自由基

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自由基,機體氧化反應中產生的有害化合物,具有強氧化性,可損害機體的組織細胞,進而引起慢性疾病衰老效應。眾多權威研究表明,離子能夠消減自由基,減緩人體衰老,增強人體免疫力。

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目 錄1概述

2形成及反應

2.1 形成

2.2 反應

3產生自由基的方法

4中國對自由基的認識

5存在空間

6自由基對人體的攻擊

6.1 途徑一

6.2 途徑二

7致衰老的作用及機制

8如何降低人體的危害

9自由基與疾病

10對自由基的研究現狀

11防止老化 清除自由基

12蜂蜜與自由基

13運動與自由基

13.1 體內重要的自由基

13.2 人體內自由基的來源

13.3 人體內自由基的作用

13.4 免受自由基傷害的機制

14抗氧化消除自由基

15自由基十大危害

16自由基與癌

1概述自由基,化學上也稱為「遊離基」,是指化合物的分子在光熱等外界條件下,共價鍵發生均裂而形成的具有不成對電子的原子或基團。

在書寫時,一般在原子符號或者原子團符號旁邊加上一個「·」表示沒有成對的電子。

如氫自由基(H·,即氫原子)、氯自由基(Cl·,即氯原子)、甲基自由基(CH3·)。

自由基反應在燃燒、氣體化學、聚合反應、等離子體化學、生物化學和其他各種化學學科中扮演很重要的角色。

歷史上第一個被發現和證實的自由基是由摩西·岡伯格在1900年於密歇根大學發現的三苯甲基自由基。

中國有機化學家劉有成院士在自由基化學領域也做出了傑出貢獻。

摩西·岡伯格

2形成及反應形成自由基又稱遊離基,是具有非偶電子的基團或原子,它有兩個主要特性:

一是化學反應活性高;

二是具有磁矩。

在一個化學反應中,或在外界(光、熱等)影響下,分子中共價鍵分裂的結果,使共用電子對變為一方所獨佔,則形成離子;若分裂的結果使共用電子對分屬於兩個原子(或基團),則形成自由基。

反應有機化合物(Organic compounds)發生化學反應時,總是伴隨著一部分共價鍵(covalent bond)的斷裂和新的共價鍵的生成。例如酪氨酸自由基(tyrosine radical),共價鍵的斷裂可以有兩種方式:均裂(homolytic bond cleavage)和異裂(heterolyticcleavage)。鍵的斷裂方式是兩個成鍵電子在兩個參與原子或碎片間平均分配的過程稱為鍵的均裂(homolyticbondcleavage)。兩個成鍵電子的分離可以表示為從鍵出發的兩個單箭頭。所形成的碎片有一個未成對電子,如H·,CH·,Cl·等。若是由一個以上的原子組成時,稱為自由基(radical)。因為它有未成對電子,自由基和自由原子非常的活潑,通常無法分離得到。不過在許多反應中,自由基和自由原子以中間體的形式存在,儘管濃度很低,存留時間很短。這樣的反應稱為自由基反應(radical reactions)。

3產生自由基的方法①引發劑引發,通過引發劑分解產生自由基

②熱引發,通過直接對單體進行加熱,打開乙烯基單體的雙鍵生成自由基

③光引發,在光的激發下,使許多烯類單體形成自由基而聚合

④輻XX引發,通過高能輻XX線,使單體吸收輻XX能而分解成自由基

⑤等離子體引發,等離子體可以引發單體形成自由基進行聚合,也可以使雜環開環聚合

微波引發,微波可以直接引發有些烯類單體進行自由基聚合。

4中國對自由基的認識 超氧化物歧化酶(SOD)

隨著中國人民物質生活水平和對生活質量的要求不斷提高,人們對保健知識的需求也與日俱增,近一段時間內,在有關保健知識的傳播中,一個新的名詞--自由基出現的頻率越來越高,保健用品中、化妝品中、煙草中、日常食品中等…..那麼,究竟什麼是自由基,它與我們人類的健康有什麼關係呢?

簡單的說,在我們這個由原子組成的世界中,有一個特別的法則,這就是,只要有兩個以上的原子組合在一起,它的外圍電子就一定要配對,如果不配對,它們就要去尋找另一個電子,使自己變成穩定的物質。科學家們把這種有著不成對的電子的原子或分子叫做自由基。

自由基非常活躍,非常不安分。就象我們人類社會中的不甘寂寞的單身漢一樣,如果總也找不到理想的伴侶,可能就會成為社會不安定的因素。那它是如何產生的呢?又如何對人的身體產生危害的呢?早在上個世紀末90年代初期,中國大陸對自由基的認知來自於北京捲煙廠在出口產品定單中外方產品的要求,外方,尤其是日本提出,吸煙危害人體健康,不僅僅是尼古丁、焦油,還有一種更厲害的物質是自由基。

當一個穩定的原子的原有結構被外力打破,而導致這個原子缺少了一個電子時,自由基就產生了。於是它就會馬上去尋找能與自己結合的另一半。它活潑,很容易與其他物質發生化學反應。當它與其他物質結合的過程中得到或失去一個電子時,就會恢復平衡,變成穩定結構。這種電子得失的活動對人類可能是有益的,也可能是有害的。

一般情況下,生命是離不開自由基活動的。我們的身體每時每刻都從裡到外的運動,每一瞬間都在燃燒著能量,而負責傳遞能量的搬運工就是自由基。當這些幫助能量轉換的自由基被封閉在細胞里不能亂跑亂竄時,它們對生命是無害的。但如果自由基的活動失去控制,超過一定的量,生命的正常秩序就會被破壞,疾病可能就會隨之而來。

所以說自由基是一把雙刃劍。認識自由基,了解自由基對人體的作用,對健康十分必要。

5存在空間

自由基與疾病(3張)

這種缺少了一個電子,而又非常活躍的原子或分子的自由基,存在空間相當廣泛。

科學家在二十世紀初從煙囪和汽車尾氣中發現了這種十分活躍的物質。隨後的研究表明,自由基的生成過程複雜多樣,比如,加熱、燃燒、光照,一種物質與另一種物質的接觸或任何一種化學反應都會產生自由基。在日常生活中與您最親密接觸的渠道便是您烹制美味的菜餚時或您點燃一隻煙醉心於吞雲吐霧時,您精心使用化妝品打扮時,自由基就悄悄地蔓延開來了。

自由基的種類非常多,自由基的存在的空間也是無處不在。它們以不同的結構特徵,在與其他元素結合時,發揮著不同的作用。

人體里也有自由基,他們既可以幫助傳遞維持生命活力的能量,也可以被用來殺滅細菌寄生蟲,還能參與排除毒素。受控的自由基對人體是有益的。但當人體中的自由基超過一定的量,並失去控制時,這種自由基就會給我們的生命帶來傷害。

生命體內的自由基是與生俱來的,既然生命能力歷經35億年滄桑而延續至今,就說明生命本身具有平衡自由基或者說清除多餘自由基的能力。然而,隨著人類文明的飛速發展,在科學技術給人類創造了巨大生產力的同時也帶來了大量的副產品,其中就有與日俱增的自由基。化學製劑的大量使用、汽車尾氣和工業生產廢氣的增加、還有核爆炸……,人類文明活動還在不斷破壞著生態環境,製造著更多的自由基。驟然增加的自由基,早已超過了人以及生命所能正常保持平衡的標準,早已讓人類應接不暇,人類健康面臨著前所未有的嚴峻挑戰。

6自由基對人體的攻擊途徑一 抗氧化書籍

自由基是無處不在的,自由基對人體攻擊的途徑是多方面的,既有來自體內的 ,也有來自外界的。當人體中的自由基超過一定的量,並失去控制時,這些自由基就會亂跑亂竄,去攻擊細胞膜,去與血清蛋白酶發生反應,甚至去跟基因搶電子,對我們的身體造成各種各樣的傷害,產生各種各樣的疑難雜症

