范文一：自由基的形成

自由基的形成

自由基又称游离基，是具有非偶电子的基团或原子，它有两个主要特性：一是化学反应活性高；二是具有磁矩。 在一个化学反应中，或在外界（光、热等）影响下，分子中共价键分裂的结果，使共用电子对变为一方所独占，则形成离子；若分裂的结果使共用电子对分属于两个原子（或基团），则形成自由基。

有机化合物（Organic compounds）发生化学反应时，总是伴随着一部分共价键（covalent bond）的断裂和新的共价键的生成。例如酪氨酸自由基(tyrosine radical)，共价键的断裂可以有两种方式：均裂（homolytic bond cleavage）和异裂（heterolyticcleavage）。键的断裂方式是两个成键电子在两个参与原子或碎片间平均分配的过程称为键的均裂（homolyticbondcleavage）。两个成键电子的分离可以表示为从键出发的两个单箭头。所形成的碎片有一个未成对电子，如H·，CH·，Cl·等。若是由一个以上的原子组成时，称为自由基（radical）。因为它有未成对电子，自由基和自由原子非常的活泼，通常无法分离得到。不过在许多反应中，自由基和自由原子以中间体的形式存在，尽管浓度很低，存留时间很短。这样的反应称为自由基反应（radical reactions）。

自由基，化学上也称为“游离基”，是含有一个不成对电子的原子团。由于原子形成分子时，化学键中电子必须成对出现，因此自由基就到处夺取其它物质的一个电子，使自己形成稳定的物质。在化学中，这种现象称为“氧化”。我们生物体系主要遇到的是氧自由基，例如超氧阴离子自由基、羟自由基、脂氧自由基、二氧化氮和一氧化氮自由基。加上过氧化氢、单线态氧和臭氧，通称活性氧。体内活性氧自由基具有一定的功能，如免疫和信号传导过程。但过多的活性氧自由基就会有破坏作用，导致人体正常细胞和组织的损坏，从而引起多种疾病。如心脏病、老年痴呆症、帕金森病和肿瘤。此外，外界环境中的阳光辐射、空气污染、吸烟、农药等都会使人体产生更多活性氧自由基，使核酸突变，这是人类衰老和患病的根源。

产生自由基的方法

①引发剂引发，通过引发剂分解产生自由基

②热引发，通过直接对单体进行加热，打开乙烯基单体的双键生成自由基

③光引发，在光的激发下，使许多烯类单体形成自由基而聚合

④辐射引发，通过高能辐射线，使单体吸收辐射能而分解成自由基

⑤等离子体引发，等离子体可以引发单体形成自由基进行聚合，也可以使杂环开环聚合

⑥微波引发，微波可以直接引发有些烯类单体进行自由基聚合。

中国对自由基的认识

近年来，随着中国人民物质生活水平和对生活质量的要求不断提高，人们对保健知识的需求也与日俱增，近一段时间内，在有关保健知识的传播中，一个新的名词--自由基出现的频率越来越高，保健用品中、化妆品中、烟草中、日常食品中等?..那么，究竟什么是自由基，它与我们人类的健康有什么关系呢？

简单的说，在我们这个由原子组成的世界中，有一个特别的法则，这就是，只要有两个以上的原子组合在一起，它的外围电子就一定要配对，如果不配对，它们就要去 超氧化物歧化酶(SOD)寻找另一个电子，使自己变成稳定的元素。科学家们把这种有着不成对的电子的原子或分子叫做自由基。

自由基非常活跃，非常不安分。就象我们人类社会中的不甘寂寞的单身汉一样，如果总也找不到理想的伴侣，可能就会成为社会不安定的因素。那它是如何产生的呢？又如何对人的身体产生危害的呢？早在上个世纪末90年代初期，中国大陆对自由基的认知来自于北京卷烟厂在出口产品定单中外方产品的要求，外方，尤其是日本提出，吸烟危害人体健康，不仅仅是尼古丁、焦油，还有一种更厉害的物质是自由基。

当一个稳定的原子的原有结构被外力打破，而导致这个原子缺少了一个电子时，自由基就产生了。于是它就会马上去寻找能与自己结合的另一半。它活泼，很容易与其他物质发生化学反应。当它与其他物质结合的过程中得到或失去一个电子时，就会恢复平衡，变成稳定结构。这种电子得失的活动对人类可能是有益的，也可能是有害的。

一般情况下，生命是离不开自由基活动的。我们的身体每时每刻都从里到外的运动，每一瞬间都在燃烧着能量，而负责传递能量的搬运工就是自由基。当这些帮助能量转换的自由基被封闭在细胞里不能乱跑乱窜时，它们对生命是无害的。但如果自由基的活动失去控制，超过一定的量，生命的正常秩序就会被破坏，疾病可能就会随之而来。 所以说自由基是一把双刃剑。认识自由基，了解自由基对人体的作用，对健康十分必要。

存在空间

这种缺少了一个电子，而又非常活跃的原子或分子的自由基，存在空间相当广泛。

科学家在二十世纪初从烟囱和汽车尾气中发现了这种十分活跃的物质。随后的研究表明，自由基的生成过程复杂多样，比如，加热、燃烧、光照，一种物质与另一种物 自由基与疾病质的接触或任何一种化学反应都会产生自由基。在日常生活中与您最亲密接触的渠道便是您烹制美味的菜肴时或您点燃一只烟醉心于吞云吐雾时，您精心使用化妆品

打扮时，自由基就悄悄地蔓延开来了。

自由基的种类非常多，自由基的存在的空间也是无处不在。它们以不同的结构特征，在与其他元素结合时，发挥着不同的作用。

人体里也有自由基，他们既可以帮助传递维持生命活力的能量，也可以被用来杀灭细菌和寄生虫，还能参与排除毒素。受控的自由基对人体是有益的。但当人体中的自由基超过一定的量，并失去控制时，这种自由基就会给我们的生命带来伤害。

生命体内的自由基是与生俱来的，既然生命能力历经35亿年沧桑而延续至今，就说明生命本身具有平衡自由基或者说清除多余自由基的能力。然而，随着人类文明的飞速发展，特别是最近一百年来，在科学技术给人类创造了巨大生产力的同时也带来了大量的副产品，其中就有与日俱增的自由基。化学制剂的大量使用、汽车尾气和工业生产废气的增加、还有核爆炸??，人类文明活动还在不断破坏着生态环境，制造着更多的自由基。骤然增加的自由基，早已超过了人以及生命所能正常保持平衡的标准，早已让人类应接不暇，人类健康面临着前所未有的严峻挑战。

