知识介绍　生物体系、医学中的自由基

1.概念

自由基是含有一个未成对电子的原子团，也称为“游离基”，非常活泼而不稳定，因此自由基具有强烈夺取其他物质的一个电子而使自己形成稳定物质的能力，在化学中，这种现象称为“氧化”。

在活性生物体内，许多生命活动是离不开自由基活动的，生物有机体在新陈代谢过程不断产生自由基。常见的生物自由基有两类：一类是氧自由基（OFR），包括超氧阴离子自由基（·）、羟基自由基（·OH）、单线态氧（¹O₂）和过氧化氢（H₂O₂）；另一类是脂类自由基，包括脂氧基（RO·）、脂质过氧基（ROO·）等。

2.作用和危害

在生理状况下，机体一方面不断产生自由基，另一方面又不断清除自由基。处于产生与清除平衡状态的生物自由基，在生命活动中起着非常重要的作用：

①负责能量的传递，保证机体的运动；

②参与机体的生理代谢、前列腺素和ATP等生物活性物质的合成；

③参与免疫和信号传导、诱导增殖、分化和凋亡等。

氧自由基非常活泼、极不稳定、半衰期极短、易产生连锁反应，能夺取电子而使其他敏感分子被氧化，过多时就会干扰体内细胞的正常代谢。

（1）损害生物膜　过多的氧自由基使核酸、蛋白质、膜多聚不饱和脂肪酸等生物大分子发生超氧化反应而出现交联或断裂，导致细胞膜结构和功能的破坏，从而导致心脑血管疾病的发生。

（2）导致衰老　脂质过氧化的终产物丙二醛与大分子交联形成脂褐素，难溶于水，在细胞内大量沉积，妨碍细胞代谢，加速细胞机能衰退，使人体皮肤失去弹性，出现老年斑、记忆力下降、视力减退等衰老现象。

（3）基因突变与癌变　自由基与脂质过氧化物很容易和DNA在碱基位置上形成共价结合，对碱基进行修饰，使核糖氧化、碱基丢失、DNA链断裂与蛋白质交联等，引起基因突变，改变遗传信息的传递，诱发癌变。

3.自由基的清除

正常机体内的细胞通过各种途径每天能产生多达10¹¹个活性氧自由基，而实际上自由基在体内存在的时间仅有10^-3s，且数量极少。这是因为体内存在着各种酶促（即抗氧化酶）和非酶促（抗氧剂）系统，清除自由基，维持生理平衡，使机体免受损害。

（1）内源性自由基清除剂　生物体内天然存在的酶类抗氧化剂主要是：

①超氧化物歧化酶（SOD）。可将超氧阴离子·催化歧化生成H₂O₂和O₂：

②过氧化氢酶（CAT）。歧化H₂O₂分解为H₂O和O₂，避免H₂O₂与·在络合铁催化下生成·OH：

③谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）。一种含硒的酶，催化谷胱甘肽氧化成氧化型的谷胱甘肽GSSG时，消耗H₂O₂和ROOH。

内源性非酶抗氧化剂主要是指维生素E、维生素C和β-胡萝卜素，这些物质可以提供电子来清除体内自由基，自身被氧化成其他物质。

（2）外源性自由基清除剂　外源性自由基清除剂主要是指食物或天然药物中的一些具有抗氧化作用的分子，其在自由基进入人体之前就与之结合，从而阻断外界自由基的改基，使人体免受伤害。比如：芦丁、黄豆中的黄酮类化合物，茶叶中的茶多酚，丹参中的丹参酮，黄芩中的黄芩苷，五味子中的五味子素，以及党参、灵芝、香菇、平菇等菇类的多糖。

所以，合理调配膳食，经常地补充富含抗氧化成分的食物或营养药物，以及在食物中添加抗氧化成分，既符合营养又有助于消除或减轻氧自由基对机体的危害，可及时预防体内产生过量的OFR。