百科知识：《自由基》介绍

无处不在自由基

在由原子组成的世界中有一个特别的法则：只要有两个以上的原子组合在一起，它们的外围电子就一定要配对；如果不能配对，它们就只得靠“掠夺”别的电子使自己变得安稳。在化学中，这种现象被称为“氧化”，这种有着不成对电子的原子或分子叫作自由基。 自由基的种类非常多，存有的空间相当广泛，可谓无处不在。在生物体系中遇到的自由基主要是氧自由基，通称活性氧（ROS）。这些活跃的自由基就像社会中的未婚青年一样，如果总也找不到理想的伴侣，就可能成为社会中的不安定因素。如果一位单身小伙子有幸遇到了另一位单身女性，并最终结为夫妻稳定下来，后者就能够被称为“自由基清除剂”或“抗氧化剂”了。

人体内部就存有抗氧化剂，如性激素、辅酶Q10、超氧化物歧化酶（SOD）等酶类和维生素C、维生素E、β-胡萝卜素和硒等；其中，维生素C和维生素E被誉为“自由基清道夫”，它们具有平衡自由基或者说清除多余自由基的水平。

每个人体内都免不了会产生自由基，因为人体新陈代谢需要通过氧化反应产生能量，这些氧化反应就是自由基的重要来源。人体在运动时需要更多的能量支持，机体对氧的摄取和消耗都会增加，体内自由基也将所以成比例增加；人体在极端不良情绪下，如愤怒、紧张、恐惧时等，也会产生自由基。另外，外界环境中的紫外线辐射、X射线、电磁波、酒精、药物、空气污染、农药以及吸烟等因素都会使人体产生更多的活性氧自由基。

总之，自由基可谓无处不在，其来源于两个渠道：一是在机体本身氧化代谢过程中持续产生；二是因环境污染、辐射和不良生活习惯等产生。

惹事的“坏小子”

人类生存的环境中充斥着不计其数的自由基，我们每天都要遭到自由基成千上万次攻击。这种攻击的途径是多方面的，既有来自体内的，也有来自外界的。如炒菜时产生的油烟中就有自由基，家庭主妇、厨师等患肺部疾病和肿瘤的概率因而远远高于其他人；此外，吸烟也是产生自由基的一大因素。自由基对人体的攻击，既在最深层引起基因突变，又在最表层留下痕迹。

自由基对人体的损害主要有四个方面：第一，损害脂类，破坏细胞膜；第二，攻击蛋白质细胞，损害蛋白质，令蛋白质失去功能；第三，损害碳水化合物；第四，损害核酸，损伤基因，导致细胞变异的出现和蓄积。

蛋白质、脂肪、碳水化合物和核酸是组成生物体基本而重要的物质。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，使生物体患病乃至加速衰老。此外，自由基还会使核酸突变。这是人类衰老和患病的根源。

换句话说，如果氧自由基过多或清除过慢，就会导致人体正常细胞和组织受损，从而引起心脏病、阿尔兹海默病、帕金森症和肿瘤等100多种疾病，并由此影响人的健康和寿命。所以，自由基是人体疾病、衰老和死亡的启动剂和直接参与者，是不受欢迎的“坏小子”。 为了革除这帮“坏小子”，人们开发了一种又一种的抗氧化剂，其抗氧化力提升了几百倍。很多人，尤其是亚健康的人和癌症患者，日复一日地坚持补充各种维生素和微量元素。他们认定，“大量补充维生素能够抗氧化”，而“抗氧化就等于防癌”。

2005年的一项调查发现，有11%的美国人服用的营养补充剂中所含维生素E达到了每日建议摄入量的17倍以上。抗氧化剂和富含抗氧化物的食物已然成为人们保健、抗衰老的“灵丹妙药”。 人体中的“好小子”

不过，在自由基理论风靡世界的同时，科学界出现了一些要为自由基平反的声音。

2008年下半年，有报道称，自由基衰老理论的可靠性、抗氧化剂的安全性值得质疑。伦敦大学戴维·格姆斯博士的一项研究证明，一些经过SOD突变处理的线虫，虽然体质比同类虚弱，但寿命没有缩短。研究者就此得出“自由基理论站不住脚”的结论，并指出抗氧化物的抗衰老效果甚微甚至无效。

2014年5月8日，加拿大麦吉尔大学的研究人员在世界科学期刊—美国《细胞》杂志上公布了一项新的研究成果，再次为自由基洗刷“坏小子”的名声。此前几年，该研究团队利用模式生物秀丽隐杆线虫做实验，惊讶地发现，自由基的作用是在分子层面上告诉细胞去“自杀”。这个细胞程序性死亡，即所谓“细胞凋亡”，是指受损细胞在几种情况下自我死亡的过程，它包括避免发生癌变、避免引发自身免疫系统疾病或是通过“自杀”来消灭侵入细胞内的病毒。该机制的分子层面原理存有于所有动物体内，但最早是在秀丽隐杆线虫身上发现的。这个发现获2002年诺贝尔生理学或医学奖。他们近期的研究工作又向前推动了一步，证明这种机制一旦通过适当的途径经过自由基激活，就能够增强细胞的防御机制并延长其生命周期，即从分子机制层面上为自由基实际上会促动长寿提供了有力的新证据，证明自由基作为一种信号分子具有有益的作用。简单来说，自由基不但不是机体衰老背后的罪魁祸首，反而是促动生物体健康长寿的神秘推手。以后如果要问人们长寿的秘诀是什么，答案也许并不是“抗氧化剂”，而是自由基了。

另外，近些年来的一系列研究发现也给“抗氧化物热”泼了一盆冷水。迄今为止，几乎所有抗氧化剂的临床试验均没有显示其保护效应与抗癌效应，反而证明它们有助肿瘤生长。

最初，人们对抗氧化剂与癌症之间的关联以前有过各种各样的研究，但都未能获得明确的结果。动物实验或小规模临床试验显示，抗氧化剂能够预防癌症；不过，若展开严谨的大规模对照试验，结果又