因此，认清自由基对人体的危害，对人类的健康有着十分重要的意义。自由基对人体的伤害1996年起中国中科院物理研究所、北京军事科学院等有关科研单位与北京卷烟合作开始对自由基进行系统研究发现，过去人们一直认为，在地球上，细菌和病毒是人类生命的夙敌，于是，跟他们做了千百年的斗争并取得了显著的成绩。直到二十世纪六十年代，生物学家从烟囱清扫工人肺癌发病率高这一现象中发现了自由基对人体的危害，人类才认识到我们还有比细菌和病毒更为凶险，也更隐蔽的敌人。自由基过量产生或人体自身清除自由基能力下降会导致多种疾病的产生与恶化。自由基对人体的损害主要有三个方面：一、使细胞膜被破坏；二、使血清抗蛋白酶失去活性；三、损伤基因导致细胞变异的出现和蓄积。自由基对人体的攻击首先是细胞膜开始的。细胞膜极富弹性和柔韧性，这是由它松散的化学结构决定的 ，正因为如此，它的电子很容易丢失，因此细胞膜极易遭受自由基的攻击。一旦被自由基夺走电子，细胞膜就会失去弹性并丧失一切功能，从而导致心血系统疾病。更为严重的是自由基对基因的攻击，可以使基因的分子结构被破坏，导致基因突变，从而引起整个生命发生系统性的混乱。大量资料已经证明，炎症，肿瘤、衰老、血液病、以及心、肝、肺、皮肤等各方面疑难疾病的发生机理与体内自由基产生过多或清除自由基能力下降有着密切的关系。炎症和药物中毒与自由基产生过多有关；克山病－－硒缺乏和范可尼贫血等疾病与清除自由基能力下降有关；而动脉粥样硬化和心肌缺血再灌注损伤与自由基产生过多和清除自由基能力下降两者都有关系。自由基是人类健康最隐避、最具攻击力的敌人。

自由基对人体的攻击

途径一

自由基是无处不在的，自由基对人体攻击的途径是多方面的，既有来自体内的 ，也有来自外界的。当人体中的自由基超过一定的量，并失去控制时，这些自由基就会乱跑乱窜，去攻击细胞膜，去与血清抗蛋白酶发生反应，甚至去跟基因抢电子，对我们的身体造成各种各样的伤害，产生各种各样的疑难杂症。

人类生存的环境中充斥着不计其数的自由基，我们无时无刻不暴露在自由基的包围和进攻中。离我们生活最近的，例如，炒菜时产生的油烟中，就有自由基，这种油烟中的自由基使经常在厨房劳作的家庭妇女中餐大厨肺部疾病和肿瘤的几率远远高于其他人；此外，还有吸烟，吸烟最直接产生自由基。吸烟的过程是一个十分复杂的化学过程，您知道您吸食一只香烟的时候您就象开起了一座小化工厂，它产生了数以千计的化合物，其中除了早在80年代以被认知的焦油和烟碱外，还存在最大最难以控制的就是多种自由基。传统观念认为吸烟对人体的损害来自烟碱（尼古丁），然而，最新研究表明，吸烟中自由基的危害要远远大于烟碱（尼古丁）。吸烟产生的自由基，有的是可以被过滤嘴清除的，但还有很多种自由基不能被传统的过滤方法清除掉，必须采取更科技的手段来对其进行清除和降低。自由基的存活时间仅仅为10秒，但吸入人体后，就会直接或间接损伤细胞膜或直接与基因结合导致细胞转化等，从而引起肺气肿、肺癌、肺间质纤维化等一系列与吸烟有关的疾病。

通过呼吸系统吸入的自由基决不仅仅来自炒菜和吸烟，象汽车尾气、工业生产废气等等环境污染产生的大量自由基也会在人们日常生活运动中被无防备的吸入。

散布在空气中，使用的化妆品中的自由基还会直接攻击人的皮肤，从表皮细胞中抢夺电子，使皮肤失去弹性，粗糙老化产生皱纹。

自由基对人体的攻击，既在最深层引起突变，又在最表层留下痕迹。可以说，人类被包围在自由基的内外夹击中。 途径二

为了更清楚地说明自由基对人体的危害，我们以吸烟产生的自由基对人体的影响为例：

前面以提到吸烟是一个十分复杂的化学过程，一支燃烧着的卷烟就象一座小化工厂，传统上认为尼古丁、焦油危害人体健康的观念以渐渐被科学家对多种自由基的认知而更新着。在科学家不断的研究新发现中表明，吸烟中自由基

对人体的危害远远大于尼古丁，远远大于焦油。吸烟产生的自由基，有的是可以被过滤嘴清除的，但还有一些不能被过滤方法清除的自由基会随烟雾飘散在空气中。科学家们已经从吸烟烟气中发现的自由基有一氧化碳、二氧化碳、烷基和烷氧基等多种有害的自由基，虽然这些自由基的寿命非常短，但却有着更大的危害性。 自由基在生物物理研究所的动物实验中，科研人员观察到，与生活在洁净新鲜空气中的小白鼠相比，处于吸烟烟雾中的小白鼠的细胞死亡率明显增高。其原因在于吸烟烟气中的自由基进入小白鼠体内后，一方面可以使细胞膜中的不饱和脂肪酸过度氧化，从而使细胞膜的结构被破坏；另一方面，还可以生成新的脂类自由基，而自由基的连锁反应，会使各种损伤逐步积累和放大。

由此可见，当吸烟烟气中的自由基被吸入人体后，同样也会引起一系列的破坏反应。而炒菜产生的油烟、汽车尾气、工业生产废气和核污染等等人类活动制造出的自由基与吸烟烟气中自由基对人体的作用一样。它们除了直接损伤细胞膜外，其连锁反应还会导致基因突变或细胞死亡，从而引起呼吸系统疾病、心血管疾病和癌症等一系列严重疾病。 综上所述，自由基对人体的攻击既有来自体内的也有来自体外的；既在最深层引起的突变，也在最表层留下痕迹。可以说，人类处于自由基的内外夹击中。例如：在人体低密度脂蛋白简称LDL，当人体内的低密度脂蛋白升高后，在血液流动的过程中，低密度脂蛋白在细胞内皮的作用下进入血管腔内，由于大量自由基的存在，氧化自由基与低密度脂蛋白结合形成氧化型的低密度脂蛋白（Ox-LDL），氧化型的低密度脂蛋白在血管壁内就会被当成异己存在，而被巨噬细胞、单核细胞、内皮细胞和平滑肌细胞吞噬掉。平滑肌细胞和巨噬细胞吞噬大量的氧化型的低密度脂蛋白就变成为泡沫细胞，大量的泡沫细胞堆积，使血管壁向外凸出（但是做血管造影是看不出血管壁有任何的改变），粥样硬化斑块的形成就导致动脉粥样硬化。血管内皮细胞吞噬氧化型的低密度脂蛋白后，造成血管内壁的损坏，血管内壁间隙增大，在血管内由于T细胞释放的γ干扰素，使泡沫细胞破裂，内容物就会从血管内壁间隙增大处流入血管腔内，由于血管的应激作用就会将渗出的内容物包裹，形成血栓斑块。当这种血栓在心脏部位产生就形成心梗，在脑部产生就形成脑梗。因此防止低密度脂蛋白被氧化是防止心血管疾病的关键所在。

