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抗氧化系统
温钦工作室 / 2016-04-15

物质是由分子组成的,分子是由原子组成的,原子是原子核和外层电子组成的,电子在单层或多层面上绕原子核运转,在原子周围形成电子层。最里层只能容纳两个电子,其余的电子只能占据第二层,第二层可以容纳8个电子,第二层满后开始占据第三层,以此类推。

 



外层电子满了的原子几乎不参加化学反应(没有活性)。有空位接受电子的原子一般通过获取电子或失去电子的方式达到最大的稳定状态。它也可以和其它的原子共用电子,这样也能达到稳定的目的。共用电子,原子和原子就被捆绑在一起,满足了分子达到最大稳定性的要求。例如,氧和氢都是非常活跃、不稳定的原子,把它们合并在一起,就形成了相当稳定的化合物—水。

正常情况下,化学键不会随便断开,留下一个分子带不成对的奇电子。可是当键结转弱时,断裂有可能发生,这时就产生了自由基。自由基非常不稳定,与其说自由基是个状态不如说是个过程。它们和其它化合物很快产生反应,希望抓取所需的电子重新达到稳定。

一般来说,自由基会袭击最近的稳定分子,尤其是当这个分子的外层有容易被偷取的电子时。电子被偷后的分子也会变成自由基。这就引起了连锁反应。反应一旦开始,就会一个接一个,延伸到四面八方,结果导致一个活细胞全面瘫痪。

 

 


   
细胞正常工作及新陈代谢时会产生自由基。比如,身体免疫系统的细胞创造出自由基来赶走病毒及细菌;肝细胞在解毒过程中生成自由基;在做剧烈运动时,肌肉细胞也产生大量自由基;线粒体中的能量产生要求将电子从一个分子转移到另一个分子,通常这个过程完成得有条不紊,但有时也会出现丢失电子、自由基形成的情况。

科学家在几十年的细胞培养的经历中发现,人体细胞有能力处理掉由生理活动产生的自由基,即不管细胞群复制速度有多快或者持续时间有多久,细胞总有办法控制住氧化侵害不使自己受伤。但是,若自由基产生过量,或者没有足够的自然抗氧化剂,就会出现氧化危害。
 
所有的环境污染,包括大气污染、水污染、土壤污染、日常化学品的使用、过多的药品和抗生素的使用,都会产生大量的自由基。

每一支香烟会产生25亿个自由基,厨房油烟也有伤害。

酗酒、摄入过多的脂肪、多糖、多盐的饮食方式,熬夜、加班、饮食不正常、长时间心理的剧烈活动和压抑状态,都会导致大量自由基的产生。

美国加州大学的Bruce Ames教授曾经做过一个著名的推算:

人体每天大约要受到7万多次自由基的攻击。
   
1989年诺贝尔医学奖得主M.Bishop和H.varmus的获奖成果是:正常细胞的基因可在病毒或化学致癌物的作用下转变成癌基因。而化学致癌物中引发致癌基因的罪魁祸首就是自由基。
   
对自由基的研究显示,慢性退化性疾病发端于细胞的分子层面上。从自由基和慢性炎症造成的细胞损伤开始,逐渐发展到器官组织产生病变,这个过程需要漫长的时间。一般说来,像癌症、糖尿病、心脏病、骨质疏松等慢性退化性疾病,在体内潜伏发展超过10年才能被医院检测出来。
   
因此,当一个人在医院体检拿到一切正常的报告时,不能保证他真的没有那些慢性疾病,这张一切正常的检测报告只是意味着迄今为止医院还没有检测出器官组织产生病变。所以,为了能够未雨绸缪,不管是不是已经罹患慢性病,都事先尽量从源头开始想办法抑制,把慢性病的发展尽可能地消灭在更早的阶段,以免形成燎原之势,最后无法治愈。最好的方式就是,从细胞的分子水平层级开始防范,也就是说,从防止自由基的破坏开始,减少慢性病的发病概率,如果有病了也能及早抑制。
   
既然自由基的破坏是由于缺少电子导致的,如果有一种物质,能够主动地送给自由基所缺少的电子,但它不必去抢夺别的分子的电子也能稳定存在,不产生破坏力,那么这种物质就是理想的抗氧化剂。抗氧化剂,如超氧化岐化酶(SOD),能够通过贡献出自己的电子中和自由基,中止抢夺电子的连锁反应,而它自己贡献出电子后还和原来一样稳定,不会变成自由基。
   
美国加州大学的分子生物学教授Lester Packer博士是在抗氧化研究方面最权威人物之一。他带领包括中国留学生在内的16国科学家,在以他的名字命名的实验室里,对抗氧化剂进行了长达30年卓有成效的研究,发表了700多篇论文和170多本著作,研究结果得到学术界的高度评价。Packer教授的研究团队发现,在众多的抗氧化剂中,有五大强抗氧化剂构成了一个互相支援的核心抗氧化网络防御系统,这种网络型的协同效应远远大于单一来源的营养素的抗氧化效果。有意识地补充这五大抗氧化剂,以合理的结构产生抗氧化的协同效应,在抗氧化功能上就得到更大的提升。

