氧自由基与人体健康

一生平庸

氧自由基与人体健康

氧气维持着地球上绝大多数生物的生命。虽然氧对需氧生物是有用的，但氧也有对生物不利的一面。那就是有氧元素形成的一系列氧自由基。那么，什么是自由基呢？所谓自由基，是指带有未成对电子的分子、原子或离子。因为未成对电子具有成双的趋向，因此常易发生失去或得到电子的反应而显示出较活泼的化学性质。比如，在生物体内，氧分子可以通过单电子接受反应，依次转变为，HOOH与·OH等中间产物。由于这些物质都是直接或间接地由分子氧转化而来，而且具有比分子氧更活泼的化学反应性，遂统称为活性氧，其中，·OH为氧自由基。 超氧阴离子自由基可以在铁螫合物催化下与H2O2反应产生羟自由基·OH。 ·OH是化学性质最活泼的活性氧物种。其反应特点是无专一性，几乎与生物体内所有物质，如糖、蛋白质、DNA、碱基、磷脂和有机酸等都能反应，且反应速率快，可以使非自由基反应物变成自由基。例如，·OH与细胞膜及细胞内容物中的生物大分子（用RH表示）作用： ·OH+RH→H2O+R· 生成的有机自由基R·又可继续起作用生成RO2· ： R·+O2→RO2· 这样，自由基通过上述方式传递和增殖。愈来愈多的氧自由基在细胞内出现会损伤细胞，引发各种疾病。很多研究表明，含氧自由基关系到多种疾病，由于自由基可使细胞质和细胞核中的核酸链断裂，会导致肿瘤、炎症、衰老、血液病以及心、肝、肺、皮肤等方面病变的产生。在人体和环境中持续形成的自由基来自人体正常新陈代谢过程，大量体育运动、吸烟、食用脂肪和脑熏烤肉、发生炎症、某些抗癌药物、安眠药、射线、农药、有机物腐烂、塑料用品制造过程、油漆干燥、石棉、空气污染、化学致癌物、大气中的臭氧等也都能产生自由基。已知自由基可损伤蛋白质，可使蛋白质的转换增加；损害DNA可导致细胞突变；作用于－SH可使某些酶的活性降低或丧失；攻击未饱和脂肪酸可引起脂质过氧化，其氧化产物可引起－SH氧化、酶失活、膜功能受损、干扰膜的运送功能等。另外，由燃料废气、香烟和一些粉尘造成的大气污染，使大气上空的自由基占分子污染物总量的1％～10％，因此环境污染中的自由基反应也是不可忽视的。 活性氧对生物体既有必需的一面，又有损伤的一面，所以生物体内活性氧是在不断产生不断利用又不断被清除的过程。当活性氧不断增殖清除不掉时才会造成伤害。体内过多的可以依靠SOD去消除。SOD是超氧化物歧化酶英文名称的缩写，是一种具有特定生物催化功能的蛋白质，由蛋白质和金属离子组成，广泛存在于自然界的动、植物和一些微生物体内。SOD能催化发生歧化反应： 活性氧H2O2对机体亦有害，但有过氧化氢酶能催化H2O2发生还原性反应而被清除，由此在体内形成一套解毒系统，对机体起保护作用。因此，SOD是机体内的清除剂。有研究表明，人体的一些病变可反映在SOD与含量变化上。对SOD减少或增加的疾病可用SOD药物治疗。 如今，研究自由基与人体健康的关系已是备受关注的新兴领域。