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(er)啟動(dong)鏈反(fan)應(ying)。當鏈反(fan)應(ying)發生在細胞中，細胞受到破壞(huai)或(huo)凋亡。抗氧(yang)化劑則能去除自由基，終止連鎖(suo)反(fan)應(ying)并且抑制其它(ta)氧(yang)化反(fan)應(ying)，同時其本身被氧(yang)化。抗氧(yang)化劑通常是(shi)還原劑，例如硫醇、抗壞(huai)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)氧化酶的(de)抑制劑，則會引發氧化應激，導致(zhi)細胞的(de)損傷和(he)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使用,特(te)別是(shi)在對中風和神經(jing)退化性疾(ji)病的治療中有深入研(yan)究(jiu)。此外(wai)氧化應激(ji)也是(shi)一些疾(ji)病的誘因和結果。

抗氧化劑被廣泛應(ying)用(yong)在營養補充(chong)劑(ji)(ji)(ji)中。對于一(yi)些疾(ji)病(bing)比(bi)如(ru)癌癥、冠心(xin)(xin)病(bing)甚(shen)至高原反(fan)應(ying)的(de)(de)(de)預防(fang)作用(yong)已經(jing)得(de)到研究(jiu)。盡(jin)管(guan)先前(qian)的(de)(de)(de)初步研究(jiu)表明補充(chong)抗(kang)(kang)(kang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)可能促進健康，但(dan)后來對一(yi)部分抗(kang)(kang)(kang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)進行大(da)量(liang)臨床(chuang)試驗得(de)到的(de)(de)(de)結果并沒有顯(xian)示出(chu)(chu)補充(chong)抗(kang)(kang)(kang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)（維生(sheng)素(su)C）的(de)(de)(de)好(hao)處(chu)，甚(shen)至發(fa)現(xian)大(da)劑(ji)(ji)(ji)量(liang)補充(chong)某些公認的(de)(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)（硒、維生(sheng)素(su)E）會使罹患(huan)某些疾(ji)病(bing)的(de)(de)(de)相對風險上升一(yi)到五個(ge)百分點(dian)。瑞典哥德堡大(da)學薩(sa)爾葛蘭斯(si)卡(ka)研究(jiu)院(Sahlgrenska Academy)研究(jiu)指出(chu)(chu)，抗(kang)(kang)(kang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)會加速(su)肺癌及其(qi)他(ta)癌細胞(bao)的(de)(de)(de)進展惡(e)化(hua)(hua)(hua)。 另外(wai)也有一(yi)個(ge)持續(xu)數年的(de)(de)(de)跟蹤研究(jiu)證實大(da)劑(ji)(ji)(ji)量(liang)的(de)(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)在可以(yi)使罹患(huan)心(xin)(xin)血(xue)管(guan)疾(ji)病(bing)的(de)(de)(de)風險降低(di)65%，但(dan)具體機理不明。抗(kang)(kang)(kang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)在其(qi)他(ta)諸多領域也有用(yong)途，比(bi)如(ru)食品和化(hua)(hua)(hua)妝品防(fang)腐劑(ji)(ji)(ji)以(yi)及延緩(huan)橡膠的(de)(de)(de)老化(hua)(hua)(hua)降解。

生物體應對氧化的方法

對于生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)體的(de)(de)代謝有一(yi)種(zhong)自相矛盾的(de)(de)情況，雖然(ran)(ran)大部(bu)分(fen)地(di)球上的(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)需要(yao)氧(yang)氣來維持(chi)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)存(cun)，但同(tong)時氧(yang)氣又是一(yi)種(zhong)高(gao)反(fan)應(ying)活(huo)性(xing)(xing)的(de)(de)分(fen)子(zi)，可以通過(guo)(guo)產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)活(huo)性(xing)(xing)氧(yang)物(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)破(po)壞生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)體。所以生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)體中(zhong)建立(li)了一(yi)套由(you)抗(kang)(kang)氧(yang)化(hua)(hua)的(de)(de)代謝產(chan)物(wu)(wu)(wu)和(he)酶構(gou)成的(de)(de)復雜(za)網絡系統(tong)，通過(guo)(guo)有抗(kang)(kang)氧(yang)化(hua)(hua)作(zuo)用的(de)(de)代謝中(zhong)間(jian)體和(he)產(chan)物(wu)(wu)(wu)與酶之間(jian)的(de)(de)協同(tong)配合使得重(zhong)要(yao)的(de)(de)細胞成分(fen)比(bi)如DNA、蛋白質(zhi)(zhi)和(he)脂類(lei)免受氧(yang)化(hua)(hua)損傷。抗(kang)(kang)氧(yang)化(hua)(hua)系統(tong)大體上通過(guo)(guo)兩種(zhong)方式實(shi)現抗(kang)(kang)氧(yang)化(hua)(hua)作(zuo)用，一(yi)種(zhong)是通過(guo)(guo)阻止活(huo)性(xing)(xing)氧(yang)物(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)的(de)(de)產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)來實(shi)現的(de)(de)，另一(yi)種(zhong)是在這些活(huo)性(xing)(xing)物(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)對細胞的(de)(de)重(zhong)要(yao)成分(fen)造(zao)成損傷之前清(qing)除它們來達到(dao)抗(kang)(kang)氧(yang)化(hua)(hua)作(zuo)用的(de)(de)。然(ran)(ran)而這些活(huo)性(xing)(xing)氧(yang)物(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)也(ye)有重(zhong)要(yao)的(de)(de)細胞功能，比(bi)如在生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)化(hua)(hua)反(fan)應(ying)中(zhong)充當(dang)氧(yang)化(hua)(hua)還(huan)原信(xin)號分(fen)子(zi)。因此生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)體中(zhong)抗(kang)(kang)氧(yang)化(hua)(hua)系統(tong)的(de)(de)作(zuo)用不是氧(yang)化(hua)(hua)性(xing)(xing)物(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)徹底地(di)全部(bu)清(qing)除，而是將這些物(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)保持(chi)在適當(dang)的(de)(de)水平。

在細胞內產生(sheng)的(de)活(huo)性(xing)氧(yang)(yang)物(wu)種包(bao)括過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)氫(qing)（H2O2）、次氯酸（HClO）、自(zi)由(you)(you)基例如(ru)羥基自(zi)由(you)(you)基（·OH）和超氧(yang)(yang)根（O2?）。羥基自(zi)由(you)(you)基特別不(bu)穩定，能(neng)無特異性(xing)地迅速與大多數生(sheng)物(wu)分子反應(ying)。這(zhe)類(lei)物(wu)種主要是由(you)(you)金屬(shu)催(cui)化(hua)(hua)過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)氫(qing)還原（比如(ru)芬頓反應(ying)）產生(sheng)的(de)。這(zhe)些氧(yang)(yang)化(hua)(hua)劑通過引發鏈反應(ying)比如(ru)脂質的(de)過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)反應(ying)、或氧(yang)(yang)化(hua)(hua)DNA和蛋(dan)白質破壞細胞。受到(dao)損(sun)害的(de)DNA如(ru)果沒有得到(dao)修復會引起(qi)突變、誘(you)發癌癥。對蛋(dan)白質造成的(de)損(sun)傷會使酶的(de)活(huo)性(xing)受到(dao)抑制，蛋(dan)白質發生(sheng)變性(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過(guo)與(yu)被過(guo)度還原的光合反應中心反應避免活性氧(yang)物種的產生。

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