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(fan)應。當鏈反(fan)應發生在細胞(bao)中，細胞(bao)受到破壞(huai)或凋亡。抗氧(yang)化(hua)(hua)劑(ji)則能去除自由基，終止連(lian)鎖(suo)反(fan)應并且抑(yi)制其(qi)它氧(yang)化(hua)(hua)反(fan)應，同(tong)時其(qi)本身(shen)被氧(yang)化(hua)(hua)。抗氧(yang)化(hua)(hua)劑(ji)通常(chang)是(shi)還原劑(ji)，例如硫(liu)醇、抗壞(huai)血酸(suan)、多酚類(lei)。

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(yang)化酶的抑制劑，則會引發氧(yang)化應激，導致細胞的損傷和死亡。

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,特別是在對中風和神經退化(hua)性(xing)疾(ji)病(bing)的(de)治療中有深入(ru)研究。此外氧化(hua)應激也是一些疾(ji)病(bing)的(de)誘因和結果(guo)。

抗氧化劑被廣(guang)泛應用在營養補(bu)充(chong)(chong)劑(ji)(ji)(ji)中。對于一(yi)些(xie)疾(ji)(ji)病比(bi)如癌癥、冠心(xin)病甚(shen)至(zhi)高原反應的(de)(de)預防作(zuo)用已經得(de)到研究。盡管(guan)先(xian)前的(de)(de)初步(bu)研究表(biao)明(ming)補(bu)充(chong)(chong)抗(kang)(kang)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)可能促進健康，但后(hou)來對一(yi)部分抗(kang)(kang)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)進行大(da)量(liang)(liang)臨床試驗得(de)到的(de)(de)結果并(bing)沒有顯示出補(bu)充(chong)(chong)抗(kang)(kang)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)（維生素(su)C）的(de)(de)好處，甚(shen)至(zhi)發現大(da)劑(ji)(ji)(ji)量(liang)(liang)補(bu)充(chong)(chong)某些(xie)公認的(de)(de)抗(kang)(kang)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)（硒(xi)、維生素(su)E）會使罹患某些(xie)疾(ji)(ji)病的(de)(de)相(xiang)對風險(xian)上升一(yi)到五(wu)個(ge)百分點。瑞典哥(ge)德堡大(da)學薩爾葛(ge)蘭斯(si)卡(ka)研究院(yuan)(Sahlgrenska Academy)研究指(zhi)出，抗(kang)(kang)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)會加(jia)速肺癌及其他(ta)癌細胞的(de)(de)進展惡化(hua)(hua)(hua)(hua)。 另(ling)外也有一(yi)個(ge)持續數年的(de)(de)跟蹤(zong)研究證(zheng)實大(da)劑(ji)(ji)(ji)量(liang)(liang)的(de)(de)抗(kang)(kang)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)在可以使罹患心(xin)血管(guan)疾(ji)(ji)病的(de)(de)風險(xian)降(jiang)低65%，但具體機理(li)不明(ming)。抗(kang)(kang)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)在其他(ta)諸多領(ling)域也有用途(tu)，比(bi)如食(shi)品和化(hua)(hua)(hua)(hua)妝品防腐劑(ji)(ji)(ji)以及延緩橡膠的(de)(de)老(lao)化(hua)(hua)(hua)(hua)降(jiang)解。

