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(fan)應(ying)(ying)。當(dang)鏈反(fan)應(ying)(ying)發生在細(xi)胞中，細(xi)胞受到破壞或凋亡。抗氧化(hua)劑則(ze)能去除自由基，終止(zhi)連鎖反(fan)應(ying)(ying)并且抑制其它(ta)氧化(hua)反(fan)應(ying)(ying)，同時(shi)其本身被氧化(hua)。抗氧化(hua)劑通常(chang)是(shi)還原(yuan)劑，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化(hua)酶(mei)的抑制劑，則會(hui)引發氧化(hua)應(ying)激(ji)，導致細胞(bao)的損傷和(he)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(yong),特別是(shi)在對中(zhong)風和(he)神經退化性疾(ji)病(bing)的治療中(zhong)有深入研(yan)究(jiu)。此外氧化應(ying)激(ji)也(ye)是(shi)一些疾(ji)病(bing)的誘(you)因(yin)和(he)結果。

抗氧化劑被廣泛應用在營養補(bu)充(chong)劑(ji)(ji)(ji)(ji)中。對(dui)于一(yi)些(xie)疾病(bing)比(bi)(bi)如癌癥、冠心病(bing)甚(shen)至高原反(fan)應的(de)(de)(de)(de)預防作用已經(jing)得到研究(jiu)(jiu)。盡(jin)管先前(qian)的(de)(de)(de)(de)初步研究(jiu)(jiu)表明補(bu)充(chong)抗氧化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)可能(neng)促進健康(kang)，但后來對(dui)一(yi)部(bu)分抗氧化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)進行大(da)(da)量臨床試(shi)驗得到的(de)(de)(de)(de)結(jie)果并沒有(you)(you)顯示(shi)出(chu)補(bu)充(chong)抗氧化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)（維生(sheng)素(su)C）的(de)(de)(de)(de)好(hao)處，甚(shen)至發(fa)現大(da)(da)劑(ji)(ji)(ji)(ji)量補(bu)充(chong)某(mou)些(xie)公認的(de)(de)(de)(de)抗氧化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)（硒、維生(sheng)素(su)E）會(hui)使罹(li)患(huan)某(mou)些(xie)疾病(bing)的(de)(de)(de)(de)相對(dui)風(feng)險上(shang)升一(yi)到五個百分點(dian)。瑞典哥德堡大(da)(da)學薩爾葛蘭(lan)斯卡研究(jiu)(jiu)院(Sahlgrenska Academy)研究(jiu)(jiu)指(zhi)出(chu)，抗氧化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)會(hui)加速肺癌及(ji)其他癌細胞(bao)的(de)(de)(de)(de)進展(zhan)惡化(hua)(hua)(hua)。 另外(wai)也有(you)(you)一(yi)個持(chi)續數年的(de)(de)(de)(de)跟蹤研究(jiu)(jiu)證實大(da)(da)劑(ji)(ji)(ji)(ji)量的(de)(de)(de)(de)抗氧化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)在可以使罹(li)患(huan)心血管疾病(bing)的(de)(de)(de)(de)風(feng)險降(jiang)(jiang)低65%，但具(ju)體機理不明。抗氧化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)在其他諸多領域也有(you)(you)用途，比(bi)(bi)如食品(pin)和化(hua)(hua)(hua)妝品(pin)防腐劑(ji)(ji)(ji)(ji)以及(ji)延緩橡膠的(de)(de)(de)(de)老(lao)化(hua)(hua)(hua)降(jiang)(jiang)解。

