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，進而啟動鏈反應。當鏈反應發生在細胞中(zhong)，細胞受到(dao)破壞或凋亡。抗(kang)(kang)氧(yang)化劑則能(neng)去除(chu)自由(you)基，終止連鎖反應并且(qie)抑(yi)制其它氧(yang)化反應，同時其本身(shen)被(bei)氧(yang)化。抗(kang)(kang)氧(yang)化劑通常是還原劑，例如硫醇、抗(kang)(kang)壞血(xue)酸、多酚(fen)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)抑制劑，則會引發氧化應激，導致細胞的(de)損傷(shang)和死(si)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使用(yong),特別是(shi)在對中風(feng)和神經退化(hua)性疾(ji)病的治療中有深入研究。此外氧化(hua)應激也是(shi)一(yi)些疾(ji)病的誘因(yin)和結果。

抗氧化劑被廣泛(fan)應用在(zai)營養補(bu)充(chong)劑(ji)中。對(dui)于一(yi)些疾(ji)病比如癌(ai)癥、冠心病甚至(zhi)高原反應的(de)(de)預防作用已經得(de)到(dao)研(yan)究(jiu)。盡(jin)管(guan)先前的(de)(de)初步研(yan)究(jiu)表明補(bu)充(chong)抗(kang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)劑(ji)可(ke)能促進(jin)健康，但后(hou)來對(dui)一(yi)部分抗(kang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)劑(ji)進(jin)行大(da)量(liang)臨床試驗得(de)到(dao)的(de)(de)結果并沒有顯示出補(bu)充(chong)抗(kang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)劑(ji)（維生素C）的(de)(de)好處，甚至(zhi)發現大(da)劑(ji)量(liang)補(bu)充(chong)某些公(gong)認的(de)(de)抗(kang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)劑(ji)（硒(xi)、維生素E）會使罹(li)患某些疾(ji)病的(de)(de)相(xiang)對(dui)風險(xian)上(shang)升(sheng)一(yi)到(dao)五個百分點。瑞典哥德(de)堡大(da)學薩爾葛蘭斯卡研(yan)究(jiu)院(Sahlgrenska Academy)研(yan)究(jiu)指出，抗(kang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)劑(ji)會加速肺癌(ai)及其他癌(ai)細胞的(de)(de)進(jin)展惡化(hua)(hua)。 另外也有一(yi)個持續數年的(de)(de)跟蹤研(yan)究(jiu)證(zheng)實大(da)劑(ji)量(liang)的(de)(de)抗(kang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)劑(ji)在(zai)可(ke)以使罹(li)患心血管(guan)疾(ji)病的(de)(de)風險(xian)降(jiang)低65%，但具體機理(li)不明。抗(kang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)劑(ji)在(zai)其他諸多(duo)領域(yu)也有用途，比如食品(pin)和化(hua)(hua)妝品(pin)防腐劑(ji)以及延緩橡膠的(de)(de)老化(hua)(hua)降(jiang)解。

生物體應對氧化的方法

對(dui)于生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)代(dai)謝(xie)有一(yi)種(zhong)(zhong)自相(xiang)矛盾的(de)(de)(de)情況，雖然大部分地(di)球(qiu)上的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)需要氧(yang)(yang)氣(qi)來維持生(sheng)(sheng)存，但同(tong)時氧(yang)(yang)氣(qi)又是一(yi)種(zhong)(zhong)高反應(ying)活(huo)(huo)性(xing)的(de)(de)(de)分子(zi)，可(ke)以通(tong)(tong)(tong)過(guo)產生(sheng)(sheng)活(huo)(huo)性(xing)氧(yang)(yang)物(wu)(wu)(wu)質破壞生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)體(ti)(ti)(ti)。所(suo)以生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)體(ti)(ti)(ti)中(zhong)建立了一(yi)套由抗氧(yang)(yang)化的(de)(de)(de)代(dai)謝(xie)產物(wu)(wu)(wu)和酶(mei)構成(cheng)的(de)(de)(de)復雜網絡系統(tong)，通(tong)(tong)(tong)過(guo)有抗氧(yang)(yang)化作(zuo)用的(de)(de)(de)代(dai)謝(xie)中(zhong)間(jian)體(ti)(ti)(ti)和產物(wu)(wu)(wu)與(yu)酶(mei)之間(jian)的(de)(de)(de)協同(tong)配(pei)合使得重要的(de)(de)(de)細(xi)胞成(cheng)分比如DNA、蛋(dan)白(bai)質和脂類免受氧(yang)(yang)化損傷。抗氧(yang)(yang)化系統(tong)大體(ti)(ti)(ti)上通(tong)(tong)(tong)過(guo)兩(liang)種(zhong)(zhong)方式實(shi)現抗氧(yang)(yang)化作(zuo)用，一(yi)種(zhong)(zhong)是通(tong)(tong)(tong)過(guo)阻止活(huo)(huo)性(xing)氧(yang)(yang)物(wu)(wu)(wu)質的(de)(de)(de)產生(sheng)(sheng)來實(shi)現的(de)(de)(de)，另一(yi)種(zhong)(zhong)是在(zai)(zai)這些活(huo)(huo)性(xing)物(wu)(wu)(wu)質對(dui)細(xi)胞的(de)(de)(de)重要成(cheng)分造成(cheng)損傷之前清除它(ta)們(men)來達到抗氧(yang)(yang)化作(zuo)用的(de)(de)(de)。然而這些活(huo)(huo)性(xing)氧(yang)(yang)物(wu)(wu)(wu)質也有重要的(de)(de)(de)細(xi)胞功(gong)能，比如在(zai)(zai)生(sheng)(sheng)化反應(ying)中(zhong)充當氧(yang)(yang)化還原信號分子(zi)。因(yin)此生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)體(ti)(ti)(ti)中(zhong)抗氧(yang)(yang)化系統(tong)的(de)(de)(de)作(zuo)用不是氧(yang)(yang)化性(xing)物(wu)(wu)(wu)質徹底(di)地(di)全部清除，而是將這些物(wu)(wu)(wu)質保持在(zai)(zai)適當的(de)(de)(de)水平。

在細胞內產(chan)生(sheng)的活性(xing)氧(yang)(yang)物種包括過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)氫(qing)（H2O2）、次氯酸（HClO）、自(zi)由(you)基(ji)例如(ru)(ru)(ru)羥基(ji)自(zi)由(you)基(ji)（·OH）和超(chao)氧(yang)(yang)根（O2?）。羥基(ji)自(zi)由(you)基(ji)特別不(bu)穩定，能無(wu)特異性(xing)地迅速與(yu)大(da)多數生(sheng)物分子反(fan)應(ying)。這類物種主要是由(you)金(jin)屬催(cui)化(hua)(hua)過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)氫(qing)還原(yuan)（比如(ru)(ru)(ru)芬頓(dun)反(fan)應(ying)）產(chan)生(sheng)的。這些氧(yang)(yang)化(hua)(hua)劑(ji)通過引(yin)發鏈反(fan)應(ying)比如(ru)(ru)(ru)脂質的過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)反(fan)應(ying)、或(huo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)DNA和蛋(dan)白質破(po)壞細胞。受到損害的DNA如(ru)(ru)(ru)果(guo)沒有得(de)到修復會引(yin)起突變、誘發癌癥。對蛋(dan)白質造(zao)成的損傷會使酶的活性(xing)受到抑制，蛋(dan)白質發生(sheng)變性(xing)或(huo)降解(jie)。

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(yu)被過度(du)還原的光合反(fan)應(ying)(ying)中心反(fan)應(ying)(ying)避免活性氧物(wu)種(zhong)的產生。

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