對(duì)于生物體的代謝有一種自相矛盾的情況，雖然大部分地球上的生物需要氧氣來(lái)維持生存，但同時(shí)氧氣又是一種高反應(yīng)活性的分子，可以通過(guò)產(chǎn)生活性氧物質(zhì)破壞生物體。所以生物體中建立了一套由抗氧化的代謝產(chǎn)物和酶構(gòu)成的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，通過(guò)有抗氧化作用的代謝中間體和產(chǎn)物與酶之間的協(xié)同配合使得重要的細(xì)胞成分比如DNA、蛋白質(zhì)和脂類(lèi)免受氧化損傷?？寡趸到y(tǒng)大體上通過(guò)兩種方式實(shí)現(xiàn)抗氧化作用，一種是通過(guò)阻止活性氧物質(zhì)的產(chǎn)生來(lái)實(shí)現(xiàn)的，另一種是在這些活性物質(zhì)對(duì)細(xì)胞的重要成分造成損傷之前清除它們來(lái)達(dá)到抗氧化作用的 。然而這些活性氧物質(zhì)也有重要的細(xì)胞功能，比如在生化反應(yīng)中充當(dāng)氧化還原信號(hào)分子。因此生物體中抗氧化系統(tǒng)的作用不是氧化性物質(zhì)地全部清除，而是將這些物質(zhì)保持在適當(dāng)?shù)乃健?br /> 在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的活性氧物種包括過(guò)氧化氫()、次氯酸()、自由基例如羥基自由基(·OH)和超氧化物陰離子() 。羥基自由基特別不穩(wěn)定，能無(wú)特異性地迅速與大多數(shù)生物分子反應(yīng)。這類(lèi)物種主要是由金屬催化過(guò)氧化氫還原（比如芬頓反應(yīng)）產(chǎn)生的 。這些氧化劑通過(guò)引發(fā)鏈反應(yīng)比如脂質(zhì)的過(guò)氧化反應(yīng)、或氧化DNA和蛋白質(zhì)破壞細(xì)胞。受到損害的DNA如果沒(méi)有得到修復(fù)會(huì)引起突變、誘發(fā)癌癥。對(duì)蛋白質(zhì)造成的損傷會(huì)使酶的活性受到抑制、蛋白質(zhì)發(fā)生變性或降解。

多吃水果和蔬菜的人患心臟病和一些神經(jīng)疾病的風(fēng)險(xiǎn)更低，也有證據(jù)顯示一些蔬菜和水果可能降低患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)。因?yàn)樗褪卟耸菭I(yíng)養(yǎng)素和植生素的來(lái)源，由此推測(cè)抗氧化化合物可能會(huì)降低罹患一些疾病的風(fēng)險(xiǎn)。這個(gè)推斷通過(guò)幾種有限的方式進(jìn)行了臨床試驗(yàn)，結(jié)果顯示此觀點(diǎn)似乎不能成立，因?yàn)樵囼?yàn)顯示補(bǔ)充抗氧化劑對(duì)降低患某些慢性疾病比如癌癥和心臟病的風(fēng)險(xiǎn)沒(méi)有明顯的效果。這暗示了從食用蔬菜和水果所帶來(lái)的健康益處來(lái)源于水果和蔬菜中的其他成分（比如膳食纖維）或來(lái)自一個(gè)復(fù)雜的混合成分。比如富含黃酮的食物具有的抗氧化效果似乎應(yīng)歸功于食物中的果糖而非食物本身所含的抗氧化劑，果糖起了誘導(dǎo)體內(nèi)增加合成抗氧化劑尿酸的作用。

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