生物體應對氧化的方法

對于生(sheng)(sheng)物(wu)體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)代謝有(you)(you)一種自相矛盾(dun)的(de)情況，雖然大(da)部(bu)分地(di)球上(shang)的(de)生(sheng)(sheng)物(wu)需要(yao)(yao)氧(yang)(yang)氣來(lai)維持生(sheng)(sheng)存，但同時氧(yang)(yang)氣又是(shi)(shi)(shi)一種高反應活性的(de)分子，可以通(tong)過(guo)產生(sheng)(sheng)活性氧(yang)(yang)物(wu)質(zhi)破壞生(sheng)(sheng)物(wu)體(ti)(ti)(ti)(ti)。所(suo)以生(sheng)(sheng)物(wu)體(ti)(ti)(ti)(ti)中建立了一套由抗(kang)(kang)(kang)(kang)氧(yang)(yang)化(hua)的(de)代謝產物(wu)和(he)酶(mei)構成的(de)復雜網絡系(xi)(xi)統(tong)，通(tong)過(guo)有(you)(you)抗(kang)(kang)(kang)(kang)氧(yang)(yang)化(hua)作用(yong)的(de)代謝中間體(ti)(ti)(ti)(ti)和(he)產物(wu)與酶(mei)之間的(de)協(xie)同配合(he)使得重(zhong)(zhong)要(yao)(yao)的(de)細胞成分比如DNA、蛋白質(zhi)和(he)脂類免受氧(yang)(yang)化(hua)損傷。抗(kang)(kang)(kang)(kang)氧(yang)(yang)化(hua)系(xi)(xi)統(tong)大(da)體(ti)(ti)(ti)(ti)上(shang)通(tong)過(guo)兩種方式實(shi)現抗(kang)(kang)(kang)(kang)氧(yang)(yang)化(hua)作用(yong)，一種是(shi)(shi)(shi)通(tong)過(guo)阻止活性氧(yang)(yang)物(wu)質(zhi)的(de)產生(sheng)(sheng)來(lai)實(shi)現的(de)，另一種是(shi)(shi)(shi)在(zai)這(zhe)些(xie)活性物(wu)質(zhi)對細胞的(de)重(zhong)(zhong)要(yao)(yao)成分造(zao)成損傷之前清除(chu)它們來(lai)達到抗(kang)(kang)(kang)(kang)氧(yang)(yang)化(hua)作用(yong)的(de)。然而這(zhe)些(xie)活性氧(yang)(yang)物(wu)質(zhi)也(ye)有(you)(you)重(zhong)(zhong)要(yao)(yao)的(de)細胞功能，比如在(zai)生(sheng)(sheng)化(hua)反應中充(chong)當(dang)氧(yang)(yang)化(hua)還(huan)原信號分子。因此生(sheng)(sheng)物(wu)體(ti)(ti)(ti)(ti)中抗(kang)(kang)(kang)(kang)氧(yang)(yang)化(hua)系(xi)(xi)統(tong)的(de)作用(yong)不是(shi)(shi)(shi)氧(yang)(yang)化(hua)性物(wu)質(zhi)徹底(di)地(di)全部(bu)清除(chu)，而是(shi)(shi)(shi)將這(zhe)些(xie)物(wu)質(zhi)保持在(zai)適當(dang)的(de)水(shui)平。

在細(xi)胞內產生(sheng)(sheng)的活(huo)性(xing)氧(yang)(yang)物種包括過(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(bie)不穩定(ding)，能無特異性(xing)地迅速(su)與大多數生(sheng)(sheng)物分(fen)子反(fan)應。這類(lei)物種主要是由金屬催(cui)化過(guo)氧(yang)(yang)化氫還原(yuan)（比(bi)如芬頓反(fan)應）產生(sheng)(sheng)的。這些氧(yang)(yang)化劑通過(guo)引發鏈(lian)反(fan)應比(bi)如脂質的過(guo)氧(yang)(yang)化反(fan)應、或氧(yang)(yang)化DNA和蛋白(bai)質破壞(huai)細(xi)胞。受(shou)到(dao)(dao)損害(hai)的DNA如果沒有得到(dao)(dao)修復會引起突變、誘發癌癥(zheng)。對蛋白(bai)質造成的損傷會使(shi)酶的活(huo)性(xing)受(shou)到(dao)(dao)抑制，蛋白(bai)質發生(sheng)(sheng)變性(xing)或降解(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被(bei)過度還原的光合(he)反(fan)應(ying)中心反(fan)應(ying)避免活性氧物(wu)種的產生。

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