中文名：氧自由基

别名：游离基

特性：含有一个不成对电子的原子团

作用：夺取其他物质的一个电子

示例：超氧阴离子自由基、羟自由基、脂氧自由基等

危害：破坏细胞膜的结构和功能，破坏线粒体等

自由基，化学上也称为“游离基”，是含有一个不成对电子的原子团。由于原子形成分子时，化学键中电子必须成对出现，因此自由基就到处夺取其他物质的一个电子，使自己形成稳定的物质。在化学中，这种现象称为“氧化”。我们生物体系主要遇到的是氧自由基，例如超氧阴离子自由基、羟自由基、脂氧自由基、二氧化氮和一氧化氮自由基。加上过氧化氢、单线态氧和臭氧，通称活性氧。体内活性氧自由基具有一定的功能，如免疫和信号传导过程。但过多的活性氧自由基就会有破坏行为，导致人体正常细胞和组织的损坏，从而引起多种疾病。如心脏病、老年痴呆症、帕金森病和肿瘤。此外，外界环境中的阳光辐射、空气污染、吸烟、农药等都会使人体产生更多活性氧自由基，使核酸突变，这是人类衰老和患病的根源。

经过世界各国研究表明自由基的种类很多，并且大多数是瞬间产生的。对人体产生重大影响的有5种：

①超氧化物自由基：最早也是最多的自由基；

②过氧化氢：产生破坏性大的羟基自由基；

③羟基自由基：最活跃的自由基；主要会造成体内脂质过氧化而破坏细胞，也会和糖类、氨基酸、磷脂质、核酸、有机酸等任何生物体内的物质反应，特别是和DNA中的嘌呤、嘧啶作用，导致细胞死亡或突变；

④单线态氧：体内稳定的氧受紫外线照射后会产生大量不稳定的单线态氧，单线态氧和氯反应，造成自由基物或脂质氧化；

⑤过氧化脂质：是许多自由基物反应后的产物，且多半发生在细胞膜上，导致细胞膜失去功能或死亡，另外也会直接和蛋白质核酸作用，导致细胞甚至器官的病变或死亡。

我们知道，细胞经呼吸获取氧，其中98%与细胞器内的葡萄糖和脂肪相结合，转化为能量，满足细胞活动的需要，另外2%的氧则转化成氧自由基。由于这种物质非常活跃，几乎可以与各种物质发生作用，引起一系列对细胞具有破坏性的连锁反应。

在一般情况下，细胞不会遭到这种分子杀手的杀害，这是因为我们人体细胞存在着大量氧自由基的克星——抗氧化剂，比如，脂溶性的维生素E、水溶性的维生素C及一些酶类等。这些天然的抗氧化剂能够与氧自由基发生氧化还原反应，使氧自由基被彻底清除，而只有在某些情况下，氧自由基才会致细胞甚至机体于死地。

当人体遭受外伤、中毒或者是大手术流血过多等重创的时候，组织处于缺氧状态，能量代谢发生障碍，细胞色素氧化酶无力将氧还原成水，氧原子便会被夺去一个电子，由无害的氧变成具有杀伤力的活性氧自由基。氧自由基的过氧化杀伤，主要是破坏细胞膜的结构和功能，破坏线粒体，断绝细胞的能源，毁坏溶酶体，使细胞自溶。同时它对人体的非细胞结构也有危害作用，可以使血管壁上的粘合剂遭受破坏，使完整密封的血管变得千疮百孔，发生漏血、渗液，进而导致水肿和紫癜等等。同样，当供应心脏血液的冠状动脉突然发生痉挛的时候，心肌细胞由于缺氧而发生一系列的代谢改变，心肌细胞内抗氧化剂含量减少，使生成氧自由基的化学反应由于缺氧而相对加快，在冠状动脉痉挛消除的一刹那，心肌细胞突然重新得到血液的灌注，随之而来有大量的氧转化成氧自由基，而同时由于抗氧化剂的相对不足，不能够清除氧自由基，结果使具有高度杀伤性的氧自由基严重损伤心肌细胞膜，大量离子由心肌细胞内溢出，而后者可以扰乱控制心脏搏动的电流信号，引起心室颤动，从而导致死亡。

氧自由基为什么会使人体衰老呢？研究发现，氧自由基的化学性质是很活跃的，能够攻击细胞膜上的脂肪酸产生过氧化物，这些物质是毒性很强的一种物质，它会侵害体内的核酸、蛋白质等等而引起一系列的细胞破坏作用，人体内氧自由基积累越多，衰老的进程就越快，我们常见老年人脸上的寿斑就是由于脂类受氧自由基的氧化分解作用形成丙二醛所致。

氧自由基不但与衰老有关，而且还和许多衰老有关的疾病有关系，比如动脉硬化症、高血压、骨关节炎、白内障以及帕金森氏病等等。

至于对付氧自由基的办法，已经发现了许多氧自由基的克星，也就是氧自由基清除剂或者抑制剂，其作用机理有的是直接提供电子使氧自由基还原，有的是增强抗氧化酶活性，迅速消灭自由基，比如超氧化物岐化酶和过氧化氢酶就是存在于人体的正常组织当中的清除氧自由基的重要酶系统。另外，谷胱甘肽、别嘌呤醇和维生素C、E等都具有清除或者是抑制氧自由基的作用。

