人體氧化如鐵生銹。鐵在空氣中會(huì)生銹、銀器在空氣中會(huì)變黑，這是一種氧化作用。人的新陳代謝也像是氧化作用，亦即人體每天都在生銹，所產(chǎn)生的「鐵銹」在醫(yī)學(xué)里就叫「自由基」。
自由基(Free Radical)是一種帶有未配對(duì)電子的粒子。因?yàn)閹в袉螖?shù)電子，所以非常不穩(wěn)定，具有高度的化學(xué)反應(yīng)性，很容易和周遭的分子反應(yīng)，使安定分子也變成自由基。如此一再重復(fù)，就會(huì)衍生大量的自由基。人體新陳代謝會(huì)不斷產(chǎn)生自由基，空氣污染、日光、輻射、藥物或不當(dāng)飲食，也會(huì)使身體產(chǎn)生自由基。自由基已知和老化、癌癥和多種疾病有關(guān)。
自由基被定義為「可以單獨(dú)存在，而具有一個(gè)或一個(gè)以上不配對(duì)的電子，也就是奇數(shù)，不是偶數(shù)的電子之分子，它獨(dú)自占有一個(gè)原子軌道?！乖谶@種環(huán)境下的自由基是相當(dāng)活躍且極度不穩(wěn)定的，雖然半衰期很短，但是它會(huì)從鄰近分子中搶奪一個(gè)電子來(lái)形成「電子對(duì)」，使本身安定。然而，被它奪走一個(gè)電子的分子，則相對(duì)的也就變成含有不配對(duì)電子的分子，而變得不安定了。這個(gè)新的帶有自由基的不穩(wěn)定分子，如果具有高度活動(dòng)力的話，就會(huì)造成一連串的連鎖反應(yīng)，促成新的自由基產(chǎn)生。由一個(gè)自由基所引起的連鎖反應(yīng)，可能會(huì)產(chǎn)生許多新的自由基，直到它們遇上抗氧化劑，或是這個(gè)最終形成的自由基分子反應(yīng)逐漸呈薄弱狀態(tài)，才能終止這一連串自由基反應(yīng)繼續(xù)發(fā)生。
(1) 外生性：身體以外的來(lái)源，包括五種。
(a) 化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生，如具有氧化還原性的物質(zhì)，譬如農(nóng)藥巴拉刈(paraquart)。
(b) 易受氧化之藥物。例如paracetamol、四氯化碳。
(c) 吸煙。
(d) 離子輻射。
(e) 日光照射等。
(2) 內(nèi)生性：身體內(nèi)自然產(chǎn)生。
在人體內(nèi)扮演重要角色的自由基大多由氧分子而來(lái)，在粒線體進(jìn)行電子傳遞鏈產(chǎn)生能量的過(guò)程中，氧分子是不可或缺的；氧會(huì)和氫質(zhì)子反應(yīng)，而被還原成為水分子。如果氧的還原性反應(yīng)進(jìn)行得不完全，則可能會(huì)導(dǎo)致超氧自由基的生成，超氧自由基可藉酵素催化，如「超氧化物歧化酶(SOD)」，或者自發(fā)性反應(yīng)而產(chǎn)生過(guò)氧化氫。所產(chǎn)生之過(guò)氧化氫還要再經(jīng)過(guò)一種酵素，叫「過(guò)氧化氫酶(catalase)」之催化才能轉(zhuǎn)變成水分子。上面所說(shuō)之過(guò)氧化氫如果遇到金屬離子(如鐵離子或銅離子)之催化，會(huì)產(chǎn)生更具活性的自由基叫做氫氧自由基(．OH)。過(guò)氧化氫雖然不是自由基，但很活躍，容易產(chǎn)生氫氧自由基；因此把它和超氧自由基、氫氧自由基三者合稱為具有反應(yīng)性的含氧物種(ROS，reactive oxygen species)。
(注:SOD，一種蛋白質(zhì)，能把兩個(gè)超氧自由基合并為一個(gè)過(guò)氧化氫；一旦過(guò)氧化氫過(guò)多，而沒有過(guò)氧化氫酶的作用轉(zhuǎn)化成水的話，它會(huì)變成氫氧自由基，因此SOD的活性應(yīng)該要適中才可以。)
至于內(nèi)在的其它自由基之來(lái)源，尚有①白血球的活化、②缺氧組織的再灌流、③體內(nèi)代謝物質(zhì)之自動(dòng)氧化(如葡萄糖及腎上腺素之自動(dòng)氧化等)、④其它氧化酶之作用。
自由基可能引起哪些疾病?