自由基在衰老发生发展中的作用及机制

1 脂褐素的形成

过量的·0和·OH氧化细胞膜中不饱和脂肪酸引起脂质过氧化、交联、聚合成脂褐素(一种难以消除的惰性废物)，它堆积在细胞内毒害细胞，阻止细胞内物质和信息的传递。脂褐素在皮肤细胞中堆积，形成老年斑；在脑细胞中堆积，则会引起记忆减退或智力障碍，甚至导致老年性痴呆症；在心肌细胞中堆积，心脏功能减退。胶原蛋白聚合则引起皮肤失去张力和弹性，皱纹增多以及老年性骨质增生。这些都是衰老的基本特征。

2 线粒体DNA突变

人类线粒体DNA(mtDNA)为一环状双链超螺旋DNA，存在于线粒体基质中。mtDNA具有极其经济的基因排列，没有内含子，却有部分区域基因重复使用，因此任何突变都可能造成重要功能的病理性变化。生殖细胞系mtDNA突变，可引起遗传性氧化磷酸化(OXPHOS)能力缺陷而导致过早发生退行性疾病。mtDNA片段缺失或点突变，可导致机体老化、心肌缺血、老年心衰等老年性心脏疾病的发生；衰老心肌中片段缺失和OXPHOS中酶活性下降可导致自由基介导的脂类过氧化反应加速，形成动脉粥样硬化斑块。

3 诱导细胞凋亡

细胞的衰老性死亡就是细胞凋亡。体内的自由基特别是·o2和·OH主要产生于那些具有重要功能、高度活动性、耗氧量高的组织细胞如脑细胞、神经细胞、心肌及内分泌细胞内，并造成过度堆积，它们通过氧化作用攻击生命大分子物质，导致这些组织细胞内DNA、蛋白质、脂膜的损伤。诱导细胞凋亡，加速机体老化。

4 蛋白质合成减少

自由基通过其强氧化作用对核酸进行氧化和交联，使发生断裂、突变 ]，从而严重影响蛋白质遗传信息的正常转录和翻译，使蛋白质表达量降低甚至消失，或者产生突变蛋白质，而蛋白质合成减少正是老年性记忆减退、智力障碍及肌肉萎缩的重要原因。

如何降低自由基对人体的危害

自由基是客观存在的，对人类来说，无论是体内的还是体外的，自由基还在不断地，以前所未有的速度被制造出来。与自由基有关的疾病发病率也呈加速上升的趋势。既然人类无法逃避自由基的包围和夹击，那么就只有想方设法降低自由基对我们的危害。

随着科学家们对自由基研究的日渐深入，清除自由基，以减少自由基对人体的危害的方法也逐渐被揭示出来。 研究表明，自由基从产生到衰亡的过程就是电子转移的过程。在生命 自由基体系中，电子的转移是一种最基本的运动，而氧的的电子能力很强，因此，生物体内许多化学反映都与氧有关。科学家们发现损害人体健康的自由基几乎都与那些活性较强的含氧物质有关，他们把与这些物质相结合的自由基叫作活性氧自由基。活性氧自由基对人体的

损害实际上是一种氧化过程。因此，要降低自由基的损害，就要从抗氧化做起。

既然自由基不仅存在于人体内，也来自于人体外，那么，降低自由基危害的途径也有两条：一是，利用内源性自由基清除系统清除体内多余自由基；二是发掘外源性抗氧化剂--自由基清除剂，阻断自由基对人体的入侵。

大量研究已经证实，人体内本身就具有清除多余自由基的能力，这主要是靠内源性自由基清除系统，它包括超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化酶等一些酶和维生素C、维生素E、还原性谷胱甘肽、胡萝卜素和硒等一些抗氧化剂。酶类物质可以使体内的活性氧自由基变为活性较低的物质，从而削弱它们对肌体的攻击力。酶的防御作用仅限于细胞内，而抗氧化剂有些作用于细胞膜，有些则是在细胞外就可起到防御作用。这些物质就深藏于我们体内，只要保持它们的量和活力它们就会发挥清除多余自由基的能力，使我们体内的自由基保持平衡。

要降低自由基对人体的危害，除了依靠体内自由基清除系统外，还要寻找和发掘外源性自由基清除剂，利用这些物质作为替身，让它们在自由基进入人体之前就先与自由基结合，以阻断外界自由基的攻击，使人体免受伤害。

在自然界中，可以作用于自由基的抗氧化剂范围很广，种类极多。目前，国内外已陆续发现许多有价值的天然抗氧化剂。在这方面的研究中，中国的科学家们已经走在世界的前列。他们已经发现并证明了，中国一些特有的食用和药用植物中，含有大量的酚类物质，这些物质的 自由基特点是，有着很容易被自由基夺走的电子，而它们在失去电子后就会成为一种对人没有伤害的稳定物质。

中国科学院生物物理研究所的专家历经八年时间从这些植物中研制出了天然抗氧化剂－－自由基清除剂配方。在与卷烟厂技术人员合作的对动物的急性毒性实验中证明，在高浓度香烟的毒害下，使用了自由基清除剂之后，小白鼠的寿命比没有使用自由基清除剂的小白鼠的寿命明显延长，最长的甚至可以延长将近一倍的寿命，并且，基因癌变率大大降低。

目前，吸烟烟气自由基清除剂已被应用于北京卷烟中，此项技术的应用处于国际领先水平。

这一成果与中国传统医、药学食、药同源的饿一贯主张相一致，从中草药和食物中研发自由基清除剂是具有中国特色的。中国的科研人员正在发挥传统药学的优势，寻找更多高效、无毒的自由基清除剂并使 它们在食品、药品、化妆品等更多领域得到应用，以造福于民。

