自由基防御的顶部抗氧化剂的最终指南:深入研究细胞保护
I.了解自由基威胁:氧化应激及其后果
人体是一个复杂而动态的系统,经常从事无数的生化过程。尽管这些过程对生命至关重要,但它们也产生了称为自由基的副产品。这些不稳定的分子以未配对电子为特征,通过从其他分子中抢夺电子,启动可能损害细胞,蛋白质和DNA的链反应来寻求稳定性。这种损伤的级联被称为氧化应激。
A.自由基的起源:
自由基并非固有的恶意。它们在某些生理过程中起着至关重要的作用,例如免疫功能和细胞信号传导。然而,自由基的过多,再加上不足的抗氧化剂防御,会导致氧化应激。几个因素有助于自由基形成:
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正常代谢: 细胞呼吸是人体将养分转化为能量的过程,不可避免地会产生自由基作为副产品。
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环境因素: 暴露于环境污染物,例如空气污染,香烟烟雾,辐射(紫外线,X射线)和重金属,可显着增加自由基生产。
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炎: 慢性炎症是由感染,伤害或自身免疫性疾病引发的,自由基产生。免疫细胞在对病原体的攻击期间,释放自由基以破坏入侵者。
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加工食品和不健康的习惯: 加工食品,反式脂肪和精制糖的饮食,再加上不健康的生活方式选择,例如过度饮酒和缺乏运动,会加剧自由基的自由基生产。
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激烈的锻炼: 尽管中等运动是有益的,但由于氧气消耗的增加,剧烈的和长时间的体育活动可以暂时增加自由基水平。
B.氧化应激的毁灭性影响:
氧化应激与广泛的健康问题有关,导致衰老和慢性疾病的发展。自由基造成的损害会随着时间的流逝而累积,削弱了人体的防御能力,并增加了对各种疾病的脆弱性。
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老化: “衰老的自由基理论”假设一生中氧化损伤的积累显着促进衰老过程,从而导致细胞功能障碍,组织降解以及器官功能与年龄相关的下降。
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心血管疾病: 氧化应激在动脉粥样硬化的发展,动脉硬化中起着至关重要的作用。自由基氧化LDL胆固醇,使其更有可能在动脉壁中积聚,从而导致斑块形成并增加心脏病发作和中风的风险。
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癌症: 自由基引起的DNA损伤会导致突变,从而促进不受控制的细胞生长和癌症的发展。氧化应激也有助于肿瘤进展和转移。
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神经退行性疾病: 氧化应激与神经退行性疾病(如阿尔茨海默氏病和帕金森氏病)很大。大脑具有高代谢率和丰富的脂质,特别容易受到自由基损害的影响。氧化应激有助于这些疾病中的神经元功能障碍,蛋白质聚集和细胞死亡。
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糖尿病: 氧化应激有助于糖尿病中胰岛素抵抗,葡萄糖代谢受损和胰腺β细胞功能障碍。它还加剧了糖尿病的并发症,例如神经病,肾病和视网膜病。
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关节炎: 氧化应激导致关节炎的炎症和软骨降解,导致关节疼痛,僵硬和迁移率降低。
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眼病: 氧化应激是年龄相关黄斑变性(AMD)和白内障的主要危险因素。自由基损害视网膜和镜头,导致视力丧失。
C.测量氧化应激:
尽管由于其寿命短和反应性,直接测量自由基是具有挑战性的,但可以使用各种生物标志物来评估体内的氧化应激水平。这些生物标志物包括:
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丙二醛(MDA): 脂质过氧化的产物,表明细胞膜损害。
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8-羟基氧鸟苷(8-OHDG): 自由基引起的DNA损伤标记。
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高级糖基化最终产品(年龄): 当糖与蛋白质或脂肪反应时形成,导致氧化应激和炎症。
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谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)和超氧化物歧化酶(SOD)活性: 酶活性水平反映了人体的抗氧化能力。
监测这些生物标志物可以提供有关氧化应激程度以及抗氧化剂干预措施的有效性的见解。
ii。抗氧化剂的武器:反击自由基
抗氧化剂是通过捐赠电子来中和自由基的物质,从而阻止它们损坏其他分子。他们充当清道夫,拦截自由基并将其转化为无害的副产品。人体具有内源性抗氧化剂防御,但这些防御可能不足以抵消现代生活中自由基的压倒性袭击。因此,饮食和补充抗氧化剂在维持细胞健康和减轻氧化应激的破坏作用方面起着至关重要的作用。
A.抗氧化剂的关键类别:
抗氧化剂包括各种化合物,每种化合物具有独特的特性和作用机制。它们可以广泛地分为几个主要类别:
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酶促抗氧化剂: 这些是人体产生的酶,可催化反应以中和自由基。
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超氧化物歧化酶(SOD): 将超氧化物自由基转化为过氧化氢,然后通过过氧化氢酶进一步排毒。
