“毒素”自述（二）----自由基
慧 光
世界上任何事情都不是絕對(duì)孤立的存在，都是相互依存、相互制約、相互平衡的發(fā)展。什么時(shí)候平衡被打破，什么時(shí)候事物就會(huì)向反面轉(zhuǎn)化。我們毒素家族也是遵循這個(gè)規(guī)律存在于世間。在事物平衡發(fā)展階段，我們毒素家族也做一些有益的工作，比如自由基就是如此。下面，我們就來敘敘自由基。
一、什么叫自由基？
簡單地說，在我們這個(gè)由原子組成的世界中，有一個(gè)特別的法則，這就是，只要有兩個(gè)以上的原子組合在一起，它的外圍電子就一定要配對(duì)，如果不配對(duì)，它們就要去尋找另一個(gè)電子，使自己變成穩(wěn)定的元素?？茖W(xué)家們就把這種有著不成對(duì)的電子的原子或分子叫做自由基。
二、自由基的產(chǎn)生及存在的空間
當(dāng)一個(gè)穩(wěn)定的原子的原有結(jié)構(gòu)被外力打破，而導(dǎo)致這個(gè)原子缺少了一個(gè)電子時(shí)，自由基就產(chǎn)生了。于是它就會(huì)馬上去尋找能與自己結(jié)合的另一半。它非常活躍，非常不安分，很容易與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
這種缺少了一個(gè)電子，而又非常活躍的原子或分子的自由基，存在空間相當(dāng)廣泛。
科學(xué)家在二十世紀(jì)初從煙囪和汽車尾氣中發(fā)現(xiàn)了這種十分活躍的物質(zhì)。隨后的研究表明，自由基的生成過程復(fù)雜多樣，比如，加熱、燃燒、光照，一種物質(zhì)與另一種物質(zhì)的接觸或任何一種化學(xué)反應(yīng)都會(huì)產(chǎn)生自由基。在日常生活中與您最親密接觸的渠道便是您烹制美味菜肴時(shí)或您點(diǎn)燃一只煙，醉心于吞云吐霧時(shí)，您精心使用化妝品打扮時(shí)，自由基就悄悄地蔓延開來了。
自由基的種類非常多，自由基存在的空間也是無處不在。它們以不同的結(jié)構(gòu)特征，在與其他元素結(jié)合時(shí)，發(fā)揮著不同的作用。
生命體內(nèi)的自由基是與生俱來的，既然生命能歷經(jīng)35億年滄桑而延續(xù)至今，就說明生命本身具有平衡自由基或者說清除多余自由基的能力。然而，隨著人類文明的飛速發(fā)展，特別是最近一百年來，在科學(xué)技術(shù)給人類創(chuàng)造了巨大生產(chǎn)力的同時(shí)也帶來了大量的副產(chǎn)品，其中就有與日俱增的自由基?；瘜W(xué)制劑的大量使用、汽車尾氣和工業(yè)生產(chǎn)廢氣的增加、還有核爆炸……，人類文明活動(dòng)還在不斷破壞著生態(tài)環(huán)境，制造著更多的自由基。驟然增加的自由基，早已超過了人以及生命所能正常保持平衡的標(biāo)準(zhǔn)，早已讓人類應(yīng)接不暇，人類健康面臨著前所未有的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
因此，認(rèn)清自由基對(duì)人體的危害，對(duì)人類的健康有著十分重要的意義。
三、自由基對(duì)人體的危害
自由基（free radical），化學(xué)上也稱為“游離基”，是含有一個(gè)不成對(duì)電子的原子團(tuán)。由于原子形成分子時(shí)，化學(xué)鍵中電子必須成對(duì)出現(xiàn)，因此自由基就到處奪取其他物質(zhì)的一個(gè)電子，使自己形成穩(wěn)定的物質(zhì)。在化學(xué)中，這種現(xiàn)象被稱為“氧化”。生物體系主要遇到的是氧自由基，例如超氧陰離子自由基、羥自由基、脂氧自由基、二氧化氮和一氧化氮自由基。加上過氧化氫、單線態(tài)氧和臭氧，通稱活性氧。體內(nèi)活性氧自由基具有一定的功能，如免疫和信號(hào)傳導(dǎo)過程。但過多的活性氧自由基就會(huì)有破壞行為，導(dǎo)致人體正常細(xì)胞和組織的損壞，從而引起多種疾病。如心臟病、老年癡呆癥、帕金森病和腫瘤。此外，外界環(huán)境中的陽光輻射、空氣污染、吸煙、農(nóng)藥等都會(huì)使人體產(chǎn)生更多活性氧自由基，使核酸突變，這是人類衰老和患病的根源。
一般情況下，生命是離不開自由基活動(dòng)的。人們的身體每時(shí)每刻都從里到外的運(yùn)動(dòng)，每一瞬間都在燃燒著能量，而負(fù)責(zé)傳遞能量的搬運(yùn)工就是自由基。當(dāng)這些幫助能量轉(zhuǎn)換的自由基被封閉在細(xì)胞里不能亂跑亂竄時(shí)，它們對(duì)生命是無害的。但如果自由基的活動(dòng)失去控制，超過一定的量，生命的正常秩序就會(huì)被破壞，疾病可能就會(huì)隨之而來。