当然，人类要想从根本上避免多余自由基的侵害，还要从增强环保意识，切实改善我们的生存环境做起。 对自由基的研究现状

比起细菌学、病毒学等很多学术领域来说，自由基还是一门比较年轻的学科。人类对自由基的研究开始于二十一世纪初，最初的研究主要是自由基的化学反应过程，随后自由基知识渗透到生物学领域。虽然在二十世纪六十年代人们已经认识到自由基与疾病的密切关系，但由于受到技术方法的限制，研究进展缓慢。近年来，研究短寿命自由基的技术有了新的突破，推动了生物学的迅速发展，形成了一个以化学、物理学和生物医学相结合的蓬勃发展的新领域即自由基生物学、医学领域。这是一个跨学科的边缘学。

人类对自然界的认识总是随着科技手段的发展而逐渐深入的。80年代人类认识焦油对人体的攻击与危害后运用了大量的科技手段进行阻断.进入二十一世纪。对自由基的认识也 自由基毫不例外的需要依靠先进的技术手段。由于含有一个不成对电子的自由基很活跃，大多数自由基的寿命都非常短，常以毫秒或微秒记，因此，对自由基研究的难度可想而知。借助与电子自旋共振技术和自旋捕集剂，国内外的科学家们已经捕捉到了一部分自由基。但在成千上万种自由基中，被直接捕捉到的自由基还有限。

自从发现自由基对人类健康的危害后，如何能更接近生命现象，进一步研究自由基的反应机理和损伤的分子机理就成为这个领域国际上期待解决的前沿课题。从国内外的大量报纸看，很多自由基的反应规律和损伤机理中的一些关键问题至今尚在研究中。

随着对自由基研究的逐步深入，科学家们越来越清楚地认识到，清除多余自由基的措施有益于某些疾病的预防和治疗，而自由基清除剂的研究对人体健康的意义便显得更为重大。因此，开发和利用高效无毒的天然抗氧化剂------自由基清除剂，已成为当今科学发展的趋势。

科学家们相信，在21世纪，人类一定能认识和控制自由基，使我们的生命质量再实现一个新的飞跃。

防止老化 清除自由基

人之所以会老化、体力衰退、皮肤失去光泽及弹性，除了年龄是无法抗拒的因素外，主要的即是体内自由基过多，年轻时体内有较好的中和系统来排除自由基，降低它所造成的伤害；然而随着年龄增长，人体修复自由基的能力也随之下降；若未能及时补充抗氧化物，细胞就开始损伤，疾病于是产生，越来越多的证据显示，体内自由基含量越高，寿命越短。

那什么时候开始抗老化治疗呢？原则上最好在身体器官尚未老化前或有衰老现象时即应开始治疗。除了接受健康专业咨询外，重要的还是要从自己的生活做起。由于不当的生活及饮食习惯会在体内制造自由基，此自由基会进一步

破坏细胞之脂质，蛋白质及染色体中之核酸，而导致细胞突变成为癌细胞。

一、拒绝抽烟

科学研究抽烟是目前产生最快及最多自由基的方式，每吸一口烟会制造十万个以上之自由基，会导致全身性的癌症，甚至加速癌症细胞生长。尤其是肺癌高达50倍以上的危险率，还有它会造成许多慢性病，例如心血管病症及糖尿病，还有研究证实一手烟及二手烟伤害是一样的 自由基。

二、减少做菜的油烟

中国人做菜喜欢煎煮炒炸，大多数家庭主妇做菜是使用色拉油。色拉油是多元不饱和脂肪酸，很容易氧化成为自由基。最近研究较安全的油是含有单元不饱和脂肪酸大于50%的，如橄榄油含有百分之七十不饱和脂肪酸，是很好的食用油。还有尽量少食煎炸食物，所以为了您的健康，美式快餐店及中式自助餐店少去。

三、尽量少服不需要的药物

有些药物包括中西药是有毒性的，例如抗生素，消炎痛剂，化疗药物是会产生自由基的，不要误信药物可以有病治病，无病保身。患病时应该找医生看病，应该服药才可以服药，不可以随便乱服药。

四、避免农药的污染

农药会产生大量自由基。选择蔬果产品外观应不好看，甚至有虫咬过的农产品，是较安全及少农药的。另外一种降低农药残留方法是将蔬果放入冰箱一至二天才用，这样可以降低百分之八十至九十之农药残留量，还有应时常清洗冰箱。

五、大量饮用干净的水

健康的饮水每日应饮用干净水1200毫升以上。台湾学者研究发现，台湾人身体中的重金属80%以上过量，最常见有汞、铅、镉等重金属。所以我们更要注意饮水健康，天然且检验合格的矿泉水是很好的选择，饮用弱碱性电解水也是很好的选择，现有的电解水机，大多都有过滤系统，可将重金属及水中细菌等滤除，弱碱性水中含有大量的电子，呈负电位，这些多余的电子可赋予自由基，去除其活性，进而清除自由基。罐装各式饮料含各种添加物是不好的水分补充，纯净的弱碱性电解水 自由基书籍是最好的水分补充物。

六、多食用蔬菜及水果

健康的饮食应是每日蔬果及肉类比例为七比三，蔬果中含有天然抗自由基的维生素及黄酮素，还有增加肠蠕动的纤维素。实用蔬果最好生食，以免维生素及黄酮素流失，每天食用有三种颜色以上之蔬果，这样才能补充充足的维生素及黄酮素。

七、少摄取动物高脂肪类食物

鱼、蛋、奶、豆类均含有丰富蛋白质，应适当摄取。研究发现高脂肪及蛋白食物经烟熏、烧烤过程中，肉类油脂滴入碳中，在高温下裂解，与炭火作用形成毒性强的致癌物－－多环芳烃，随烟熏挥发会回到食物中。高温烹调会使蛋白质及氨基酸裂解，产生胺类衍生物而致癌。

八、减少加工食物摄取

食品加工过程中会添入色素，防腐剂及香料等，这些过多食入身体会产生过多自由基的。例如腌制食品含有硝酸盐，如在加工过程中添加过量，会在胃中与肉类，蔬菜中之胺类作用，造成硝酸胺，此为高致癌物。

运动与自由基

运动对于我们的身体好处是众人皆知的事， 除了可以让我们放松压力， 免除心血管疾病之苦，伸筋骨，可以说是百病良医，但是我们同时也知道，运动需要专业的辅助工具与适当的专业知识， 否则运动不足毫无效用，过度运动却又容易造成运动伤害，但除此之外，您知道运动还会产生自由基