簡(jiǎn)單說(shuō)，多數(shù)的器官、系統(tǒng)均會(huì)受到影響，包括：
心臟循環(huán)系統(tǒng)：酒精性心肌病變、動(dòng)脈硬化癥及Doxorubicin毒性。
肺臟： 肺氣腫、成人型呼吸窘迫癥、支氣管肺臟形成不良、paraquat毒性、Bleomycin毒性、礦物塵肺沉著癥。
腦部： 老年性癡呆、巴金森癥、高血壓之腦血管疾病、毛細(xì)血管擴(kuò)張性失調(diào)、汞中毒。
眼球： 白內(nèi)障、退化性眼底疾病、新生兒視綱膜病變眼球出血。
腎臟： 重金屬之腎毒性、Aminoglycoside之腎毒性、腎臟移植排斥作用。
消化系統(tǒng)：四氯化碳之肝毒性、脂肪酸引起之胰臟炎、A1loxan致糖尿病現(xiàn)象、非類固醇抗發(fā)炎藥之消化系統(tǒng)副作用。
皮膚： 日光幅射、熱傷害、接觸性皮炎、布倫氏(Bloom)癥候群、比喀紫質(zhì)沉著癥。
紅血球： 蠶豆癥、鉛中毒、痢疾、Fanconi貧血、鐮刀型貧血。
與自由基有[天敵]關(guān)系的抗氧化物自然是對(duì)抗自由基的利器，如維生素A、C、E及β胡蘿卜素都有消除自由基、抗氧化的作用。另外，人體內(nèi)三個(gè)職司抗氧化任務(wù)的酶系統(tǒng)：超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，簡(jiǎn)稱SOD)、過(guò)氧化氫酶(catalase)、谷胱甘肽過(guò)氧化酶(glutathione peroxidase，GSH-PX)，也是抵抗氧化壓力、消滅自由基的重要生化機(jī)制。
有一點(diǎn)需要說(shuō)明，即抗氧化物要發(fā)揮作用，必須藉由一連串接力式的氧化還原機(jī)制，才能達(dá)成，因此單獨(dú)補(bǔ)充一、二種抗氧化劑，而沒有其它成分幫助催化還原反而可能成為毒性更強(qiáng)、攻擊性更高的物質(zhì)。換句話說(shuō)，抗氧化劑的補(bǔ)充必須全面而周全，才能達(dá)到清除自由基的目的。
除了人體自有的抗氧化酶及維生素系統(tǒng)外，一些食品也具有抗氧化、清除自由基的作用。如含硒(selenium)食物：茶、蒜頭、茹菌類、全麥面包、魚蝦等，都有此功效。
發(fā)酵食品也具有抗自由基的功效。東西會(huì)發(fā)酵，主要的關(guān)鍵在微生物，微生物必須寄生于有機(jī)物身上，藉[無(wú)氧呼吸]獲得養(yǎng)分；而所謂的無(wú)氧呼吸，就是發(fā)酵。醣類食品經(jīng)發(fā)酵后，會(huì)分解成較易消化的形態(tài)，并且有特殊的風(fēng)味。研究證實(shí)，發(fā)酵過(guò)的食品具有清除自由基的能力，能提高身體的免疫功能，達(dá)到防病的目的。發(fā)酵食品比比皆是，從醬油、味精、酒、面包、優(yōu)酪乳到近日聲名大噪的[發(fā)酵白鳳豆抗肝癌]等，都是。
此外，一些依據(jù)生化原理研發(fā)的科技產(chǎn)品也有抗自由基的功效，電解水即為一例，系利用氧化還原的反應(yīng)，讓普通飲水變成具有強(qiáng)效殺菌力的好水。
當(dāng)然，人體內(nèi)最重要的抗自由基利器還是要算是谷胱甘肽(GSH)，GSH是人體最重要的抗氧化劑，舉凡自由基引起的傷害，都能藉GSH加以防治，而缺乏GSH，也將引發(fā)一連串的氧化傷害。
自由基(Free Radical)是一種帶有未配對(duì)電子的粒子。因?yàn)閹в袉螖?shù)電子，所以非常不穩(wěn)定，具有高度的化學(xué)反應(yīng)性，很容易和周遭的分子反應(yīng)，使安定分子也變成自由基。如此一再重復(fù)，就會(huì)衍生大量的自由基。人體新陳代謝會(huì)不斷產(chǎn)生自由基，空氣污染、日光、輻射、藥物或不當(dāng)飲食，也會(huì)使身體產(chǎn)生自由基。自由基已知和老化、癌癥和多種疾病有關(guān)。
