自由基水平分析  

自由基是指能独立存在，含有未成对电子的原子，原子团、分子或离子。自由基的不成对电子具有配对趋向，夺取或失去一个电子构成配对电子。因此自由基十分活泼，极易与周围分子发生反应，且存在的时间极短。

人体内自由基的来源有外源性和内源性两种渠道。外源性自由基包括电离辐射及大气污染；药物，如解热镇痛药、抗结核药、硝基化合物药物、含醌式结构的抗癌药、类固醇激素等进入体内所产生的 O2 、· OH及 H2O2等；镉、水银、铅等重金属离子及杀虫剂造成的环境污染；茶叶和植物油在空气中放置过久后造成的自由基含量增加。内源性自由基包括细胞内线粒体、内质网、细胞核、过氧化物酶体、质膜及胞液等产生的自由基。

人体内存在的抗氧化酶及小分子抗氧化剂所组成的自由基清除系统，是将各种自由基的浓度维持在一个有利无害的生理性低水平的屏障。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的。因此，在生理状态下，自由基的浓度很低，不仅不会损伤机体，而且还显示出独特的生理作用。但是，当自由基产生过多或清除过慢时，就会对机体产生一系列损害，加速机体的衰老过程并诱发各种疾病。例如，自由基化学反应性极强，在参与一系列的连锁反应后，能造成细胞生物膜上的脂质过氧化，引起细胞损伤。自由基直接作用于蛋白质，并与最邻近的氨基酸反应发生蛋白质过氧化，使蛋白质的多肽链断裂或与个别氨基酸发生氧化反应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。自由基还可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，使核酸分子的完整性和构型受到破坏，造成遗传信息改变，使生物体发生突变或产生病变。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。自由基还可通过氧化降解使多糖破坏，影响组织功能，如脑组织中的多糖遭到破坏就会影响大脑的正常功能。脂类、蛋白质、核酸、糖类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，使细胞受损，机体患病，如动脉粥样硬化，糖尿病，肿瘤，胃肠道功能失调，感染，免疫失调等。

大量资料已经证明，炎症、肿瘤、衰老、血液病、糖尿病以及心、肝、肺、肾、脑、皮肤等 100多种疾病的发生机理与体内自由基产生过多或清除自由基能力下降有密切关系。自由基是疾病和衰老的元凶。

随着年龄的增长，人体就不能维持自由基产生和清除之间的动态平衡，使得人体内有大量过剩的自由基积累。过多的自由基可引发细胞膜脂质氧化，脂质过氧化的产物 MDA，也造成细胞内核酸变性及功能障碍，当这些损害物积累时，机体就向老化发展。

正常情况下，人体内存在多种抗氧化防御机制，以使自由基的产生和清除保持一种动态平衡。这些机制的效应物主要有：

1、抗氧化酶类：主要包括超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽还原酶、谷胱甘肽过氧化物酶以及谷胱甘肽转硫酶等。

2、抗氧化维生素类：维生素 C、视黄醇类、类胡萝卜素以及维生素 E。

3、小分子抗氧化物质：谷胱甘肽、尿酸和辅酶 Q。

4、金属离子螯合剂及金属硫蛋白和血浆铜蓝蛋白。

5、生物大分子的修复：蛋白质和酶的修复、 DNA修复及不正常蛋白质水解。