大(da)劑(ji)(ji)量的(de)抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)劑(ji)(ji)在可以使罹(li)(li)患(huan)心血(xue)管疾(ji)病(bing)(bing)(bing)的(de)風險降低65%，但具體機理不(bu)明。抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)劑(ji)(ji)在其(qi)(qi)他諸多(duo)領域也有用途，比如(ru)食品和(he)化(hua)妝(zhuang)品防腐劑(ji)(ji)以及延(yan)緩橡膠的(de)老化(hua)降解。

生物體應對氧化的方法

對于生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)代謝(xie)有(you)一(yi)(yi)(yi)種(zhong)(zhong)自相矛(mao)盾的(de)(de)(de)情況，雖然(ran)大(da)部(bu)分(fen)地球上(shang)的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)需(xu)要(yao)(yao)氧(yang)(yang)氣來維(wei)持(chi)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)存，但同時氧(yang)(yang)氣又是(shi)一(yi)(yi)(yi)種(zhong)(zhong)高反應活(huo)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)分(fen)子(zi)，可以(yi)通(tong)(tong)(tong)過(guo)產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)活(huo)性(xing)(xing)氧(yang)(yang)物(wu)質(zhi)破壞生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)體(ti)(ti)(ti)。所(suo)以(yi)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)體(ti)(ti)(ti)中(zhong)建立了一(yi)(yi)(yi)套由抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)代謝(xie)產(chan)物(wu)和(he)酶(mei)構成的(de)(de)(de)復雜(za)網絡系統，通(tong)(tong)(tong)過(guo)有(you)抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)作用(yong)的(de)(de)(de)代謝(xie)中(zhong)間體(ti)(ti)(ti)和(he)產(chan)物(wu)與酶(mei)之間的(de)(de)(de)協同配(pei)合(he)使得重要(yao)(yao)的(de)(de)(de)細(xi)(xi)胞成分(fen)比如DNA、蛋白質(zhi)和(he)脂類(lei)免(mian)受(shou)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)損傷。抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)系統大(da)體(ti)(ti)(ti)上(shang)通(tong)(tong)(tong)過(guo)兩種(zhong)(zhong)方式實(shi)現(xian)抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)作用(yong)，一(yi)(yi)(yi)種(zhong)(zhong)是(shi)通(tong)(tong)(tong)過(guo)阻止活(huo)性(xing)(xing)氧(yang)(yang)物(wu)質(zhi)的(de)(de)(de)產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)來實(shi)現(xian)的(de)(de)(de)，另一(yi)(yi)(yi)種(zhong)(zhong)是(shi)在(zai)這些活(huo)性(xing)(xing)物(wu)質(zhi)對細(xi)(xi)胞的(de)(de)(de)重要(yao)(yao)成分(fen)造成損傷之前(qian)清除它們來達(da)到抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)作用(yong)的(de)(de)(de)。然(ran)而(er)這些活(huo)性(xing)(xing)氧(yang)(yang)物(wu)質(zhi)也有(you)重要(yao)(yao)的(de)(de)(de)細(xi)(xi)胞功能，比如在(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)化(hua)(hua)反應中(zhong)充當氧(yang)(yang)化(hua)(hua)還原信號分(fen)子(zi)。因此生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)體(ti)(ti)(ti)中(zhong)抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)系統的(de)(de)(de)作用(yong)不(bu)是(shi)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)性(xing)(xing)物(wu)質(zhi)徹底地全部(bu)清除，而(er)是(shi)將(jiang)這些物(wu)質(zhi)保持(chi)在(zai)適(shi)當的(de)(de)(de)水平。

在(zai)細胞(bao)內產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)活性(xing)(xing)氧(yang)(yang)物(wu)種(zhong)包括過(guo)氧(yang)(yang)化氫（H2O2）、次氯酸（HClO）、自(zi)由基(ji)例如羥基(ji)自(zi)由基(ji)（·OH）和超氧(yang)(yang)根（O2?）。羥基(ji)自(zi)由基(ji)特別不穩定，能(neng)無特異(yi)性(xing)(xing)地(di)迅速與(yu)大(da)多(duo)數生(sheng)(sheng)物(wu)分子反(fan)(fan)應(ying)。這類物(wu)種(zhong)主要是由金屬催化過(guo)氧(yang)(yang)化氫還原（比如芬頓反(fan)(fan)應(ying)）產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)。這些氧(yang)(yang)化劑通(tong)過(guo)引發(fa)(fa)鏈反(fan)(fan)應(ying)比如脂質的(de)(de)過(guo)氧(yang)(yang)化反(fan)(fan)應(ying)、或(huo)氧(yang)(yang)化DNA和蛋白質破壞細胞(bao)。受(shou)到(dao)損(sun)害的(de)(de)DNA如果沒有得到(dao)修(xiu)復(fu)會(hui)引起突變、誘發(fa)(fa)癌(ai)癥。對蛋白質造成的(de)(de)損(sun)傷(shang)會(hui)使酶的(de)(de)活性(xing)(xing)受(shou)到(dao)抑制(zhi)，蛋白質發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)變性(xing)(xing)或(huo)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(guo)與被過(guo)度還原的(de)光合反應中心反應避免活性氧(yang)物種的(de)產生。

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