人類生存的環境中充斥著不計其數的自由基,我們無時無刻不暴露在自由基的包圍和進攻中。離我們生活最近的,例如,炒菜時產生的油煙中,就有自由基,這種油煙中的自由基使經常在廚房勞作的家庭婦女中餐大廚肺部疾病和腫瘤的幾率遠遠高於其他人;此外,還有吸煙,吸煙最直接產生自由基。吸煙的過程是一個十分複雜的化學過程,您知道您吸食一隻香煙的時候您就象開起了一座小化工廠,它產生了數以千計的化合物,其中除了早在80年代以被認知的焦油和煙鹼外,還存在最大最難以控制的就是多種自由基。傳統觀念認為吸煙對人體的損害來自煙鹼(尼古丁),然而,最新研究表明,吸煙中自由基的危害要遠遠大於煙鹼(尼古丁)。吸煙產生的自由基,有的是可以被過濾嘴清除的,但還有很多種自由基不能被傳統的過濾方法清除掉,必須採取更科技的手段來對其進行清除和降低。自由基的存活時間僅僅為10秒,但吸入人體后,就會直接或間接損傷細胞膜或直接與基因結合導致細胞轉化等,從而引起肺氣腫肺癌肺間質纖維化等一系列與吸煙有關的疾病。

通過呼吸系統吸入的自由基決不僅僅來自炒菜和吸煙,象汽車尾氣、工業生產廢氣等等環境污染產生的大量自由基也會在人們日常生活運動中被無防備的吸入。

散布空氣中,使用的化妝品中的自由基還會直接攻擊人的皮膚,從表皮細胞中搶奪電子,使皮膚失去彈性,粗糙老化產生皺紋

自由基對人體的攻擊,既在最深層引起突變,又在最表層留下痕跡。可以說,人類被包圍在自由基的內外夾擊中。

途徑二自由基對人體的攻擊既有來自體內的也有來自體外的;既在最深層引起的突變,也在最表層留下痕跡。可以說,人類處於自由基的內外夾擊中。例如:在人體低密度脂蛋白簡稱LDL,當人體內的低密度脂蛋白升高后,在血液流動的過程中,低密度脂蛋白在細胞內皮的作用下XX血管腔內,由於大量自由基的存在,氧化自由基與低密度脂蛋白結合形成氧化型的低密度脂蛋白(Ox-LDL),氧化型的低密度脂蛋白在血管壁內就會被當成異己存在,而被巨噬細胞單核細胞內皮細胞和平滑肌細胞吞噬掉。平滑肌細胞和巨噬細胞吞噬大量的氧化型的低密度脂蛋白就變成為泡沫細胞,大量的泡沫細胞堆積,使血管壁向外凸出(但是做血管造影是看不出血管壁有任何的改變),粥樣硬化斑塊的形成就導致動脈粥樣硬化。血管內皮細胞吞噬氧化型的低密度脂蛋白后,造成血管內壁的損壞,血管內壁間隙XX,在血管內由於T細胞釋放的γ干擾素,使泡沫細胞XX,內容物就會從血管內壁間隙XX處流入血管腔內,由於血管的應激作用就會將滲出的內容物包裹,形成血栓斑塊。當這種血栓在心臟部位產生就形成心梗,在腦部產生就形成腦梗。因此防止低密度脂蛋白被氧化是防止心血管疾病的關鍵所在。

7致衰老的作用及機制1 、脂褐素的形成:

過量的·0和·OH氧化細胞膜中不飽和脂肪酸引起脂質過氧化、交聯、聚合成脂褐素(一種難以消除的惰性廢物),它堆積在細胞內毒害細胞,阻止細胞內物質和信息的傳遞。脂褐素在皮膚細胞中堆積,形成老年斑;在腦細胞中堆積,則會引起記憶減退智力障礙,甚至導致老年性痴呆症;在心肌細胞中堆積,心臟功能減退。膠原蛋白聚合則引起皮膚失去張力和彈性,皺紋增多以及老年性骨質增生。這些都是衰老的基本特徵。

2、 線粒體DNA突變:

人類線粒體DNA(mtDNA)為一環狀雙鏈超螺旋DNA,存在於線粒體基質中。mtDNA具有極其經濟的基因排列,沒有內含子,卻有部分區域基因重複使用,因此任何突變都可能造成重要功能的病理性變化。XX細胞系mtDNA突變,可引起遺傳性氧化磷酸化(OXPHOS)能力缺陷而導致過早發生退行性疾病。mtDNA片段缺失點突變,可導致機體老化、心肌缺血、老年心衰等老年性心臟疾病的發生;衰老心肌中片段缺失和OXPHOS中酶活性下降可導致自由基介導脂類過氧化反應加速,形成動脈粥樣硬化斑塊。

3、 誘導細胞凋亡

細胞的衰老性死亡就是細胞凋亡。體內的自由基特別是·o2和·OH主要產生於那些具有重要功能、高度活動性、耗氧量高的組織細胞如腦細胞、神經細胞、心肌及內分泌細胞內,並造成過度堆積,它們通過氧化作用攻擊生命大分子物質,導致這些組織細胞內DNA、蛋白質、脂膜的損傷。誘導細胞凋亡,加速機體老化。

4、 蛋白質合成減少:

自由基通過其強氧化作用對核酸進行氧化和交聯,使發生斷裂、突變 ],從而嚴重影響蛋白質遺傳信息的正常轉錄和翻譯,使蛋白質表達量降低甚至消失,或者產生突變蛋白質,而蛋白質合成減少正是老年性記憶減退、智力障礙及肌肉萎縮的重要原因。

8如何降低人體的危害 自由基

自由基是客觀存在的,對人類來說,無論是體內的還是體外的,自由基還在不斷地,以前所未有的速度被製造出來。與自由基有關的疾病發病率也呈加速上升的趨勢。既然人類無法逃避自由基的包圍和夾擊,那麼就只有想方設法降低自由基對我們的危害。

隨著科學家們對自由基研究的日漸深入,清除自由基,以減少自由基對人體的危害的方法也逐漸被揭示出來。

研究表明,自由基從產生到衰亡的過程就是電子轉移的過程。在生命體系中,電子的轉移是一種最基本的運動,而氧的得電子能力很強,因此,生物體內許多化學反映都與氧有關。科學家們發現損害人體健康的自由基幾乎都與那些活性較強的含氧物質有關,他們把與這些物質相結合的自由基叫作活性氧自由基活性氧自由基對人體的損害實際上是一種氧化過程。因此,要降低自由基的損害,就要從抗氧化做起。

既然自由基不僅存在於人體內,也來自於人體外,那麼,降低自由基危害的途徑也有兩條:一是,利用內源性自由基清除系統清除體內多餘自由基;二是發掘外源性抗氧化劑--自由基清除劑,阻斷自由基對人體的入侵。

大量研究已經證實,人體內本身就具有清除多餘自由基的能力,這主要是靠內源性自由基清除系統,它包括超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶、谷胱甘肽氧化酶等一些酶和維生素C、維生素E、還原性谷胱甘肽、胡蘿蔔素和硒等一些抗氧化劑。酶類物質可以使體內的活性氧自由基變為活性較低的物質,從而削弱它們對肌體攻擊力。酶的防禦作用僅限於細胞內,而抗氧化劑有些作用於細胞膜,有些則是在細胞外就可起到防禦作用。這些物質就深藏於我們體內,只要保持它們的量和活力它們就會發揮清除多餘自由基的能力,使我們體內的自由基保持平衡。

要降低自由基對人體的危害,除了依靠體內自由基清除系統外,還要尋找和發掘外源性自由基清除劑,利用這些物質作為替身,讓它們在自由基XX人體之前就先與自由基結合,以阻斷外界自由基的攻擊,使人體免受傷害。