给予负离子，使生物体体内过剩的活性氧还原，就能够抑制生物体的氧化。负离子能够使生物体容易摄取维他命頪，氨基酸，矿物质等，这些成分能够分解，消除活性氧，提高SOD的活性。所以负离子是生物体不可或缺的物质。负离子是唯一能够消除活性氧自由基，保护生物体的自然要素。适量的负离子没有副作用，能够促进自然治愈力，治愈疾病，保持健康。负离子能够促使新陈代谢等生理作用旺盛，并强化免疫力，同时也能够给予生物体衰弱时增强的活性氧电子，仰制氧化，杜绝疾病的根源。氧附着于生物体的细胞组织中，当电子被夺走时，就会引起细胞组织的氧化。活性氧会从生物体的脂质（不饱和脂肪酸）或蛋白质那儿夺走电子，结果引起脑中风或心肌梗塞，动脉硬化症，癌症及糖尿病。负离子的本质是电子，因此给予生物体负离子，就能使生物体体内充满电子，代替生物体的脂质或蛋白质的电子给予活性氧，使活性氧安定，所以不会损伤生物体的细胞，同时能够抑制疾病的发生。

负离子和自由基有更强的亲和力，当自由基遇到负离子，就会放弃与正常细胞的结合，转而与负离子结合，生成中性无害的物质，被排除体外。同时，负离子转化成氧气后，会使血液中氧的含量大幅度增加，从而使得细胞在短时间内就能得到充足的氧而充满活力。

根据营养流行病学的研究发现，经常食用新鲜的蔬菜与水果，有延缓衰老的作用，可以降低肿瘤，特别是消化道肿瘤的发病率，就是因为蔬菜可以清除氧自由基的主要前身产物，也就是超氧负离子，超氧负离子减少，氧自由基也就相应减少，由此也就可以延缓人的衰老。营养学家研究发现，日常的水果、蔬菜大多数都具有清除超氧负离子的活动，蔬菜当中以荠菜、青菜、蒜头、黄芽菜为最强，另外，经常吃富含维生素A的花菜、胡萝卜、菠菜、甘薯，富含维生素C的葡萄、桔子、青椒，含维素E的柠檬、豌豆、未加工的麦胚芽、葵花籽油和含硒的卷心菜、洋葱、燕麦片、海产品等等都是大有帮助的。

糖尿病是一种常见的有遗传倾向的代谢内分泌疾病，基本病理生理为胰岛素分泌不足引起糖、脂肪和蛋白质等代谢紊乱，特征为血糖过高和糖尿。临床表现为多尿、多饮、多食和疲乏消瘦等症状。严重时发生酮酸中毒，常有化脓性感染、肺结核、动脉硬化、神经系统、肾及眼部病变等并发症。严重影响人类的健康，甚至引起死亡。外周血管疾病是糖尿病发病和死亡的主要原因。50%的肾小球微血管糖尿病患者死于肾衰竭，糖尿病人冠心病的发病率比其他人高10〜11倍。美国新失明的人23%是由于糖尿病，40%的糖尿病人能发展成白内障。

1.胰岛B细胞氧自由基代谢和胰岛素的释放

B细胞内抗氧化酶的水平影响这些细胞抵抗氧自由基损伤的能力根据己糖磷酸化支路和胰岛素释放过程前列腺素的合成机制，抗氧化酶体系不仅保护B细胞，而且与胰岛素的释放过程有关。

在人胰腺组织免疫反应细胞中发现有很高水平的铜、锌超氧化物歧化酶（Cu、Zn-SOD）。SOD在狗和大鼠内分泌胰腺中比外分泌胰腺中高100倍，且都是Cu、Zn-SOD，但分离的胰岛细胞Cu、Zn-SOD活性仅为外分泌胰腺的68%、肝脏的29%、肾脏的60%、红细胞的15%，但却是心脏的169%、脑的180%、骨骼肌的300%、脂肪组织的135%。而Mn-SOD（锰-SOD）活性为肝脏的35%、肾脏的17%、心脏的15%、外分泌胰腺的106%、骨骼肌的15%、脑的86%、脂肪组织的300%。

2.己糖磷酸化支路和胰岛素的分泌

胰岛素分泌机制涉及巯基的氧化还原修饰和己粮磷酸化支路的活化。自由基可能与巯基和抗氧化酶竞争己糖磷酸化支路产物，所以在B细胞中自由基水平可能影响胰岛素的分泌。胰岛细胞中NADPH/NADP和GSH/GSSG与葡萄糖浓度密切相关。在分离的胰岛细胞中，NADPH/NADP从无葡萄糖时的0.69mmol/L到有葡萄糖时的16.7mmol/L，GSH/GSSG 也由0.29mmol/L 升到1.03mmol/L。

3.B细胞中花生四烯酸代谢和胰岛素分泌

分离的大鼠胰岛可以和外源花生四烯酸产生前列腺素PGE2、PGF2和环前列腺素PG11。分离的新生大鼠完整胰岛和标记的花生四稀酸培养，也释放PGE2、PGF2和PG11。

4.胰岛素诱导产生过氧化氢

作用到葡萄糖运输体系的氧化剂来源于NADPH氧化酶。用胰岛素活化大鼠脂肪细胞膜上的NADPH氧化酶，测到了过氧化氢的产生，但实际上首先产生的应当是超氧阴离子自由基。还不清楚胰岛素是如何活化NADPH氧化酶的。在胸腺细胞中抗酶素A或PMA也能刺激依赖NADPH氧化酶体系产生过氧化氢。