营养中的抗氧化剂与氧化应激

氧化应激是指活性氧（reactive oxygen species）与身体中和它们并修复所致损伤的能力之间失衡的状态。膳食抗氧化剂，包括某些维生素和许多植物化合物，可以与这些活性物质相互作用，而抗氧化剂摄入量、氧化应激和健康之间的关系是营养科学中反复出现的主题。

Definition

抗氧化剂是指在相对较低浓度下，能延缓、预防或清除对目标分子氧化损伤的物质；氧化应激是指活性氧的产生与抗氧化防御之间平衡的紊乱，前者占优势，可能导致分子损伤。

Scope

本主题涵盖了什么是氧化应激、对抗氧化应激的内源性和膳食抗氧化防御机制，以及营养研究如何调查抗氧化剂的摄入和补充。它是一个解释概念和总结证据的参考材料，包括抗氧化剂补充剂试验的警示性发现；它不为个人推荐抗氧化剂补充剂或剂量。

Core questions

• 什么是氧化应激，它是如何产生的？
• 哪些膳食和内源性抗氧化剂能对抗活性氧？
• 活性氧纯粹有害，还是也具有生理作用？
• 抗氧化剂补充剂试验带来了哪些启示？

Key concepts

• 活性氧
• 氧化应激
• 膳食抗氧化剂
• 内源性抗氧化防御
• 脂质过氧化
• 氧化还原信号
• 抗氧化剂补充

Mechanisms

活性氧由正常新陈代谢和外部暴露持续产生，在高水平时它们会损害脂质、蛋白质和DNA，其中脂质过氧化是一个经典且可测量的例子。身体通过内源性酶系统和从饮食中获得的抗氧化剂进行自我防御，这些抗氧化剂可以清除或淬灭活性物质。重要的是，活性氧不仅是损伤剂，也作为生理信号分子发挥作用，因此目标是平衡的氧化还原调节而非最大程度的抑制，这有助于解释为什么通过高剂量补充剂来钝化它们并非直接有益。

Clinical relevance

氧化应激与许多慢性疾病的生物学机制有关，富含抗氧化剂的饮食与良好的健康结果相关，这在历史上激发了人们对抗氧化剂补充剂的兴趣。本条目描述了基本概念和试验证据作为参考材料；它不提供个性化建议，并且与证据一致，不认可抗氧化剂补充。

Epidemiology

在观察性研究中，食用富含水果和蔬菜（因此也富含抗氧化化合物）的群体，往往表现出较低的几种慢性病发病率。然而，针对分离的抗氧化剂补充剂进行的大型随机试验通常未能重现这些益处，在某些情况下甚至发现有害，这种对比是理解该领域的核心。

Evidence & guidelines

机制和观察性研究支持富含抗氧化剂的整体饮食的作用，但针对高剂量抗氧化剂补充剂（如β-胡萝卜素和维生素E）的随机对照试验并未显示出预期的保护作用，其中一项里程碑式的试验报告称，服用β-胡萝卜素的男性吸烟者肺癌发病率增加。因此，膳食指南强调富含抗氧化剂的食物而非补充剂。

History

抗氧化防御活性氧的概念在20世纪后期发展起来，氧化应激和脂质过氧化研究成为氧化还原生物学的核心。对膳食抗氧化剂可能具有保护作用的乐观情绪在20世纪90年代和21世纪初有所减弱，当时补充剂试验产生了无效或不良结果，该领域转向将活性氧视为信号剂的更细致的观点。

Debates

抗氧化剂补充剂能预防疾病吗？

尽管富含抗氧化剂的饮食有益，但针对分离的高剂量抗氧化剂补充剂的随机试验通常未显示益处，有时甚至显示有害，因此全食物的保护作用不能转化为补充剂。

活性氧是否仅仅有害？

活性氧曾主要被视为有害副产物，但现在被认为是生理信号分子，这重新定义了抗氧化营养的目标，即维持氧化还原平衡而非最大程度地抑制氧化。

Key figures

• Helmut Sies
• Barry Halliwell

Seminal works

• halliwell-1993
• droge-2002
• atbc-1994
• sies-2020

Frequently asked questions

服用抗氧化剂补充剂能改善健康吗？

富含抗氧化剂食物的饮食与更好的健康结果相关，但针对分离的高剂量抗氧化剂补充剂的大型随机试验通常未显示益处，在某些情况下甚至发现有害。这是参考信息，而非个人建议。

活性氧总是坏的吗？

不是。在高水平时它们会损害细胞，但在受控水平下，它们也作为信号分子在正常生理中发挥作用，因此身体的目标是平衡的氧化还原调节，而不是完全消除它们。