在自然界中,可以作用於自由基的抗氧化劑範圍很廣,種類極多。已從單純的合成抗氧化劑和食品氧化劑逐漸發展成為天然抗氧化劑與體內自由基清除劑。因此,對抗氧化劑的要求也越來越高,而各種廣泛使用的合成抗氧化劑由於其潛在毒性致癌作用等逐漸受到人們的排斥。國內外已陸續發現許多有價值的天然抗氧化劑。在這方面的研究中,中國的科學家們已經走在世界的前列。他們已經發現並證明了,中國一些特有的食用和藥用植物中,含有大量的酚類物質,這些物質的特點是,有著很容易被自由基奪走的電子,而它們在失去電子后就會成為一種對人沒有傷害的穩定物質。從研究來看,天然植物抗氧化劑絕大部分都是多酚類物質,其中應用得較多的有茶多酚葡萄提取物迷迭香提取物等。

中國科學院生物物理研究所的專家歷經八年時間從這些植物中研製出了天然抗氧化劑--自由基清除劑配方。在與捲煙廠技術人員合作的對動物的急性毒性實驗中證明,在高濃度香煙的毒害下,使用了自由基清除劑之後,小白鼠壽命比沒有使用自由基清除劑的小白鼠的壽命明顯延長,最長的甚至可以延長將近一倍的壽命,並且,基因癌變率大大降低。

當然,人類要想從根本上避免多餘自由基的侵害,還要從增強環保意識,切實改善我們的生存環境做起。

9自由基與疾病1.1  衰老

自由基

衰老過程涉及到許多內外因素,與衰老過程有關的最常見的內源性生化因子是自由基。國內外大量研究已證實:老年動物及老年人血清脂質自由基(脂質過氧化物) 水平增高,組織內(尤其腦,肝細胞內) 脂褐素含量增多。組織內脂褐素含量多少可做為衰老的客觀依據之一,其形成與脂質自由基有關。脂質自由基的分解產物為醛類,它可與蛋白質、磷質和核酸的氨基起反應,使分子發生交聯,交聯的結果,使蛋白質變性,使酶失活。這些變性物質被吞噬細胞吞噬,但不能完全消化,結果不斷增加細胞內的年色素。Harman 指出,逃脫中和的自由基所積聚毒性作用,可能是衰老的根本原因。

1.2 動脈粥樣硬化及腦血栓

花生四烯酸是細胞膜磷脂的重要組成部分,機體缺血缺氧后,細胞外液中的Ca + + XX細胞內使細胞膜中的鈣依賴的磷脂酶A2 被激活,後者使AA釋出,AA 通過環氧化酶途徑產生PGH2 (具有自由基性質活性物質,PGH2 稱氫過氧化物),後者在血小板微粒體內,在血栓素合成酶作用下,生成血栓素(TXA2);在動脈血管內皮細胞微粒體內,在攝護腺素合成酶作用下,生成前列環素(PGI2 ) 。TXA2 和PGI2 是2 種作用完全相反的血管活性介質,前者主要為強烈的血管收縮劑和血小板聚集劑;後者的作用與之相反,當動脈血管內皮細胞受到損害時,PGI2生成減少,TXA2 的量及作用增多增強,導致血管痙攣和促進血栓形成。此外,AA 通過脂氧化酶途徑產生的5 - 過氧化氫花生四烯酸(5 - HPETE) 和脂質自由基強抑制前列環素合成酶的作用,使PGI2 合成減少。5 -HPETE 尚可激活血小板中的血栓素合成酶,導致血栓形成的惡性循環

1.3  腦的再灌流性損害

缺血后再灌流氧自由基的產生,是腦再灌流性損害的根本。通常情況下,機體自由基的生成與清除能力保持動態平衡。當缺血時,則清除超氧陰離子和過氧化氫的自由基清除劑超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽過氧化物酶( GSH - PX) 降低,但在再灌流時自由基反應更為明顯。鄭彩梅等根據動物實驗結果確認:腦缺血后在缺血期花生四烯酸代謝與氧自由基反應即已激活,並證實變化高峰在再灌流早期;陳曼娥等的實驗也證明,腦再供血后,腦組織脂質過氧化反應更趨嚴重。

腦缺血后再灌流氧自由基的產生途徑有:

(1) 腦缺血時ATP不被利用,依次降解黃嘌呤,同時鈣離子激活蛋白酶,使黃嘌呤脫氫酶轉變為黃嘌呤氧化酶,後者使大量堆積的次黃嘌呤產生超氧陰離子;

(2) 低血氧時酶自由基積累,再灌流時自身氧化產生超氧陰離子及氧化酶;

(3) 再灌流時,硫酸亞鐵複合物自身氧化產生超氧陰離子。

此外,再灌流后三羧酸循環尚未恢復,而再灌流卻提供了糖酵解所需要的葡萄糖,從而加重了酸中毒,使再灌流區H+ 濃度升高,H+ 與超氧基反應產生H2O2,H2O2在活性鐵的催化下產生HO- 。再灌流時產生的些具有強烈生物氧化活性的自由基,具有損害膜不飽和脂肪酸的作用,其機製為:細胞膜是脂質雙層結構,其疏水極存在大量不飽和脂肪酸,在不飽和脂肪酸內存在碳與碳之間的不飽和雙帶,這就削弱了鄰近碳原子的碳酸鍵,由於不飽和雙帶內的電子離域作用,在很小的能量下,鄰近碳氫鍵就可以發生反應,氧自由基由此使不飽和脂肪部分激活,在金屬複合物特別是鐵的參與下,進而引起一系列的自由反應,造成膜不飽和脂肪酸的脂質過氧化,導致脂膜局部破壞,直至溶解,這些自由基同時也可造成微血管通透性增加及微循環障礙。HO- 可使磷酸改變活性,膜磷脂釋放花生四烯酸,AA在脂質過氧化酸作用下生成慢反應物質及組織胺,使微血管通透性增強。AA 經過如前述及一系列反應最終生成PGI2 及TXA2,缺血后血管內皮自由基阻止PGI2 合成,破壞了PGI2 和TXA2 之間的平衡使TXA2 增高,微血栓形成,微循環出現障礙。

10對自由基的研究現狀 自由基

比起細菌學病毒學等很多學術領域來說,自由基還是一門比較年輕的學科。人類對自由基的研究開始於二十一世紀初,最初的研究主要是自由基的化學反應過程,隨後自由基知識滲透到生物學領域。雖然在二十世紀六十年代人們已經認識到自由基與疾病的密切關係,但由於受到技術方法的限制,研究進展緩慢。研究短壽命自由基的技術有了新的突破,推動了生物學的迅速發展,形成了一個以化學、物理學和生物醫學相結合的蓬勃發展的新領域即自由基生物學、醫學領域。這是一個跨學科的邊緣學。

人類對自然界的認識總是隨著科技手段的發展而逐漸深入的。80年代人類認識焦油對人體的攻擊與危害后運用了大量的科技手段進行阻斷.XX二十一世紀。對自由基的認識也毫不例外的需要依靠先進的技術手段。由於含有一個不成對電子的自由基很活躍,大多數自由基的壽命都非常短,常以毫秒或微秒記,因此,對自由基研究的難度可想而知。借助與電子自旋共振技術和自旋捕集劑,國內外的科學家們已經捕捉到了一部分自由基。但在成千上萬種自由基中,被直接捕捉到的自由基還有限。

自從發現自由基對人類健康的危害后,如何能更接近生命現象,進一步研究自由基的反應機理和損傷的分子機理就成為這個領域國際上期待解決的前沿課題。從國內外的大量報紙看,很多自由基的反應規律和損傷機理中的一些關鍵問題至今尚在研究中。

隨著對自由基研究的逐步深入,科學家們越來越清楚地認識到,清除多餘自由基的措施有益於某些疾病的預防和治療,而自由基清除劑的研究對人體健康的意義便顯得更為重大。因此,開發和利用高效無毒的天然抗氧化劑------自由基清除劑,已成為當今科學發展的趨勢。

