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李博士之去除自由基与抗氧化研究
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全方位抗氧化养生之道 延缓老化、远离疾病不是梦4
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理和养生保健网之多国专利商品:趴桌睡框架、趴睡养生保健枕、医用防疫口罩、中药温热包、中药防蚊液等国际专利产品,系李春兴医学博士在台湾研发、制造、销售。(感谢TVBS、华视、中视、台视、公视、三立、大爱电视、人间卫视、联合报、中国时报、自由时报等各大媒体报导。)

李春兴 医学博士
台湾养生保健协会 秘书长

壹、21世纪将逐步迈入充满自由基之世界
美国航空太空总署(NASA),1992年发表一则警告,破坏臭氧层之氟氯碳氢化合物,浓度已创新高标准,让北半球臭氧层遭严重破坏,同温层臭氧层减少已延伸到莫斯科及伦敦等北纬50度附近。这是非常严重问题,因臭氧层之破坏或减少,会使太阳光中紫外线之电离辐射线能量增加,直接照射人类及动物,会使其体内自由基增加,因而造成重大伤害,加上人类因经济快速发展、导致环境污染日益严重,污染空气、水、农药、化学物质、辐射线、电磁波、食品添加物、深加工食品,充斥於周围环境,及人们生活节奏加快,生活不正常,如抽烟、熬夜、紧张、焦虑、生气、恐惧、悲伤、造成心理压力,这些污染因子,皆会使人体内自由基连锁性的大幅增加,破坏人体细胞,使其癌化、坏死,因而破坏人体组织及器官之功能,造成人类罹患癌症、多种疾病、及加速老化,如不加以重视,21世纪之地球,将逐步成充满自由基之世界。

贰、认识自由基
自由基之定义,为一种含有一组或多组不成对电子,具高度活泼性之极不稳定分子、原子或离子,其中以活性氧分子自由基,因其分子量较小,最具活泼性,故极易与人体内许多重要生物分子,如脂肪,蛋白质、DNA、白血球、溶酶体等产生化学反应,即所谓氧化反应,这些重要生物分子被大量氧化,会使人体内细胞、组织、器官失去正常功能,导致各种疾病,说明如下:
一、脂质:自由基会攻击细胞膜内之多元不饱和脂肪酸及脂蛋白,而会产生毒性很强之过氧化脂质,使细胞膜通道改变,养分及代谢物质无法正常进出细胞内,造成细胞壊死,产生各种疾病。
二、蛋白质:自由基如攻击蛋白质,会使蛋白质失去正常生理功能,而引起该器官、组织之病变。例如发生在皮下组织之胶原蛋白,则会令皮肤失去弹性及保湿作用,而产生皮肤老化。
三、DNA:自由基如攻击DNA,会造成DNA股之切断或硷基之改变,而造成细胞突变,癌变、导致死亡。
四、白血球:自由基如攻击单核白血球、巨噬细胞,使其释放出发炎原,引起发炎反应。
五、溶酶体:自由基破坏细胞小器官溶酶体(lysosome),使细胞内之蛋白酶、磷酸钙酶等10多种酶因而流出,溶解细胞内重要小器官、破坏细胞功能。
目前发现人类许多疾病,与这些重要生物分子,被自由基大量氧化有关,如老化,癌症、心脏病、脑出血、脑梗塞、动脉硬化、血栓等之心、脑、血管疾病、肝病、胃病、过敏性疾病、糖尿病、关节炎、自体免疫疾病等多种慢性疾病。
兹以自体免疫疾病为例:
自由基如侵犯免疫系统或淋巴细胞而使其受损,会引起老年人细胞免疫与体液免疫功能下降、并使免疫识别能力减弱,而产生自体免疫疾病,故自由基被当今医学界称为『百病之源』并不夸张、需去之为快。

参、自由基老化学说
自由基学说系1956年,美国生物学家D•哈曼教授所提出,他认为人体内多达60兆个细胞,被非常具杀伤力之自由基氧化,产生连锁性破坏,造成细胞坏死,但人体会陆续制造新细胞,坏死细胞则排出於体外,如细胞坏死速度比新制细胞的速度快时,导致人体生命基本细胞加速减少,这现象叫做老化。
1963年芬兰出生化学家表陆克逊博士,发表人可活到300岁以上之学说,他认为人类随年龄而老化之原因,在於构成人体内之蛋白,尤其是占蛋白总量1/3之结缔组织之变性或劣化,因而若能停止或减缓劣化速度,便能活到300岁以上。
结缔组织之劣化,是由生物性或环境等内、外因子产生活性氧自由基,造成结缔组织细胞氧化所致,他指出经常曝露於太阳光之渔夫,寿命普遍较短之事实,来印证自由基老化学说。