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过氧化氢酶: 将过氧化氢分解为水和氧气。
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谷胱甘肽过氧化物酶(GPX): 使用谷胱甘肽作为还原剂,减少过氧化氢和其他过氧化物。
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非酶抗氧化剂: 这些是从饮食来源获得的化合物,或者由人体直接中和自由基合成的化合物。
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维生素C(抗坏血酸): 水溶性维生素中和细胞水性环境中的自由基。它还可以再生维生素E和谷胱甘肽。
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维生素E(生育酚): 一种脂溶性维生素,可保护细胞膜免受脂质过氧化的影响。
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类胡萝卜素: 在水果和蔬菜中发现的一个颜料家族,包括β-胡萝卜素,番茄红素,叶黄素和玉米黄质。它们充当抗氧化剂并预防紫外线辐射。
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多酚: 一大批具有有效抗氧化剂和抗炎特性的植物来源的化合物。例子包括类黄酮,酚酸,单宁和木质酸。
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谷胱甘肽(GSH): 用作主要细胞内抗氧化剂的三肽,可保护细胞免受氧化损伤。它还在排毒和免疫功能中起作用。
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辅酶Q10(COQ10): 参与能源生产和抗氧化剂防御的脂溶性化合物。
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α-硫酸(ALA): 一种有效的抗氧化剂,可以再生其他抗氧化剂,例如维生素C,维生素E和谷胱甘肽。
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具有抗氧化作用的矿物: 某些矿物质也通过充当抗氧化剂酶的辅助因子来促进抗氧化剂防御。
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硒: 必不可少的痕量矿物质,是谷胱甘肽过氧化物酶的组成部分。
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锌: 支持超氧化物歧化酶和其他抗氧化剂的活性。
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锰: 超氧化物歧化酶的另一个辅助因子。
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B.抗氧化作用的机制:
抗氧化剂采用各种机制来中和自由基并保护细胞免受氧化损伤。
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直接清除: 抗氧化剂直接与自由基反应,捐赠电子以稳定它们并将其转化为有害物质较小的物质。
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破链: 抗氧化剂通过清除自由基并防止它们传播损害来中断自由基形成的链反应。
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金属螯合: 一些抗氧化剂与金属离子(例如铁和铜)结合,从而阻止了它们催化自由基反应。
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其他抗氧化剂的再生: 某些抗氧化剂,例如维生素C和α-硫酸,可以再生其他抗氧化剂,例如维生素E和谷胱甘肽,从而扩展其抗氧化剂活性。
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基因表达调制: 一些抗氧化剂可以影响基因表达,上调抗氧化剂酶的产生,并下调促炎基因的表达。
C.影响抗氧化有效性的因素:
抗氧化剂的有效性可能受几个因素的影响:
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生物利用度: 人体吸收和利用抗氧化剂的程度。
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专注: 体内存在的抗氧化剂量。
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目标站点: 需要抗氧化剂来中和自由基的位置。
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与其他抗氧化剂的相互作用: 抗氧化剂可以协同起作用,从而增强彼此的活动。
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整体健康状况: 人体的整体健康和抗氧化能力可以影响抗氧化干预措施的有效性。
iii。顶级抗氧化剂:全面评论
本节提供了顶级抗氧化剂的详细概述,突出了其特性,来源,行动机制和潜在的健康益处。
A.维生素C(抗坏血酸):多功能水溶性抗氧化剂
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特性: 维生素C是一种有效的水溶性抗氧化剂,在各种生理功能中起着至关重要的作用,包括胶原蛋白合成,免疫功能和铁吸收。
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资料来源: 维生素C的极佳来源包括柑橘类水果(橙子,柠檬,葡萄柚),浆果(草莓,蓝莓,覆盆子),贝尔辣椒,西兰花,羽衣甘蓝,羽衣甘蓝和菠菜。
