文/王曉芊

人為什么會(huì)衰老？每吸一口氣，氧給了你生命力，同時(shí)氧會(huì)在細(xì)胞里轉(zhuǎn)換，變成自由基分子。自由基是什么?自由基（Free Radicals）亦稱為游離基，可誘發(fā)機(jī)體脂類發(fā)生過氧化，降低細(xì)胞通透性，導(dǎo)致細(xì)胞破裂、凋亡，造成人體老化。自由基——老化的元兇。延緩衰老，你需要了解的抗氧化成分？

皮膚老化，源于氧化，抗氧化成為減緩老化的有效途徑之一?？寡趸强寡趸杂苫暮?jiǎn)稱。自由基廣泛存在于人體中，具有極強(qiáng)的氧化能力，少量且可控的自由基對(duì)人體生命活動(dòng)有益，一旦超出限度會(huì)引起細(xì)胞的廣泛損傷。自由基誘發(fā)機(jī)體脂類發(fā)生過氧化，其終產(chǎn)物易與蛋白質(zhì)核酸等大分子物質(zhì)發(fā)生交聯(lián)，從而使細(xì)胞通透性降低，最后導(dǎo)致細(xì)胞破裂、凋亡。機(jī)體的修復(fù)能力是有限的，當(dāng)自由基所引起的氧化損傷累積達(dá)到修復(fù)極限時(shí)，就會(huì)對(duì)細(xì)胞造成不可逆的損害。目前發(fā)現(xiàn)老化或其他疾病都與自由基的積累有著千絲萬縷的聯(lián)系。

自由基的產(chǎn)生

由于電子成對(duì)出現(xiàn)才穩(wěn)定，而自由基的單電子結(jié)構(gòu)若想使自身形成穩(wěn)定的物質(zhì)，勢(shì)必要到處奪取其他物質(zhì)的一個(gè)電子，這導(dǎo)致其在體內(nèi)四處游竄，高度不穩(wěn)定。人體因自身代謝需求以及與外界不良因素長(zhǎng)期接觸等均會(huì)引起自由基的過量積累，如呼吸代謝、精神壓力、營(yíng)養(yǎng)元素的缺乏、UV照射、電磁幅射、過量運(yùn)動(dòng)以及環(huán)境污染等。

自由基的分類

1.內(nèi)源性自由基

呼吸、代謝與自由基

人體自身生命活動(dòng)是內(nèi)源性自由基產(chǎn)生主要原因，如脂質(zhì)過氧化過程、吞噬細(xì)胞系統(tǒng)、線粒體和微粒體電子傳導(dǎo)系統(tǒng)等。氧氣是人類賴以生存的必備物質(zhì)，而人體耗氧的90%是被線粒體所利用。線粒體呼吸鏈?zhǔn)羌?xì)胞有氧呼吸的重要部位，一般情況下，一分子還原氫、兩個(gè)電子經(jīng)呼吸鏈傳遞給氧生成H2O。如果此過程中發(fā)生電子外泄，就會(huì)產(chǎn)生自由基的積累。此外血紅蛋白、肌紅蛋白在代謝過程中產(chǎn)生自由基的方式與上述反應(yīng)稍有不同，非酶促反應(yīng)也是二者積累自由基的方式之一。

精神壓力與自由基

機(jī)體在對(duì)緊張等情緒做出反應(yīng)的過程中，下丘腦釋放一種神經(jīng)肽，使得機(jī)體持續(xù)地處于興奮狀態(tài)，緊接著進(jìn)行一系列機(jī)體反應(yīng)產(chǎn)生應(yīng)激激素，加速細(xì)胞代謝，而伴隨此過程會(huì)產(chǎn)生大量的副產(chǎn)物—自由基。一般自由基的數(shù)量與精神壓力的程度呈正相關(guān)，壓力越大，自由基積累越多，并在人體內(nèi)形成氧化壓力。

大量與精神疾病和氧化應(yīng)激間相關(guān)的研究，發(fā)現(xiàn)抑郁癥的發(fā)病機(jī)制之一可能就是氧化應(yīng)激，而自由基過剩、脂質(zhì)過氧化反應(yīng)等是氧化應(yīng)激產(chǎn)生的根源。因此，壓力造成自由基過量積累，而自由基過量積累又會(huì)引發(fā)精神疾病，從而陷入一個(gè)惡性循環(huán)。

