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(sheng)在細胞(bao)中，細胞(bao)受到破壞(huai)或(huo)凋亡(wang)。抗(kang)氧(yang)化(hua)劑(ji)則能去除自由基，終止連鎖反(fan)(fan)應(ying)并且(qie)抑制其(qi)它(ta)氧(yang)化(hua)反(fan)(fan)應(ying)，同時其(qi)本身被氧(yang)化(hua)。抗(kang)氧(yang)化(hua)劑(ji)通常是還原劑(ji)，例(li)如硫醇(chun)、抗(kang)壞(huai)血(xue)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(yang)化酶的抑制劑，則會引發氧(yang)化應激(ji)，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使(shi)用,特別是(shi)在對中風和神經退化性疾病(bing)的治療中有(you)深入研究。此外(wai)氧化應(ying)激也是(shi)一(yi)些(xie)疾病(bing)的誘因(yin)和結果。

抗氧化劑被廣泛應用(yong)在營養補充(chong)劑(ji)(ji)中。對(dui)(dui)于一些(xie)疾病(bing)(bing)比如癌(ai)癥、冠心病(bing)(bing)甚至高原(yuan)反應的(de)(de)預防(fang)作(zuo)用(yong)已經得到(dao)研(yan)究(jiu)。盡管(guan)先前(qian)的(de)(de)初步研(yan)究(jiu)表明補充(chong)抗氧化(hua)(hua)劑(ji)(ji)可(ke)能(neng)促進(jin)(jin)健康，但后來對(dui)(dui)一部分抗氧化(hua)(hua)劑(ji)(ji)進(jin)(jin)行大(da)量臨床(chuang)試(shi)驗得到(dao)的(de)(de)結果并沒有顯示(shi)出(chu)補充(chong)抗氧化(hua)(hua)劑(ji)(ji)（維(wei)生素(su)C）的(de)(de)好(hao)處，甚至發(fa)現大(da)劑(ji)(ji)量補充(chong)某些(xie)公認的(de)(de)抗氧化(hua)(hua)劑(ji)(ji)（硒、維(wei)生素(su)E）會使罹患某些(xie)疾病(bing)(bing)的(de)(de)相對(dui)(dui)風險上升一到(dao)五(wu)個(ge)百分點。瑞典哥德堡大(da)學薩(sa)爾葛蘭斯(si)卡(ka)研(yan)究(jiu)院(Sahlgrenska Academy)研(yan)究(jiu)指(zhi)出(chu)，抗氧化(hua)(hua)劑(ji)(ji)會加速肺癌(ai)及其(qi)他癌(ai)細胞(bao)的(de)(de)進(jin)(jin)展(zhan)惡化(hua)(hua)。 另外也有一個(ge)持續(xu)數年的(de)(de)跟蹤研(yan)究(jiu)證實大(da)劑(ji)(ji)量的(de)(de)抗氧化(hua)(hua)劑(ji)(ji)在可(ke)以使罹患心血管(guan)疾病(bing)(bing)的(de)(de)風險降低65%，但具體機理(li)不明。抗氧化(hua)(hua)劑(ji)(ji)在其(qi)他諸多(duo)領域也有用(yong)途，比如食品和化(hua)(hua)妝品防(fang)腐劑(ji)(ji)以及延緩橡膠的(de)(de)老(lao)化(hua)(hua)降解。

生物體應對氧化的方法

對(dui)于生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)體(ti)的(de)代(dai)謝有(you)一(yi)種(zhong)自相矛盾的(de)情況，雖然大部分(fen)地(di)(di)球上(shang)(shang)的(de)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)需要(yao)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)氣(qi)來維(wei)持生(sheng)(sheng)(sheng)存，但(dan)同時(shi)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)氣(qi)又是(shi)一(yi)種(zhong)高反應(ying)活性(xing)的(de)分(fen)子(zi)，可以通(tong)過(guo)產生(sheng)(sheng)(sheng)活性(xing)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)破壞生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)體(ti)。所以生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)體(ti)中建立了一(yi)套由抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)的(de)代(dai)謝產物(wu)(wu)和酶構成的(de)復雜網絡系(xi)(xi)(xi)統(tong)，通(tong)過(guo)有(you)抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)作(zuo)用的(de)代(dai)謝中間(jian)體(ti)和產物(wu)(wu)與(yu)酶之間(jian)的(de)協同配合使得重要(yao)的(de)細胞(bao)成分(fen)比(bi)如DNA、蛋白質(zhi)(zhi)和脂類免受氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)損(sun)傷。抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)系(xi)(xi)(xi)統(tong)大體(ti)上(shang)(shang)通(tong)過(guo)兩種(zhong)方(fang)式實現抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)作(zuo)用，一(yi)種(zhong)是(shi)通(tong)過(guo)阻止活性(xing)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)的(de)產生(sheng)(sheng)(sheng)來實現的(de)，另(ling)一(yi)種(zhong)是(shi)在(zai)(zai)這(zhe)些(xie)活性(xing)物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)對(dui)細胞(bao)的(de)重要(yao)成分(fen)造成損(sun)傷之前(qian)清(qing)除(chu)它們(men)來達到抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)作(zuo)用的(de)。然而這(zhe)些(xie)活性(xing)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)也有(you)重要(yao)的(de)細胞(bao)功能，比(bi)如在(zai)(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)化(hua)(hua)反應(ying)中充當(dang)(dang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)還原信(xin)號分(fen)子(zi)。因(yin)此生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)體(ti)中抗(kang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)系(xi)(xi)(xi)統(tong)的(de)作(zuo)用不(bu)是(shi)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)性(xing)物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)徹(che)底地(di)(di)全部清(qing)除(chu)，而是(shi)將這(zhe)些(xie)物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)保持在(zai)(zai)適當(dang)(dang)的(de)水平。

在細胞內產生(sheng)的(de)活性(xing)(xing)(xing)氧(yang)物種(zhong)包括過(guo)氧(yang)化(hua)氫（H2O2）、次(ci)氯酸（HClO）、自由(you)基(ji)例(li)如羥基(ji)自由(you)基(ji)（·OH）和超(chao)氧(yang)根（O2?）。羥基(ji)自由(you)基(ji)特別不(bu)穩定，能(neng)無特異性(xing)(xing)(xing)地迅(xun)速與大多數生(sheng)物分子反(fan)應(ying)。這(zhe)(zhe)類物種(zhong)主要(yao)是由(you)金屬催化(hua)過(guo)氧(yang)化(hua)氫還原(yuan)（比如芬頓反(fan)應(ying)）產生(sheng)的(de)。這(zhe)(zhe)些氧(yang)化(hua)劑通過(guo)引發鏈(lian)反(fan)應(ying)比如脂質(zhi)的(de)過(guo)氧(yang)化(hua)反(fan)應(ying)、或氧(yang)化(hua)DNA和蛋白(bai)質(zhi)破(po)壞細胞。受(shou)到(dao)損(sun)害(hai)的(de)DNA如果(guo)沒(mei)有(you)得到(dao)修復會引起(qi)突變(bian)、誘發癌(ai)癥。對蛋白(bai)質(zhi)造成的(de)損(sun)傷會使酶的(de)活性(xing)(xing)(xing)受(shou)到(dao)抑制(zhi)，蛋白(bai)質(zhi)發生(sheng)變(bian)性(xing)(xing)(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(guo)與被過(guo)度還原的(de)光合反應中心反應避免活(huo)性氧(yang)物(wu)種的(de)產生。

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