自由基與抗氧化

第十章

自由基與抗氧化第一節(jié)概述一、氧氣

氧氣的出現(xiàn)，大約在2109年之前。由于包括氧氣在內(nèi)的一些光化學合成，地球上才出現(xiàn)簡單生物。氧氣在有機溶劑中的溶解度為水的7~8倍。在疏水的生物膜中，氧氣的濃度也是很高的，這是細胞膜容易引起氧氣損傷的重要原因。

當氧氣濃度高于大氣正常濃度時，就會對人、動物和植物和一切需氧生物產(chǎn)生氧損傷。

高氧濃度對動物組織的損傷動物氧濃度暴露時間組織損傷情況成年鼠5個大氣壓純氧75’心臟心臟纖維損傷、線粒體腫脹貓8個大氣壓純氧50’腎腎小管腫脹、腎小球不正常大鼠0.3個大氣壓純氧3天肝線粒體損傷猴子0.5個大氣壓純氧22天肝光滑內(nèi)質網(wǎng)增生、糖原減少地鼠79%氧氣3~4周睪丸曲精上皮細胞解體、精子產(chǎn)生減少人高壓氧治療耳內(nèi)耳出血、變聾豚鼠70%氧氣6~36天骨髓紅細胞生長受抑制Thesamethingthatmakesyoulivecankillyouintheend.二、什么是自由基

“一個分子或分子的一部分，它的化學鍵經(jīng)過修飾之后，一個未成對電子留在這個體系。”

——20世紀50年代“任何能夠獨立存在的，包含一個或多個未成對電子的原子或原子團都稱為自由基?！?/p>

——20世紀70年代“任何包含一個未成對電子的原子或原子團，均稱之為自由基”

——

目前未成對電子

ABA?+B?

A?

和B?就稱為自由基。如：

H?

?OH

Cl

?CH3?

CCl3?自由基的三個明顯特點

反應性強具有順磁性壽命短第二節(jié)自由基的來源和性質一、概念：大多數(shù)化學鍵由雙電子形成。這種鍵斷裂時有二種可能：一種是異裂反應(heterolyticfission)，成鍵的兩個電子分給兩種分裂產(chǎn)物之一，生成物為離子。另一種是均裂反應(homolyticfission)，兩個電子均分給兩個產(chǎn)物，此過程中產(chǎn)生的分裂物稱為自由基（free-radical），在溶液中呈均一狀態(tài)。

自由基是指分子、原子或基團中有未配對電子的一類物質，如下述反應中的A·和B·，還有NO、NO2、I·及Na·等均具有未配對電子。絕大多數(shù)自由基壽命短，生成后不穩(wěn)定，易被周圍環(huán)境吸收。在化學反應機理的研究中，發(fā)現(xiàn)自由基參與的反應占相當大比例。

既然自由基的外層具有不成對的價電子，它很容易從周圍分子上奪得1個電子或失去1個電子以恢復成對，所以自由基具有壽命短和活潑性強兩個特點。從氧衍生出來的自由基及其產(chǎn)物稱為活性氧(ReactiveoxygenspeciesROS)。如氧還原成水的過程中一共接受4個電子，最終生成水分子。但氧在其氧化過程中每一次只接受一個電子，經(jīng)過四步才生成水。

O2＋e→·

·＋e→H2O2

H2O2＋e→H2O+OH·

OH·＋e→H2OHalf-lifeofCommonFreeRadicalsSuperoxideionO2.-10-5secHydroxylradicalOH.10-9secAlkoxyl

radicleRO.10-6secPeroxynitriteONOO-0.05-1secPeroxylradicalRO2

.