不過(guò)，人體本身有一種「抗氧化劑」－谷胱甘肽，能消除體內(nèi)過(guò)多的自由基?？寡趸芰Φ母叩?，取決于抗氧化物（如身體的谷胱甘肽水平、攝取的維他命C、E、β胡蘿卜素等）的充不充足，以及抗氧化酵素（如SOD、GSHPX等）的活性。平常多吃抗氧化物，減少化學(xué)添加物的攝取，不要吃太飽，少暴露輻射線下，能有效避免自由基產(chǎn)生。
自由基被定義為「可以單獨(dú)存在，而具有一個(gè)或一個(gè)以上不配對(duì)的電子，也就是奇數(shù)，不是偶數(shù)的電子之分子，它獨(dú)自占有一個(gè)原子軌道?！乖谶@種環(huán)境下的自由基是相當(dāng)活躍且極度不穩(wěn)定的，雖然半衰期很短，但是它會(huì)從鄰近分子中搶奪一個(gè)電子來(lái)形成「電子對(duì)」，使本身安定。然而，被它奪走一個(gè)電子的分子，則相對(duì)的也就變成含有不配對(duì)電子的分子，而變得不安定了。這個(gè)新的帶有自由基的不穩(wěn)定分子，如果具有高度活動(dòng)力的話，就會(huì)造成一連串的連鎖反應(yīng)，促成新的自由基產(chǎn)生。由一個(gè)自由基所引起的連鎖反應(yīng)，可能會(huì)產(chǎn)生許多新的自由基，直到它們遇上抗氧化劑，或是這個(gè)最終形成的自由基分子反應(yīng)逐漸呈薄弱狀態(tài)，才能終止這一連串自由基反應(yīng)繼續(xù)發(fā)生。
在化學(xué)反應(yīng)中，凡是失去電子的就叫做氧化反應(yīng)，而獲得電子的叫做還原反應(yīng)。所以，任何氧化、還原反應(yīng)的化學(xué)作用中，都可能會(huì)產(chǎn)生自由基。
(1) 外生性：身體以外的來(lái)源，包括五種。
(a) 化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生，如具有氧化還原性的物質(zhì)，譬如農(nóng)藥巴拉刈(paraquart)。
(b) 易受氧化之藥物。例如paracetamol、四氯化碳。
(c) 吸煙。
(d) 離子輻射。
(e) 日光照射等。
(2) 內(nèi)生性：身體內(nèi)自然產(chǎn)生。
在人體內(nèi)扮演重要角色的自由基大多由氧分子而來(lái)，在粒線體進(jìn)行電子傳遞鏈產(chǎn)生能量的過(guò)程中，氧分子是不可或缺的；氧會(huì)和氫質(zhì)子反應(yīng)，而被還原成為水分子。如果氧的還原性反應(yīng)進(jìn)行得不完全，則可能會(huì)導(dǎo)致超氧自由基的生成，超氧自由基可藉酵素催化，如「超氧化物歧化酶(SOD)」，或者自發(fā)性反應(yīng)而產(chǎn)生過(guò)氧化氫。所產(chǎn)生之過(guò)氧化氫還要再經(jīng)過(guò)一種酵素，叫「過(guò)氧化氫酶(catalase)」之催化才能轉(zhuǎn)變成水分子。上面所說(shuō)之過(guò)氧化氫如果遇到金屬離子(如鐵離子或銅離子)之催化，會(huì)產(chǎn)生更具活性的自由基叫做氫氧自由基(．OH)。過(guò)氧化氫雖然不是自由基，但很活躍，容易產(chǎn)生氫氧自由基；因此把它和超氧自由基、氫氧自由基三者合稱為具有反應(yīng)性的含氧物種(ROS，reactive oxygen species)。
(注:SOD，一種蛋白質(zhì)，能把兩個(gè)超氧自由基合并為一個(gè)過(guò)氧化氫；一旦過(guò)氧化氫過(guò)多，而沒有過(guò)氧化氫酶的作用轉(zhuǎn)化成水的話，它會(huì)變成氫氧自由基，因此SOD的活性應(yīng)該要適中才可以。)
至于內(nèi)在的其它自由基之來(lái)源，尚有①白血球的活化、②缺氧組織的再灌流、③體內(nèi)代謝物質(zhì)之自動(dòng)氧化(如葡萄糖及腎上腺素之自動(dòng)氧化等)、④其它氧化酶之作用。
自由基可能引起哪些疾病?
