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對于生物體的代謝有一種自相矛盾的情況,雖然大部分地球上的生物需要氧氣來維持生存,但同時氧氣又是一種高反應(yīng)活性的分子,可以通過產(chǎn)生活性氧物質(zhì)破壞生物體。所以生物體中建立了一套由抗氧化的代謝產(chǎn)物和酶構(gòu)成的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),通過有抗氧化作用的代謝中間體和產(chǎn)物與酶之間的協(xié)同配合使得重要的細(xì)胞成分比如DNA、蛋白質(zhì)和脂類免受氧化損傷。抗氧化系統(tǒng)大體上通過兩種方式實現(xiàn)抗氧化作用,一種是通過阻止活性氧物質(zhì)的產(chǎn)生來實現(xiàn)的,另一種是在這些活性物質(zhì)對細(xì)胞的重要成分造成損傷之前清除它們來達(dá)到抗氧化作用的 。然而這些活性氧物質(zhì)也有重要的細(xì)胞功能,比如在生化反應(yīng)中充當(dāng)氧化還原信號分子。因此生物體中抗氧化系統(tǒng)的作用不是氧化性物質(zhì)地全部清除,而是將這些物質(zhì)保持在適當(dāng)?shù)乃健?br />
在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的活性氧物種包括過氧化氫()、次氯酸()、自由基例如羥基自由基(·OH)和超氧化物陰離子() 。羥基自由基特別不穩(wěn)定,能無特異性地迅速與大多數(shù)生物分子反應(yīng)。這類物種主要是由金屬催化過氧化氫還原(比如芬頓反應(yīng))產(chǎn)生的 。這些氧化劑通過引發(fā)鏈反應(yīng)比如脂質(zhì)的過氧化反應(yīng)、或氧化DNA和蛋白質(zhì)破壞細(xì)胞。受到損害的DNA如果沒有得到修復(fù)會引起突變、誘發(fā)癌癥。對蛋白質(zhì)造成的損傷會使酶的活性受到抑制、蛋白質(zhì)發(fā)生變性或降解。
多吃水果和蔬菜的人患心臟病和一些神經(jīng)疾病的風(fēng)險更低,也有證據(jù)顯示一些蔬菜和水果可能降低患癌癥的風(fēng)險。因為水果和蔬菜是營養(yǎng)素和植生素的來源,由此推測抗氧化化合物可能會降低罹患一些疾病的風(fēng)險。這個推斷通過幾種有限的方式進(jìn)行了臨床試驗,結(jié)果顯示此觀點似乎不能成立,因為試驗顯示補(bǔ)充抗氧化劑對降低患某些慢性疾病比如癌癥和心臟病的風(fēng)險沒有明顯的效果。這暗示了從食用蔬菜和水果所帶來的健康益處來源于水果和蔬菜中的其他成分(比如膳食纖維)或來自一個復(fù)雜的混合成分。比如富含黃酮的食物具有的抗氧化效果似乎應(yīng)歸功于食物中的果糖而非食物本身所含的抗氧化劑,果糖起了誘導(dǎo)體內(nèi)增加合成抗氧化劑尿酸的作用。
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