7secHydrogenperoxideH2O2StableHypochlorousacidHOClStableSingletoxygen1O210-6sec二、自由基的來源（一）放射線照射（二）機體周圍自由基前身物的轉變（三）生物體內(nèi)活性氧的生成機體在代謝中不斷產(chǎn)生的自由基，種類繁多，其中以活性氧最多。HowarefreeradicalsformedTheyarederivedintwoways1)internally2)externallyInternallya)Primarysourceisfromourbodyduringenergyproductioninthemitochondria.b)Fromfoodsthathaveadestructivepotential.c)Duringnormalmetabolismoffat,carbohydratesandproteins.d)Stress-allchemicalsandsome

endocrinehormonescreatefreeradicals.e)Lowbloodsupply-whichoccursduringheartattacksandstrokealsoformfreeradicals.EndogenoussourcesofROSandRNSMitochondriaLysosomesPeroxisomesEndoplasmicReticulumCytoplasmMicrosomalOxidation,Flavoproteins,CYPenzymesMyeloperoxidase(phagocytes)ElectrontransportOxidases,FlavoproteinsPlasmaMembraneLipoxygenases,ProstaglandinsynthaseNADPHoxidaseXanthine

Oxidase,NOSisoformsFeCuTransitionmetalsMitochondrialproductionofROSPeroxisomesasasourceofROSandRNSEnzymesinmammalianperoxisomesthatgenerateROSSchader&Fahimi,HistochemCellBiol,2004Externallya)Environmentalcontaminantssuchasfrompollutionandcigarettesmokeincreasesfreeradicalloadtremendously.b)IonizingandultravioletradiationsuchasfromoverexposuretosunlightandprolongedexposuretoX-rays.c)Overexercising.d)Toxicchemicalsinpesticidesandinsecticides.e)Petroleum-basedproducts.f)Unhealthyfoods-fattydietsmadeupofprocessedfoods,friedfoods,barbecuedandcharbroiledfoods.g)Alcoholandcoffee.h)Toxicproductsfoundinfurniturepolishandpaintseg,toluene,benzeneandformaldehyde.i)Lowintakeoffruitsandvegetables.j)Lackofantioxidantsupplements.⑴環(huán)境因素a、

空調、冰箱的大量使用，破壞了臭氧層b、工業(yè)化導致大量二氧化碳和有害氣體產(chǎn)生c、

很多殺蟲劑的化學結構，都會導致產(chǎn)生自由基d、由于大量殺蟲劑、化學肥料和除草劑的使用，使土壤貧瘠，缺少原有的營養(yǎng)成分。⑵膳食因素a、

生活節(jié)奏加快b、

只吃精制的大米和面粉c、

日常的飲水量減少d、

我國人民肉食以豬肉為主⑶生活方式a、運動能避免自由基的侵襲b、生活高度緊張，使應激反應增加c、酗酒、吸毒都會促進體內(nèi)自由基的產(chǎn)生d、

孤獨和離群索居會使腦功能退化UVradiationH2O2 OH.+OH.UVBUVA=320-400nmUVB=290-320nmUVC=100-290nmPrimarilyaconcerninskinandeyeCanalsocauseDNAdamageCanformsingletoxygeninpresenceofasensitizerIonizingradiationg-rays2H2O H2O+e-+H2O*H2O* H+.OHHighenergyradiationwillresultin.OHDiseaseslinkedtooxyradicalsandreactiveoxygenspecies

·Cancer.·Arteriosclerosis,atherosclerosis.·Heartdisease.·Cerebrovasculardisease.·Stroke.·Emphysema(Crossetal1987).·Diabetesmellitus(Satoetal1979).·Rheumatoidarthritis(Crossetal1987,Greenwald&Moy1979,1980,Halliwell1981,1989,DelMaestroetal1982,Fligieletal1984).·Osteoporosis(Hooper1989,Stringeretal1989).·Ulcers.·Sunburn.·Cataracts(Niwa&Hansen,1989,Yagi1977).·Crohn'sdisease(Niwa&Hansen1989).·Behcet'sdisease·Aging·Senility

1．活性氧種類：氧是偶電分子，分子中存在一個σ鍵和兩個三電子π鍵。O2可呈現(xiàn)兩種狀態(tài)，即單線態(tài)（singletstate）又稱為激發(fā)態(tài)，以1O2表示；另一種為三線態(tài)（tripletstate），又稱為基態(tài)，以3O2表示，3O2可吸收能量變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)；

