您现在的位置是:首页 >> 抗氧化介绍 >> 抗氧化与自由基 >>自由基对人体的损害
自由基对人体的损害

       自由基性质活泼,具有很强的氧化反应能力,很容易与其他物质生成新的自由基,自由基反应往往可以连锁方式进行下去。若反应体系中有自由基清除剂(亦称抗氧化剂)存在,它就能有效地阻挡自由基的连锁反应,从而起到清除自由基的作用。在正常情况下,人体内的自由基是处于不断产生与清除的动态平衡之中。如果自由基产生过多或清除过慢,它会对生物体产生一系列损害,加速机体的衰老过程并诱发各种疾病。(参考文献3,P30)科学家发现人体内部的"三角债"(电子的三角债)是引发许多疾病的重要原因,即原子失去电子,为了维持自己的稳定,必须毫无顾忌地从别的原子那里"借贷"乃至抢夺电子,被它借或抢走电子的原子马上又从其它原子那里以同样方式得到电子,如此发生连锁反应,形成了连串的自由基,构成了人体电子的"三角债"。据研究,氧自由基是基因突变、癌症生成的元凶,人体细胞核内有43条染色体,储存着所有的遗传基因。基因本身也是由分子组成,氧自由基也可能向它们借贷或夺取电子,从而使抗癌基因失去抗癌活性,潜伏的原癌基因被激活,成为癌基因,如此癌魔便乘机出笼。(参考文献4,P17)目前的研究结果表明,氧自由基几乎和人类大部分常见的几种主要疾病都有关系,那么自由基是通过怎样的作用方式对人体造成危害的呢?

1 氧自由基对核酸的损害
  脱氧核糖核酸(DNA)是生物遗传信息的携带者,是生物的遗传物质,与生物的繁殖、遗传和变异密切相关。生物的一切遗传信息都贮存在DNA中,这些信息通过信使RNA(mRNA)表达出来,合成蛋白质而显示出生物的特异性。如果DNA的结构或构象发生变化,其功能亦随之改变,这是造成癌症以及各种疾病的导火线。引起DNA异常有多种,其中最主要的是氧自由基,特别是羟基自由基,香烟、致癌物质、放射线、紫外线等能损伤DNA也是由于它们都能产生活性氧自由基。

  DNA是由核苷酸构成的,而核苷酸又是由磷酸、五碳糖和含氮碱基组成的,组成DNA的含氮碱基有四种(腺嘌呤A、鸟嘌呤G、胞嘧啶C、胸腺嘧啶T),三个碱基组成一个密码子,编码一个氨基酸,不同的碱基序列决定了蛋白质氨基酸的顺序,从而决定了种的遗传特性。而氧自由基的危害就在于能与碱基或五碳糖发生反应,生成碱基自由基或在DNA的脱氧核糖部分形成自由基,最终使DNA链断裂或碱基破坏、缺失,造成遗传信息改变,使生物体发生突变或产生病变;严重损伤的DNA无法修复,以致造成细胞死亡。辐射作用于核酸环境中的水分子,使其电解产生羟基自由基和超氧化物自由基,大剂量的辐射可造成DNA断裂,小剂量辐射可使DNA主链断裂、碱基降解和氢键破坏。

2 氧自由基对蛋白质的损害
  蛋白质是以DNA为间接模板,以mRNA为直接模板被生物体合成的信息大分子,是DNA遗传信息的体现者,因此蛋白质是生命赖以活动的物质基础,没有蛋白质就没有生命。组成蛋白质的基本结构是20种氨基酸以不同排列顺序组成的多肽链,自由基可直接作用于蛋白质,或者通过脂质过氧化物间接作用于蛋白质,使蛋白质的多肽链断裂或个别氨基酸发生变化或使蛋白质交联而发生聚合作用,从而使蛋白质的结构发生变化,导致细胞功能紊乱。如老年人皮肤起皱、骨骼变脆等都与胶原蛋白破坏和功能改变有关。 3 自由基对碳水化合物的损害

  碳水化合物(糖类)是动物体内的主要能源和碳源,在正常情况下,生物体内70%的能量主要来自碳水化合物的分解;同时它们也是一些重要结构的组成成分,如组成DNA及膜多糖,因此糖是生命活动所必须的。自由基可使组成核酸的核糖、脱氧核糖形成脱氢自由基,从而造成DNA主链断裂或碱基破坏;自由基可使细胞膜中的糖分子羟基化,破坏细胞膜上的多糖结构,影响细胞功能的发挥;还可通过氧化降解使多糖破坏,影响组织功能,譬如脑组织中的多糖遭到破坏就会影响大脑的正常功能。透明质酸是机体内广泛存在的一种粘多糖,分布在结缔组织基质中,能保护结缔组织不受细菌等的入侵

4 自由基对脂类的损害
  多不饱和脂肪酸最易受到自由基的破坏发生过氧化反应,生成脂质过氧化物,脂质过氧化物进一步分解产生醛类,尤其是丙二醛可与一些蛋白质、核酸等反应,导致分子间的交联聚合,结果生成大分子的难溶物(即脂褐素)沉积在细胞内,该色素在皮肤细胞堆积就形成老年斑,在脑组织中堆积会导致记忆力减退或智力障碍,因此,日本的著名医学博士丹羽靳负认为活性氧对生物体的真正危害可能并非活性氧本身,而是活性氧与脂质反应后生成的脂质过氧化物。另外,富含多不饱和脂肪酸的磷脂是构成多种生物膜的重要成分,如果这些膜脂发生过氧化反应,将导致膜中蛋白质及酶的交联和失活,使膜的通透性改变,从而影响细胞膜的生理功能,如线粒体膜受损将导致能量生成减少。(参考文献3,P29~30)

  蛋白质、脂肪、碳水化合物和核酸是组成生物体的基本而重要的化合物,这些物质一旦受损,生命活动将受到威胁,自由基对生物体的危害就在于能破坏这些生物大分子,使生物体患病、加速衰老,这已被越来越多的研究所证实。


参考文献:
1 赵保路. 氧自由基和天然抗氧化剂. 北京:科学出版社,1999
2 周金黄主编. 衰老 抗衰老 老年医学. 北京:中国科学技术出版社,1993
3 周俭主编. 保健食品设计原理及其应用. 北京:中国轻工业出版社,1998
4 可行性研究报告. 淄博市工程研究院
5 丹羽靳负(日本). SOD与自由基. 台湾:青春出版社,1995
6 许士凯主编. 抗衰老药物学. 北京:中国医药科技出版社,1994
7 郑集. 衰老与抗衰老. 北京:科学出版社,1997
8 郑建仙. 功能性食品(第一卷). 北京:中国轻工业出版社,1999
9 王璋,许时婴,汤坚编. 食品化学. 北京:中国轻工业出版社,1999
10 万素英等. 食品抗氧化剂. 北京:中国轻工业出版社,1998
11 松永政司等. 抗癌食品核酸. 台北:青春出版社,1997

点击量:   2010-5-12 13:47:52