營(yíng)養(yǎng)元素缺乏與自由基

Cu、Zn、Se是抗氧化酶的活化中心元素，而VE、VA、VC又是非酶的自由基防御系統(tǒng)中的主要成員。其中任何一種微量營(yíng)養(yǎng)素的缺乏都可間接或直接影響自由基的清除，致使自由基過度積累，導(dǎo)致機(jī)體內(nèi)膜成分因發(fā)生過氧化反應(yīng)而變性，膜結(jié)構(gòu)改變會(huì)引發(fā)一系列的代謝異常，致使細(xì)胞廣泛性損害或病變。

2.外源性自由基

紫外線與自由基

皮膚中的DNA、核黃素、色氨酸、酪氨酸、泛醌、卟啉等可被UV激發(fā)，然后這些處于活化狀態(tài)的物質(zhì)立即與皮膚中的分子氧發(fā)生I型或II型光動(dòng)力學(xué)反應(yīng)，并在多種酶的催化作用下生成ROS。且UV照射后數(shù)小時(shí)皮膚局部可以出現(xiàn)白細(xì)胞浸潤(rùn)，這些白細(xì)胞可產(chǎn)生大量的H2O2和一氧化氮。因此，人體HSF細(xì)胞中的線粒體DNA突變與UVA 暴露時(shí)間及劑量呈正相關(guān)。

電磁輻射與自由基

電磁輻射是載有能量的電磁波,與生物體相互作用把其攜帶的能量傳遞給生物體，干涉生物體的代謝平衡，引發(fā)代謝紊亂，破壞生物體正常氧化還原態(tài),并可能導(dǎo)致氧化損傷的一種現(xiàn)象。目前多數(shù)研究表明，電磁輻射特別是連續(xù)的微波輻射能夠?qū)е律餀C(jī)體的氧化應(yīng)激，引起氧化損傷，降低抗氧化酶的活性，導(dǎo)致丙二醛生成量增多。

過量運(yùn)動(dòng)與自由基

在《抗氧化革命》一書中，Kenneth H.Cooper醫(yī)生指出，過量的運(yùn)動(dòng)能顯著地提高機(jī)體內(nèi)自由基的數(shù)目。1982年 Dvies等首次應(yīng)用ESR技術(shù)直接證明了力竭運(yùn)動(dòng)后肝臟、肌肉中自由基數(shù)量顯著提升，從而發(fā)現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)可誘發(fā)自由基生成增多的最直接證據(jù)。線粒體機(jī)制和黃原吟氧化酶兩種機(jī)制是運(yùn)動(dòng)性自由基產(chǎn)生的主要途徑，且大量實(shí)驗(yàn)表明運(yùn)動(dòng)應(yīng)激情況下產(chǎn)生的自由基遠(yuǎn)超過機(jī)體自身清除自由基的能力，導(dǎo)致自由基積累，使機(jī)體細(xì)胞處于氧化應(yīng)激狀態(tài)，最終造成細(xì)胞損傷。

環(huán)境污染與自由基

環(huán)境污染問題與人類生存息息相關(guān)，就空氣污染問題而言，霧霾所帶來的危害不容忽視，可吸入顆粒（PM2.5）是霧霾的主要成分之一，其本身既是一種污染物，又可作為多環(huán)芳烴、重金屬等有毒物質(zhì)的承載者。多環(huán)芳烴通過使體內(nèi)內(nèi)皮NO合酶磷酸化產(chǎn)生NO·，或代謝產(chǎn)生半醌自由基，引發(fā)自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，誘導(dǎo)其他自由基產(chǎn)生；重金屬可能是通過金屬離子奪取電子或與抗氧化物的巰基結(jié)合壓制其活性，從而達(dá)到增加自由基的目的；可吸入顆粒物通過自身所含的持久性自由基引發(fā)自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，或通過其攜帶的多環(huán)芳烴或重金屬誘導(dǎo)自由基產(chǎn)生、抑制抗氧化物活性。因此，環(huán)境污染與自由基產(chǎn)生息息相關(guān)。

清除自由基的途徑

通常生理?xiàng)l件下，機(jī)體可通過自身復(fù)雜的抗氧化系統(tǒng)來維持體內(nèi)自由基的平衡?？寡趸到y(tǒng)包括酶系統(tǒng)和非酶系統(tǒng)。