氧是一個重要的電子受體，因所得電子數(shù)不同，氧可產(chǎn)生多種還原產(chǎn)物：O2·-

、·OH及H2O2，他們的E01均比O2高，具有強的氧化能力。O2+e→O2·-

O2+2e+2H+→H2O2

O2+3e+3H+→·OH+H2OO2+4e+4H+→2H2O2．活性氧的生成性質（1）超氧陰離子自由基（O2·-

）（2）過氧化氫（H2O2）（3）氫氧自由基（·OH）（4）單線態(tài)分子氧（1O2）（5）過氧化脂類（1）超氧陰離子自由基（O2·-

）

O2·-是O2被一個電子還原生成，再由O2·-產(chǎn)生其它活性氧，O2·-是造成氧毒性的主要物質。超氧陰離子自由基在水溶液中的存活時間約為1秒，在脂溶性介質中的存活時間約為1小時。和其它活性氧相比，超氧陰離子自由基不很活潑。但是由于它壽命較長，可以從其生成位置擴散到較遠的距離，達到靶位置，從這種意義上講，超氧陰離子自由基具有更大的危險性。其次，由于它是生物體中第一個生成的氧自由基，又是所有氧自由基的前身，可以轉化為其他氧自由基，因此具有非常重要的意義。

HOO?O2–?

+H

O2·-既可起氧化作用，也可作為還原劑，當O2·-作為還原劑時，產(chǎn)物為H2O2。

O2·-的消除主要經(jīng)超氧化物歧化酶（SOD）催化生成O2和H2O2：

O2·-可被維生素C還原生成H2O2，維生素C使O2·-還原的速度與SOD催化的反應速度常數(shù)相當，細胞內(nèi)維生素C濃度高，因此維生素C有與SOD同等程度消除O2-的作用。O2·-還可被維生素E及谷胱甘肽（GSH）還原生成H2O2，GSH的-SH還原作用約相當于SOD的10%。TheGlutathioneOxidationReduction(Redox)Cycle維生素E抗氧化和消除自由基的機制（2）過氧化氫（H2O2）H2O2可由O2·-的歧化反應生成，在D-氨基酸氧化酶、L-氨基酸氧化酶、葡萄糖氧化酶及亞硫酸鹽氧化酶等作用下，把O2·-作為電子受體，經(jīng)兩個電子還原生成H2O2，

2O2·-+2H+H2O2+O2

在線粒體中也能直接生成H2O2。H2O經(jīng)放射線照射，一次生成·OH，再生成H2O2。

H2O2較穩(wěn)定，反應性低，在體內(nèi)濃度也比較低，(大鼠肝臟中為10-9M)，對機體幾乎無毒性；H2O2可與鐵離子生成反應性非常高的·OH：H2O2+Fe2++H+→·OH+Fe3++H2O

H2O2的消除依賴于兩種酶，一是過氧化氫酶，催化H2O2歧化反應：2H2O2→2H2O+O2；二是谷胱甘肽過氧化物酶。在GSH參與下使H2O2分解，GSH則變成氧化型谷胱甘肽。這兩種酶可消除體內(nèi)H2O2及過氧化物，防止血紅蛋白及肝細胞膜部分被氧化破壞的可能。（3）氫氧自由基（·OH）

羥基自由基是已知的最強的氧化劑，反應性極強，壽命極短，在水溶液中僅為10-6s。它幾乎和所有細胞成分發(fā)生反應，對機體危害極大，但由于它的作用半徑小，僅能和鄰近分子反應。體內(nèi)·OH從O2直接生成的反應尚不清楚，機體可由O2-生成系與H2O2生成系共同形成·OH自由基。水經(jīng)放射線照射后的一級反應產(chǎn)物是·OH，由于·OH氧化能力很強，因此對機體毒性很大。H2O2+Fe2++H+→·OH+Fe3++H2OH2O2+O2·-

