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氧自由基
健康長壽的殺手--氧自由基： 我們生活在富含氧氣的空氣中，離開氧氣我們的生命就不能存在，但是氧氣也有對人體有害的一面，有時候它能殺死健康細胞甚至致人于死地。當然，直接殺死細胞的并不是氧氣本身，而是由它產(chǎn)生的一種叫氧自由基的有害物質(zhì)，它是人體的代謝產(chǎn)物，可以造成
生物膜系統(tǒng)損傷以及細胞內(nèi)氧化磷酸化障礙，是人體疾病、衰老和死亡的直接參與者，對人體的健康和長壽危害非常之大。
目錄
自由基的種類詳情反應(yīng)原理對人體的危害使人體衰老的原因及辦法原因對付辦法研究發(fā)現(xiàn)氧自由基和糖尿病胰島B細胞氧自由基代謝和胰島素的釋放己糖磷酸化支路和胰島素的分泌B細胞中花生四烯酸代謝和胰島素分泌胰島素誘導產(chǎn)生過氧化氫展開
自由基的種類詳情反應(yīng)原理對人體的危害使人體衰老的原因及辦法原因對付辦法研究發(fā)現(xiàn)氧自由基和糖尿病胰島B細胞氧自由基代謝和胰島素的釋放己糖磷酸化支路和胰島素的分泌B細胞中花生四烯酸代謝和胰島素分泌胰島素誘導產(chǎn)生過氧化氫展開
編輯本段自由基的種類
自由基[1]，化學上也稱為“游離基”，是含有一個不成對
電子的
原子團。由于原子形成
分子時，
化學鍵中電子必須成對出現(xiàn)，因此自由基就到處奪取其他
物質(zhì)的一個電子，使自己形成穩(wěn)定的物質(zhì)。在
化學中，這種現(xiàn)象稱為“
氧化”。我們生物體系主要遇到的是
氧自由基，例如
超氧陰離子自由基、羥自由基、脂氧自由基、二氧化氮和
一氧化氮自由基。加上過氧化氫、單線態(tài)氧和臭氧，通稱
活性氧。體內(nèi)活性氧自由基具有一定的功能，如免疫和信號傳導過程。但過多的活性氧自由基就會有破壞行為，導致人體正常細胞和組織的損壞，從而引起多種疾病。如
心臟病、
老年癡呆癥、
帕金森病和
腫瘤。此外，外界環(huán)境中的陽光
輻射、
空氣污染、吸煙、
農(nóng)藥等都會使人體產(chǎn)生更多活性氧自由基，使
核酸突變，這是人類衰老和患病的根源。
經(jīng)過世界各國研究表明自由基的種類很多，并且大多數(shù)是瞬間產(chǎn)生的。對人體產(chǎn)生重大影響的有5種：
①超氧化物自由基：最早也是最多的自由基；
②過氧化氫：產(chǎn)生破壞性極大的羥基自由基；
③羥基自由基：最活躍的自由基；主要會造成體內(nèi)脂質(zhì)過氧化而破壞細胞，也會和糖類、氨基酸、磷脂質(zhì)、核酸、有機酸等任何生物體內(nèi)的物質(zhì)反應(yīng)，特別是和DNA中的嘌呤、嘧啶作用，導致細胞死亡或突變；
④單腺態(tài)氧：體內(nèi)穩(wěn)定的氧受紫外線照射后會產(chǎn)生大量不穩(wěn)定的單腺態(tài)氧，單腺態(tài)氧和氯反應(yīng)，造成自由基物或脂質(zhì)氧化；
⑤過氧化脂質(zhì)：是許多自由基物反應(yīng)后的產(chǎn)物，且多半發(fā)生在細胞膜上，導致細胞膜失去功能或死亡，另外也會直接和蛋白質(zhì)核酸作用，導致細胞甚至器官的病變或死亡。
編輯本段詳情
反應(yīng)原理
我們知道，細胞經(jīng)呼吸獲取氧，其中98%與細胞器內(nèi)的葡萄糖和脂肪相結(jié)合，轉(zhuǎn)化為能量，滿足細胞活動的需要，另外2%的氧則轉(zhuǎn)化成氧自由基。由于這種物質(zhì)非?；钴S，幾乎可以與各種物質(zhì)發(fā)生作用，引起一系列對細胞具有破壞性的連鎖反應(yīng)。
