自由基是人體生命活動(dòng)中各種生化反應(yīng)的中間代謝產(chǎn)物，具有高度的化學(xué)活性，是機(jī)體有效的防御系統(tǒng)，若不能維持一定水平則會影響機(jī)體的生命活動(dòng)。但自由基產(chǎn)生過多而不能及時(shí)清除，它就會攻擊機(jī)體內(nèi)的生命大分子物質(zhì)及各種細(xì)胞器，造成機(jī)體在分子水平、細(xì)胞水平及組織器官水平的各種損傷，加速機(jī)體的衰老進(jìn)程并誘發(fā)各種疾病。
自由基與疾病的關(guān)系
自由基與心血管疾病
大多數(shù)心血管疾病的主要原因是動(dòng)脈粥樣硬化，是動(dòng)脈壁的一種多因素疾病。自由基攻擊動(dòng)脈血管壁和血清中的不飽和脂肪酸，使之發(fā)生過氧化反應(yīng)而生成過氧化脂質(zhì)，后者能刺激動(dòng)脈壁，增加粥樣硬化的趨勢。動(dòng)脈硬化的程度與硬化斑中脂質(zhì)過氧化程度呈正相關(guān)，血管內(nèi)壁的蠟樣物質(zhì)就是脂質(zhì)發(fā)生過氧化反應(yīng)的直接證明。動(dòng)脈粥樣硬化的早期，在內(nèi)皮下層間隙形成脂質(zhì)沉淀，即所謂的脂肪條紋。隨著年齡的增加，粥樣硬化癥呈增多的趨勢。
自由基與癌癥
癌癥形成過程是一個(gè)復(fù)雜的多階段的過程，包括誘發(fā)和促進(jìn)兩步。一個(gè)正常的細(xì)胞發(fā)生癌變必須經(jīng)歷誘發(fā)和促進(jìn)兩個(gè)階段，這就是兩步致癌學(xué)說。
大量研究證明，誘發(fā)階段與自由基關(guān)系密切，促癌階段也與自由基有關(guān)，促癌能力與其產(chǎn)生自由基的能力相平行。致癌物必須在體內(nèi)經(jīng)過代謝活化形成自由基并攻擊DNA才能致癌，抗癌劑也必須通過自由基形式去殺死癌癥。
自由基與肺氣腫
自由基作用于肺部的巨噬細(xì)胞，使其釋放了蛋白水解酶類而導(dǎo)致了對肺組織的損傷破壞，從而引起支氣管和肺泡管的破裂，肺泡間隔面積縮小，周圍血液與肺之間氣體交換量減少，導(dǎo)致肺氣腫。
自由基與眼病
由自由基氧化損傷引起的視力損害，最常見的當(dāng)數(shù)白內(nèi)障和老年黃斑變性。
老年人由于全身機(jī)體的衰老使得眼球晶狀體中自由基清除劑的含量與活性降低，導(dǎo)致對自由基侵害的抵御能力降低。許多事實(shí)表明，白內(nèi)障的起因與發(fā)展與自由基對視網(wǎng)膜的損傷導(dǎo)致晶狀體組織的破壞有關(guān)。
又由于晶狀體長期暴露于光和氧中，所形成的活性氧類物質(zhì)可能與晶體蛋白質(zhì)起反應(yīng)。受損的蛋白質(zhì)可能聚合和沉淀，從而喪失原來的功能。視覺活性最高的視網(wǎng)膜組織易受損害，從而引起老年黃斑變性。
自由基與炎癥
當(dāng)局部氧量過少或外來病原菌侵襲時(shí)，大量中性白細(xì)胞積聚在病變處。這些白細(xì)胞與特殊作用的代謝無激活，結(jié)合在膜上的NADPH2氧化酶被激活，氧化NADPH2成為NADP+，同時(shí)產(chǎn)生大量的氧氣。氧自由基一方面破壞病原菌和病變細(xì)胞，另一方面進(jìn)攻白細(xì)胞本身而造成白細(xì)胞大量死亡，引起溶菌體酶的大量釋放，進(jìn)而殺傷組織細(xì)胞，造成骨、軟骨的破壞，導(dǎo)致炎癥和關(guān)節(jié)炎。
自由基與貧血
貧血的出現(xiàn)也與自由基有關(guān)。據(jù)研究表明，地中海貧血的病理變化包含紅細(xì)胞膜的過氧化，膜上多不飽和脂肪酸含量較少，-SH轉(zhuǎn)變成-S-S基團(tuán)和維生素E含量減少。缺鐵性貧血的病變過程也有自由基參與，因?yàn)榇藭r(shí)紅細(xì)胞的維生素E和過氧化酶含量減少，易被自由基破壞而縮短壽命。
自由基與癲癇
有關(guān)研究證明，癲癇活動(dòng)伴有活躍的自由基反應(yīng)。清除自由基，阻斷自由基反應(yīng)對癲癇的預(yù)防和治療有一定的作用。自由基反應(yīng)在癲癇發(fā)生中的作用日益受到重視。
隨著自由基理論的研究發(fā)展，許多人類重大疾病與自由基反應(yīng)的關(guān)系正在逐步被揭示。自由基對人類健康的影響作用正在被更多的人所接受，越來越多的專家正在運(yùn)用自由基理論，在確保人體健康方面的研究中取得較大的成果。
自由基清除劑
自由基清除劑是指能清除自由基或能阻斷自由基參與的氧化反應(yīng)的物質(zhì)。自由基清除劑的種類繁多，可分為酶類清除劑和非酶類清除劑兩大類。酶類清除劑一般為抗氧化酶，主要有超氧化物歧化酶、過氧化氫酶、谷胱甘肽過氧化物酶等幾種。非酶類自由基清除劑一般包括黃酮類、多糖類、維生素C、維生素E、貝塔胡蘿卜素和還原型谷胱甘肽等活性胎類。超氧化物歧化酶存在于幾乎所有靠氧呼吸的生物體內(nèi)，包括高等植物、動(dòng)物和人體中。過氧化氫酶普遍存在于能呼吸的生物體內(nèi)，主要存在于植物的葉綠素、線粒體、體質(zhì)網(wǎng)、動(dòng)物的肝和紅細(xì)胞中。其酶促活性為機(jī)體提供了抗氧化防御機(jī)理。谷胱甘肽過氧化物酶廣泛存在于哺乳動(dòng)物的組織中。
非酶類自由基清除劑
非酶類自由基清除劑有維生素ACE、黃酮類化合物，礦物質(zhì)硒、鋅、銅、鐵、鍺。
富含自由基清除劑的食物
一是從天然動(dòng)植物中提取有效成分，添加于各種飲料或固態(tài)食品中作為功能性食品的功能因子或食品營養(yǎng)強(qiáng)化劑。目前已有添加SOD的蛋黃醬、牛奶、可溶性咖啡、啤酒、白酒、果汁飲料、礦泉水、奶糖、酸牛奶等功能性食品。二是利用微生物發(fā)酵或細(xì)胞培養(yǎng)，得到自由基清除劑含量豐富的食品。
在許多天然動(dòng)植物中含有抗自由基的活性成分。如姜含揮發(fā)油和姜辣素，其成分有姜酚、姜酮和姜希酚。綠茶的主要成分茶多酚，銀杏、竹葉的有效成分黃酮和酚類，各種果品蔬菜中的維生素，還有一些中藥如何首烏、五味子、葛根、小葉女貞、柴胡、車前子等也含有多種活性成分。另外黨參、靈芝等真菌中的多糖也是有效的活性成分。在動(dòng)物的肝臟、血液中也可提取有關(guān)的活性成分。