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(qi)動鏈反應(ying)。當鏈反應(ying)發生在細胞中，細胞受到破壞或(huo)凋(diao)亡。抗(kang)氧化劑則能去除自(zi)由基，終止連鎖反應(ying)并且抑制其(qi)它氧化反應(ying)，同(tong)時其(qi)本身被氧化。抗(kang)氧化劑通常是還原(yuan)劑，例如硫醇、抗(kang)壞血酸、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(mei)的抑制劑，則(ze)會引發氧化應激，導(dao)致(zhi)細胞的損傷(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(yong),特別是(shi)(shi)在(zai)對(dui)中(zhong)風和神(shen)經退化(hua)(hua)性(xing)疾病的(de)治療中(zhong)有(you)深入(ru)研(yan)究。此外氧化(hua)(hua)應激也是(shi)(shi)一(yi)些疾病的(de)誘因(yin)和結果。

抗氧化劑被廣泛應用(yong)在營養(yang)補(bu)充(chong)(chong)(chong)劑(ji)中。對于一(yi)些(xie)疾(ji)(ji)病(bing)比如癌癥、冠心(xin)病(bing)甚至(zhi)高原(yuan)反應的(de)預防作用(yong)已經得(de)到研(yan)究。盡管先前(qian)的(de)初步研(yan)究表明(ming)(ming)補(bu)充(chong)(chong)(chong)抗氧化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)可(ke)能促進(jin)健康，但后來對一(yi)部分抗氧化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)進(jin)行大(da)量臨床試驗得(de)到的(de)結果并沒有(you)顯(xian)示出補(bu)充(chong)(chong)(chong)抗氧化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)（維(wei)生(sheng)素C）的(de)好處，甚至(zhi)發現(xian)大(da)劑(ji)量補(bu)充(chong)(chong)(chong)某些(xie)公認的(de)抗氧化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)（硒、維(wei)生(sheng)素E）會使(shi)罹患某些(xie)疾(ji)(ji)病(bing)的(de)相對風(feng)險上升(sheng)一(yi)到五個(ge)百(bai)分點。瑞典(dian)哥(ge)德(de)堡大(da)學薩爾葛蘭斯卡研(yan)究院(Sahlgrenska Academy)研(yan)究指出，抗氧化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)會加速肺癌及其他(ta)癌細胞(bao)的(de)進(jin)展惡化(hua)(hua)(hua)(hua)。 另(ling)外(wai)也有(you)一(yi)個(ge)持續數年的(de)跟蹤(zong)研(yan)究證實大(da)劑(ji)量的(de)抗氧化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)在可(ke)以使(shi)罹患心(xin)血管疾(ji)(ji)病(bing)的(de)風(feng)險降低(di)65%，但具體機理不明(ming)(ming)。抗氧化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)在其他(ta)諸多(duo)領域也有(you)用(yong)途，比如食(shi)品和化(hua)(hua)(hua)(hua)妝(zhuang)品防腐劑(ji)以及延緩橡膠的(de)老化(hua)(hua)(hua)(hua)降解。