在一般情況下，細胞不會遭到這種分子殺手的殺害，這是因為我們?nèi)梭w細胞存在著大量氧自由基的克星——
抗氧化劑，比如，脂溶性的
維生素E、水溶性的維生素C及一些酶類等等，這些天然的抗氧化劑能夠與氧自由基發(fā)生
氧化還原反應(yīng)，使氧自由基被徹底清除，而只有在某些情況下，氧自由基才會致細胞甚至機體于死地。
對人體的危害
當人體遭受外傷、中毒或者是大手術(shù)流血過多等重創(chuàng)的時候，組織處于缺氧狀態(tài)，能量代謝發(fā)生障礙，
細胞色素氧化酶無力將氧還原成水，氧原子便會被奪去一個電子，由無害的氧變成具有殺傷力的
活性氧自由基。氧自由基的過氧化殺傷，主要是破壞細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能，破壞
線粒體，斷絕細胞的能源，毀壞溶酶體，使細胞自溶。同時它對人體的非
細胞結(jié)構(gòu)也有危害作用，可以使血管壁上的粘合劑遭受破壞，使完整密封的血管變得千瘡百孔，發(fā)生漏血、滲液，進而導致水腫和紫癜等等。同樣，當供應(yīng)心臟血液的冠狀動脈突然發(fā)生痙攣的時候，心肌細胞由于缺氧而發(fā)生一系列的代謝改變，心肌細胞內(nèi)抗氧化劑含量減少，使生成氧自由基的化學反應(yīng)由于缺氧而相對加快，在冠狀動脈痙攣消除的一剎那，心肌細胞突然重新得到血液的灌注，隨之而來有大量的氧轉(zhuǎn)化成氧自由基，而同時由于抗氧化劑的相對不足，不能夠清除氧自由基，結(jié)果使具有高度殺傷性的氧自由基嚴重損傷心肌細胞膜，大量離子由心肌細胞內(nèi)溢出，而后者可以擾亂控制心臟搏動的電流信號，引起心室顫動，從而導致死亡。
編輯本段使人體衰老的原因及辦法
原因
那么氧自由基為什么會使人體衰老呢？近年來的研究發(fā)現(xiàn)，氧自由基的化學性質(zhì)是很活躍的，能夠攻擊細胞膜上的脂肪酸產(chǎn)生過氧化物，這些物質(zhì)是毒性很強的一種物質(zhì)，它會侵害體內(nèi)的核酸、蛋白質(zhì)等等而引起一系列的細胞破壞作用，人體內(nèi)氧自由基積累越多，衰老的進程就越快，我們常見老年人臉上的壽斑就是由于脂類受氧自由基的氧化分解作用形成丙二醛所致。
氧自由基不但與衰老有關(guān)，而且還和許多衰老有關(guān)的疾病有關(guān)系，比如動脈硬化癥、高血壓、骨關(guān)節(jié)炎、白內(nèi)障以及帕金森氏病等等。
對付辦法
至于對付氧自由基的辦法，目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了許多氧自由基的克星，也就是氧自由清除劑或者抑制劑，其作用機理有的是直接提供電子使氧自由基還原，有的是增強抗氧化酶活性，迅速消滅自由基，比如超氧化物
岐化酶和過氧化氫酶就是存在于人體的正常組織當中的清除氧自由基的重要酶系統(tǒng)。另外，谷胱甘肽、別嘌呤醇和維生素C、E等都具有清除或者是抑制氧自由基的作用。
編輯本段研究發(fā)現(xiàn)
根據(jù)營養(yǎng)流行病學的研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)常食用新鮮的蔬菜與水果，有延緩衰老的作用，可以降低腫瘤，特別是消化道腫瘤的發(fā)病率，就是因為蔬菜可以清除氧自由基的主要前身產(chǎn)物，也就是超氧負離子，超氧負離子減少，氧自由基也就相應(yīng)減少，由此也就可以延緩人的衰老。營養(yǎng)學家研究發(fā)現(xiàn)，日常的水果、蔬菜大多數(shù)都具有清除超氧負離子的活動，蔬菜當中以薺菜、青菜、蒜頭、
黃芽菜為最強，另外，經(jīng)常吃富含維生素A的花菜、胡蘿卜、菠菜、甘薯，富含維生素C的