生物體應對氧化的方法

對于生(sheng)物體(ti)的(de)(de)(de)(de)代(dai)謝有一(yi)(yi)種自相矛(mao)盾的(de)(de)(de)(de)情(qing)況，雖(sui)然大(da)部分(fen)地球上(shang)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)物需要氧(yang)氣來(lai)維持生(sheng)存，但同時氧(yang)氣又是(shi)(shi)(shi)一(yi)(yi)種高(gao)反(fan)應活(huo)性(xing)的(de)(de)(de)(de)分(fen)子，可以通過(guo)產(chan)(chan)生(sheng)活(huo)性(xing)氧(yang)物質(zhi)破壞生(sheng)物體(ti)。所以生(sheng)物體(ti)中建立了(le)一(yi)(yi)套由抗氧(yang)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)代(dai)謝產(chan)(chan)物和(he)酶構成(cheng)的(de)(de)(de)(de)復雜網(wang)絡系(xi)(xi)統，通過(guo)有抗氧(yang)化(hua)(hua)作用的(de)(de)(de)(de)代(dai)謝中間體(ti)和(he)產(chan)(chan)物與酶之間的(de)(de)(de)(de)協同配合(he)使得重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)細(xi)胞成(cheng)分(fen)比如DNA、蛋白質(zhi)和(he)脂(zhi)類免(mian)受氧(yang)化(hua)(hua)損傷。抗氧(yang)化(hua)(hua)系(xi)(xi)統大(da)體(ti)上(shang)通過(guo)兩種方式(shi)實現(xian)抗氧(yang)化(hua)(hua)作用，一(yi)(yi)種是(shi)(shi)(shi)通過(guo)阻(zu)止活(huo)性(xing)氧(yang)物質(zhi)的(de)(de)(de)(de)產(chan)(chan)生(sheng)來(lai)實現(xian)的(de)(de)(de)(de)，另一(yi)(yi)種是(shi)(shi)(shi)在這(zhe)些(xie)活(huo)性(xing)物質(zhi)對細(xi)胞的(de)(de)(de)(de)重(zhong)要成(cheng)分(fen)造(zao)成(cheng)損傷之前清除它們來(lai)達到抗氧(yang)化(hua)(hua)作用的(de)(de)(de)(de)。然而這(zhe)些(xie)活(huo)性(xing)氧(yang)物質(zhi)也有重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)細(xi)胞功能，比如在生(sheng)化(hua)(hua)反(fan)應中充當(dang)氧(yang)化(hua)(hua)還原(yuan)信號分(fen)子。因此(ci)生(sheng)物體(ti)中抗氧(yang)化(hua)(hua)系(xi)(xi)統的(de)(de)(de)(de)作用不是(shi)(shi)(shi)氧(yang)化(hua)(hua)性(xing)物質(zhi)徹底地全部清除，而是(shi)(shi)(shi)將這(zhe)些(xie)物質(zhi)保持在適當(dang)的(de)(de)(de)(de)水(shui)平。

在(zai)細(xi)胞(bao)內產生的(de)(de)活(huo)性(xing)氧(yang)物(wu)種(zhong)包括過氧(yang)化(hua)(hua)氫（H2O2）、次氯(lv)酸（HClO）、自(zi)由(you)(you)基例如羥基自(zi)由(you)(you)基（·OH）和超氧(yang)根（O2?）。羥基自(zi)由(you)(you)基特別不穩定(ding)，能無特異(yi)性(xing)地迅速與大多數生物(wu)分子反(fan)應(ying)(ying)。這類物(wu)種(zhong)主(zhu)要是(shi)由(you)(you)金(jin)屬催化(hua)(hua)過氧(yang)化(hua)(hua)氫還原（比如芬頓(dun)反(fan)應(ying)(ying)）產生的(de)(de)。這些氧(yang)化(hua)(hua)劑通(tong)過引發鏈反(fan)應(ying)(ying)比如脂質的(de)(de)過氧(yang)化(hua)(hua)反(fan)應(ying)(ying)、或氧(yang)化(hua)(hua)DNA和蛋(dan)(dan)白質破壞細(xi)胞(bao)。受到損害的(de)(de)DNA如果(guo)沒有得到修復會引起突變、誘發癌癥。對蛋(dan)(dan)白質造成的(de)(de)損傷會使酶(mei)的(de)(de)活(huo)性(xing)受到抑(yi)制，蛋(dan)(dan)白質發生變性(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(tong)過與(yu)被過度還原的光(guang)合反應中心(xin)反應避免活性(xing)氧物(wu)種的產生。

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