自由基是人体生命活动中各种生化反应的中间代谢产物，具有高度的化学活性，是机体有效的防御系统，若不能维持一定水平则会影响机体的生命活动。但自由基产生过多而不能及时清除，它就会攻击机体内的生命大分子物质及各种细胞器，造成机体在分子水平、细胞水平及组织器官水平的各种损伤，加速机体的衰老进程并诱发各种疾病。
自由基与疾病的关系
自由基与心血管疾病
大多数心血管疾病的主要原因是动脉粥样硬化，是动脉壁的一种多因素疾病。自由基攻击动脉血管壁和血清中的不饱和脂肪酸，使之发生过氧化反应而生成过氧化脂质，后者能刺激动脉壁，增加粥样硬化的趋势。动脉硬化的程度与硬化斑中脂质过氧化程度呈正相关，血管内壁的蜡样物质就是脂质发生过氧化反应的直接证明。动脉粥样硬化的早期，在内皮下层间隙形成脂质沉淀，即所谓的脂肪条纹。随着年龄的增加，粥样硬化症呈增多的趋势。
自由基与癌症
癌症形成过程是一个复杂的多阶段的过程，包括诱发和促进两步。一个正常的细胞发生癌变必须经历诱发和促进两个阶段，这就是两步致癌学说。
大量研究证明，诱发阶段与自由基关系密切，促癌阶段也与自由基有关，促癌能力与其产生自由基的能力相平行。致癌物必须在体内经过代谢活化形成自由基并攻击DNA才能致癌，抗癌剂也必须通过自由基形式去杀死癌症。
自由基与肺气肿
自由基作用于肺部的巨噬细胞，使其释放了蛋白水解酶类而导致了对肺组织的损伤破坏，从而引起支气管和肺泡管的破裂，肺泡间隔面积缩小，周围血液与肺之间气体交换量减少，导致肺气肿。
自由基与眼病
由自由基氧化损伤引起的视力损害，最常见的当数白内障和老年黄斑变性。
老年人由于全身机体的衰老使得眼球晶状体中自由基清除剂的含量与活性降低，导致对自由基侵害的抵御能力降低。许多事实表明，白内障的起因与发展与自由基对视网膜的损伤导致晶状体组织的破坏有关。
又由于晶状体长期暴露于光和氧中，所形成的活性氧类物质可能与晶体蛋白质起反应。受损的蛋白质可能聚合和沉淀，从而丧失原来的功能。视觉活性最高的视网膜组织易受损害，从而引起老年黄斑变性。
自由基与炎症
当局部氧量过少或外来病原菌侵袭时，大量中性白细胞积聚在病变处。这些白细胞与特殊作用的代谢无激活，结合在膜上的NADPH2氧化酶被激活，氧化NADPH2成为NADP+，同时产生大量的氧气。氧自由基一方面破坏病原菌和病变细胞，另一方面进攻白细胞本身而造成白细胞大量死亡，引起溶菌体酶的大量释放，进而杀伤组织细胞，造成骨、软骨的破坏，导致炎症和关节炎。
自由基与贫血
贫血的出现也与自由基有关。据研究表明，地中海贫血的病理变化包含红细胞膜的过氧化，膜上多不饱和脂肪酸含量较少，-SH转变成-S-S基团和维生素E含量减少。缺铁性贫血的病变过程也有自由基参与，因为此时红细胞的维生素E和过氧化酶含量减少，易被自由基破坏而缩短寿命。
自由基与癫痫
有关研究证明，癫痫活动伴有活跃的自由基反应。清除自由基，阻断自由基反应对癫痫的预防和治疗有一定的作用。自由基反应在癫痫发生中的作用日益受到重视。
随着自由基理论的研究发展，许多人类重大疾病与自由基反应的关系正在逐步被揭示。自由基对人类健康的影响作用正在被更多的人所接受，越来越多的专家正在运用自由基理论，在确保人体健康方面的研究中取得较大的成果。
自由基清除剂
自由基清除剂是指能清除自由基或能阻断自由基参与的氧化反应的物质。自由基清除剂的种类繁多，可分为酶类清除剂和非酶类清除剂两大类。酶类清除剂一般为抗氧化酶，主要有超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶等几种。非酶类自由基清除剂一般包括黄酮类、多糖类、维生素C、维生素E、贝塔胡萝卜素和还原型谷胱甘肽等活性胎类。超氧化物歧化酶存在于几乎所有靠氧呼吸的生物体内，包括高等植物、动物和人体中。过氧化氢酶普遍存在于能呼吸的生物体内，主要存在于植物的叶绿素、线粒体、体质网、动物的肝和红细胞中。其酶促活性为机体提供了抗氧化防御机理。谷胱甘肽过氧化物酶广泛存在于哺乳动物的组织中。
非酶类自由基清除剂
非酶类自由基清除剂有维生素ACE、黄酮类化合物，矿物质硒、锌、铜、铁、锗。
富含自由基清除剂的食物
一是从天然动植物中提取有效成分，添加于各种饮料或固态食品中作为功能性食品的功能因子或食品营养强化剂。目前已有添加SOD的蛋黄酱、牛奶、可溶性咖啡、啤酒、白酒、果汁饮料、矿泉水、奶糖、酸牛奶等功能性食品。二是利用微生物发酵或细胞培养，得到自由基清除剂含量丰富的食品。
在许多天然动植物中含有抗自由基的活性成分。如姜含挥发油和姜辣素，其成分有姜酚、姜酮和姜希酚。绿茶的主要成分茶多酚，银杏、竹叶的有效成分黄酮和酚类，各种果品蔬菜中的维生素，还有一些中药如何首乌、五味子、葛根、小叶女贞、柴胡、车前子等也含有多种活性成分。另外党参、灵芝等真菌中的多糖也是有效的活性成分。在动物的肝脏、血液中也可提取有关的活性成分。
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