葡萄、桔子、青椒，含維素E的檸檬、豌豆、未加工的麥胚芽、葵花籽油和含硒的卷心菜、洋蔥、燕麥片、海產(chǎn)品等等都是大有幫助的。
編輯本段氧自由基和糖尿病
糖尿病是一種常見的有遺傳傾向的代謝內(nèi)分泌疾病，基本病理生理為胰島素分泌不足引起糖、脂肪和蛋白質(zhì)等代謝紊亂，特征為血糖過高和糖尿。臨床表現(xiàn)為多尿、多飲、多食和疲乏消瘦等癥狀。嚴重時發(fā)生酮酸中毒，常有化膿性感染、肺結(jié)核、動脈硬化、神經(jīng)系統(tǒng)、腎及眼部病變等并發(fā)癥。嚴重影響人類的健康，甚至引起死亡。外周血管疾病是糖尿病發(fā)病和死亡的主要原因。50%的腎小球微血管糖尿病患者死于腎衰竭，糖尿病人冠心病的發(fā)病率比其他人高10?11倍。美國新失明的人23%是由于糖尿病，40%的糖尿病人能發(fā)展成白內(nèi)障。
胰島B細胞氧自由基代謝和胰島素的釋放
B細胞內(nèi)
抗氧化酶的水平影響這些細胞抵抗氧自由基損傷的能力根據(jù)己糖磷酸化支路和胰島素釋放過程前列腺素的合成機制，抗氧化酶體系不僅保護B細胞，而且與胰島素的釋放過程有關(guān)。
在人胰腺組織免疫反應(yīng)細胞中發(fā)現(xiàn)有很高水平的銅、鋅超氧化物歧化酶（Cu、Zn-SOD）。SOD在狗和大鼠內(nèi)分泌胰腺中比外分泌胰腺中高100倍，且都是Cu、Zn-SOD，但分離的胰島細胞Cu、Zn-SOD活性僅為外分泌胰腺的68%、肝臟的29%、腎臟的60%、紅細胞的15%，但卻是心臟的169%、腦的180%、骨骼肌的300%、脂肪組織的135%。而Mn-SOD（錳-SOD）活性為肝臟的35%、腎臟的17%、心臟的15%、外分泌胰腺的106%、骨骼肌的15%、腦的86%、脂肪組織的300%。
己糖磷酸化支路和胰島素的分泌
胰島素分泌機制涉及巰基的氧化還原修飾和己糧磷酸化支路的活化。自由基可能與巰基和抗氧化酶競爭己糖磷酸化支路產(chǎn)物，所以在B細胞中自由基水平可能影響胰島素的分泌。胰島細胞中NADPH/NADP和GSH/GSSG與葡萄糖濃度密切相關(guān)。在分離的胰島細胞中，NADPH/NADP從無葡萄糖時的0.69mmol/L到有葡萄糖時的16.7mmol/L，GSH/GSSG 也由0.29mmol/L 升到1.03mmol/L。
B細胞中花生四烯酸代謝和胰島素分泌
分離的大鼠胰島可以和外源花生四烯酸產(chǎn)生前列腺素PGE2、PGF2和環(huán)前列腺素PG11。分離的新生大鼠完整胰島和標記的花生四稀酸培養(yǎng)，也釋放PGE2、PGF2和PG11。
胰島素誘導產(chǎn)生過氧化氫
作用到葡萄糖運輸體系的氧化劑來源于NADPH氧化酶。用胰島素活化大鼠脂肪細胞膜上的NADPH氧化酶，測到了過氧化氫的產(chǎn)生，但實際上首先產(chǎn)生的應(yīng)當是超氧陰離子自由基?，F(xiàn)在還不清楚胰島素是如何活化NADPH氧化酶的。在胸腺細胞中抗酶素A或PMA也能刺激依賴NADPH氧化酶體系產(chǎn)生過氧化氫。[2]
參考資料
1．
自由基的種類 ．湖南商學院后勤總公司醫(yī)療綜合門診部[引用日期2012-12-7]．
2．
氧自由基和糖尿病 ．九極保健品官網(wǎng)．2012-11-15[引用日期2012-11-23]．
相關(guān)文獻
微囊藻毒素-LR對羅非魚肝臟活性氧自由基含量及相關(guān)抗氧化酶活性的影響-農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報-2011年 第8期 (30)
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