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作用机理: 维生素C捐赠电子以中和细胞水性环境中的自由基。它还可以再生维生素E,从而增强其抗氧化活性。
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健康益处:
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免疫系统支持: 维生素C支持免疫细胞功能并有助于预防感染。
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胶原蛋白合成: 对于胶原蛋白的形成至关重要的是,胶原蛋白为皮肤,骨骼,肌腱和韧带提供结构。
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心血管健康: 可以通过防止LDL胆固醇的氧化并改善血管功能来帮助预防心脏病。
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伤口愈合: 通过刺激胶原蛋白合成来促进伤口愈合。
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预防白内障: 可以通过减少对眼睛镜头的氧化损伤来帮助预防白内障。
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剂量和考虑因素: 维生素C的建议每日津贴(RDA)为75毫克,男性为90毫克。吸烟者需要更高的摄入量。维生素C通常是安全的,但是高剂量会导致胃肠道不适。
B.维生素E(生育酚):脂溶性膜保护剂
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特性: 维生素E是具有有效抗氧化活性的脂溶性化合物家族,主要保护细胞膜免受脂质过氧化的影响。 α-生育酚是维生素E的最活跃形式。
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资料来源: 维生素E的良好来源包括植物油(小麦生殖油,葵花籽油,红花油),坚果(杏仁,花生,榛子),种子(向日葵种子)和绿叶蔬菜。
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作用机理: 维生素E掺入细胞膜中,中和自由基攻击脂质,防止脂质过氧化并保护细胞膜的完整性。
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健康益处:
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心血管健康: 可以通过防止LDL胆固醇的氧化有助于预防心脏病。
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皮肤健康: 保护皮肤免受紫外线损伤,并有助于保持皮肤弹性。
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眼睛健康: 可能有助于预防与年龄相关的黄斑变性(AMD)和白内障。
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免疫功能: 支持免疫细胞功能。
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神经保护: 可以通过减少大脑中的氧化应激来帮助预防神经退行性疾病。
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剂量和考虑因素: 维生素E的RDA为15 mg(22.4 IU)。高剂量的维生素E会增加出血的风险,尤其是在服用血液稀释剂的人中。
C.类胡萝卜素:彩色抗氧化剂色素
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特性: 类胡萝卜素是在具有有效抗氧化剂和抗炎特性的水果和蔬菜中发现的颜料家族。主要类胡萝卜素包括β-胡萝卜素,番茄红素,叶黄素和玉米黄质。
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资料来源:
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β-胡萝卜素: 在橙色和黄色的水果和蔬菜中发现,例如胡萝卜,地瓜,南瓜和芒果。
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番茄红素: 在红色水果和蔬菜中发现,例如西红柿,西瓜和粉红色的葡萄柚。
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叶黄素和Zeaxanthin: 在绿叶蔬菜中发现,例如菠菜,羽衣甘蓝和羽衣甘蓝。
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作用机理: 类胡萝卜素淬灭单线氧,一种可损害细胞的氧气的反应性形式。它们还充当抗氧化剂,中和自由基。
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健康益处:
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眼睛健康: 叶黄素和玉米黄质保护视网膜免受紫外线损伤,并降低与年龄相关的黄斑变性(AMD)和白内障的风险。
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心血管健康: 番茄红素可以通过减少LDL胆固醇氧化和改善血管功能来帮助预防心脏病。
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预防癌症: β-胡萝卜素和番茄红素与某些癌症(例如肺癌和前列腺癌)的风险降低有关。
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皮肤健康: β-胡萝卜素可保护皮肤免受紫外线损伤。
