大家可能经常听到“抗氧化剂”，但是，可能很少有人知道它们是什么，或者它们是如何工作的。今天，我们就来聊聊关于抗氧化剂你需要知道的一切。
抗氧化剂是什么?
抗氧化其实就是抗氧化自由基，抗氧化剂就是对抗体内自由基的分子。
自由基通常是在人体新陈代谢过程中产生的，它是一种含氧分子，它们含有一个未配对的电子，这使得它们不稳定，所以它们会寻找一个电子来和它们的未配对电子配对，从而攻击体内的分子、细胞或组织。
抗氧化剂是通过给自由基一个电子来工作的，这可以降低自由基的活性，但抗氧化剂本身仍然保持稳定。
抗氧化剂可以中和自由基，防止或减缓自由基对细胞造成的损害。它们有时也被称为自由基清除剂。
我们的身体有自己的抗氧化防御机制来控制自由基，但是，如果它们在体内的含量过高，身体不能有效地处理和清除自由基，它们就会破坏身体的自然修复系统，导致氧化应激，对身体造成伤害。这会损害细胞和身体功能。它们与多种慢性疾病有关，包括糖尿病、心脏病、癌症、关节炎、中风、呼吸系统疾病、肺气肿、帕金森病以及其它炎症。
抗氧化剂也存在于食物中，尤其是水果、蔬菜和其它以植物为基础的天然食物中。比如水果和蔬菜中富含的多酚类物质就是强有力的抗氧化剂，某些维生素（比如维生素E和维生素C）也是有效的抗氧化剂。
自由基是如何发挥作用的？
自由基在我们的体内不断形成。没有抗氧化剂，自由基很快就会造成严重的伤害，最终导致死亡。但是，自由基对健康也至关重要，例如，免疫细胞可以利用自由基来对抗感染。因此，身体内自由基的产生和抗氧化作用需要保持一定的平衡。
当自由基数量超过抗氧化剂时，就会导致氧化应激。长时间的氧化应激会损害DNA和体内其它重要的分子，有时甚至会导致细胞死亡。DNA受损会增加患癌症的风险，它在衰老过程中也起着关键作用。
增加体内自由基产生的因素可能是内部因素，比如炎症，也可能是外部因素，比如污染、紫外线照射和吸烟。一些生活方式、压力和环境因素被认为会促进过多自由基的形成和氧化应激，具体包括：
- 空气污染
- 吸烟
- 饮酒
- 高血糖
- 不健康的饮食，尤其是食用精加工的食品、含反式脂肪酸和各种添加剂的食品
- 辐射，包括过度日晒
- 细菌、真菌或病毒感染
- 摄入过量的铁、镁、铜或锌
- 体内的氧气过多或过少
- 剧烈和长时间的运动
- 过量摄入抗氧化剂，如维生素C和E
- 抗氧化剂不足
- 接触各种化学物质，比如杀虫剂和药物，包括化疗
食物中的抗氧化剂
抗氧化剂是所有生物生存所必需的。自由基对人体的损害实际上是一种氧化过程。因此，要降低自由基的损害，就要从抗氧化做起。
降低自由基危害的途径有两条：一是利用内源性自由基清除系统清除体内多余自由基；二是发掘外源性抗氧化剂，阻断自由基对人体的入侵。
人体内本身就具有清除多余自由基的能力，这主要是靠内源性自由基清除系统，它包括超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化酶等一些酶和谷胱甘肽等抗氧化剂。酶类物质可以使体内的活性氧自由基变为活性较低的物质，从而削弱它们对机体的攻击力。酶的防御作用仅限于细胞内，而抗氧化剂有些作用于细胞膜，有些则是在细胞外就可起到防御作用。这些物质就深藏于我们体内，只要保持它们的量和活力，它们就会发挥清除多余自由基的能力，使我们体内的自由基保持平衡。