+H+→·OH+H2O+O2-（4）單線態(tài)分子氧（1O2）1O2是一個強的親電子性的氧化劑，可用化學方法生成，也可由H2O2經(jīng)氧化生成，即H2O2由次氯酸氧化生成1O2：NaClO+H2O2→1O2+NaCl+H2O2Theactiveoxygensystem.Inbiologicsystemsmolecularoxygenisreducedtowaterinfouroneelectronsteps.Reductionofmolecularoxygentosuperoxide,andofperoxidetohydroxylradicalare"spinforbidden"andthusareslowunlesscatalyzedbyaheavyion.Alternativespin-permittedpathwaysforthereductionof02includeinteractionofmolecularoxygenwiththeexcitedtriplestateofanothermoleculetoproducesingletoxygenoranexcitedstatemoleculeandjumpstoahigherenergyorbitalonthesameatom.Excited-statespeciesproducedmaybehighlyreactiveandparticipateinreactionsnotunlikethoseoffreeradicals.Singletoxygenitselfastrongoxidizingagent,mayberesponsibleforsomeoftheeffectsassignedtootheractiveoxygenspeciessuchassuperoxide.Rolesforsingletoxygenhavealsobeenpostulatedinphotosensitizedreactions,andinantimicrobialdefense..（5）過氧化脂類

人體內(nèi)主要有亞油酸、亞麻酸及花生四烯酸，多以磷脂形式存在于質膜等生物膜中。這些不飽和脂肪酸可受1O2氧化，也可經(jīng)·OH氧化生成過氧化脂質，生物膜上脂類既可在O2·-作用下生成過氧化脂質（LO·、LOO·、LOOH），也可經(jīng)放射線照射生成脂類自由基（L·），這種在脂類中微量存在的L·，在氧參與下進行鏈鎖反應，加速過氧化過程，如圖所示。過氧化脂質化學性質活潑，易進一步使脂類分解引起自由基反應，也可使GSH氧化，而本身變成較穩(wěn)定的脂類羥基化合物（LOOH）。

不飽和脂肪酸在1O2等作用下，被氧化成過氧化脂（LOOH），LOOH又可進一步使脂肪酸氧化，脂質過氧化反應及其脂質自由基的生成如圖所示。

以上所述的1O2、O2-、H2O2、·OH及LOOH等統(tǒng)稱為活性氧，但是體內(nèi)不能產(chǎn)生活性的O2+及原子氧?；鶓B(tài)氧本身毒性很低，但是O2·-

、H2O2、·OH、1O2及LOOH毒性較大，這種活性氧的毒害作用稱為氧的毒性。

三、自由基的性質

1．抽氫反應這是一個非常普遍的反應，自由基從反應物中抽取一個氫，形成新的自由基

HydrogenabstractionR. + LH RH + L.典型例子有

CH3+Cl2 CH3Cl+Cl

Cl++C2H6

HCl+C2H5

3.歧化反應

兩個自由基反應，自由基反應，一個被氧化，一個被還原

2.自由基化合反應

兩個自由基互相結合自我湮滅的反應2CH2—CH3 CH2＝CH2+CH3—CHTerminationR. + Y. R-YR+R R—RDisproportionationCH3CH2.+CH3CH2. CH3CH3+CH2=CH24.加和反應R+A—C＝C—B A—C—C—B

Cl+A—C—C—B A—C—C—B

RRRCl5.芳環(huán)取代

Ar—H+C6H5

Ar—C6H5+H

Ar—H+C6H5

Ar

+C6H5

6.鏈式反應

hυCl2 2Cl

鏈啟動Cl+H2

HCl+H

鏈增長H

+Cl2

HCl+ClH+H

H2

鏈終止

Cl+Cl

Cl2Cl+H

HCl第三節(jié)氧化損傷對機體功能的影響一、脂質過氧化和氧自由基1.細胞膜的結構細胞膜脂質過氧化的兩個重要條件：氧氣和不飽和脂肪酸。2.脂質過氧化過程Initiation LH+X?L?+XH2. Propagation L?+O2LOO? LOO?+LHL?+LOOH3. Termination 2LOO? non-radicalproducts L?+LOO? non-radicalproducts L?+L? non-radicalproducts