肆、最具杀伤力之四种活性氧自由基
兹对人体最具杀伤力之四种活性氧自由基,分别介绍如下:
一、超氧化物自由基(•O2)
超氧化物自由基(superoxide •O2),系由人体内60兆个细胞中之粒腺体,在制造能量过程中,所产生之副产品,亦可产生在:
1、中性白血球、巨噬细胞用以对抗入侵体内之细菌病毒时。
2、身体某处发炎时
3、精神上受刺激、焦虑、紧张、恐惧、悲伤、生气、或熬夜时。
4、手术时或心肌梗塞、脑梗塞、血液暂时遮断再灌注时。
5、曝露太阳光线及辐射线照射时。
6、接触电磁波时(手机、电视、电脑、电玩、电冰箱、微波炉、等各电器)。
7、摄取烧焦的鱼肉、食品添加物、植物油、鱼干熏制品、速食面、花生酱。
8、喝污染水质。
9、呼吸污染空气、抽烟时。
10、接受高压氧治疗时。
11、吃药、吃合成前列腺素等荷尔蒙时。
12、持续作激烈运动,除运动本身带来的大量耗氧量,更因紧张加重耗氧量,使代谢活性化,产生大量活性氧。
13、搭乘喷射机时。
超氧化物(•O2ˉ),原料来源为氧(O2) ,氧又是人类等好氧性生物生存不可或缺物质,但超氧化物(•O2 )之毒害如此之大,好氧生物如何生存呢?所幸在人体内发现有二个主酶蛋白,加上存在粒腺体之矿物质锰(Mn),及存在细胞质中以铜、锌、铁为辅酶之金属酶,称之超氧化物歧化酶(Super Oxide Dismutase),简称SOD,它能迅速将超氧化物(•O2)歧变反应(Dismutation)成氧及过氧化氢,反应式如下:

2•O2+2H+ O2+ H2O2

上述反应如有SOD存在时,其反应速度会加快约一万倍。但SOD无法独立完成这歧变反应,需有锰、铜、铁、锌等矿物质当辅酶来配合反应,而这些抗氧化矿物质是人体无法自行生产,必须由外界来供应。
由上述反应虽可将大半第一类超氧化物自由基(•O2)去除,但却会因而产生过氧化氢(H2O2)。
过氧化氢(H2O2)本身虽是非常安定物质,它如以原来状态存在,不会对人体造成大伤害,但它若再与第一类过氧化物自由基(•O2)反应,则会产生更为凶恶之第二类氢氧自由基(•OH)与第三类单一态氧自由基(1O2)。

哈巴.威斯反应过程如下:•O2+ H2O2•OH+ OH+1O2

所幸在人体内亦含有去除过氧化氢之第二项金属酶,即触酶(Catalase),系二种主酶蛋白与血红素中之辅酶铁所形成金属酶,和第三项金属酶,即谷胱苷肽过氧化酶,GSH-PX(Glutathione Peroxidase),系以稀有元素硒(Se)为辅酶之金属酶,是二种抗氧化及氧化还原能力都非常强之酵素。
其反应如下:

2H2O2 2H2O + O2

2H2O2 2H2O

二、氢氧自由基(•OH)
氢氧自由基(•OH)系不断产生之第一类超氧化物自由基(•O2),与未被清除之过氧化氢(H2O2)化学反应所产生第二类氢氧自由基(•OH)与第三类单一态氧自由基(1O2),二者之毒害远超过第一类超氧化物自由基(•O2ˉ),氢氧自由基(•OH)系破坏力最强之自由基。
巴斯华德博士叙述100万人被原子弹幅射照射到,他们体内细胞每一千万个会产生一个氢氧自由基(•OH),这些氢氧自由基足以让一半即50万人当场死亡,因它首先攻击非常脆弱之DNA让其产生细胞突变、癌变,所幸它能被β-胡萝卜素或维生素E、花青素黄酮类等抗氧化剂去除,但这些抗氧化剂,需由外界来供应。

•OH H2O

三、单一态氧自由基(1O2)
单一态氧(1O2),除大部分由太阳之紫外线直接照射皮肤细胞之DNA,再与周边氧分子作用所产生,亦可由体内,下列化学反应产生:

2•O2 + 2H+1O2 +H2O2
2•O2+ H2O2+ H+1O2+•OH+ H2O

其破坏力强大,仅次於氢氧自由基,所幸它亦能被维生素E、β-胡萝卜素、 花青素黄酮类等,抗氧化剂所去除。

1O2 O2

四、过氧化脂酸自由基(ROO•)
过氧化脂酸自由基(ROO•)之产生,主要为第一类超氧化物自由基(O2ˉˉ)、第二类氢氧自由基(•OH)、第三类单一态氧自由基(1O2)等三种自由基,攻击细胞膜不饱和脂肪酸(R)中双键部位之亚甲基氢,因该氢基容易受攻击而脱落(即容易被氧化),而成不饱和脂肪酸自由基(R•)

•OH+不饱和脂肪酸(R) 不饱和脂肪酸自由基(R•)

不饱和脂肪酸自由基(R•)再与氧分子(O2)作用,形成过氧化脂酸自由基(ROO•)

不饱和脂肪酸自由(R•)+ O2 过氧化脂酸自由基(ROO•)

过氧化脂酸自由基(ROO•),会再攻击不饱和脂肪酸中之亚甲基氢,夺取其氢变成过氧化脂质(ROOH)及不饱和脂肪酸自由基(R•),如此不断连锁反应,制造更多毒性很强之过氧化脂质。

过氧化脂酸自由基(ROO•)+不饱和脂肪酸 (R) 过氧化脂质(ROOH)+不饱和脂肪酸自由基(R•)
上述不饱和脂肪酸自由基(R•)、过氧化脂酸自由基(ROO•)、二种自由基及过氧化脂质皆可被抗氧化剂所去除。

伍、过氧化脂质之毒害
过氧化脂质是黑而粘,如同酸败油般之剧毒物质,当体内的过氧化脂质,量不断地增加,分解或去除过氧化脂质的反应过慢时,而超过人体防御力量,过氧化脂质便会逐渐渗透入血管内,透过体内循环,对其他健康器官及组织造成伤害各器官便开始发生病变,与细胞膜中磷脂及蛋白结合,使蛋白质变质,成老化色素或脂褐质(lipofuscin),粘住心肌,导致心跳停止,粘住神经细胞,则引发神经痛,如粘住血管壁膜引起变性,而致动脉硬化症等疾病。尤其是直接吸进肺部的氧气,和一手包办体内的酯质代谢工作的肝细胞,特别容易产生过氧化脂质,产生肝脏及肺脏之病变。
众所周知,长期处於紧张状态的人,容易胃溃疡,胃溃疡是因为人体长期持续强烈紧张时,则会产生肾上腺荷尔蒙来对抗,这时体内抗氧化物质将扮演支援肾上腺的角色。胃壁细胞及周边细胞也要派出抗氧化物质去支援,因而减少能防护自由基侵袭的抗氧化物质,减弱防卫能力,胃本身的细胞壁因而失去保护者,成为自由基的最佳攻击目标,致使胃内壁细胞膜之不饱和脂肪酸经自由基氧化而引发过氧化脂质自由基的连锁反应,造成胃壁细胞溃疡穿孔。