现在我们的生活方式和环境因素导致体内产生过量的自由基，因此，要降低自由基对人体的危害，除了依靠体内自由基清除系统外，还要寻找和发掘外源性自由基清除剂，利用这些物质作为替身，让它们与自由基结合，以阻断自由基的攻击，使人体免受伤害。
在自然界中，可以作用于自由基的抗氧化剂范围很广，种类极多。植物和动物以及所有其它形式的生命，都有自己的抵御自由基和氧化损伤的武器。因此，抗氧化剂在所有植物和动物来源的天然食品中都有。
摄入足够的抗氧化剂很重要。事实上，某些抗氧化剂，比如维生素C和维生素E是人体自身无法合成的，必须依赖于外源摄入。然而，食物中也存在许多其它非必需的抗氧化剂，虽然它们对我们的身体来说不是必需的，但它们在整体健康中也发挥着重要的作用。
富含植物性食物的饮食对健康有益的部分原因是它们提供了种类丰富的抗氧化剂。浆果、绿茶、咖啡和黑巧克力以富含抗氧化剂而闻名。一些研究表明，咖啡是西方饮食中最大的抗氧化剂来源。肉制品和鱼类中也含有抗氧化剂，但是比水果和蔬菜的含量要低。
抗氧化剂也可以增加天然和加工食品的保质期，因此，它们也经常被用作食品添加剂。例如，维生素C经常被添加到加工食品中作为防腐剂。
抗氧化剂的种类和食物来源
有成百上千种物质可以作为抗氧化剂。每个抗氧化剂都有自己的作用，可以与其它物质相互作用，帮助身体有效地工作。但是，每种抗氧化剂又不能与其它抗氧化剂互换，这也是为什么饮食多样化很重要的原因。
重要的膳食抗氧化剂包括：
1、植物营养素
这些是在植物中发现的化合物，它们对身体有多种可能的健康益处，包括抗氧化活性。据科学家估计，植物营养素有4000多种，但是，只有一小部分得到了深入研究。研究较多的部分植物营养素包括：
- 花青素：它们存在于蓝色和紫色的水果和蔬菜中，比如葡萄、蓝莓、茄子和紫甘蓝等。这些抗氧化剂有助于促进血管健康。
- 白藜芦醇：这种抗氧化剂存在于黑巧克力、红酒、花生和葡萄中。它们有助于促进心肺健康，预防某些类型的癌症，并从整体上减少炎症。
- 异黄酮：大豆中含有异黄酮。它们可能有助于促进骨骼健康，减少关节炎症，缓解更年期症状，并有助于预防乳腺癌。
- 番茄红素：西红柿、葡萄柚、西瓜和红辣椒中都含有番茄红素。它们有助于促进前列腺和心脏健康。
- 叶黄素：叶黄素食物来源广泛，玉米、木瓜、南瓜等橙黄色蔬果中存在较多，但含量最丰富的食材是绿叶蔬菜，比如菠菜、花椰菜、羽衣甘蓝等。这种抗氧化剂有助于促进眼睛和心脏健康，并可能在预防某些癌症方面发挥作用。
2、维生素和矿物质
维生素和矿物质也能起到抗氧化作用。
- 维生素E
维生素E在食物中有8种不同的化学形式，但是α-生育酚是唯一能满足人类维生素E需求的形式。除了帮助身体执行其正常功能外，维生素E还能限制自由基的产生。此外，维生素E作为一种脂溶性抗氧化剂，在保护细胞膜免受氧化损伤方面起着关键作用。富含维生素E的食物包括：小麦胚芽油、葵花籽、杏仁、榛子等。
- 维生素C
维生素C也叫抗坏血酸，这种维生素在很多植物性食物中都存在，它是一种水溶性抗氧化剂，是必需的膳食营养素。它不仅自己可以作为一种抗氧化剂，而且还可以恢复其它被自由基攻击的抗氧化剂，比如维生素E。研究表明,维生素C可以帮助预防各种疾病，包括某些类型的癌症和心脏病。富含维生素C的食物包括：橙子、葡萄柚、猕猴桃和柿子椒等。