氧气是生命的基础，我们的生命基本上是一部氧化与还原的循环机器，我们吃下食物，然后吸收，再以氧化作用转变成我们可以利用的能量消耗它，这个过程无疑会意外地产生许多自由基，当我们年轻时，体内有非常好的自由基中和系统来为我们免除自由基造成的伤害，但是当我们日日年老，我们的自由基修补系统也随之老化效率下降，而未被中和的自由基就会慢慢累积，并且对们的身体攻击与伤害

运动时会发生比平常多的自由基， 因为我们的身体在大量运用氧 自由基气， 会意外地发生单电子氧自由基， 所以，对于40岁以上的人， 因为自由基修补系统已经功能下降， 所以可能会发生自由基伤害， 我们也听说， 年长者更需要运动不是吗?如此一来不是很矛盾

所以美国老化医学学会(amrican agingassociation)建议，40岁是一个关键的年龄，40岁以下的人因为自由基修补系统尚佳，无需顾虑运动的自由基问题，而40岁以上的人要避免做太过激烈的运动，以免产生的自由基伤害，而一方面也要多服用抗氧化物， 如常见的维生素C， E，β-胡萝卜素，虾青素(英文名称Astaxanthin，简称ASTA） 以及各种青菜水果， 来中和体内的自由基。

人体内重要的自由基包括

1．超氧阴离子自由基(·O2) 2．羟自由基(·OH)

3．羧自由基(ROO·)

4．脂氧自由基

5．一氧化氮自由基(NO·)

6．硝基自由基(·ONOO-)

由于特殊的电子排列结构，氧分子(O2)极容易形成自由基。这些由氧分子(O2) 形成的自由基统称为氧自由基。上述的氧自由基，H2O2，单线态氧(1O2)和臭氧，统称为活性氧（ROS）。

人体内自由基的来源：

1． 自动氧化(体内一些分子，例如儿茶酚胺、血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素C和巯基在氧化的过程中会产生自由基。)

2．酶促氧化(一些经由酶催化的氧化过程会产生自由基。)

3． 呼吸带入(吞噬细胞在清除外来微生物时会产生自由基。)

4． 药物(例如某些抗生素、抗癌药物会在体内产生自由基，特别是在高氧状态。)

5． 辐射(电磁辐射和粒子辐射会在体内产生自由基。)

6． 吸食烟草(吸烟会产生大量的自由基。)

7．非有机微粒(吸入石棉、石英、或矽尘，吞噬细胞会在肺部产生自由基。)

8．气体(臭氧会产生自由基。)

9． 其它(发烧、使用大量类固醇、或甲状腺机能亢进等情况会提高体内的代谢速率而产生较多的自由基。空气中的工业废气、杀虫剂、麻醉气体、有机溶剂也会在体内产生自由基。)

人体内自由基的作用

由于自由基含未配对的电子，所以极不稳定(特别是羟自由基)，因此会从邻近的分子(包括脂肪、蛋白质、和DNA)上夺取电子，让自己处于稳定的状态。这样一来，邻近的分子又变成一个新的自由基，然后再去夺取电子?。如此连锁反应的结果，让细胞的结构受到破坏，造成细胞功能丧失、基因突变、甚至死亡。

但是少量并且控制得宜的自由基是有用的。例如白血球利用自由基(超级氧，一氧化氮)来杀死外来的微生物，体内一些分解代谢的反应须要自由基来催化，血管的舒张和部分神经、消化系统讯号的传导要藉助于自由基(一氧化氮)，基因经由自由基的刺激而得以产生突变以更适应环境的变化。

免于受自由基伤害(抗氧化)的机制：

1． 酶促机制

(1) 超氧化物歧化酶[Superoxide dismutases (SOD)] :催化把两个O2?.转变为H2O2和O2的反应，抗氧化能力来自其所含之镁、铜、或锌，其浓度可被诱导而提高。

(2)过氧化氢酶(Catalase):催化H2O2转变为H2O和O2的反应。

(3) 谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione peroxidases ):大部分含硒，也是催化H2O2转变为H2O和O2的反应。此外还可以把有机的过氧化物转变为酒精。)

(4) 除了上述酶之外，谷胱甘肽转移酶，血浆铜蓝蛋白，血红素加氧酶及其他的一些酶类可能参与非酶主导的控制自由基及其代谢产物的过程.

2． 非酶促机制

(1) 维生素 E (脂溶性，把细胞膜上产生的过氧自由基的电子接收，让自己暂时成为一自由基。)

(2) 维生素 C(水溶性，可让Vitamin E自由基恢复其抗氧化能力。)

(3) 谷胱甘肽(细胞内最重要的抗氧化物，其巯基(SH)可以接收自由基的电子。)

(4)除了这三大抗氧化剂之外， 机体内还存在为数众多的小分子抗氧化剂.如胆红素，尿酸，类黄酮，类胡萝卜素等。

抗氧化，消除自由基

抗氧化食物

1．苦荞

苦荞含有四类抗氧化剂 :生物类黄酮、硒元素、维生素C、维生素E。而生物类黄酮是大米、小麦、玉米、燕麦等粮食里所没有的。硒元素的含量也居所有粮食之首。

苦荞类黄酮可防止油脂自动氧化。另外可抑治癌细胞的激活，防止肿瘤的增生，达到防癌的作用。

硒具有很强的抗氧化作用，减缓角质老化，防衰老；能清除体内自由基，排除体内毒素、防止血凝块，清除胆固醇，增强人体免疫功能。硒是人体微量元素中的“抗癌之王”。

维生素C可以保护其它抗氧化剂，如维生素A、维生素E、不饱和脂肪酸，防止自由基对人体的伤害。

维生素E有很强的抗氧化作用，可防止脂肪化合物、维生素A、硒(Se)、两种含硫氨基酸和维生素C的氧化作用。

2．番茄

番茄中含有丰富的番茄红素，而番茄红素的抗氧化能力是维生素C的20倍，可以说是抗氧化的超强斗士。其中小番茄的维生素C含量更高，可以让抗氧化的火力再猛一些。

另外，番茄应怎样食用才能对抗氧化更有效呢？那便是熟吃。虽然经烹调或加工过的番茄(番茄酱、番茄汁、罐装番茄)所含的维生素C会遭到破坏，但是番茄红素的含量可增加数倍，抗氧化功能也更超强。