花生四烯酸抽氫分子重排

共軛二烯環(huán)過氧自由基環(huán)內(nèi)氧自由基

斷裂生成醛類二．自由基對核酸的損害在生物體以水為介質的環(huán)境中，大劑量的輻射可直接使DNA斷裂。較小劑量的輻射對DNA的損害主要表現(xiàn)為DNA主鏈斷裂，堿基降解和氫鍵破壞。氫鍵破壞可能是主鏈斷裂或堿基降解所造成的次級反應。現(xiàn)一般認為，輻射造成的這些變化是因為輻射能作用于水，使水分解，其一級反應可產(chǎn)生水陽離子和電子。后者再與水反應及相互作用(即二級反應)，產(chǎn)生活潑的氫自由基H·、氫氧自由基OH·、水化電子?？膳cO2反應生成·。這些自由基又可通過連鎖反應生成新的自由基。

如OH·和H·加成至堿基雙鍵中時，最敏感的是胸腺嘧啶。OH·加成到胸腺嘧啶的5、6雙鍵中，OH·結合到C6或C5上，腺嘌呤C7或C8上等。生成的這些嘧啶和嘌呤自由基可互相結合，或再通過O2、·及H＋等反應生成過氧化物。這些變化可造成堿基破壞，從而產(chǎn)生遺傳突變。

OH·和H·還能從核酸的戊糖部分提取氫，因而在DNA的脫氧核糖部分形成自由基。如該反應發(fā)生在4‘位碳原子處，會使DNA主鏈斷裂，并產(chǎn)生醛類如丙二醛；還可能發(fā)生堿基缺失，造成遺傳信息的突變。胸腺嘧啶受自由基攻擊及其產(chǎn)物R3CH＋OH·→R3C·＋H2O

R3CH+OH·→R3C·＋H28-hydroxyguanine 8-hydroxyadenine 2-hydroxyadenine5,8-dihydroxycytosine thymidineglycol 5-hydroxymethyluracilDNAoxidationproductsOxidationofdeoxyribose(DNAbackbone)+B+StrandBreaksAldehydeproductsApurinic/apyriminicsitesO2

三、自由基對蛋白質的損害自由基直接作用于蛋白質，或通過與脂質過氧化后的產(chǎn)物作用，可使蛋白質(包括有各種生物活性的蛋白質)的多肽鏈斷裂，個別氨基酸發(fā)生化學變化；或使蛋白質發(fā)生交聯(lián)聚合作用，進而使細胞的功能發(fā)生變化。如氫氧自由基可直接作用于肽鍵，使肽鍵斷裂。這一反應首先發(fā)生在化學性質比較活潑的碳原子上，奪取碳原子上的氫，使碳原子氧化成過氧基。再與附近活潑氫結合成水，使肽鍵轉變成亞胺基肽的中間產(chǎn)物。在酸性條件下，亞胺基肽水解而斷裂，破壞了蛋白質的一級結構。

蛋白質受自由基攻擊及其產(chǎn)物

總之，自由基使所在細胞內(nèi)發(fā)生多位點損傷，這些損傷的積累是機體老化的重要原因。由于自由基存在時間極短，濃度又低(10-11～10-9mol／L)，較難測定，因而可通過測定細胞內(nèi)自由基的產(chǎn)物，如脂褐質和過氧化脂質(1ipidperoxide，LPO)，以它們的積累量作為衡量自由基多寡的衰老生物學指標。

ProteintargetsforROSCysteine

MethionineTyrosineHistidineTryptophanOxidizedproteinsandaminoacidsfoundinbiologicalsystemsTheOzoneLayerandCFCs第四節(jié)氧化損傷對疾病的影響