- 硒
硒有两种形式：无机硒（硒酸盐和亚硒酸盐）和有机硒（硒代甲硫氨酸和硒代半胱氨酸）。人体可以利用这两种形式的硒，我们可以从各种植物和动物中获得。硒是一种强大的抗氧化剂，可以帮助保护心脏和身体免受某些类型的癌症。高硒食物包括：动物内脏、海产品、瘦肉和谷物等。
- 铜
铜既是一种促氧化剂，意味着它会导致自由基损伤，又是一种抗氧化剂。铜广泛分布于生物组织中，大多以有机复合物的形式存在，很多是金属蛋白，以酶的形式发挥作用，比如铜蓝蛋白就是一种负责将铁运输到组织中的蛋白质。铜的平衡是关键，过多会对身体造成破坏，而不足则不能提供足够的保护。铜摄入不足会影响硒、铁、过氧化氢酶和谷胱甘肽的含量，这些都是强效抗氧化剂。含铜量高的食物包括：肝脏、虾、豆类等。
- 锰
锰也是一种强大的抗氧化剂。锰超氧化物歧化酶是机体各细胞线粒体中主要的抗氧化酶。线粒体被认为是细胞的“能量工厂”，负责产生能量。锰的主要食物来源包括：核桃、糙米、杏仁、花生、菠萝等。
- 锌
锌这种矿物质有助于人体中大约100种酶的活性。锌众所周知的抗炎能力是保护动脉，锌还能最大限度地帮助免疫系统。高锌的食物包括：牡蛎、猪肝、瘦肉、小米、萝卜等。
- 铁
铁有助于保护细胞膜免受氧化损伤。它以两种形式存在：血红素铁和非血红素铁。血红素铁是指与血红蛋白和肌红蛋白中的卟啉相结合的铁。血红素铁容易被人体吸收，主要存在于动物红肉、肝脏、血液中，非血红素铁主要存在于植物性食物中，不容易被人体吸收。
3、酶是对抗自由基的另一种抗氧化剂
一些酶可以将自由基转化为过氧化氢，然后通过包括铜、锌、锰和铁的催化过程转化为水。酶抗氧化剂的例子包括：
- 超氧化物歧化酶：它们是对抗自由基的主要抗氧化防御系统。它们在体内形成，需要铜和锰才能发挥作用。超氧化物歧化酶有三种形式，包括两种铜-锌超氧化物歧化酶，一种在细胞内，一种在细胞外，还有一种锰超氧化物歧化酶。
- 谷胱甘肽过氧化物酶：这是一种细胞抗氧化酶，可以将过氧化氢还原为水。硒是激活这种酶所需的矿物质。
- 过氧化氢酶：这是一种以铁为辅因子的酶，也负责将过氧化氢转化为水
不要因为这些难记的科学名称而困惑。我们所要知道就是吃富含相关矿物质的食物非常重要，所有抗氧化剂都直接或间接地受到人体维生素和矿物质摄入的影响。任何不足都可能意味着抗氧化活性的降低，从而增加我们可能面临的氧化压力。食物中含有种类丰富的抗氧化剂，如果能好好利用，将对我们的健康发挥极大的好处。
益生菌和抗氧化
越来越多的研究发现，某些益生菌具有一定的抗氧化能力。这主要依赖于以下几种可能的机制：
- 金属离子螯合能力
螯合剂可以捕获金属离子，并阻止金属离子参与催化氧化反应。研究发现嗜热链球菌和干酪乳杆菌对亚铁离子和铜离子都有极强的螯合能力，瑞士乳杆菌的细胞质提取物也可以很好地螯合亚铁离子。
- 抗氧化酶系统
和动物一样，益生菌也有自己的抗氧化酶系统。其中最有名的一种酶是超氧化物歧化酶。超氧化物是线粒体产生的最丰富的活性氧自由基之一，而超氧化物歧化酶负责催化超氧化物分解为过氧化氢和水，是活性氧水平的主要调节因子。