1.酶系統(tǒng)

酶促機(jī)制

超氧化物歧化酶是機(jī)體內(nèi)重要的O2-·清除劑，它可以把有害的O2-·轉(zhuǎn)化為H2O2，過氧化氫酶可將H2O2分解為分子氧和水，與超氧化物歧化酶協(xié)同作用，將體內(nèi)過剩自由基清除。而谷胱甘肽過氧化物酶是機(jī)體內(nèi)一種重要的過氧化物分解酶，三者共同構(gòu)成了體內(nèi)的主要抗氧化酶體系，維持機(jī)體內(nèi)部自由基的相對(duì)穩(wěn)定，起到抗氧化的作用。除了上述酶之外，谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶、血漿銅藍(lán)蛋白、血紅素加氧酶及其他的一些酶類可能參與非酶主導(dǎo)的控制自由基及其代謝產(chǎn)物的過程。

2.非酶系統(tǒng)

脂溶性的維生素A、維生素E

維生素A是一種化學(xué)性質(zhì)活躍的不飽和一元醇，其側(cè)鏈中的雙烯共軛鍵是發(fā)揮其生物學(xué)活性的必需結(jié)構(gòu)。在抗氧化損傷中，維生素A發(fā)揮著重要的作用，依靠其雙烯共軛鍵可有效地捕捉是單線態(tài)氧、羥自由基、脂質(zhì)過氧自由基以及其他自由基。Halery等通過體外實(shí)驗(yàn)已證實(shí)維生素A可有效地清除自由基，起到抗氧化的作用。

維生素E苯環(huán)上的羥基易失去電子而被氧化，這個(gè)結(jié)構(gòu)特性是維生素E能清除自由基的關(guān)鍵。依據(jù)相似相容性原理，脂溶性的維生素E可以結(jié)合在線粒體膜，當(dāng)自由基進(jìn)攻線粒體膜時(shí)，維生素E可以對(duì)自由基進(jìn)行捕捉或清除，使質(zhì)膜上的不飽和脂肪酸線粒體膜、呼吸酶復(fù)合體及線粒體RNA等免受傷害，以此來抑制脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，阻斷脂質(zhì)過氧化鏈，有效抑制自由基對(duì)線粒體的氧化傷害。

水溶性的維生素C

極強(qiáng)的還原能力是維生素C成為血漿中最有效的抗氧化劑的原因之一，其可以快速還原O2-·、HOO-、OH·、單線態(tài)氧及硫自由基，來降低有害自由基對(duì)機(jī)體的損傷作用；老年人是“三高”的高發(fā)人群，高血壓患者的血管內(nèi)皮功能明顯低于正常人，而急性高血糖患者的體內(nèi)自由基數(shù)量顯著升高，過多的自由基會(huì)增加內(nèi)皮細(xì)胞的負(fù)荷，加重高血壓。而維生素C通過還原作用可以暫時(shí)減弱自由基對(duì)內(nèi)皮功能的損害；但是大劑量的維生素C可將Fe3+還原成Fe2+，在有H2O2的情況下，維生素C可通過Fenton反應(yīng)產(chǎn)生羥自由基，可能刺激與鐵有關(guān)的脂質(zhì)過氧化，所以，需要控制維生素C的量。

維生素B及β-胡蘿卜素

B族維生素是維持人體正常機(jī)能與代謝活動(dòng)所必需的的水溶性維生素，但正常情況下，人體無法自行合成，需從食物中攝取或口服。其中維生素B2在水中溶解度較小，在酸性溶液中穩(wěn)定，可與磷酸或蛋白質(zhì)形成穩(wěn)定的復(fù)合物，較易從食物中獲取。它參與構(gòu)成多種氧化酶的輔酶，直接參與體內(nèi)的氧化反應(yīng)和電子傳遞系統(tǒng)，在抗氧化中起到重要的作用。