簡(jiǎn)單說(shuō)，多數(shù)的器官、系統(tǒng)均會(huì)受到影響，包括：
心臟循環(huán)系統(tǒng)：酒精性心肌病變、動(dòng)脈硬化癥及Doxorubicin毒性。
肺臟： 肺氣腫、成人型呼吸窘迫癥、支氣管肺臟形成不良、paraquat毒性、Bleomycin毒性、礦物塵肺沉著癥。
腦部： 老年性癡呆、巴金森癥、高血壓之腦血管疾病、毛細(xì)血管擴(kuò)張性失調(diào)、汞中毒。
眼球： 白內(nèi)障、退化性眼底疾病、新生兒視綱膜病變眼球出血。
腎臟： 重金屬之腎毒性、Aminoglycoside之腎毒性、腎臟移植排斥作用。
消化系統(tǒng)：四氯化碳之肝毒性、脂肪酸引起之胰臟炎、A1loxan致糖尿病現(xiàn)象、非類固醇抗發(fā)炎藥之消化系統(tǒng)副作用。
皮膚： 日光幅射、熱傷害、接觸性皮炎、布倫氏(Bloom)癥候群、比喀紫質(zhì)沉著癥。
紅血球： 蠶豆癥、鉛中毒、痢疾、Fanconi貧血、鐮刀型貧血。
環(huán)境： 癌癥、老化、自體免疫疾病、缺血后再灌流之組織傷害、腎絲球炎(自發(fā)性或膜性)、地中海型貧血所引起之鐵質(zhì)過(guò)多癥、維生素E缺乏癥。
與自由基有[天敵]關(guān)系的抗氧化物自然是對(duì)抗自由基的利器，如維生素A、C、E及β胡蘿卜素都有消除自由基、抗氧化的作用。另外，人體內(nèi)三個(gè)職司抗氧化任務(wù)的酶系統(tǒng)：超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，簡(jiǎn)稱SOD)、過(guò)氧化氫酶(catalase)、谷胱甘肽過(guò)氧化酶(glutathione peroxidase，GSH-PX)，也是抵抗氧化壓力、消滅自由基的重要生化機(jī)制。
有一點(diǎn)需要說(shuō)明，即抗氧化物要發(fā)揮作用，必須藉由一連串接力式的氧化還原機(jī)制，才能達(dá)成，因此單獨(dú)補(bǔ)充一、二種抗氧化劑，而沒有其它成分幫助催化還原反而可能成為毒性更強(qiáng)、攻擊性更高的物質(zhì)。換句話說(shuō)，抗氧化劑的補(bǔ)充必須全面而周全，才能達(dá)到清除自由基的目的。
除了人體自有的抗氧化酶及維生素系統(tǒng)外，一些食品也具有抗氧化、清除自由基的作用。如含硒(selenium)食物：茶、蒜頭、茹菌類、全麥面包、魚蝦等，都有此功效。
發(fā)酵食品也具有抗自由基的功效。東西會(huì)發(fā)酵，主要的關(guān)鍵在微生物，微生物必須寄生于有機(jī)物身上，藉[無(wú)氧呼吸]獲得養(yǎng)分；而所謂的無(wú)氧呼吸，就是發(fā)酵。醣類食品經(jīng)發(fā)酵后，會(huì)分解成較易消化的形態(tài)，并且有特殊的風(fēng)味。研究證實(shí)，發(fā)酵過(guò)的食品具有清除自由基的能力，能提高身體的免疫功能，達(dá)到防病的目的。發(fā)酵食品比比皆是，從醬油、味精、酒、面包、優(yōu)酪乳到近日聲名大噪的[發(fā)酵白鳳豆抗肝癌]等，都是。
此外，一些依據(jù)生化原理研發(fā)的科技產(chǎn)品也有抗自由基的功效，電解水即為一例，系利用氧化還原的反應(yīng)，讓普通飲水變成具有強(qiáng)效殺菌力的好水。
當(dāng)然，人體內(nèi)最重要的抗自由基利器還是要算是谷胱甘肽(GSH)，GSH是人體最重要的抗氧化劑，舉凡自由基引起的傷害，都能藉GSH加以防治，而缺乏GSH，也將引發(fā)一連串的氧化傷害。
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