细菌可以利用锰超氧化物歧化酶，而哺乳动物可以利用细胞内和细胞外的铜-锌超氧化物歧化酶和线粒体锰超氧化物歧化酶，从进化上来看，这与细菌锰超氧化物歧化酶是密切相关的。比如，有研究发现，某些益生菌，比如发酵乳杆菌，能够表达锰超氧化物歧化酶来抵抗氧化应激。
此外，益生菌还能有效地刺激宿主的抗氧化系统，提高抗氧化酶的活性。一些动物研究表明，补充某些益生菌可以提高血清抗氧化酶的水平，增强肝脏、肌肉等组织的抗氧化能力。
- 抗氧化代谢物
益生菌可以产生各种具有抗氧化活性的代谢物，比如谷胱甘肽、丁酸和叶酸。
谷胱甘肽是一种主要的细胞非酶促抗氧化剂，主要通过与硒依赖性谷胱甘肽过氧化物酶合作来清除过氧化氢、羟基自由基和过氧亚硝酸盐等自由基。有研究发现，某些发酵乳杆菌菌株具有较高的谷胱甘肽水平。
丁酸是一种短链脂肪酸，可以由肠道细菌发酵膳食纤维产生。一些产丁酸的益生菌可以诱导非酒精性脂肪肝大鼠抗氧化酶的产生，从而抑制肝脏氧化应激。
叶酸是一种维生素，参与许多代谢途径。DNA复制、修复和甲基化的效率受到叶酸利用率的影响。证据表明，产叶酸的双歧杆菌可以提高人体的叶酸含量。此外，产叶酸的瑞士乳杆菌也拥有抗氧化的潜力。
同时，补充益生菌也可以调节宿主抗氧化代谢物的水平。例如，补充特定益生菌可以提高血清维生素B12和叶酸水平，增加维生素B1的总摄入量，同时也能提高谷胱甘肽的水平和谷胱甘肽的生物合成，以减轻氧化应激。
- 调节抗氧化信号通路
许多益生菌菌株可以参与调节特定抗氧化信号通路，通过调节抗氧化信号通路中关键基因的表达，增强自由基的清除能力，从而减轻氧化应激。
- 调节产自由基的酶
氧化应激来源于自由基的产生增加或自由基清除水平的降低。活性氧自由基是由一些酶促反应和化学过程产生的。某些益生菌菌株可以降低某些产活性氧自由基的关键酶的表达，包括NAPDH氧化酶、环加氧酶和细胞色素P450酶等。
- 调节肠道菌群
肠道菌群通过竞争性排斥来保护宿主不受病原体的伤害，包括占领附着位点、消耗营养来源和产生抗菌物质。当肠道菌群异常时，有害细菌过度增殖，可以引起明显的氧化应激。
益生菌也是人和动物胃肠道菌群的正常成员，乳酸菌和双歧杆菌是益生菌中最常见的菌种，能产生乳酸、乙酸、丙酸，可以降低肠道pH值，抑制各种病原菌的生长，以保持肠道菌群的平衡，可能有助于降低氧化应激。
我们应该服用抗氧化剂吗？
从饮食中摄入抗氧化剂是保持最佳健康状态的必要条件，但并不是摄入越多越好。过量摄入单一的抗氧化剂可能有毒性作用，甚至可能促进而不是防止氧化损伤。一些研究甚至表明，高剂量的抗氧化剂会增加死亡的风险。出于这个原因，我们建议人们避免高剂量的补充抗氧化剂。
吃大量富含抗氧化剂的食物更好，食物比补充剂更能减少氧化损伤。食物中的化合物具有协同作用，仅仅摄取一到两种单独的营养素不会有同样的有益效果。确保充足的抗氧化剂摄入的最佳策略是多吃各种类型的蔬菜和水果以及遵循其它健康的生活习惯。（参阅：彩虹饮食：“好色”更健康，五颜六色的蔬果各有各的神奇功效）
然而，如果你缺乏某些营养或不能遵循健康的饮食习惯，低剂量的补充可能是有益的，益生菌也是一种很好的选择。
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