陆、如何避免自由基对人体之伤害
要免除自由基之伤害,不外乎预防及治疗二种手段。
一、预防:即避免接触会产生自由基之内、外因子。
(一)内因:(内在因子为人体本身因素)。
生病时、药物所引起医源病,精神压力(「焦虑」、「紧张」、「恐惧」、「悲伤」、「生气」)、剧烈运动、饮食不均、及吃污染食物、水、烧焦鱼、 肉、熏制食品、鱼干、速食面、花生酱、乳玛琳、可乐等,食物所引起之食源病。
兹对精神或心理压力如何产生自由基叙述如下:
人类过度「恐惧」、「悲伤」、「生气」「惊讶」,等情绪表现,会刺激交感神经,於是间脑视丘下部,就向末端
1、肾上腺髓质发出命令,叫它分泌肾上腺素(adrenaline:又名epinephrine)是一种胺属激素将使血管,尤其是皮肤、内脏的细动脉及毛细血管收缩,引起血压上升,增加对心脏及肌肉的血液供给量,加快脉搏,完成战斗及防御体制。
众所周知肾上腺素是体内提高战斗力之激素,可是,当这上述精神上压力持续时,则体内会继续分泌肾上腺,而这过多之激素会经过人体内平衡(homeostasis)即由体内的胺氧化酶来分解胺系的肾上腺素,但是在这胺氧化酶,分解去除肾上腺的过程中,会产生超氧化物第一类(•O2ˉ)、过氧化氢(H2O2)及可怕第二类氢气自由基(•OH),进而产生第三类单一态氧自由基(1O2)与 第四类过氧化脂酸自由基(ROO•),因此当您「怒发冲冠」时,体内可能已不自觉产生数量庞大的自由基。
2、自由基与肾上腺皮质的关系。
肾上腺皮质分泌三种荷尔蒙,最内层分泌的是少量性荷尔蒙,中央层分泌可体松,最外层则分泌醛固酮(aldosterone)。后两种荷尔蒙都是维持生命绝对不可或缺的荷尔蒙,人类精神上受到强烈「紧张」「焦虑」状态时,肾上腺皮质即会增加类固醇荷尔蒙来对抗,但这荷尔蒙的代谢时,必须借助体内「细胞色素P450」酶之帮忙,不幸的是却亦因而产生会产生超氧化物第一类(•O2ˉ)、过氧化氢(H2O2)及可怕第二类氢气自由基(•OH),进而产生第三类单一态氧自由基(1O2)与 第四类过氧化脂酸自由基(ROO•),因此当您「紧张」「焦虑」时,体内也可能已不自觉产生数量庞大的自由基。

(二)外因:(外在因子为环境因素)。
过度阳光曝晒、幅射线、电磁波照射、污染的空气。

二、治疗:应全方位补充四大类型抗氧化剂,说明如下:
人体因细胞氧化而产生病变,如同铁板因氧化而生锈,二者需要抗氧化剂来保养.故能消除人体内自由基,协助体内细胞抗氧化之物质,可统称抗氧化剂。大致可分四大类:
(一)、抗氧化矿物质:硒、锌、铁、铜、锰等。
这些矿物质,配合体内超氧化物歧化酶(Super Oxide Dismutase)、 谷胱苷肽过氧化酶 GSH-PX(Glutathione Peroxidase)、 触酶(Catalase)等三种酵素,清除第一类超氧化物自由基(•O2)及过氧化氢(H2O2) 。
(二)、抗氧化维生素:维生素C、E、B、叶酸及α、β胡萝卜素等维生素。
(三)、抗氧化植物性生物素:花青素(沙棘籽、葡萄籽)、茄红素、银杏叶、蜂胶等。
(四)、抗氧化酵素:纳豆、红麴等。
(二)、(三)、(四)类抗氧化剂,则是用来清除第二类氢氧自由基(•OH)、第三类单一态氧自由基(1O2)、第四类过氧化脂酸自由基(ROO•)。
特别值得推介,抗氧化能力最强之抗氧化剂,花青素:
花青素(oligoproanthocyanidin):简称OPC生物类黄酮(Biofavonoids)能强化微血管渗透性,有维生素P 之称,属於多酚类化合物。
沙棘籽与葡萄籽含有丰富之OPC,大约80%-85%含量,是一种强力抗氧化剂,其清除自由基能力是维生素E的50倍,维生素C的20倍。且能帮助维生素C之吸收和利用,可存於水溶性或油溶性的任何细胞环境,来发挥它的抗氧化能力,OPC於1987年取得美国360号抗氧化专利,法国科学院认为OPC是迄今所发现最强有效之自由基清除剂,尤其是在体内之活性、是其他抗氧化剂所无法比拟,OPC可以对抗辐射损伤,OPC亦能通过血脑障壁、补捉脑中产生之自由基因而能预防脑部疾病,如中风、脑梗塞、脑退化等。
特别值得一提的是,沙棘籽萃取物:
1981年起苏联、美国、中国陆续将其列入太空人食品。其抗幅射能力可想而知。可由其维生素及微量元素含量得到证实:
Vit C:每100g果中含Vit C 868.3-1252mg,其含量是山楂20倍,猕猴桃3倍,橘子6倍,苹果200倍,蕃茄80倍,几乎是一切果菜之冠,而且因其又不含抗坏血酸氧化酶成分,故所含Vit C相当稳定。
β胡萝卜素:在果渣油之含量为187mg/100g,种子油4845mg∕100g。
Vit E:含量206.9mg/100g,(小麦胚芽油含量才144.5mg∕100g)居所有果树植物之冠。
Vit P: 含量800-1700mg/100g。
沙棘的果实、籽核,含有
硒、锌、镁、铁、钴、锰等28种微量元素。
令人惊叹的是沙棘几乎集所有抗氧化成分为一身,怪不得苏联医学博士阿庠莫夫发出这样之感叹:「大自然竟能把这样完整的一组有益物质,集中在一种植物中,这可真是奇迹。」沙棘因而被誉为『神果奇树』、『绿色黄金』,且被科学家誉为『人类的第三代水果』『21世纪最有希望保健品』。
诚属难能可贵,值得特别推介。