β-胡蘿卜素可直接作用與O2-·自由基，提高機(jī)體內(nèi)谷胱甘肽過氧化物酶的活性，保護(hù)細(xì)胞內(nèi)DNA和蛋白質(zhì)免受自由基損傷。呂煥章研究發(fā)現(xiàn)β-胡蘿卜素可以明顯降低阿霉素引起的心肌脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物水平，清除阿霉素誘導(dǎo)產(chǎn)生的半醌自由基，降低對(duì)大鼠的心肌傷害。胡春艷等研究認(rèn)為β-胡蘿卜素在一定程度上能夠通過清除香煙煙氣產(chǎn)生的自由基，阻止脂質(zhì)過氧化鏈?zhǔn)椒磻?yīng)發(fā)生等，有效的抑制香煙煙氣誘導(dǎo)的氧化損傷作用。

谷胱甘肽

GSH是由谷氨酸、半胱氨酸及甘氨酸組成的三肽，有氧化型(GSSG)和還原型(GSH)兩種形式。GSH分子中半胱氨酸上的巰基易被氧化脫氫，這一特殊的結(jié)構(gòu)使其成為體內(nèi)主要的自由基清除劑之一。人體內(nèi)的GSH約90%存在于細(xì)胞質(zhì)，10 %左右分布在線粒體, 剩余部分則在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上。GSH在線粒體雖然只占細(xì)胞GSH總量的十分之一, 但卻發(fā)揮著不可比擬的作用。線粒體是細(xì)胞有氧呼吸主要位置，在生理?xiàng)l件下，呼吸代謝會(huì)產(chǎn)生少量氧自由基，GSH與其相關(guān)的酶在線粒體上嚴(yán)守第一關(guān)，平衡機(jī)體自由基數(shù)量。

輔酶Q10

輔酶Q10（Co-Q10），是一種純天然的抗氧化物質(zhì)，主要存在于人體內(nèi)肝、心、腎、腎上腺等組織中，能夠大幅減弱自由基對(duì)機(jī)體的損害。Co-Q10可以提供或移去生命體中的氧，在機(jī)體呼吸鏈的電子傳遞以及質(zhì)子位移中起重要作用。Co-Q10可激活細(xì)胞呼吸代謝，是線粒體內(nèi)氧化磷酸化反應(yīng)中幾種關(guān)鍵酶的構(gòu)成元素，參與細(xì)胞能量的提高與反應(yīng)的限速步驟，可以靈活地控制胞內(nèi)氧氣的流動(dòng)，是脂質(zhì)抗氧化劑、自由基清除劑和膜穩(wěn)定劑，同時(shí)也是細(xì)胞代謝的賦活劑。

黃酮類物質(zhì)

黃酮是目前保健品中應(yīng)用最多的抗氧化劑，常見于植物提取中。根據(jù)黃酮的化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類主要有黃酮醇、黃烷酮、黃烷醇、花色苷、異黃酮、二氫黃酮醇等。黃酮有極強(qiáng)的自由基清除能力，并且黃酮與過氧化自由基相反應(yīng)還可終止自由基的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，可有效地抑制脂質(zhì)過氧化作用。Babareli等觀察到，當(dāng)一種多不飽和脂肪酸產(chǎn)生自動(dòng)氧化時(shí)，黃酮主要通過以下幾種途徑發(fā)揮抗氧化作用：抗自由基活性；抗脂質(zhì)氧化活性；抗氧活性；金屬鰲合活性。從多角度發(fā)揮作用，達(dá)到抗氧化的效果。

硒

微量元素硒是組成GSH-Px的重要成分，參與輔酶A、輔酶Q的合成，在電子傳遞中起重要作用。相同劑量下，其氧化能力遠(yuǎn)高于維生素E，并可以與維生素E協(xié)同保護(hù)細(xì)胞膜，兩者相互保護(hù)。

雖然自由基會(huì)導(dǎo)致衰老，但正常情況下，我們的體內(nèi)有足夠的抗氧化劑來保護(hù)細(xì)胞，防止自由基泛濫，攻擊體內(nèi)這些無辜的分子，比如SOD、維生素C、維生素E、各種輔酶等。然而，社會(huì)的發(fā)展，所處環(huán)境的污染、放射線變多、添加劑濫用以及社會(huì)壓力增加，我們體內(nèi)的自由基數(shù)量激增，抗氧化系統(tǒng)的平衡遭到了破壞，過量的活躍自由基對(duì)人體細(xì)胞進(jìn)行攻擊，細(xì)胞會(huì)受到損傷甚至死亡?？赏ㄟ^飲食、肌膚護(hù)理、抗氧化劑的使用等有效地降低自由基所帶來的機(jī)體損傷，延緩衰老。