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)(fan)應(ying)。當鏈反(fan)(fan)應(ying)發生在細胞中，細胞受到(dao)破壞或凋亡。抗(kang)(kang)氧(yang)化(hua)(hua)劑則能去(qu)除自由基，終(zhong)止連鎖反(fan)(fan)應(ying)并且抑制(zhi)其(qi)它氧(yang)化(hua)(hua)反(fan)(fan)應(ying)，同(tong)時(shi)其(qi)本身(shen)被氧(yang)化(hua)(hua)。抗(kang)(kang)氧(yang)化(hua)(hua)劑通常(chang)是還原劑，例如硫(liu)醇、抗(kang)(kang)壞血酸、多(duo)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酶(mei)的抑制劑，則(ze)會(hui)引發氧化應激，導(dao)致(zhi)細胞的損傷(shang)和死(si)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(de)使用,特別是在對(dui)中風和神經(jing)退化(hua)性疾病的(de)治療中有深(shen)入研究。此外(wai)氧化(hua)應激也是一些疾病的(de)誘因和結果。

抗氧化劑被(bei)廣泛應(ying)用在(zai)(zai)營養補(bu)(bu)充(chong)劑(ji)(ji)(ji)中(zhong)。對(dui)于一(yi)(yi)些疾(ji)病(bing)比如癌(ai)(ai)癥、冠心(xin)病(bing)甚(shen)至高(gao)原反(fan)應(ying)的(de)(de)(de)預防作用已經(jing)得到(dao)研究。盡管先前的(de)(de)(de)初(chu)步研究表明補(bu)(bu)充(chong)抗(kang)(kang)(kang)氧化(hua)劑(ji)(ji)(ji)可能(neng)促進健康(kang)，但(dan)后來對(dui)一(yi)(yi)部分抗(kang)(kang)(kang)氧化(hua)劑(ji)(ji)(ji)進行大(da)(da)量臨床試驗得到(dao)的(de)(de)(de)結(jie)果并沒有顯示出補(bu)(bu)充(chong)抗(kang)(kang)(kang)氧化(hua)劑(ji)(ji)(ji)（維生素C）的(de)(de)(de)好處，甚(shen)至發(fa)現大(da)(da)劑(ji)(ji)(ji)量補(bu)(bu)充(chong)某(mou)些公(gong)認的(de)(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)氧化(hua)劑(ji)(ji)(ji)（硒、維生素E）會(hui)使罹(li)患某(mou)些疾(ji)病(bing)的(de)(de)(de)相對(dui)風(feng)險(xian)上升一(yi)(yi)到(dao)五個(ge)百分點(dian)。瑞典(dian)哥德堡大(da)(da)學薩爾葛蘭斯卡(ka)研究院(Sahlgrenska Academy)研究指(zhi)出，抗(kang)(kang)(kang)氧化(hua)劑(ji)(ji)(ji)會(hui)加速肺癌(ai)(ai)及其(qi)他癌(ai)(ai)細胞的(de)(de)(de)進展(zhan)惡化(hua)。 另外也(ye)有一(yi)(yi)個(ge)持續數年的(de)(de)(de)跟蹤研究證(zheng)實大(da)(da)劑(ji)(ji)(ji)量的(de)(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)氧化(hua)劑(ji)(ji)(ji)在(zai)(zai)可以使罹(li)患心(xin)血管疾(ji)病(bing)的(de)(de)(de)風(feng)險(xian)降低65%，但(dan)具體機理不明。抗(kang)(kang)(kang)氧化(hua)劑(ji)(ji)(ji)在(zai)(zai)其(qi)他諸多領域也(ye)有用途，比如食品和化(hua)妝品防腐劑(ji)(ji)(ji)以及延(yan)緩(huan)橡膠的(de)(de)(de)老(lao)化(hua)降解(jie)。

