抗氧化（Antioxidation）是指通过中和自由基或阻断氧化反应链，保护生物分子（如DNA、蛋白质、脂质）免受氧化损伤的生物学过程。 自由基如活性氧（ROS）和活性氮（RNS）是正常代谢的副产物，但过量时会导致脂质、蛋白质和DNA的氧化损伤，加速细胞衰老并诱发多种疾病。 人体具有多层次的抗氧化防御系统，包括内源性抗氧化酶（如超氧化物歧化酶、过氧化氢酶）和水溶性、脂溶性物质（如谷胱甘肽），以及从食物中获取的外源性抗氧化剂（如维生素E、维生素C、酚类、多酚类化合物等）。
抗氧化剂通过多种途径协同作用来抵抗氧化损伤，包括降低氧浓度，减少氧化反应底物。清除自由基引发剂，阻断反应起始。螯合金属离子（如铁、铜），抑制其催化自由基生成。分解脂质过氧化物，转化为稳定产物。捕获中间自由基，终止链式反应。大多数抗氧化剂通过多机制联合作用，更高效地抵御氧化应激。
抗氧化研究在多个领域具有重要应用。在医学领域，抗氧化策略被用于延缓衰老、预防慢性疾病（如动脉粥样硬化、糖尿病并发症）以及辅助癌症治疗。 在食品工业中，抗氧化剂可防止油脂酸败和食品变质。 在护肤品行业，维生素C、维生素B等成分均有不同程度合成胶原、增强保湿、对抗皱纹和细纹的潜力。
未来研究将探究抗氧化的'双刃剑'特性：一方面开发靶向抗氧化剂提升效率，另一方面探索过量摄入如何干扰ROS在免疫防御等生理功能中的作用。
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