活性氧參與許多疾病的病理過程，如心血管病、某些類型的癌癥、白內(nèi)障、老年型黃斑變性及多種神經(jīng)退行性疾病等，其中氧化損傷是一個重要原因。越來越多的臨床和干預試驗材料表明，抗氧化劑有可能有效地預防和阻止疾病狀態(tài)的發(fā)展。1．氧化損傷與動脈粥樣硬化大多數(shù)心血管病的主要原因是動脈粥樣硬化。在動脈粥樣硬化的指紋期，在血管內(nèi)皮細胞內(nèi)脂質(如膽固醇)發(fā)生沉積。越來越多的證據(jù)表明：在巨噬細胞吞噬低密度脂蛋白(LDL)前，首先是LDL的氧化。許多學者認為LDL的氧化是一種危險因素，而且有致病作用。巨噬細胞吞噬了氧化型LDL形成泡沫細胞，或者氧化型LDL釋放有毒的脂質過氧化物，或者氧化型LDL具有化學吸引特性。流行病學研究指出，攝入親脂性抗氧化劑(如維生素E和類胡蘿卜素)與動脈粥樣硬化預防有著正相關的關系。自由基與動脈粥樣硬化細胞氧化修飾LDL的可能機制

2．氧化損傷與致癌致癌是一個復雜的多階段過程，包括啟動、促進和進展三個階段。體外研究表明，DNA氧化損傷導致DNA的單鏈或雙鏈斷裂，DNA交聯(lián)及染色體斷裂或重排異常。當細胞暴露于氧化應激時，可檢測到DNA的堿基被修飾，如羥基胸腺嘧啶和羥基鳥嘌呤。DNA的堿基修飾是致癌第一步，可能導致點突變、缺失或基因擴增?；钚匝踹€能使清除強致癌劑的解毒物的酶失活。流行病學的資料也支持抗氧化劑是通過清除活性氧而預防癌癥發(fā)生。3．氧化損傷與白內(nèi)障和老年黃斑變性白內(nèi)障及老年黃斑變性損傷是由氧化損傷造成的視力損害。老年性白內(nèi)障是指晶狀體渾濁。因為眼睛晶狀體經(jīng)常暴露于光和氧中，形成的活性氧與晶體蛋白起反應發(fā)生聚合和沉淀。臨床資料支持大劑量攝入維生素C、維生素E能預防和延緩白內(nèi)障發(fā)展。老年性黃斑變性(age-relatedmaculardegeneration，AMD)是老年人視力損害的一個重要原因。黃斑色素是光到達黃斑區(qū)必須通過的第一個顏色濾過器。葉黃素(lutin)和玉米黃素(zeaxathin)是該區(qū)主要色素。黃斑色素的功能可能是預防藍光引起的光氧化作用(photo-oxidation)，藍光通過產(chǎn)生1O2及·以損傷視細胞。葉黃素等類胡蘿卜素能清除1O2和·從而降低AMD發(fā)生的危險。4．氧化損傷與神經(jīng)元疾病已有資料表明，在一些與神經(jīng)元進行性退化性疾病如帕金森氏癥、阿爾茨海默癥的發(fā)展進程中，氧化應激可能起一定作用?；钚匝跄苷T導細胞壞死和凋亡。脂質過氧化作用可能導致細胞膜破裂及膜兩側離子梯度紊亂。細胞培養(yǎng)的研究表明，細胞內(nèi)的抗氧化巰基耗竭后，神經(jīng)元可能壞死。NO被認為是在病理情況下神經(jīng)元壞死的一種重要介質。NO引起的毒性可能是NO·與

·反應最終形成過氧亞硝基鹽。自由基與細胞凋亡氧化誘導細胞凋亡的機制及其調節(jié)第五節(jié)機體對自由基的防御作用一、超氧化物歧化酶作用

SOD是催化O2·-歧化反應的酶類，這種歧化反應屬于自身氧化還原反應，O2·-的歧化反應在H-存在下，經(jīng)SOD催化，一半O2·-氧化為O2，O2·-的另一半還原為O22-。

SOD+O2·-→SOD-+O2SOD-+O2·-+2H+→SOD+H2O2

（SOD：氧化型，SOD-：還原型）

SOD是生物對抗O2·-毒性的酶，產(chǎn)物之一H2O2又可與O2·-相互作用（Haber-Weins反應）產(chǎn)生OH·，借以清除細胞內(nèi)O2·-