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剂量和考虑因素: 没有用于类胡萝卜素的RDA。通常建议食用富含水果和蔬菜的饮食以获得足够量的类胡萝卜素。高剂量的β-胡萝卜素补充剂可能会增加吸烟者中肺癌的风险。
D.多酚:植物驱动的抗氧化剂动力室
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特性: 多酚是具有有效抗氧化剂和抗炎特性的植物来源的大型植物衍生化合物。它们在各种水果,蔬菜,茶,咖啡,巧克力和葡萄酒中发现。多酚的关键类别包括类黄酮,酚酸,单宁酸和木质素。
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资料来源:
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类黄酮: 在浆果,柑橘类水果,洋葱,苹果,茶和巧克力中发现。
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酚酸: 在咖啡,茶,葡萄酒,浆果和全谷物中发现。
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单宁: 在茶,葡萄酒,葡萄和坚果中发现。
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Lignans: 在亚麻籽,芝麻种子和全谷物中发现。
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作用机理: 多酚充当抗氧化剂,清除自由基并防止氧化损伤。他们还具有抗炎,抗癌和心脏保护特性。它们还可以调节基因表达。
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健康益处:
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心血管健康: 多酚可以通过改善血管功能,降低血压并防止LDL胆固醇氧化来帮助预防心脏病。
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预防癌症: 多酚与某些癌症的风险降低有关,例如乳腺癌,结肠癌和前列腺癌。
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神经保护: 多酚可以通过减少大脑中的氧化应激和炎症来帮助预防神经退行性疾病。
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抗炎作用: 多酚可以减轻整个体内的炎症,这可能有助于预防慢性疾病。
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改善肠道健康: 多酚可以促进有益的肠道细菌的生长。
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剂量和考虑因素: 多酚没有RDA。通常建议食用富含水果,蔬菜和其他植物性食物的饮食,以获得足够的多酚。多酚的生物利用度可能会根据特定化合物和个体因素而变化。
E.谷胱甘肽(GSH):主抗氧化剂
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特性: 谷胱甘肽是一种三肽(由谷氨酰胺,半胱氨酸和甘氨酸组成),可作为主要的细胞内抗氧化剂,可保护细胞免受氧化损伤。它还参与排毒和免疫功能。
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资料来源: 谷胱甘肽是由身体产生的。谷胱甘肽的饮食来源有限,但食用富含谷胱甘肽前体(半胱氨酸,谷氨酰胺和甘氨酸)的食物可以帮助提高谷胱甘肽水平。这些食物包括芦笋,鳄梨,菠菜和乳清蛋白。
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作用机理: 谷胱甘肽直接中和自由基,并充当谷胱甘肽过氧化物酶的辅助因子,谷胱甘肽过氧化物酶是一种减少过氧化氢和其他过氧化物的酶。
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健康益处:
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抗氧化剂防御: 保护细胞免受氧化损伤。
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排毒: 通过与毒素结合并促进其从体内消除,在解毒中起关键作用。
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免疫功能: 支持免疫细胞功能。
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肝脏健康: 保护肝脏免受损伤并支持肝功能。
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抗衰老效应: 可以通过减少氧化应激来帮助减慢衰老过程。
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剂量和考虑因素: 谷胱甘肽没有RDA。可以使用谷胱甘肽补充,但其生物利用度有限。 N-乙酰半胱氨酸(NAC)是谷胱甘肽的前体,是提高体内谷胱甘肽水平的更有效方法。
F.辅酶Q10(COQ10):能量增强和抗氧化剂
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特性: 辅酶Q10(COQ10),也称为泛素酮,是一种参与能量生产和抗氧化剂防御的脂溶性化合物。它在人体的所有细胞中都发现,心脏,肝脏和肾脏的浓度最高。
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资料来源: COQ10由人体产生。 COQ10的饮食来源包括肉(牛肉,猪肉,鸡肉),鱼(鲑鱼,金枪鱼)和全谷物。
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作用机理: COQ10充当电子传输链中的电子载体,这对于线粒体的能源生产至关重要。它也充当抗氧化剂,中和线粒体和细胞膜中的自由基。