柒、抗氧化剂之摄取需「全方位」
综合上述:得知人体内第一类超氧化物自由基(•O2)之产生是无法避免,所谓要活就要动,动则需要能量,就会产生第一类超氧化物自由基(•O2),如只单独摄取,消除第一类超氧化物自由基(•O2)之SOD及锰、铜、铁、锌等抗氧化剂时,则会在消除第一类超氧化物自由基(•O2)之同时,产生更麻烦之过氧化氢(H2O2),因而产生更为凶恶之第二类氢氧自由基(•OH)与第三类单一态氧自由基(1O2),进而产生第四类过氧化脂酸自由基(ROO•)及最具毒性之过氧化脂质。
因此除必需再摄取,含有去除过氧化氢(H2O2)之第二项金属酶,即触酶(Catalase)及辅酶铁,和第三项金属酶,即谷胱苷肽过氧化酶,GSH-PX(Glutathione Peroxidase)及辅酶硒外,尚需摄取清除第二类氢氧自由基(•OH)、第三类单一态氧自由基(1O2)及第四类过氧化脂酸自由基(ROO•)之第二、三、四类抗氧化剂,进而防止最具毒性之过氧化脂质产生。
最近有研究报导指出长期服用高剂量抗氧化维生素E,其心脏衰竭的风险反而升高,可能系因忽略了去除第一类超氧化物自由基(•O2) 及过氧化氢 (H2O2)所导致,这印证抗氧化剂之摄取需全方位,才能发挥整体抗氧化效果,否则效果会非常有限,甚至会造成顾此失彼、弄巧成拙之遗憾。

捌、延缓老化、远离疾病不是梦。
人类渴望健康长寿,古人养生之道,
为「起居有常」、「饮食有节」、「劳逸有度」、「心情平和」。
这可将其分为身体与精神二部分,均与引发自由基之内在因子有关,分别叙之:
起居有常:即正常起居,所谓「日出而做,日落而息」,尽量不要「熬夜」。
饮食有节:均衡饮食,不要「暴饮暴食」、避免胡乱服药物,会引起「医源病」、及吃具污染性、或深加工食物,会引起「食源病。」,故平曰在饮食上需有所节制,避免祸从口入。
劳逸有度:「养生在动」,「动」为适当活动,所谓「活动」即意谓著要活就要动,适度工作、劳动、活动及休息, 避免「激烈运动」,「过度劳动」及懒得动(活动或运动),平日可以锻练气功之「动功」。
心性平和:所谓「养心在静」此地方之「心」为心理,表心理层级,属精神层面,心理需保持平静,避免过度、「焦虑」、「紧张」、「恐惧」、「悲伤」、「生气」等,平日可以锻练气功之「静功」。
兹由日本养生学者佐藤富雄倡导迎接最佳老化四步骤:1、从年轻时做起2、要适度运动3、要保持一颗愉悦的心4、正确的饮食与摄取预防细胞老化之抗氧化剂。或许在最后抗氧化剂之前加「全方位」三个字会更为圆满。
由上观之,古人养生之道与当今引发自由基之「内在因子」,不谋而合,让我们不得不敬佩当时老祖宗们的智慧。
现代人养生之道,则需再加上避免现代科技所造成之污染源,如造成太空破洞所产生紫外线之毒害,如「过度阳光曝晒」,接触「幅射线」、「电磁波」,及喝污染的「水质」、呼吸污染「空气」、吃污染食物等,当代污染源,这些都是会引发自由基之「外在因子」。
因而,如能尽量避免接触,上述「内、外因子」,及每日「全方位」均衡摄取四大类抗氧化剂,才能确保发挥整体抗氧化之功能,也能因而有效大幅减少四大类自由基及过氧化脂质之产生。
值得注意的是,此种「全方位」摄取之治疗方法,则又与中医疗法之君、臣、佐、使,不谋而合,这是现代与古代之结合,也可说是中、西医整合,如能有所遵循,则当今人类所渴望之健康长寿,延缓老化、远离疾病、将不是梦。