科學家們相信,在21世紀,人類一定能認識和控制自由基,使我們的生命質量再實現一個新的飛躍。

11防止老化 清除自由基 自由基

人之所以會老化、體力衰退、皮膚失去光澤及彈性,除了年齡是無法抗拒的因素外,主要的即是體內自由基過多,年輕時體內有較好的中和系統來排除自由基,降低它所造成的傷害;然而隨著年齡增長,人體修復自由基的能力也隨之下降;若未能及時補充抗氧化物,細胞就開始損傷,疾病於是產生,越來越多的證據顯示,體內自由基含量越高,壽命越短。

那什麼時候開始抗老化治療呢?原則上最好在身體器官尚未老化前或有衰老現象時即應開始治療。除了接受健康專業咨詢外,重要的還是要從自己的生活做起。由於不當的生活及飲食習慣會在體內製造自由基,此自由基會進一步破壞細胞之脂質,蛋白質及染色體中之核酸,而導致細胞突變成為癌細胞

一、拒絕抽煙

科學研究抽煙是目前產生最快及最多自由基的方式,每吸一口煙會製造十萬個以上之自由基,會導致全身性的癌症,甚至加速癌症細胞生長。尤其是肺癌高達50倍以上的危險率,還有它會造成許多慢XX,例如心血管病癥及糖尿病,還有研究證實一手煙及二手煙傷害是一樣的。

二、減少做菜的油煙

中國人做菜喜歡煎煮炒炸,大多數家庭主婦做菜是使用色拉油。色拉油是多元不飽和脂肪酸,很容易氧化成為自由基。還有盡量少食煎炸食物,所以為了您的健康,美式快餐店及中式自助餐店少去。

三、少服不需要藥物

有些藥物包括中西藥是有毒性的,例如抗生素消炎痛劑,化療藥物是會產生自由基的,不要誤信藥物可以有病治病,無病保身。患病時應該找醫生看病,應該服藥才可以服藥,不可以隨便亂服藥。

四、避免農藥的污染

農藥會產生大量自由基。選擇蔬果產品外觀應不好看,甚至有蟲咬過的農產品,是較安全及少農藥的。另外一種降低農藥殘留方法是將蔬果放入冰箱一至二天才用,這樣可以降低百分之八十至九十之農藥殘留量,還有應時常清洗冰箱。

五、大量飲用乾淨的水

健康的飲水每日應飲用乾淨水1200毫升以上。台灣學者研究發現,台灣人身體中的重金屬80%以上過量,最常見有汞、鉛、鎘等重金屬。所以我們更要注意飲水健康,天然且檢驗合格的礦泉水是很好的選擇,飲用弱鹼性電解水也是很好的選擇,現有的電解水機,大多都有過濾系統,可將重金屬及水中細菌等濾除,弱鹼性水中含有大量的電子,呈負電位,這些多餘的電子可賦予自由基,去除其活性,進而清除自由基。罐裝各式飲料含各種添加物是不好的水分補充,純凈的弱鹼性電解水 自由基書籍

是最好的水分補充物。

六、多食用蔬菜水果

健康的飲食應是每日蔬果及肉類比例為七比三,蔬果中含有天然抗自由基的維生素及黃酮素,還有增加腸蠕動纖維素。食用蔬果最好生食,以免維生素及黃酮素流失,每天食用有三種顏色以上之蔬果,這樣才能補充充足的維生素及黃酮素。

七、少攝取高脂肪食物

魚、蛋、奶、豆類均含有豐富蛋白質,應適當攝取。研究發現高脂肪及蛋白食物經煙熏、燒烤過程中,肉類油脂滴入碳中,在高溫下裂解,與炭火作用形成毒性強的致癌物--多環芳烴,隨煙熏揮發會回到食物中。高溫烹調會使蛋白質及氨基酸裂解,產生胺類衍生物而致癌。

八、減少加工食物攝取

食品加工過程中會添入色素,防腐劑香料等,這些過多食入身體會產生過多自由基的。例如腌制食品含有硝酸鹽,如在加工過程中添加過量,會在胃中與肉類,蔬菜中之胺類作用,造成硝酸胺,此為高致癌物。

12蜂蜜與自由基現代研究表明,蜂蜜有清除自由基的功效。美國伊利諾斯州立大學的

昆蟲學家布林伯教授對蜂蜜進行化學分析后發現,蜂蜜中含有數量驚人的抗氧化劑,它能清除人體內的「垃圾」——氧自由基,起到抗癌、防衰老的作用。研究表明,蜂蜜中所含維生素C、維生素E、黃酮類化合物及酚類物質、超氧化物歧化酶(SOD)等具有抗氧化性,可以清除在人體代謝過程中積累的過多自由基。女性、小孩和老人,可以每天早上喝一杯蜂蜜水,或是麵包上放蜂蜜。蜂蜜是清除自由基、維持健康和抗衰老的理想營養保健品,食用蜂蜜可以延緩人體的衰老,保持女性年輕態。

13運動與自由基運動對於我們的身體好處是眾人皆知的事, 除了可以讓我們放鬆壓力, 免除心血管疾病之苦,伸筋骨,可以說是百病良醫,但是我們同時也知道,運動需要專業的輔助工具與適當的專業知識, 否則運動不足毫無效用,過度運動卻又容易造成運動傷害,但除此之外,您知道運動還會產生自由基。

氧氣是生命的基礎,我們的生命基本上是一部氧化與還原的循環機器,我們吃下食物,然後吸收,再以氧化作用轉變成我們可以利用的能量消耗它,這個過程無疑會意外地產生許多自由基,當我們年輕時,體內有非常好的自由基中和系統來為我們免除自由基造成的傷害,但是當我們日日年老,我們的自由基修補系統也隨之老化效率下降,而未被中和的自由基就會慢慢累積,並且對們的身體攻擊與傷害。

運動時會發生比平常多的自由基, 因為我們的身體在大量運用氧 自由基

氣, 會意外地發生單電子氧自由基, 所以, 對於40歲以上的人, 因為自由基修補系統已經功能下降, 所以可能會發生自由基傷害, 我們也聽說, 年長者更需要運動不是嗎?如此一來不是很矛盾?所以美國老化醫學學會(amrican agingassociation)建議,40歲是一個關鍵的年齡,40歲以下的人因為自由基修補系統尚佳,無需顧慮運動的自由基問題,而40歲以上的人要避免做太過激烈的運動,以免產生的自由基傷害,而一方面也要多服用抗氧化物, 如常見的維生素C, E,β-胡蘿蔔素,蝦青素(英文名稱Astaxanthin,簡稱ASTA) 以及各種青菜水果, 來中和體內的自由基。

體內重要的自由基1.超氧陰離子自由基(·O2) 2.羥自由基(·OH)

3.羧自由基(ROO·)

4.脂氧自由基

5.一氧化氮自由基(NO·)

6.硝基自由基(·ONOO-)

由於特殊的電子排列結構,氧分子(O2)極容易形成自由基。這些由氧分子(O2) 形成的自由基統稱為氧自由基。上述的氧自由基,H2O2,單線態氧(1O2)和臭氧,統稱為活性氧(ROS)。

人體內自由基的來源1. 自動氧化(體內一些分子,例如兒茶酚胺血紅蛋白肌紅蛋白細胞色素C巰基在氧化的過程中會產生自由基。)

2.酶促氧化(一些經由酶催化的氧化過程會產生自由基。)

3. 呼吸帶入(吞噬細胞在清除外來微生物時會產生自由基。)

4. 藥物(例如某些抗生素、抗癌藥物會在體內產生自由基,特別是在高氧狀態。)

5. 輻XX(電磁輻XX和粒子輻XX會在體內產生自由基。)

6. 吸食煙草(吸煙會產生大量的自由基。)