1996年起我國中科院物理研究所、北京軍事科學(xué)院等有關(guān)科研單位與北京卷煙廠合作，開始對(duì)自由基進(jìn)行系統(tǒng)研究發(fā)現(xiàn)，過去人們一直認(rèn)為，在地球上，細(xì)菌和病毒是人類生命的夙敵，于是，跟他們做了千百年的斗爭并取得了顯著的成績。直到二十世紀(jì)六十年代，生物學(xué)家從煙囪清掃工人肺癌發(fā)病率高這一現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)了自由基對(duì)人體的危害，人類才認(rèn)識(shí)到我們還有比細(xì)菌和病毒更為兇險(xiǎn)，也更隱蔽的敵人。自由基過量產(chǎn)生或人體自身清除自由基能力下降會(huì)導(dǎo)致多種疾病的產(chǎn)生與惡化。
自由基對(duì)人體的損害主要有三個(gè)方面：一、使細(xì)胞膜被破壞；二、使血清抗蛋白酶失去活性；三、損傷基因?qū)е录?xì)胞變異的出現(xiàn)和蓄積。
自由基對(duì)人體的攻擊首先是從細(xì)胞膜開始的。細(xì)胞膜極富彈性和柔韌性，這是由它松散的化學(xué)結(jié)構(gòu)決定的，正因?yàn)槿绱耍碾娮雍苋菀讈G失，因此細(xì)胞膜極易遭受自由基的攻擊。一旦被自由基奪走電子，細(xì)胞膜就會(huì)失去彈性并喪失一切功能，從而導(dǎo)致心血系統(tǒng)疾病。更為嚴(yán)重的是自由基對(duì)基因的攻擊，可以使基因的分子結(jié)構(gòu)被破壞，導(dǎo)致基因突變，從而引起整個(gè)生命發(fā)生系統(tǒng)性的混亂。
大量資料已經(jīng)證明，炎癥，腫瘤、衰老、血液病、以及心、肝、肺、皮膚等各方面疑難疾病的發(fā)生機(jī)理與體內(nèi)自由基產(chǎn)生過多或清除自由基能力下降有著密切的關(guān)系。炎癥和藥物中毒與自由基產(chǎn)生過多有關(guān)；克山病——硒缺乏和范可尼貧血等疾病與清除自由基能力下降有關(guān)；而動(dòng)脈粥樣硬化和心肌缺血再灌注損傷與自由基產(chǎn)生過多和清除自由基能力下降兩者都有關(guān)系。自由基是人類健康最隱避、最具攻擊力的敵人。
四、如何降低自由基對(duì)人體的危害
自由基是客觀存在的，對(duì)人類來說，無論是體內(nèi)的還是體外的，自由基還在不斷地，以前所未有的速度被制造出來。與自由基有關(guān)的疾病發(fā)病率也呈加速上升的趨勢。既然人類無法逃避自由基的包圍和夾擊，那么就只有想方設(shè)法降低自由基對(duì)人類的危害。
隨著科學(xué)家們對(duì)自由基研究的日漸深入，清除自由基，以減少自由基對(duì)人體的危害的方法也逐漸被揭示出來。
研究表明，自由基從產(chǎn)生到衰亡的過程就是電子轉(zhuǎn)移的過程。在生命體系中，電子的轉(zhuǎn)移是一種最基本的運(yùn)動(dòng)，而氧是最容易得到電子的元素。因此，生物體內(nèi)許多化學(xué)反應(yīng)都與氧有關(guān)?？茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)損害人體健康的自由基幾乎都與那些活性較強(qiáng)的含氧物質(zhì)有關(guān)，他們把與這些物質(zhì)相結(jié)合的自由基叫作活性氧自由基。活性氧自由基對(duì)人體的損害實(shí)際上是一種氧化過程。因此，要降低自由基的損害，就要從抗氧化做起。
既然自由基不僅存在于人體內(nèi)，也來自于人體外，那么，降低自由基危害的途徑有兩條：一是利用內(nèi)源性自由基清除系統(tǒng)，清除體內(nèi)多余自由基；二是發(fā)掘外源性抗氧化劑--自由基清除劑，阻斷自由基對(duì)人體的入侵。
大量研究已經(jīng)證實(shí)，人體內(nèi)本身就具有清除多余自由基的能力，這主要是靠內(nèi)源性自由基清除系統(tǒng)，它包括超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶、谷胱甘肽過氧化酶等一些酶和維生素C、維生素E、還原性谷胱甘肽、胡蘿卜素和硒等一些抗氧化劑。酶類物質(zhì)可以使體內(nèi)的活性氧自由基變?yōu)榛钚暂^低的物質(zhì)，從而削弱它們對(duì)肌體的攻擊力。酶的防御作用僅限于細(xì)胞內(nèi)，而抗氧化劑有些作用于細(xì)胞膜，有些則是在細(xì)胞外就可起到防御作用。這些物質(zhì)就深藏于人們體內(nèi)，只要保持它們的量和活力它們就會(huì)發(fā)揮清除多余自由基的能力，使人體內(nèi)的自由基保持平衡。