。缺氧條件下，培養(yǎng)的大腸桿菌里SOD含量少；有氧條件下，培養(yǎng)的大腸桿菌里SOD含量高。如果將上述兩種大腸桿菌置于20個大氣壓的O2及N2條件下培養(yǎng)，當即見到無O2條件下預先培養(yǎng)的大腸桿菌迅速死亡；有O2條件下，預先培養(yǎng)的大腸桿菌對O2有抵抗性，因此，SOD在防止O2·-的毒性方面具有重要意義。SOD有含Cu、Zn的SOD（Cu、Zn-SOD），含F(xiàn)e的SOD（Fe-SOD）及含Mn的SOD（MnSOD）三種存在形式。生物界中，細菌等原核生物及線粒體含有Fe-SOD和Mn-SOD，與高等動物所含的Cu、Zn-SOD相比，其蛋白質部分截然不同。目前從牛紅細胞中提取了比較多的Cu、Zn-SOD，其結晶純品已開始用于臨床。各種SOD進行的歧化反應稍有不同，F(xiàn)ielden等測出Cu、Zn-SOD中的Cu有1/4處于還原不被氧化狀態(tài)，這是因為有一部分Cu與O2·-進行反應，另一部分處于非反應狀態(tài)。Pick等測出大腸桿菌的Mn-SOD對O2·-的催化反應有兩種速度，推測Mn-SOD以三種形式存在并參與反應。Fe-SOD參與反應的機制與Cu、Zn-SOD一樣按兩步進行：

SOD生理功能可歸納為：保護細胞，對抗氧的毒性；有助于H2O2濃度的調節(jié)，對付微生物的侵害。二、維生素E的作用維生素E又名生育酚，天然的生育酚有七種，其中分布最廣泛的是α-生育粉，具有抗氧化作用。維生素E可抑制肝細胞內(nèi)微粒體的過氧化脂類的生成。據(jù)報道，給予鼠維生素E有延長壽命的作用，在胎兒成纖維細胞傳代培養(yǎng)中，給予維生素E者，傳代數(shù)增加，可抑制過氧化脂類生成，其原因是作為生物體內(nèi)自由基淬滅自由基（LOO·）生成的苯羥自由基的過程可被巰基化合物還原，特別是被GSH還原成生育酚，從而使生育酚能更有效的發(fā)揮作用。

維生素C也有與維生素E同樣的作用，然而維生素E是脂溶性，維生素C是水溶性，其作用場所不同，維生素C可使水中自由基淬滅，在防止膜受攻擊上有重要意義。三、過氧化氫酶、過氧化物酶的作用體內(nèi)H2O2可被氧化酶和氧化物酶轉變?yōu)镠2O2消除H2O2的毒性。過氧化氫酶可催化兩兩分子H2O2生成H2O2和O2，過氧化物酶利用H2O2直接胺類等物質，某些組織中含有一種含硒的谷胱甘肽氧化酶，可使LOOH或H2O2與GSH反應將LOOH變成無毒的醇類。

活性氧的代謝途徑及清除體如圖9-5所示第六節(jié)脂質過氧化的保護——抗氧化劑1、非酶抗氧化劑VitaminCVitaminEVitaminA胡蘿卜素2、酶促抗氧化劑谷胱甘肽過氧化物酶SODFIGURE6.Antioxidantdefense-enzymes.Threeimportantintracellularenzymesconstituteantioxidantdefense;superoxide

dismutase(SOD),catalase,andtheGSHperoxidase/GSSGreductasesystem.SODcatalyzesthedismutationofsuperoxide,catalasetheconversionofhydrogenperoxidetoH2OandO2,whileGSHperoxidasetransferselectronsfromGSHtoreduceperoxidestowater.Theoxidizedglutathioneproduced(GSSG)isre-reducedbacktoGSHbyglutathionereductaseutilizingNADPHproducedbytheHMPshunt.actingasanenzymecofactor.