7.非有機微粒(吸入石棉、石英、或矽塵,吞噬細胞會在肺部產生自由基。)

8.氣體(臭氧會產生自由基。)

9. 其它(發燒、使用大量類固醇、或甲狀腺機能亢進等情況會提高體內的代謝速率而產生較多的自由基。空氣中的工業廢氣、殺蟲劑麻醉氣體、有機溶劑也會在體內產生自由基。)

人體內自由基的作用由於自由基含未配對的電子,所以極不穩定(特別是羥自由基),因此會從鄰近的分子(包括脂肪、蛋白質、和DNA)上奪取電子,讓自己處於穩定的狀態。這樣一來,鄰近的分子又變成一個新的自由基,然後再去奪取電子…。如此連鎖反應的結果,讓細胞的結構受到破壞,造成細胞功能喪失、基因突變、甚至死亡。

但是少量並且控制得宜的自由基是有用的。例如白血球利用自由基(超級氧,一氧化氮)來殺死外來的微生物,體內一些分解代謝的反應須要自由基來催化,血管的舒張和部分神經、消化系統訊號的傳導要藉助於自由基(一氧化氮),基因經由自由基的刺激而得以產生突變以更適應環境的變化。

免受自由基傷害的機制1. 酶促機制

(1) 超氧化物歧化酶[Superoxide dismutases (SOD)] :催化把兩個O2?.轉變為H2O2和O2的反應,抗氧化能力來自其所含之鎂、銅、或鋅,其濃度可被誘導而提高。

(2)過氧化氫酶(Catalase):催化H2O2轉變為H2O和O2的反應。

(3) 谷胱甘肽過氧化物酶(Glutathione peroxidases ):大部分含硒,也是催化H2O2轉變為H2O和O2的反應。此外還可以把有機的過氧化物轉變為酒精。)

(4) 除了上述酶之外,谷胱甘肽轉移酶,血漿銅藍蛋白血紅素加氧酶及其他的一些酶類可能參與非酶主導的控制自由基及其代謝產物的過程.

2. 非酶促機制

(1) 維生素 E (脂溶性,把細胞膜上產生的過氧自由基的電子接收,讓自己暫時成為一自由基。)

(2) 維生素 C(水溶性,可讓Vitamin E自由基恢復其抗氧化能力。)

(3) 谷胱甘肽(細胞內最重要的抗氧化物,其巰基(SH)可以接收自由基的電子。)

(4)除了這三大抗氧化劑之外, 機體內還存在為數眾多的小分子抗氧化劑.如膽紅素尿酸類黃酮類胡蘿蔔素等。

14抗氧化,消除自由基1.苦蕎

苦蕎含有四類抗氧化劑 :生物類黃酮、硒元素、維生素C、維生素E。而生物類黃酮是大米小麥玉米、燕麥等糧食里所沒有的。硒元素的含量也居所有糧食之首。

苦蕎類黃酮可防止油脂自動氧化。另外可抑治癌細胞的激活,防止腫瘤的增生,達到防癌的作用。

硒具有很強的抗氧化作用,減緩角質老化,防衰老;能清除體內自由基,排除體內毒素、防止血凝塊,清除膽固醇,增強人體免疫功能。硒是人體微量元素中的「抗癌之王」。

維生素C可以保護其它抗氧化劑,如維生素A、維生素E、不飽和脂肪酸,防止自由基對人體的傷害。

維生素E有很強的抗氧化作用,可防止脂肪化合物、維生素A、硒(Se)、兩種含硫氨基酸和維生素C的氧化作用。

2.番茄

番茄中含有豐富的番茄紅素,而番茄紅素的抗氧化能力是維生素C的20倍,可以說是抗氧化的超強鬥士。其中小番茄的維生素C含量更高,可以讓抗氧化的火力再猛一些。

另外,番茄應怎樣食用才能對抗氧化更有效呢?那便是熟吃。雖然經烹調或加工過的番茄(番茄醬、番茄汁、罐裝番茄)所含的維生素C會遭到破壞,但是番茄紅素的含量可增加數倍,抗氧化功能也更超強。

3.葡萄

葡萄籽中的花青配糖體,其抗氧化能力是維生素C的20倍、維生素E的50倍。用葡萄釀成的紅酒因經過發酵,其抗氧化能力得以提高。因此,在吃葡萄的同時,再適量飲用些紅酒,你容顏上的皺紋會降臨得晚一些,肌膚老化跡象也會小得多。抗氧化火力同樣猛烈的綠茶同時還具有去油膩、清新口氣的功能,所以你可堅持飲用,既抗老化,又有助於減肥,何樂不為?

4.鮭魚

味美好吃的鮭魚(是三文魚的一種)中,因含有超強的ω-3多元不飽和脂肪酸,所以有較強的抗氧化功效,當然,野生鮭魚的火力絕對比養殖的鮭魚更超強。鮭魚體內紅色物質為蝦青素(英文名稱Astaxanthin,簡稱ASTA),蝦青素抗氧化能力是維生素E的1000倍,具有最全面的「高抗抗氧化」功效,其抗氧化過程非常完整。不像一般抗氧化劑只是簡單的中和了體內的自由基,它會附屬在自由基體上,永遠的終止自由基的破壞性連鎖反應。

SOD與自由基的關係:

SOD是人類對抗自由基的第一道防線,是一次性清除體內過剩自由基最有效的酶,功效是常見維生素C、E的幾十倍。

SOD集清除、激活、再生、修復、自愈、供養人體細胞六位為一體,對因免疫力低下引起的各處癥狀亞健康狀態有突出功效。特別是通過提高人體免疫機能,完成清除體內垃圾(自由基),激活神經幹細胞分化,促進腦神經及組織細胞再生,修復因免疫力低下對心、腎、神經、大腦、皮膚等人體組織的損傷,增強機體傷后的自愈能力,供給營養補充。

15自由基十大危害自由基是健康的殺手的原因,具體危害人體哪些結構:

(1)削弱細胞的抵抗力,使身體易受細菌和病菌感染;

(2)產生破壞細胞的化學物質,形成致癌物質

(3)阻礙細胞的正常發展,干擾其複原功能,使細胞更新率低於枯萎率;

(4)破壞體內的遺傳基因(DNA)組織,擾亂細胞的運作及再生功能,造成基因突變,演變成癌症;

(5)破壞細胞內的線粒體(能量儲存體),造成氧化性疲勞

(6)破壞細胞膜,干擾細胞的新陳代謝,使細胞膜喪失保護細胞的功能;

(7)侵襲細胞組織荷爾蒙所必須的氨基酸,干擾體內系統的運作,導致惡性循環,以致產生更多自由基,其連鎖反應可導致自由基危害遍及全身;

(8)破壞蛋白質,破壞體內的酶,導致炎症和衰老;