3．葡萄

葡萄籽中的花青配糖体，其抗氧化能力是维生素C的20倍、维生素E的50倍。用葡萄酿成的红酒因经过发酵，其抗氧化能力得以提高。因此，在吃葡萄的同时，再适量饮用些红酒，你容颜上的皱纹会降临得晚一些，肌肤老化迹象也会小得多。抗氧化火力同样猛烈的绿茶同时还具有去油腻、清新口气的功能，所以你可坚持饮用，既抗老化，又有助于减肥，何乐不为？

4．鲑鱼

味美好吃的鲑鱼（是三文鱼的一种）中，因含有超强的ω-3多元不饱和脂肪酸，所以有较强的抗氧化功效，当然，野生鲑鱼的火力绝对比养殖的鲑鱼更超强。鲑鱼体内红色物质为虾青素(英文名称Astaxanthin，简称ASTA），虾青素抗氧化能力是维生素E的1000倍，具有最全面的“高抗抗氧化”功效，其抗氧化过程非常完整。不像一般抗氧化剂只是简单的中和了体内的自由基，它会附属在自由基体上，永远的终止自由基的破坏性连锁反应。

SOD与自由基的关系：

SOD是人类对抗自由基的第一道防线，是一次性清除体内过剩自由基最有效的酶，功效是常见维生素C、E的几十倍。

SOD集清除、激活、再生、修复、自愈、供养人体细胞六位为一体，对因免疫力低下引起的各处症状、亚健康状态有突出功效。特别是通过提高人体免疫机能，完成清除体内垃圾(自由基)，激活神经干细胞分化，促进脑神经及组织细胞再生，修复因免疫力低下对心、肾、神经、大脑、皮肤等人体组织的损伤，增强机体伤后的自愈能力，供给营养补充。

范文二：自由基的形成

自由基的形成

自由基，机体氧化反应中产生的有害化合物，具有强氧化性，可损害机体的组织和细胞，进而引起慢性疾病及衰老效应。

自由基又称游离基，是具有非偶电子的基团或原子，它有两个主要特性:一是化学反应活性高;二是具有磁矩。

自由基，化学上也称为“游离基”，是含有一个不成对电子的原子团。由于原子形成分子时，化学键中电子必须成对出现，因此自由基就到处夺取其它物质的一个电子，使自己形成稳定的物质。在化学中，这种现象称为“氧化”。我们生物体系主要遇到的是氧自由基，例如超氧阴离子自由基、羟自由基、脂氧自由基、二氧化氮和一氧化氮自由基。加上过氧化氢、单线态氧和臭氧，通称活性氧。体内活性氧自由基具有一定的功能，如免疫和信号传导过程。但过多的活性氧自由基就会有破坏作用，导致人体正常细胞和组织的损坏，从而引起多种疾病。如心脏病、老年痴呆症、帕金森病和肿瘤。此外，外界环境中的阳光辐射、空气污染、吸烟、农药等都会使人体产生更多活性氧自由基，使核酸突变，这是人类衰老和患病的根源。 产生自由基的方法

?引发剂引发，通过引发剂分解产生自由基

?热引发，通过直接对单体进行加热，打开乙烯基单体的双键生成自由基

?光引发，在光的激发下，使许多烯类单体形成自由基而聚合

?辐射引发，通过高能辐射线，使单体吸收辐射能而分解成自由基

?等离子体引发，等离子体可以引发单体形成自由基进行聚合，也可以使杂环开环聚合

?微波引发，微波可以直接引发有些烯类单体进行自由基聚合。 我国对自由基的认识

近年来，随着我国人民物质生活水平和对生活质量的要求不断提高，人们对保健知识的需求也与日俱增，近一段时间内，在有关保健知识的传播中，一个新的名词--自由基出现的频率越来越高，保健用品中、化妆品中、烟草中、日常食品中等?..那么，究竟什么是自由基，它与我们人类的健康有什么关系呢,

简单的说，在我们这个由原子组成的世界中，有一个特别的法则，这就是，只要有两个以上的原子组合在一起，它的外围电子就一定要配对，如果不配对，它们就要去

超氧化物歧化酶(SOD)

寻找另一个电子，使自己变成稳定的元素。科学家们把这种有着不成对的电子的原子或分子叫做自由基。

自由基非常活跃，非常不安分。就象我们人类社会中的不甘寂寞的单身汉一样，如果总也找不到理想的伴侣，可能就会成为社会不安定的因素。那它是如何产生的呢,又如何对人的身体产生危害的呢,早在上个世纪末90年代初期，中国大陆对自由基的认知来自于北京卷烟厂在出口产品定单中外方产品的要求，外方，尤其是日本提出，吸烟危害人体健康，不仅仅是尼古丁、焦油，还有一种更厉害的物质是自由基。

当一个稳定的原子的原有结构被外力打破，而导致这个原子缺少了一个电子时，自由基就产生了。于是它就会马上去寻找能与自己结合的另一半。它活泼，很容易与其他物质发生化学反应。当它与其他物质结合的过程中得到或失去一个电子时，就会恢复平衡，变成稳定结构。这种电子得失的活动对人类可能是有益的,也可能是有害的。

一般情况下，生命是离不开自由基活动的。我们的身体每时每刻都从里到外的运动，每一瞬间都在燃烧着能量，而负责传递能量的搬运工就是自由基。当这些帮助能量转换的自由基被封闭在细胞里不能乱跑乱窜时，它们对生命是无害的。但如果自由基的活动失去控制，超过一定的量，生命的正常秩序就会被破坏，疾病可能就会随之而来。

所以说自由基是一把双刃剑。认识自由基，了解自由基对人体的作用，对健康十分必要。

存在空间

这种缺少了一个电子，而又非常活跃的原子或分子的自由基，存在空间相当广泛。

科学家在二十世纪初从烟囱和汽车尾气中发现了这种十分活跃的物质。随后的研究表明，自由基的生成过程复杂多样，比如，加热、燃烧、光照，一种物质与另一种物

自由基与疾病

质的接触或任何一种化学反应都会产生自由基。在日常生活中与您最亲密接触的渠道便是您烹制美味的菜肴时或您点燃一只烟醉心于吞云吐雾时，您精心使用化妆品打扮时，自由基就悄悄地蔓延开来了。

自由基的种类非常多，，自由基的存在的空间也是无处不在。它们以不同的结构特征，在与其他元素结合时，发挥着不同的作用。

人体里也有自由基，他们既可以帮助传递维持生命活力的能量，也可以被用来杀灭细菌和寄生虫，还能参与排除毒素。受控的自由基对人体是有益的。但当人体中的自由基超过一定的量，并失去控制时，这种自由基就会给我们的生命带来伤害。