 


  

抗氧化网络防御图由中间部分是维生素类C维生素E,谷胱甘肽、α—硫辛酸和辅酶Q10构成抗氧化核心网络。这五大强抗氧化剂在抗氧化网络防御系统中,起着一个互相支援的协同作用。比如,维生素C在血液里面遇到了自由基,它会主动地把一个电子送给缺少电子的自由基,使自由基被中和,不再产生攻击性,从而避免了自由基对细胞的破坏。而它本身由于失去了一个电子变成了惰性自由基,也不会对细胞产生破坏作用。但是它自身也被消耗掉了,不再有更多的电子可以送出,所以失去了抗氧化战斗力。就像一个士兵子弹打完了一样,不能再歼灭更多的敌人了。
   
如果维生素C及时得到维生素E或者谷胱甘肽、α—硫辛酸、水溶性植物营养素的支援,这些物质将多余的电子提供给维生素C,那么已经失去抗氧化功能的维生素C立即还原恢复了抗氧化功能。反过来如果维生素E消耗电子中和了自由基,维生素C等可以用同样的方式支援它电子。这种哪边压力大,另外一边就可以支援的协同防御效果比单一抗氧化剂的抗氧化效果强很多倍。
   
可以看出,α-硫辛酸对其它四大强抗氧化剂都有强大的支援作用,但α-硫辛酸并没有得到其它营养素的支援。当α-硫辛酸中和自由基失去抗氧化能力以后,它能够从细胞的能量转移过程中抓一个电子过来,使自身的抗氧化功能得到还原。这是它最神奇的地方,所以它的抗氧化能力比一般的抗氧化剂强许多倍。Packer教授研究抗氧化剂30年,自认最大的成果就是发现α-硫辛酸的功能和作用。
   
五大强抗氧化剂中维生素类C和维生素E是我们从食物中很容易获得的,而谷胱甘肽、α-硫辛酸和辅酶Q10都是内源性营养素。这些营养素在人体内天然存在,但在中年以后浓度大大减少,而食物里面含量甚微,所以需要额外补充。
   
除了这五大强抗氧化剂构成的抗氧化核心网络外,还有一个支援网络对这个核心网络起着加强作用,从而组成了一个完备的抗氧化网络防御系统。支援网络的第一个成分就是矿物质硒,在图中它被放在左边,能够支援谷胱甘肽和维生素E。另外一些重要成分就是各种各样的植物性营养素,分为水溶性和脂溶性两大类。水溶性的如酚类化合物,各种生物类黄酮:葡萄籽精华、绿茶精华、迷迭香精华等。这些物质本身就有很好的抗氧化作用,又能够加强维生素C的抗氧化效果。脂溶性的植物营养素是类胡萝卜素,包括海产的虾青素,各种胡萝卜素、玉米黄素、叶黄素,以及番茄红素等。它们在脂肪里面也有很好的抗氧化的效果,同时也能够加强维生素E的抗氧化功能。
   
许多植物含有植化素,植化素具有很好的抗氧化性。中国传统的中草药里面强调的药性,从现代营养学的角度检测分析,大多数成分就是各种各样的植物性抗氧化剂,只是中医从来不从这个角度去研究和分析。

植物性营养素的抗氧化作用是毋庸置疑的,然而,无论它有多少种成分在里面,无非就是脂溶性植物营养素或者是水溶性植物营养素。它也可能含有少量的维生素,但是绝对不可能有那些内源性营养素。所以,单一植物无法形成一个完整的抗氧化网络防御系统,大自然没有创造一种包治百病的万能植物。更多的植物性营养素只是加强了抗氧化核心网络的功能而已。
   
完备的抗氧化网络防御是对付自由基最厉害的武器,它能使人们用较少的花费更准确的组合来抵抗无处不在的自由基的攻击。就像是面对强敌的进攻,单一兵种的防御难以支撑,假如同时具有海陆空立体防御,后备充足的弹药、粮食等后勤供应,这样的防御效果显然要比单兵种抗敌强很多倍。

人体里面也在进行着战争,就是抗击无处不在的大量自由基对细胞的侵害之战。体内保持充足的而且结构合理的抗氧化剂,形成网络防御体系,抗氧化的效果就能做到事半功倍。

现实生活中,环境污染是个人难以改善的,生活快节奏造成的不良生活习惯也是不容易纠正的,自由基对我们每天几万次的攻击无法避开。而通过合理调整饮食结构,及时补充人体抗氧化防御系统必须的营养物质是我们人人能够做到的。

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