(9)破壞脂肪,使脂質過氧化,導致動脈粥樣硬化,發生心腦血管疾病

(10)破壞碳水化合物,使透明質酸降解,導致關節炎等。

16自由基與癌高級生物才會患癌,因此癌與氧之間必有某種關係。已發現癌變的兩個階段都有氧自由基的參與。致癌物質必須經過代謝,經物理化學因素作用使之成為自由基后才會致癌。生成自由基的能力與致癌能力之間有平行關係。一些藥物所以能抗癌也與氧自由基有關。這並不矛盾,因為無論致癌或抗癌,其分子基礎都是共同的,即自由基使DNA損傷如改變了細胞原有的狀態,就會產生致癌或抗癌的結果。活性氧對DNA的損傷已有許多研究。鄭榮梁等發現,凡能促進活性氧產生的因子,都能加劇損傷;凡能抑制活性氧產生的因子都能緩解損傷。劉本仙等測得氧負離子及-0H能使脫氧核糖胸腺嘧啶和胸苷都變成自由基。幾乎任何癌的Cu,Zn-SOD活性常低於正常組織,而Mn-SOD則明顯低於正常,因此把Mn-SOD活性低下看作癌的特徵之一。Oberley提出細胞癌變假設,認為正常細胞的生成與Mn_SOD活性間處於動態平衡中;在致癌因子影響下,氧負離子生成增多或不變,但Mn-SOD活性卻相對變低,細胞處於較多的氧負離子中,可引起癌變。根據上述假說,很多專家認為可從兩條途徑來達到抗癌目的:增加SOD活性,以達到新的平衡或者進一步抑制SOD,使氧負離子能更多地積累以至於達到殺傷細胞的程度。沈文梅等發現癌症病人血清中Cu,Zn-SOD發生了免疫學性質的改變,這種改變了的Cu,Zn-SOD含量明顯高於健康人。當把癌切除后,免疫學性質改變的Cu,Zn-SOD含量明顯下降,推測可以根據免疫學性質改變的Cu,Zn-SOD的含量多少來鑒別腫瘤是良性還是惡性的,也可能用於評價治療效果。許多致癌物(C)經細胞活化而生成致癌物自由基(C),CT能使DNA轉變成DNA,隨後形成DNA-C加合物,這種加合物可能是癌變誘發階段的關鍵因子。如果非致癌物N與致癌物競爭生成DNA-N加合物,保護DNA免遭C的攻擊,可能從而阻止癌變。有報道DNA可與氮氧自由基形成加合物,有人建議把這類自由基物質作為抗癌藥。鄭榮梁發現7種氮氧自由基對白血病瘤細胞的生長和DNA合成都有程度不同的抑製作用,有些作用很強。但是當把氮氧自由基還原成分子后就失去了抑製作用。氮氧自由基具有自由基的清除作用,由此推測氮氧自由基的確能與DNA或CT形成加合物來實現抗癌作用。

吸煙致癌已有定論,不幸的是1986年我國衛生調查報告表明中國男人吸煙者達61%,多數在15~24歲就開始吸煙;婦女占7%。被迫吸煙者同樣易患癌。勸阻戒煙的最大障礙;不是來自吸煙者,而是來自煙草工業的驚人利潤,1986年我國煙業收人為432億元,僅次於石油工業。如果考慮到吸煙致病而投入的醫療費,以及由此喪失的人才,那麼發展煙草工業無異於飲鴆止渴。1990年2月21日洛杉磯時報報道美政府每年因吸煙引起疾病的醫療費和給生產降低造成的損失超過520億美元。國內外多人曾測得香煙煙霧及氣相中的ESR信號,既有氧自由基也有有機自由基。這些自由基也損傷細胞DNA。

空氣中自由基來自汽車發動機尾氣、工業廢氣、含硫劣質煤的燃燒,以及光化學煙霧等。城市上空多環芳烴自由基占分子污染物的1%~10%。蘭州為化工中心之一,再加上特殊的地理環境,構成了光化學煙霧生成的條件。我們不但在空氣飄塵中測到ESR信號的規律性變化,而且發現飄塵萃取物使DNA損傷,使姊妹染色單體交換增多。至今對能使空氣新鮮並有殺菌能力的空氣負離子沒有確切定義,Kellogg等通過實驗認為至少氧負離子是其組成物之一。

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相關文獻水分散體系中原子轉移自由基聚合研究進展-塗料工業-2011年 第2期 (41)

活性自由基引發星形PMA黏度指數改進劑合成及其剪切穩定性研究-潤滑油-2011年 第7期

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自由基

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1概述2形成及反應2.1形成2.2反應3產生自由基的方法4中國對自由基的認識5存在空間6自由基對人體的攻擊6.1途徑一6.2途徑二7致衰老的作用及機制8如何降低人體的危害9自由基與疾病10對自由基的研究現狀11防止老化 清除自由基12蜂蜜與自由基13運動與自由基13.1體內重要的自由基13.2人體內自由基的來源13.3人體內自由基的作用13.4免受自由基傷害的機制14抗氧化,消除自由基15自由基十大危害16自由基與癌

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1概述自由基,化學上也稱為「遊離基」,是指化合物的分子在光熱等外界條件下,共價鍵發生均裂而形成的具有不成對電子的原子或基團。

在書寫時,一般在原子符號或者原子團符號旁邊加上一個「·」表示沒有成對的電子。

如氫自由基(H·,即氫原子)、氯自由基(Cl·,即氯原子)、甲基自由基(CH3·)。

自由基反應在燃燒、氣體化學、聚合反應、等離子體化學、生物化學和其他各種化學學科中扮演很重要的角色。

歷史上第一個被發現和證實的自由基是由摩西·岡伯格在1900年於密歇根大學發現的三苯甲基自由基。

中國有機化學家劉有成院士在自由基化學領域也做出了傑出貢獻。

摩西·岡伯格

2形成及反應形成自由基又稱遊離基,是具有非偶電子的基團或原子,它有兩個主要特性:

一是化學反應活性高;

二是具有磁矩。

在一個化學反應中,或在外界(光、熱等)影響下,分子中共價鍵分裂的結果,使共用電子對變為一方所獨佔,則形成離子;若分裂的結果使共用電子對分屬於兩個原子(或基團),則形成自由基。

反應有機化合物(Organic compounds)發生化學反應時,總是伴隨著一部分共價鍵(covalent bond)的斷裂和新的共價鍵的生成。例如酪氨酸自由基(tyrosine radical),共價鍵的斷裂可以有兩種方式:均裂(homolytic bond cleavage)和異裂(heterolyticcleavage)。鍵的斷裂方式是兩個成鍵電子在兩個參與原子或碎片間平均分配的過程稱為鍵的均裂(homolyticbondcleavage)。兩個成鍵電子的分離可以表示為從鍵出發的兩個單箭頭。所形成的碎片有一個未成對電子,如H·,CH·,Cl·等。若是由一個以上的原子組成時,稱為自由基(radical)。因為它有未成對電子,自由基和自由原子非常的活潑,通常無法分離得到。不過在許多反應中,自由基和自由原子以中間體的形式存在,儘管濃度很低,存留時間很短。這樣的反應稱為自由基反應(radical reactions)。

3產生自由基的方法①引發劑引發,通過引發劑分解產生自由基

②熱引發,通過直接對單體進行加熱,打開乙烯基單體的雙鍵生成自由基

③光引發,在光的激發下,使許多烯類單體形成自由基而聚合

④輻XX引發,通過高能輻XX線,使單體吸收輻XX能而分解成自由基

⑤等離子體引發,等離子體可以引發單體形成自由基進行聚合,也可以使雜環開環聚合

⑥微波引發,微波可以直接引發有些烯類單體進行自由基聚合。

4中國對自由基的認識 超氧化物歧化酶(SOD)

隨著中國人民物質生活水平和對生活質量的要求不斷提高,人們對保健知識的需求也與日俱增,近一段時間內,在有關保健知識的傳播中,一個新的名詞--自由基出現的頻率越來越高,保健用品中、化妝品中、煙草中、日常食品中等…..那麼,究竟什麼是自由基,它與我們人類的健康有什麼關係呢?