生命体内的自由基是与生俱来的，既然生命能力历经35亿年沧桑而延续至今，就说明生命本身具有平衡自由基或者说清除多余自由基的能力。然而，随着人类文明的飞速发展，特别是最近一百年来，在科学技术给人类创造了巨大生产力的同时也带来了大量的副产品，其中就有与日俱增的自由基。化学制剂的大量使用、汽车尾气和工业生产废气的增加、还有核爆炸??，人类文明活动还在不断破坏着生态环境，制造着更多的自由基。骤然增加的自由基，早已超过了人以及生命所能正常保持平衡的标准，早已让人类应接不暇，人类健康面临着前所未有的严峻挑战。

因此，认清自由基对人体的危害，对人类的健康有着十分重要的意义。自由基对人体的伤害1996年起我国中科院物理研究所、北京军事科学院等有关科研单位与北京卷烟合作开始对自由基进行系统研究发现，过去人们一直认为，在地球上，细菌和病毒是人类生命的夙敌，于是，跟他们做了千百年的斗争并取得了显著的成绩。直到二十世纪六十年代，生物学家从烟囱清扫工人肺癌发病率高这一现象中发现了自由基对人体的危害，人类才认识到我们还有比细菌和病毒更为凶险，也更隐蔽的敌人。自由基过量产生或人体自身清除自由基能力下降会导致多种疾病的产生与恶化。自由基对人体的损害主要有三个方面:一、使细胞膜被破坏;二、使血清抗蛋白酶失去活性;三、损伤基因导致细胞变异的出现和蓄积。自由基对人体的攻击首先是细胞膜开始的。细胞膜极富弹性和柔韧性，这是由它松散的化学结构决定的 ，正因为如此，它的电子很容易丢失，因此细胞膜极易遭受自由基的攻击。一旦被自由基夺走电子，细胞膜就会失去弹性并丧失一切功能，从而导致心血系统疾

病。更为严重的是自由基对基因的攻击，可以使基因的分子结构被破坏，导致基因突变，从而引起整个生命发生系统性的混乱。大量资料已经证明，炎症，肿瘤、衰老、血液病、以及心、肝、肺、皮肤等各方面疑难疾病的发生机理与体内自由基产生过多或清除自由基能力下降有着密切的关系。炎症和药物中毒与自由基产生过多有关;克山病,,硒缺乏和范可尼贫血等疾病与清除自由基能力下降有关;而动脉粥样硬化和心肌缺血再灌注损伤与自由基产生过多和清除自由基能力下降两者都有关系。自由基是人类健康最隐避、最具攻击力的敌人。

自由基对人体的攻击

途径一

自由基是无处不在的，自由基对人体攻击的途径是多方面的，既有来自体内的 ，也有来自外界的。当人体中的自由基超过一定的量，并失去控制时，这些自由基就会乱跑乱窜，去攻击细胞膜，去与血清抗蛋白酶发生反应，甚至去跟基因抢电子，对我们的身体造成各种各样的伤害，产生各种各样的疑难杂症。

人类生存的环境中充斥着不计其数的自由基，我们无时无刻不暴露在自由基的包围和进攻中。离我们生活最近的，例如，炒菜时产生的油烟中，就有自由基，这种油烟中的自由基使经常在厨房劳作的家庭妇女中餐大厨肺部疾病和肿瘤的几率远远高于其他人;此外，还有吸烟，吸

抗氧化书籍

烟最直接产生自由基。吸烟的过程是一个十分复杂的化学过程，您知道您吸食一只香烟的时候您就象开起了一座小化工厂，它产生了数以千计的化合物，其中除了早在80年代以被认知的焦油和烟碱外，还存在最大最难以控制的就是多种自由基。传统观念认为吸烟对人体的损害来自烟碱(尼古丁)，然而，最新研究表明，吸烟中自由基的危害要远远大于烟碱(尼古丁)。吸烟产生的自由基，有的是可以被过滤嘴清除的，但还有很多种自由基不能被传统的过滤方法清除掉，必须采取更科技的手段来对其进行清除和降低。自由基的存活时间仅仅为10秒，但吸入人体后，就会直接或间接损伤细胞膜或直接与基因结合导致细胞转化等，从而引起肺气肿、肺癌、肺间质纤维化等一系列与吸烟有关的疾病。

通过呼吸系统吸入的自由基决不仅仅来自炒菜和吸烟，象汽车尾气、工业生产废气等等环境污染产生的大量自由基也会在人们日常生活运动中被无防备的吸入。

散布在空气中，使用的化妆品中的自由基还会直接攻击人的皮肤，从表皮细胞中抢夺电子，使皮肤失去弹性，粗糙老化产生皱纹。

自由基对人体的攻击，既在最深层引起突变，又在最表层留下痕迹。可以说，人类被包围在自由基的内外夹击中。

途径二

为了更清楚地说明自由基对人体的危害，我们以吸烟产生的自由基对人体的影响为例:

前面以提到吸烟是一个十分复杂的化学过程，一支燃烧着的卷烟就象一座小化工厂，传统上认为尼古丁、焦油危害人体健康的观念以渐渐被科学家对多种自由基的认知而更新着。在科学家不断的研究新发现中表明，吸烟中自由基对人体的危害远远大于尼古丁，远远大于焦油。吸烟产生的自由基，有的是可以被过滤嘴清除的，但还有一些不能被过滤方法清除的自由基会随烟雾飘散在空气中。科学家们已经从吸烟烟气中发现的自由基有一氧化碳、二氧化碳、烷基和烷氧基等多种有害的自由基，虽然这些自由基的寿命非常短，但却有着更大的危害性。

自由基

在生物物理研究所的动物实验中，科研人员观察到，与生活在洁净新鲜空气中的小白鼠相比，处于吸烟烟雾中的小白鼠的细胞死亡率明显增高。其原因在于吸烟烟气中的自由基进入小白鼠体内后，一方面可以使细胞膜中的不饱和脂肪酸过度氧化，从而使细胞膜的结构被破坏;另一方面，还可以生成新的脂类自由基，而自由基的连锁反应，会使各种损伤逐步积累和放大。

由此可见，当吸烟烟气中的自由基被吸入人体后，同样也会引起一系列的破坏反应。而炒菜产生的油烟、汽车尾气、工业生产废气和核污染等等人类活动制造出的自由基与吸烟烟气中自由基对人体的作用一样。它们除了直接损伤细胞膜外，其连锁反应还会导致基因突变或细胞死亡，从而引起呼吸系统疾病、心血管疾病和癌症等一系列严重疾病。