要降低自由基對(duì)人體的危害，除了依靠體內(nèi)自由基清除系統(tǒng)外，還要尋找和發(fā)掘外源性自由基清除劑，利用這些物質(zhì)作為替身，讓它們?cè)谧杂苫M(jìn)入人體之前就先與自由基結(jié)合，以阻斷外界自由基的攻擊，使人體免受傷害。
在自然界中，可以作用于自由基的抗氧化劑范圍很廣，種類極多。目前，國內(nèi)外已陸續(xù)發(fā)現(xiàn)許多有價(jià)值的天然抗氧化劑。在這方面的研究中，中國的科學(xué)家們已經(jīng)走在世界的前列。他們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)并證明了，我國一些特有的食用和藥用植物中，含有大量的酚類物質(zhì)，這些物質(zhì)的特點(diǎn)是，有著很容易被自由基奪走的電子，而它們?cè)谑ル娮雍缶蜁?huì)成為一種對(duì)人體沒有傷害的穩(wěn)定物質(zhì)。
中國科學(xué)院生物物理研究所的專家歷經(jīng)八年時(shí)間，從這些植物中研制出了天然抗氧化劑——自由基清除劑配方。在與卷煙廠技術(shù)人員合作的對(duì)動(dòng)物的急性毒性實(shí)驗(yàn)中證明，在高濃度香煙的毒害下，使用了自由基清除劑之后，小白鼠的壽命比沒有使用自由基清除劑的小白鼠的壽命明顯延長，最長的甚至可以延長將近一倍的壽命，并且，基因癌變率大大降低。
目前，吸煙煙氣自由基清除劑已被應(yīng)用于北京卷煙中，此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用處于國際領(lǐng)先水平。
這一成果與中國傳統(tǒng)醫(yī)、藥學(xué)，食、藥同源的一貫主張相一致，從中草藥和食物中研發(fā)自由基清除劑是具有中國特色的。我國的科研人員正在發(fā)揮傳統(tǒng)藥學(xué)的優(yōu)勢，尋找更多高效、無毒的自由基清除劑并使它們?cè)谑称?、藥品、化妝品等更多領(lǐng)域得到應(yīng)用，以造福于民眾。
當(dāng)然，人類要想從根本上避免多余自由基的侵害，還要從增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)，切實(shí)改善我們的生存環(huán)境做起。
五、運(yùn)動(dòng)與自由基
運(yùn)動(dòng)對(duì)於人們的身體好處是眾人皆知的事，除了可以讓人們放松壓力，免除心血管疾病之苦。伸筋骨，可以說是百病良醫(yī)。但是我們同時(shí)也知道，運(yùn)動(dòng)需要專業(yè)的輔助工具與適當(dāng)?shù)膶I(yè)知識(shí)，否則運(yùn)動(dòng)不足毫無效用。過度運(yùn)動(dòng)卻又容易造成運(yùn)動(dòng)傷害。但除此之外，您知道嗎?運(yùn)動(dòng)也會(huì)產(chǎn)生自由基。
氧氣是生命的基礎(chǔ)。人類的生命基本上是一部氧化與還原的循環(huán)機(jī)器。人們吃下食物，然后吸收，再以氧化作用轉(zhuǎn)變成人體可以利用的能量消耗掉，這個(gè)過程無疑會(huì)意外地產(chǎn)生許多自由基。當(dāng)人們年輕時(shí)，體內(nèi)有非常好的自由基中和系統(tǒng)來為人們免除自由基造成的傷害。但是當(dāng)人們?nèi)杖漳昀希藗兊淖杂苫扪a(bǔ)系統(tǒng)也隨之老化，效率下降，而未被中和的自由基就會(huì)慢慢累積，并且對(duì)人們身體進(jìn)行攻擊與傷害。
運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)發(fā)生比平常多的自由基，因?yàn)槲覀兊纳眢w在大量運(yùn)用氧氣，會(huì)意外地發(fā)生單電子氧自由基。所以，對(duì)於40歲以上的人，因?yàn)樽杂苫扪a(bǔ)系統(tǒng)已經(jīng)功能下降。所以可能會(huì)發(fā)生自由基傷害，我們也聽說，年長者更需要運(yùn)動(dòng)不是嗎?如此一來不是很矛盾?
所以，美國老化醫(yī)學(xué)學(xué)會(huì)(amrican aging association)建議, 40歲是一個(gè)關(guān)鍵的年齡, 40歲以下的人因?yàn)樽杂苫扪a(bǔ)系統(tǒng)尚佳，無需顧慮運(yùn)動(dòng)的自由基問題, 而40歲以上的人要避免做太過激烈的運(yùn)動(dòng)，以免產(chǎn)生的自由基傷害, 而一方面也要多服用抗氧化物, 如常見的維它命c, e, beta-胡蘿卜素, 以及各種青菜水果, 來中和體內(nèi)的自由基。
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