簡單的說,在我們這個由原子組成的世界中,有一個特別的法則,這就是,只要有兩個以上的原子組合在一起,它的外圍電子就一定要配對,如果不配對,它們就要去尋找另一個電子,使自己變成穩定的物質。科學家們把這種有著不成對的電子的原子或分子叫做自由基。

自由基非常活躍,非常不安分。就象我們人類社會中的不甘寂寞的單身漢一樣,如果總也找不到理想的伴侶,可能就會成為社會不安定的因素。那它是如何產生的呢?又如何對人的身體產生危害的呢?早在上個世紀末90年代初期,中國大陸對自由基的認知來自於北京捲煙廠在出口產品定單中外方產品的要求,外方,尤其是日本提出,吸煙危害人體健康,不僅僅是尼古丁、焦油,還有一種更厲害的物質是自由基。

當一個穩定的原子的原有結構被外力打破,而導致這個原子缺少了一個電子時,自由基就產生了。於是它就會馬上去尋找能與自己結合的另一半。它活潑,很容易與其他物質發生化學反應。當它與其他物質結合的過程中得到或失去一個電子時,就會恢復平衡,變成穩定結構。這種電子得失的活動對人類可能是有益的,也可能是有害的。

一般情況下,生命是離不開自由基活動的。我們的身體每時每刻都從裡到外的運動,每一瞬間都在燃燒著能量,而負責傳遞能量的搬運工就是自由基。當這些幫助能量轉換的自由基被封閉在細胞里不能亂跑亂竄時,它們對生命是無害的。但如果自由基的活動失去控制,超過一定的量,生命的正常秩序就會被破壞,疾病可能就會隨之而來。

所以說自由基是一把雙刃劍。認識自由基,了解自由基對人體的作用,對健康十分必要。

5存在空間

自由基與疾病(3張)

這種缺少了一個電子,而又非常活躍的原子或分子的自由基,存在空間相當廣泛。

科學家在二十世紀初從煙囪和汽車尾氣中發現了這種十分活躍的物質。隨後的研究表明,自由基的生成過程複雜多樣,比如,加熱、燃燒、光照,一種物質與另一種物質的接觸或任何一種化學反應都會產生自由基。在日常生活中與您最親密接觸的渠道便是您烹制美味的菜餚時或您點燃一隻煙醉心於吞雲吐霧時,您精心使用化妝品打扮時,自由基就悄悄地蔓延開來了。

自由基的種類非常多,自由基的存在的空間也是無處不在。它們以不同的結構特徵,在與其他元素結合時,發揮著不同的作用。

人體里也有自由基,他們既可以幫助傳遞維持生命活力的能量,也可以被用來殺滅細菌和寄生蟲,還能參與排除毒素。受控的自由基對人體是有益的。但當人體中的自由基超過一定的量,並失去控制時,這種自由基就會給我們的生命帶來傷害。

生命體內的自由基是與生俱來的,既然生命能力歷經35億年滄桑而延續至今,就說明生命本身具有平衡自由基或者說清除多餘自由基的能力。然而,隨著人類文明的飛速發展,在科學技術給人類創造了巨大生產力的同時也帶來了大量的副產品,其中就有與日俱增的自由基。化學製劑的大量使用、汽車尾氣和工業生產廢氣的增加、還有核爆炸……,人類文明活動還在不斷破壞著生態環境,製造著更多的自由基。驟然增加的自由基,早已超過了人以及生命所能正常保持平衡的標準,早已讓人類應接不暇,人類健康面臨著前所未有的嚴峻挑戰。

6自由基對人體的攻擊途徑一 抗氧化書籍

自由基是無處不在的,自由基對人體攻擊的途徑是多方面的,既有來自體內的 ,也有來自外界的。當人體中的自由基超過一定的量,並失去控制時,這些自由基就會亂跑亂竄,去攻擊細胞膜,去與血清抗蛋白酶發生反應,甚至去跟基因搶電子,對我們的身體造成各種各樣的傷害,產生各種各樣的疑難雜症。

人類生存的環境中充斥著不計其數的自由基,我們無時無刻不暴露在自由基的包圍和進攻中。離我們生活最近的,例如,炒菜時產生的油煙中,就有自由基,這種油煙中的自由基使經常在廚房勞作的家庭婦女中餐大廚肺部疾病和腫瘤的幾率遠遠高於其他人;此外,還有吸煙,吸煙最直接產生自由基。吸煙的過程是一個十分複雜的化學過程,您知道您吸食一隻香煙的時候您就象開起了一座小化工廠,它產生了數以千計的化合物,其中除了早在80年代以被認知的焦油和煙鹼外,還存在最大最難以控制的就是多種自由基。傳統觀念認為吸煙對人體的損害來自煙鹼(尼古丁),然而,最新研究表明,吸煙中自由基的危害要遠遠大於煙鹼(尼古丁)。吸煙產生的自由基,有的是可以被過濾嘴清除的,但還有很多種自由基不能被傳統的過濾方法清除掉,必須採取更科技的手段來對其進行清除和降低。自由基的存活時間僅僅為10秒,但吸入人體后,就會直接或間接損傷細胞膜或直接與基因結合導致細胞轉化等,從而引起肺氣腫、肺癌、肺間質纖維化等一系列與吸煙有關的疾病。

通過呼吸系統吸入的自由基決不僅僅來自炒菜和吸煙,象汽車尾氣、工業生產廢氣等等環境污染產生的大量自由基也會在人們日常生活運動中被無防備的吸入。

散布在空氣中,使用的化妝品中的自由基還會直接攻擊人的皮膚,從表皮細胞中搶奪電子,使皮膚失去彈性,粗糙老化產生皺紋。

自由基對人體的攻擊,既在最深層引起突變,又在最表層留下痕跡。可以說,人類被包圍在自由基的內外夾擊中。

途徑二自由基對人體的攻擊既有來自體內的也有來自體外的;既在最深層引起的突變,也在最表層留下痕跡。可以說,人類處於自由基的內外夾擊中。例如:在人體低密度脂蛋白簡稱LDL,當人體內的低密度脂蛋白升高后,在血液流動的過程中,低密度脂蛋白在細胞內皮的作用下XX血管腔內,由於大量自由基的存在,氧化自由基與低密度脂蛋白結合形成氧化型的低密度脂蛋白(Ox-LDL),氧化型的低密度脂蛋白在血管壁內就會被當成異己存在,而被巨噬細胞、單核細胞、內皮細胞和平滑肌細胞吞噬掉。平滑肌細胞和巨噬細胞吞噬大量的氧化型的低密度脂蛋白就變成為泡沫細胞,大量的泡沫細胞堆積,使血管壁向外凸出(但是做血管造影是看不出血管壁有任何的改變),粥樣硬化斑塊的形成就導致動脈粥樣硬化。血管內皮細胞吞噬氧化型的低密度脂蛋白后,造成血管內壁的損壞,血管內壁間隙XX,在血管內由於T細胞釋放的γ干擾素,使泡沫細胞XX,內容物就會從血管內壁間隙XX處流入血管腔內,由於血管的應激作用就會將滲出的內容物包裹,形成血栓斑塊。當這種血栓在心臟部位產生就形成心梗,在腦部產生就形成腦梗。因此防止低密度脂蛋白被氧化是防止心血管疾病的關鍵所在。

7致衰老的作用及機制1 、脂褐素的形成:

過量的·0和·OH氧化細胞膜中不飽和脂肪酸引起脂質過氧化、交聯、聚合成脂褐素(一種難以消除的惰性廢物),它堆積在細胞內毒害細胞,阻止細胞內物質和信息的傳遞。脂褐素在皮膚細胞中堆積,形成老年斑;在腦細胞中堆積,則會引起記憶減退或智力障礙,甚至導致老年性痴呆症;在心肌細胞中堆積,心臟功能減退。膠原蛋白聚合則引起皮膚失去張力和彈性,皺紋增多以及老年性骨質增生。這些都是衰老的基本特徵。

2、 線粒體DNA突變:

人類線粒體DNA(mtDNA)為一環狀雙鏈超螺旋DNA,存在於線粒體基質中。mtDNA具有極其經濟的基因排列,沒有內含子,卻有部分區域基因重複使用,因此任何突變都可能造成重要功能的病理性變化。XX細胞系mtDNA突變,可引起遺傳性氧化磷酸化(OXPHOS)能力缺陷而導致過早發生退行性疾病。mtDNA片段缺失或點突變,可導致機體老化、心肌缺血、老年心衰等老年性心臟疾病的發生;衰老心肌中片段缺失和OXPHOS中酶活性下降可導致自由基介導的脂類過氧化反應加速,形成動脈粥樣硬化斑塊。

3、 誘導細胞凋亡:

細胞的衰老性死亡就是細胞凋亡。體內的自由基特別是·o2和·OH主要產生於那些具有重要功能、高度活動性、耗氧量高的組織細胞如腦細胞、神經細胞、心肌及內分泌細胞內,並造成過度堆積,它們通過氧化作用攻擊生命大分子物質,導致這些組織細胞內DNA、蛋白質、脂膜的損傷。誘導細胞凋亡,加速機體老化。

4、 蛋白質合成減少:

自由基通過其強氧化作用對核酸進行氧化和交聯,使發生斷裂、突變 ],從而嚴重影響蛋白質遺傳信息的正常轉錄和翻譯,使蛋白質表達量降低甚至消失,或者產生突變蛋白質,而蛋白質合成減少正是老年性記憶減退、智力障礙及肌肉萎縮的重要原因。

8如何降低人體的危害 自由基

自由基是客觀存在的,對人類來說,無論是體內的還是體外的,自由基還在不斷地,以前所未有的速度被製造出來。與自由基有關的疾病發病率也呈加速上升的趨勢。既然人類無法逃避自由基的包圍和夾擊,那麼就只有想方設法降低自由基對我們的危害。

隨著科學家們對自由基研究的日漸深入,清除自由基,以減少自由基對人體的危害的方法也逐漸被揭示出來。

研究表明,自由基從產生到衰亡的過程就是電子轉移的過程。在生命體系中,電子的轉移是一種最基本的運動,而氧的得電子能力很強,因此,生物體內許多化學反映都與氧有關。科學家們發現損害人體健康的自由基幾乎都與那些活性較強的含氧物質有關,他們把與這些物質相結合的自由基叫作活性氧自由基。活性氧自由基對人體的損害實際上是一種氧化過程。因此,要降低自由基的損害,就要從抗氧化做起。

既然自由基不僅存在於人體內,也來自於人體外,那麼,降低自由基危害的途徑也有兩條:一是,利用內源性自由基清除系統清除體內多餘自由基;二是發掘外源性抗氧化劑--自由基清除劑,阻斷自由基對人體的入侵。

大量研究已經證實,人體內本身就具有清除多餘自由基的能力,這主要是靠內源性自由基清除系統,它包括超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶、谷胱甘肽過氧化酶等一些酶和維生素C、維生素E、還原性谷胱甘肽、胡蘿蔔素和硒等一些抗氧化劑。酶類物質可以使體內的活性氧自由基變為活性較低的物質,從而削弱它們對肌體的攻擊力。酶的防禦作用僅限於細胞內,而抗氧化劑有些作用於細胞膜,有些則是在細胞外就可起到防禦作用。這些物質就深藏於我們體內,只要保持它們的量和活力它們就會發揮清除多餘自由基的能力,使我們體內的自由基保持平衡。

要降低自由基對人體的危害,除了依靠體內自由基清除系統外,還要尋找和發掘外源性自由基清除劑,利用這些物質作為替身,讓它們在自由基XX人體之前就先與自由基結合,以阻斷外界自由基的攻擊,使人體免受傷害。

在自然界中,可以作用於自由基的抗氧化劑範圍很廣,種類極多。已從單純的合成抗氧化劑和食品氧化劑逐漸發展成為天然抗氧化劑與體內自由基清除劑。因此,對抗氧化劑的要求也越來越高,而各種廣泛使用的合成抗氧化劑由於其潛在毒性和致癌作用等逐漸受到人們的排斥。國內外已陸續發現許多有價值的天然抗氧化劑。在這方面的研究中,中國的科學家們已經走在世界的前列。他們已經發現並證明了,中國一些特有的食用和藥用植物中,含有大量的酚類物質,這些物質的特點是,有著很容易被自由基奪走的電子,而它們在失去電子后就會成為一種對人沒有傷害的穩定物質。從研究來看,天然植物抗氧化劑絕大部分都是多酚類物質,其中應用得較多的有茶多酚、葡萄籽提取物、迷迭香提取物等。

中國科學院生物物理研究所的專家歷經八年時間從這些植物中研製出了天然抗氧化劑--自由基清除劑配方。在與捲煙廠技術人員合作的對動物的急性毒性實驗中證明,在高濃度香煙的毒害下,使用了自由基清除劑之後,小白鼠的壽命比沒有使用自由基清除劑的小白鼠的壽命明顯延長,最長的甚至可以延長將近一倍的壽命,並且,基因癌變率大大降低。

當然,人類要想從根本上避免多餘自由基的侵害,還要從增強環保意識,切實改善我們的生存環境做起。

9自由基與疾病1.1  衰老

自由基

衰老過程涉及到許多內外因素,與衰老過程有關的最常見的內源性生化因子是自由基。國內外大量研究已證實:老年動物及老年人血清脂質自由基(脂質過氧化物) 水平增高,組織內(尤其腦,肝細胞內) 脂褐素含量增多。組織內脂褐素含量多少可做為衰老的客觀依據之一,其形成與脂質自由基有關。脂質自由基的分解產物為醛類,它可與蛋白質、磷質和核酸的氨基起反應,使分子發生交聯,交聯的結果,使蛋白質變性,使酶失活。這些變性物質被吞噬細胞吞噬,但不能完全消化,結果不斷增加細胞內的年色素。Harman 指出,逃脫中和的自由基所積聚的毒性作用,可能是衰老的根本原因。

1.2 動脈粥樣硬化及腦血栓

花生四烯酸是細胞膜磷脂的重要組成部分,機體缺血缺氧后,細胞外液中的Ca + + XX細胞內使細胞膜中的鈣依賴的磷脂酶A2 被激活,後者使AA釋出,AA 通過環氧化酶途徑產生PGH2 (具有自由基性質的活性物質,PGH2 稱氫過氧化物),後者在血小板微粒體內,在血栓素合成酶作用下,生成血栓素(TXA2);在動脈血管內皮細胞微粒體內,在攝護腺素合成酶作用下,生成前列環素(PGI2 ) 。TXA2 和PGI2 是2 種作用完全相反的血管活性介質,前者主要為強烈的血管收縮劑和血小板聚集劑;後者的作用與之相反,當動脈血管內皮細胞受到損害時,PGI2生成減少,TXA2 的量及作用增多增強,導致血管痙攣和促進血栓形成。此外,AA 通過脂氧化酶途徑產生的5 - 過氧化氫花生四烯酸(5 - HPETE) 和脂質自由基強抑制前列環素合成酶的作用,使PGI2 合成減少。5 -HPETE 尚可激活血小板中的血栓素合成酶,導致血栓形成的惡性循環。

1.3  腦的再灌流性損害

缺血后再灌流氧自由基的產生,是腦再灌流性損害的根本。通常情況下,機體自由基的生成與清除能力保持動態平衡。當缺血時,則清除超氧陰離子和過氧化氫的自由基清除劑超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽過氧化物酶( GSH - PX) 降低,但在再灌流時自由基反應更為明顯。鄭彩梅等根據動物實驗結果確認:腦缺血后在缺血期花生四烯酸代謝與氧自由基反應即已激活,並證實變化高峰在再灌流早期;陳曼娥等的實驗也證明,腦再供血后,腦組織脂質過氧化反應更趨嚴重。

腦缺血后再灌流氧自由基的產生途徑有:

(1) 腦缺血時ATP不被利用,依次降解為次黃嘌呤,同時鈣離子激活蛋白酶,使黃嘌呤脫氫酶轉變為黃嘌呤氧化酶,後者使大量堆積的次黃嘌呤產生超氧陰離子;

(2) 低血氧時酶自由基積累,再灌流時自身氧化產生超氧陰離子及氧化酶;

(3) 再灌流時,硫酸亞鐵複合物自身氧化產生超氧陰離子。

此外,再灌流后三羧酸循環尚未恢復,而再灌流卻提供了糖酵解所需要的葡萄糖,從而加重了酸中毒,使再灌流區H+


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