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健康益处:
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心血管健康: 可能有助于改善心力衰竭患者的心脏功能并预防心脏病。
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神经保护: 可以通过减少大脑中的氧化应激来帮助预防神经退行性疾病。
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能源生产: 对于细胞中的能源产生必不可少的。
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生育能力: 可以提高精子质量和鸡蛋质量。
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预防偏头痛: 可能有助于降低偏头痛的频率和严重性。
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剂量和考虑因素: COQ10没有RDA。提供了COQ10的补充,剂量通常为每天100至300毫克。 COQ10通常是安全的,但它可能与某些药物(例如血液稀释剂)相互作用。
G.α-硫酸(ALA):再生抗氧化剂
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特性: α-硫酸(ALA)是一种有效的抗氧化剂,可以再生其他抗氧化剂,例如维生素C,维生素E和谷胱甘肽。它既是水溶性又是脂溶性的,可以在水性环境和脂质环境中起作用。
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资料来源: ALA是由身体产生的。 ALA的饮食来源包括红肉,器官肉和蔬菜,例如菠菜,西兰花和西红柿。
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作用机理: ALA直接中和自由基并再生其他抗氧化剂,从而扩展其抗氧化剂活性。它还提高胰岛素敏感性并促进葡萄糖代谢。
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健康益处:
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抗氧化剂防御: 保护细胞免受氧化损伤。
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糖尿病神经病: 可能有助于改善糖尿病神经病的症状,例如疼痛,麻木和刺痛。
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胰岛素敏感性: 改善胰岛素敏感性并促进葡萄糖代谢。
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神经保护: 可以通过减少大脑中的氧化应激来帮助预防神经退行性疾病。
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肝脏健康: 保护肝脏免受损伤并支持肝功能。
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剂量和考虑因素: ALA没有RDA。提供ALA的补充,剂量通常为每天300至600毫克。 ALA通常是安全的,但它可能与某些药物相互作用,例如血液稀释剂和甲状腺药物。
iv。将抗氧化剂纳入您的生活方式:实用指南
虽然了解抗氧化剂背后的科学很重要,但将这些知识转化为实际的生活方式变化对于最大程度的利益至关重要。这是有效地将抗氧化剂纳入您的日常工作的指南:
A.优先考虑富含抗氧化剂的食物的饮食:
抗氧化剂防御的基石在于饮食中丰富的水果,蔬菜,全谷物和其他植物性食品。旨在制造五颜六色的盘子,结合各种食物,以确保抗氧化剂的多样化摄入量。
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拥抱彩虹: 不同的彩色水果和蔬菜含有不同类型的抗氧化剂。专注于将各种颜色纳入您的饭菜:
- 红色的: 西红柿,草莓,覆盆子,红铃辣椒(番茄红素,花青素)
- 橙色/黄色: 胡萝卜,地瓜,南瓜,芒果,橘子(β-胡萝卜素,维生素C)
- 绿色的: 菠菜,羽衣甘蓝,西兰花,鳄梨,绿茶(叶黄素,玉米黄质,叶绿素,儿茶素)
- 蓝色/紫色: 蓝莓,黑莓,茄子,紫色白菜(花青素,白藜芦醇)
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专注于整个未经处理的食物: 加工食品通常缺乏全食物的营养密度,可能导致氧化应激。优先考虑新鲜食品而不是处理的替代品。
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不要忘记草药和香料: 许多草药和香料都富含抗氧化剂。将姜黄,生姜,肉桂,丁香,牛至和迷迭香加入烹饪中,以增强抗氧化能力。
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用富含抗氧化剂的饮料进行水合: 绿茶,白茶和芙蓉茶是抗氧化剂的绝佳来源。限制含糖饮料并选择这些更健康的替代品。
B.考虑补充抗氧化剂(谨慎):
尽管健康饮食应成为抗氧化剂的主要来源,但在某些情况下,可以考虑补充饮食,例如饮食摄入不足或特定健康状况需要更高的抗氧化剂水平时。但是,要谨慎对待补充至关重要:
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咨询医疗保健专业人员: 在开始任何抗氧化剂补充剂方案之前,请咨询医生或注册营养师,以确定补充剂是否适合您,并讨论潜在的风险以及与药物的相互作用。
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选择高质量的补品: 从信誉良好的品牌中进行选择,这些补品已经测试了纯度和效能。