BenefitsofAntioxidants

Antioxidantscanbecategorizedasa)water-solubleorb)fat-solubleanddividedaccordingto

sourceoforigin.Withinthebodya)Superoxide

dimutase(SOD)-preventsthedamagecausedbythetoxicoxygenmoleculeknownassuperoxide.SODoccursnaturallyinbarley,broccoli,cabbage,wheatgrass,brusselssproutsandgreenplants.b)Glutathione-isanaminoacidwhichisconvertedbyourbodiesintoglutathioneperoxidase,apowerfulantioxidant.Someover-the-counterdrugssuchasacetaminophenandibuprofenmaydepleteglutathionelevels.Glutathioneisamajorcellularcleanserandafreeradicalscavenger.Itdetoxifiesheavymetalsanddefendsagainstdamagefromsmoking,radiationandchemotherapy.ExternalVitamins

Thebodyreliesonqualityfoodtoreplenishit'sinternalantioxidantstores.Fromwhole,unprocessedfoodscometheantioxidantsVitaminA,C&E.Clickhere

forthetoptenhealthy

foods.VitaminA-vitaminAanditsprecursorbetacarotenearepowerfulfreeradicalscavengers.VitaminC-ithasbeenproventimeandtimeagainthatvitaminCisapowerfulantioxidant.VitaminCcombinedwithbioflavanoidsbecomesevenmorepotent.Italsoenhancestheimmunesystemandmay

recycleotherantioxidantslikevitaminE.VitaminE-isapowerfulantioxidantaswell,andpreventsoxidationoflipids(oxidizedLDLisresponsibleforhardeningofarteries).Italsoimprovesoxygenutilization,enhancesimmunity,

maybe

usefulinpreventingcataractscausedbyfreeradicalsandhasaprotectiveeffectontheheart.Minerals

Selenium-

actssynergisticallywithvitaminEandmay

alsoincreasevitaminEuptake.Zinc-hasantioxidantpropertiesandisaconstituentofsuperoxide

dimutase(SOD).ItmayhelpkeepvitaminElevelsinbloodandaidin

absorptionofvitaminA.Semiessentialantioxidants

CoQ10-isanantioxidantthatmay

playanimportantroleingenerationofcellularenergy,immunesystemstimulationandalso

playarole

incertaincardiovascularconditions.Itmayexertits'antioxidanteffectbyscavengingsingleoxygen.Alphalipoicacid-mayenhancethefunctioningofvitaminE,vitaminCandglutathione.Itisbothwater-solubleandfatsolublethereforeisalsoknownasthe"universalantioxidant".Lutein-isfoundinvegetableslikespinachandkale.Itpromoteslong-termeyehealthin

twoways.Luteinprotectstheeyesfromdamagingeffectsofthesunand

asanantioxidantitprotectstheeyesfromfreeradicaldamageandpremature

aging.Thehumanbodyisunabletomanufacturelutein,sothebodymustrelyonluteinrichfoodsandsupplements.DHEA-isalsocalledthe"motherhormone",becauseitistherawmaterialformoststeroidhormonesproducedinthebody.Itactsasanantioxidantand

maybe

effectiveinpreventingpremature

agingandstress.Melatonin-mayprovidespecialprotectiontothenucleuswithinacell,thatcontainsDNA.

Itmay

stimulatetheenzymeglutathioneperoxidase.Also,usedasasleepaid.Herbsandplants

Pycnogenol

-itssourceispinebark,itisapotentantioxidant,maybemorepotentthanvitaminCandE,theBritishscientificjournal(LANCET)showedtheriskofheartdiseasewas50percentlowerinpeoplethatconsumedhighamountsofpycnogenol.

Grapeseedextract-alsoapowerfulantioxidantthatscavengesfreeradicals.Itmayinhibitenzymesthatattackcollagenandelastinthemainstructuralmaterialsofthearteries.Thus,itmay

preventarterialdamage.GinkgoBiloba-isausefulantioxidantknownforitsabilitytoenhancecirculation.Itmay

aidinmentalfunctioning,loweringbloodpressureandmayinhibitbloodclotting.CAUTIONmustbeobservedbyindividualstakingcertainmedicationslikeWarfarinbecauseginkgomayhaveanaddedeffectiftakenwithWarfarin(Checkwithyourphysicianfirst).

Ginkgoisalsotraditionally