生物體應對氧化的方法

對于生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)代(dai)謝(xie)有(you)一種(zhong)自(zi)相矛盾的(de)(de)(de)情況，雖然(ran)(ran)大部分(fen)(fen)地(di)球上(shang)的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)需(xu)要(yao)氧(yang)(yang)(yang)(yang)氣來維持生(sheng)(sheng)存，但同時氧(yang)(yang)(yang)(yang)氣又是一種(zhong)高(gao)反應(ying)活(huo)(huo)性(xing)的(de)(de)(de)分(fen)(fen)子(zi)，可以通(tong)過(guo)(guo)產生(sheng)(sheng)活(huo)(huo)性(xing)氧(yang)(yang)(yang)(yang)物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)破壞(huai)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)體(ti)(ti)(ti)。所(suo)以生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)體(ti)(ti)(ti)中(zhong)建立了一套由抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)代(dai)謝(xie)產物(wu)(wu)和酶(mei)構(gou)成的(de)(de)(de)復雜網絡系統，通(tong)過(guo)(guo)有(you)抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)作用(yong)的(de)(de)(de)代(dai)謝(xie)中(zhong)間(jian)體(ti)(ti)(ti)和產物(wu)(wu)與酶(mei)之間(jian)的(de)(de)(de)協(xie)同配合使得(de)重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)細胞(bao)(bao)成分(fen)(fen)比如DNA、蛋白質(zhi)(zhi)和脂(zhi)類免受氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)損(sun)傷(shang)。抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)系統大體(ti)(ti)(ti)上(shang)通(tong)過(guo)(guo)兩種(zhong)方式(shi)實現抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)作用(yong)，一種(zhong)是通(tong)過(guo)(guo)阻止活(huo)(huo)性(xing)氧(yang)(yang)(yang)(yang)物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)產生(sheng)(sheng)來實現的(de)(de)(de)，另一種(zhong)是在這(zhe)些活(huo)(huo)性(xing)物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)對細胞(bao)(bao)的(de)(de)(de)重(zhong)要(yao)成分(fen)(fen)造成損(sun)傷(shang)之前清(qing)除它們來達到(dao)抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)作用(yong)的(de)(de)(de)。然(ran)(ran)而這(zhe)些活(huo)(huo)性(xing)氧(yang)(yang)(yang)(yang)物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)也有(you)重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)細胞(bao)(bao)功能(neng)，比如在生(sheng)(sheng)化(hua)(hua)反應(ying)中(zhong)充當(dang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)還原信號分(fen)(fen)子(zi)。因(yin)此生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)體(ti)(ti)(ti)中(zhong)抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)系統的(de)(de)(de)作用(yong)不是氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)性(xing)物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)徹底(di)地(di)全部清(qing)除，而是將(jiang)這(zhe)些物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)保持在適當(dang)的(de)(de)(de)水(shui)平。

在細(xi)(xi)胞內產生的(de)(de)活(huo)性(xing)氧(yang)物種(zhong)包括過(guo)氧(yang)化氫（H2O2）、次氯(lv)酸（HClO）、自由(you)(you)基(ji)例如羥(qian)基(ji)自由(you)(you)基(ji)（·OH）和(he)超(chao)氧(yang)根（O2?）。羥(qian)基(ji)自由(you)(you)基(ji)特別不穩定，能無特異性(xing)地(di)迅速與大多(duo)數生物分子(zi)反(fan)應(ying)(ying)。這類(lei)物種(zhong)主要是由(you)(you)金屬催化過(guo)氧(yang)化氫還原（比如芬頓反(fan)應(ying)(ying)）產生的(de)(de)。這些氧(yang)化劑通過(guo)引(yin)發(fa)鏈反(fan)應(ying)(ying)比如脂質(zhi)的(de)(de)過(guo)氧(yang)化反(fan)應(ying)(ying)、或(huo)氧(yang)化DNA和(he)蛋(dan)(dan)白(bai)質(zhi)破壞細(xi)(xi)胞。受到損(sun)害的(de)(de)DNA如果沒有得到修復(fu)會引(yin)起(qi)突(tu)變(bian)(bian)、誘發(fa)癌癥。對蛋(dan)(dan)白(bai)質(zhi)造成(cheng)的(de)(de)損(sun)傷會使酶的(de)(de)活(huo)性(xing)受到抑制，蛋(dan)(dan)白(bai)質(zhi)發(fa)生變(bian)(bian)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)度還原的光合(he)反應中(zhong)心反應避免活(huo)性氧物種的產生。

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