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从低剂量开始: 从较低的剂量开始,然后逐渐增加。
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注意潜在的互动: 抗氧化剂补充剂可以与某些药物相互作用,例如血液稀释剂,化学疗法药物和放射治疗。
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避免服药: 某些抗氧化剂的过度摄入可能会产生不利影响。仔细遵循建议的剂量指南。
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补充不能替代健康饮食: 补品应补充健康的饮食,而不是取代它。
C.最大程度地减少对自由基来源的接触:
减少对环境毒素和不健康习惯的接触对于最大程度地减少自由基生产和氧化应激至关重要。
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避免吸烟和二手烟: 香烟烟是自由基的主要来源。戒烟或避免暴露于二手烟对于保护您的健康至关重要。
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限制暴露于污染: 通过在高峰污染时间呆在室内,使用空气净化器,并避免贩运大量的地区,从而最大程度地降低了空气污染的暴露。
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保护自己免受紫外线辐射的侵害: 在户外时,即使在阴天的日子里,穿防晒霜,SPF为30或更高。穿防护服和帽子,以保护您的皮肤免受阳光的影响。
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限制饮酒: 过度饮酒会增加自由基的生产并损害肝脏。如果有的话,适度喝酒。
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管理压力: 慢性应激会导致氧化应激。练习减轻压力的技术,例如瑜伽,冥想或在自然界中花费时间。
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足够睡眠: 睡眠剥夺会增加氧化应激。每晚瞄准7-8个小时的优质睡眠。
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进行定期运动(适度): 尽管剧烈运动可以暂时提高自由基水平,但中等运动具有抗氧化作用。一周中大部分时间的大部分时间都至少瞄准30分钟的中等强度练习。
D.监视您的抗氧化剂状态(如有必要):
如果您担心自己的抗氧化剂状况或有氧化应激相关疾病的风险,请考虑监测氧化应激的生物标志物。
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咨询医疗保健专业人员: 与您的医生讨论您的担忧,他们可以推荐适当的测试并解释结果。
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考虑氧化应激测试: 测量氧化应激生物标志物(例如MDA和8-OHDG)的测试可以提供对体内氧化损伤水平的见解。
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监测抗氧化剂酶活性: 测量抗氧化剂活性的测试,例如谷胱甘肽过氧化物酶和超氧化物歧化酶,可以反映您人体的抗氧化能力。
V.新兴的抗氧化剂和未来方向
抗氧化剂研究领域不断发展,发现了新的抗氧化剂,并探索了现有的抗氧化剂的新应用。
答:新兴的抗氧化剂:
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astaxanthin: 在海洋生物中发现的有效类胡萝卜素,例如藻类和鲑鱼。它具有强大的抗氧化剂和抗炎特性,可以防止紫外线损伤,眼部疾病和神经退行性疾病。
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Ergothionaine: 在蘑菇和其他食物中发现的氨基酸衍生物。它是一种有效的抗氧化剂,可以防止对DNA和蛋白质的氧化损伤。
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吡咯喹啉醌(PQQ): 某些食物中发现的一种类似维生素的化合物。它是一种有效的抗氧化剂,可促进线粒体生物发生(新线粒体的形成),并可以改善认知功能。
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褪黑激素: 松果体产生的激素调节睡眠。它也是一种有效的抗氧化剂,可以防止对DNA和脂质的氧化损伤。
B.抗氧化研究的未来方向:
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靶向抗氧化剂递送: 制定将抗氧化剂直接传递到特定组织和细胞的策略,以最大程度地发挥其有效性。
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个性化抗氧化剂疗法: 根据个人遗传特征,健康状况和生活方式因素来调整抗氧化建议。
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组合抗氧化剂疗法: 研究结合不同抗氧化剂以增强其总体功效的协同作用。
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开发新颖的抗氧化剂: 通过提高生物利用度,效能和特异性发现并表征新的抗氧化剂。
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探索抗氧化剂在疾病预防和治疗中的作用: 进行临床试验,以评估抗氧化剂在预防和治疗多种疾病中的潜力,包括癌症,心脏病,神经退行性疾病和糖尿病。
通过了解抗氧化剂研究的最新进展,并将富含抗氧化剂的食物纳入您的饮食和生活方式中,您就可以赋予自己能力,以保护细胞免受氧化损害的影响,并促进长期健康和福祉。