生物體應對氧化的方法

對于(yu)生(sheng)(sheng)物體(ti)的(de)代(dai)謝(xie)有一種(zhong)自相矛盾的(de)情況，雖然(ran)大(da)部分(fen)(fen)(fen)地球上的(de)生(sheng)(sheng)物需(xu)要氧(yang)氣(qi)來維持生(sheng)(sheng)存，但同時(shi)氧(yang)氣(qi)又是(shi)(shi)一種(zhong)高反應(ying)活(huo)(huo)性(xing)(xing)的(de)分(fen)(fen)(fen)子，可以通(tong)過產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)活(huo)(huo)性(xing)(xing)氧(yang)物質(zhi)(zhi)破壞(huai)生(sheng)(sheng)物體(ti)。所以生(sheng)(sheng)物體(ti)中(zhong)建立了(le)一套由抗氧(yang)化(hua)的(de)代(dai)謝(xie)產(chan)(chan)物和(he)酶構成(cheng)的(de)復雜網絡系統，通(tong)過有抗氧(yang)化(hua)作(zuo)用的(de)代(dai)謝(xie)中(zhong)間(jian)體(ti)和(he)產(chan)(chan)物與酶之間(jian)的(de)協同配(pei)合(he)使得(de)重(zhong)要的(de)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)成(cheng)分(fen)(fen)(fen)比如DNA、蛋(dan)白質(zhi)(zhi)和(he)脂類免受(shou)氧(yang)化(hua)損傷(shang)。抗氧(yang)化(hua)系統大(da)體(ti)上通(tong)過兩(liang)種(zhong)方式實(shi)現抗氧(yang)化(hua)作(zuo)用，一種(zhong)是(shi)(shi)通(tong)過阻止活(huo)(huo)性(xing)(xing)氧(yang)物質(zhi)(zhi)的(de)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)來實(shi)現的(de)，另一種(zhong)是(shi)(shi)在(zai)(zai)這(zhe)些活(huo)(huo)性(xing)(xing)物質(zhi)(zhi)對細(xi)(xi)胞(bao)(bao)的(de)重(zhong)要成(cheng)分(fen)(fen)(fen)造(zao)成(cheng)損傷(shang)之前清除它們來達到(dao)抗氧(yang)化(hua)作(zuo)用的(de)。然(ran)而(er)這(zhe)些活(huo)(huo)性(xing)(xing)氧(yang)物質(zhi)(zhi)也有重(zhong)要的(de)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)功能，比如在(zai)(zai)生(sheng)(sheng)化(hua)反應(ying)中(zhong)充當(dang)氧(yang)化(hua)還原信號分(fen)(fen)(fen)子。因此生(sheng)(sheng)物體(ti)中(zhong)抗氧(yang)化(hua)系統的(de)作(zuo)用不是(shi)(shi)氧(yang)化(hua)性(xing)(xing)物質(zhi)(zhi)徹(che)底地全部清除，而(er)是(shi)(shi)將這(zhe)些物質(zhi)(zhi)保持在(zai)(zai)適當(dang)的(de)水平。

在細胞內產(chan)生的(de)(de)活性(xing)氧(yang)(yang)(yang)物種(zhong)包括過(guo)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)氫（H2O2）、次氯(lv)酸（HClO）、自(zi)由(you)基(ji)(ji)(ji)例如(ru)羥基(ji)(ji)(ji)自(zi)由(you)基(ji)(ji)(ji)（·OH）和超氧(yang)(yang)(yang)根（O2?）。羥基(ji)(ji)(ji)自(zi)由(you)基(ji)(ji)(ji)特別(bie)不穩定(ding)，能無特異性(xing)地迅速與大多數生物分子反應。這(zhe)類物種(zhong)主要是由(you)金屬催化(hua)過(guo)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)氫還原（比(bi)如(ru)芬頓反應）產(chan)生的(de)(de)。這(zhe)些氧(yang)(yang)(yang)化(hua)劑通(tong)過(guo)引(yin)發鏈反應比(bi)如(ru)脂質(zhi)的(de)(de)過(guo)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)反應、或(huo)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)DNA和蛋(dan)(dan)白(bai)質(zhi)破壞(huai)細胞。受(shou)到(dao)損害的(de)(de)DNA如(ru)果沒有(you)得到(dao)修(xiu)復(fu)會引(yin)起突變、誘(you)發癌(ai)癥。對蛋(dan)(dan)白(bai)質(zhi)造成(cheng)的(de)(de)損傷(shang)會使(shi)酶的(de)(de)活性(xing)受(shou)到(dao)抑(yi)制，蛋(dan)(dan)白(bai)質(zhi)發生變性(xing)或(huo)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)與被過(guo)度還原(yuan)的光合(he)反應中心反應避(bi)免活性氧(yang)物種的產生。

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