综上所述，自由基对人体的攻击既有来自体内的也有来自体外的;既在最深层引起的突变，也在最表层留下痕迹。可以说，人类处于自由基的内外夹击中。例如:在人体低密度脂蛋白简称LDL，当人体内的低密度脂蛋白升高后，在血液流动的过程中，低密度脂蛋白在细胞内皮的作用下进入血管腔内，由于大量自由基的存在，氧化自由基与低密度脂蛋白结合形成氧化型的低密度脂蛋白(Ox-LDL)，氧化型的低密度脂蛋白在血管壁内就会被当成异己存在，而被巨噬细胞、单核细胞、内皮细胞和平滑肌细胞吞噬掉。平滑肌细胞和巨噬细胞吞噬大量的氧化型的低密度脂蛋白就变成为泡沫细胞，大量

的泡沫细胞堆积，使血管壁向外凸出(这是做血管造影是看不出血管壁有任何的改变)，粥样硬化斑块的形成就导致动脉粥样硬化。血管内皮细胞吞噬氧化型的低密度脂蛋白后，造成血管内壁的损坏，血管内壁间隙增大，在血管内由于T细胞释放的γ干扰素，使泡沫细胞破裂，内容物就会从血管内壁间隙增大处流入血管腔内，由于血管的应激作用就会将渗出的内容物包裹，形成血栓斑块。当这种血栓在心脏部位产生就形成心梗，在脑部产生就形成脑梗。因此防止低密度脂蛋白被氧化是防止心血管疾病的关键所在。 自由基在衰老发生发展中的作用及机制

1 脂褐素的形成

过量的?0和?OH氧化细胞膜中不饱和脂肪酸引起脂质过氧化、交联、聚合成脂褐素(一种难以消除的惰性废物)，它堆积在细胞内毒害细胞，阻止细胞内物质和信息的传递。脂褐素在皮肤细胞中堆积，形成老年斑;在脑细胞中堆积，则会引起记忆减退或智力障碍，甚至导致老年性痴呆症;在心肌细胞中堆积，心脏功能减退。胶原蛋白聚合则引起皮肤失去张力和弹性，皱纹增多以及老年性骨质增生。这些都是衰老的基本特征。 2 线粒体DNA突变

人类线粒体DNA(mtDNA)为一环状双链超螺旋DNA，存在于线粒体基质中。mtDNA具有极其经济的基因排列，没有内含子，却有部分区域基因重复使用，因此任何突变都可能造成重要功能的病理性变化。生殖细胞系mtDNA突变，可引起遗传性氧化磷酸化(OXPHOS)能力缺陷而导致过早发生退行性疾病。mtDNA片段缺失或点突变，可导致机体老化、心肌缺血、老年心衰等老年性心脏疾病的发生;衰老心肌中片段缺失和OXPHOS中酶活性下降可导致自由基介导的脂类过氧化反应加速，形成动脉粥样硬化斑块。

3 诱导细胞凋亡

细胞的衰老性死亡就是细胞凋亡。体内的自由基特别是?o2和?OH主要产生于那些具有重要功能、高度活动性、耗氧量高的组织细胞如脑细胞、神经细胞、心肌及内分泌细胞内，并造成过度堆积，它们通过氧化作用攻击生命大分子物质，导致这些组织细胞内DNA、蛋白质、脂膜的损伤。诱导细胞凋亡，加速机体老化。

4 蛋白质合成减少

自由基通过其强氧化作用对核酸进行氧化和交联，使发生断裂、突变 ]，从而严重影响蛋白质遗传信息的正常转录和翻译，使蛋白质表达量降低甚至消失，或者产生突变蛋白质，而蛋白质合成减少正是老年性记忆减退、智力障碍及肌肉萎缩的重要原因。

如何降低自由基对人体的危害

自由基是客观存在的，对人类来说，无论是体内的还是体外的，自由基还在不断地，以前所未有的速度被制造出来。与自由基有关的疾病发病率也呈加速上升的趋势。既然人类无法逃避自由基的包围和夹击，那么就只有想方设法降低自由基对我们的危害。

随着科学家们对自由基研究的日渐深入，清除自由基，以减少自由基对人体的危害的方法也逐渐被揭示出来。

研究表明，自由基从产生到衰亡的过程就是电子转移的过程。在生命

自由基

体系中，电子的转移是一种最基本的运动，而氧的的电子能力很强，因此，生物体内许多化学反映都与氧有关。科学家们发现损害人体健康的自由基几乎都与那些活性较强的含氧物质有关，他们把与这些物质相结合的自由基叫作活性氧自由基。活性氧自由基对人体的损害实际上是一种氧化过程。因此，要降低自由基的损害，就要从抗氧化做起。

既然自由基不仅存在于人体内，也来自于人体外，那么，降低自由基危害的途径也有两条:一是，利用内源性自由基清除系统清除体内多余自由基;二是发掘外源性抗氧化剂--自由基清除剂，阻断自由基对人体的入侵。

大量研究已经证实，人体内本身就具有清除多余自由基的能力，这主要是靠内源性自由基清除系统，它包括超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化酶等一些酶和维生素C、维生素E、还原性谷胱甘肽、胡萝卜素和硒等一些抗氧化剂。酶类物质可以使体内的活性氧自由基变为活性较低的物质，从而削弱它们对肌体的攻击力。酶的防御作用仅限于细胞内，而抗氧化剂有些作用于细胞膜，有些则是在细胞外就可起到防御作用。这些物质就深藏于我们体内，只要保持它们的量和活力它们就会发挥清除多余自由基的能力，使我们体内的自由基保持平衡。

要降低自由基对人体的危害，除了依靠体内自由基清除系统外，还要寻找和发掘外源性自由基清除剂，利用这些物质作为替身，让它们在自由基进入人体之前就先与自由基结合，以阻断外界自由基的攻击，使人体免受伤害。

在自然界中，可以作用于自由基的抗氧化剂范围很广，种类极多。目前，国内外已陆续发现许多有价值的天然抗氧化剂。在这方面的研究中，中国的科学家们已经走在世界的前列。他们已经发现并证明了，我国一些特有的食用和药用植物中，含有大量的酚类物质，这些物质的

自由基

特点是，有着很容易被自由基夺走的电子，而它们在失去电子后就会成为一种对人没有伤害的稳定物质。

中国科学院生物物理研究所的专家历经八年时间从这些植物中研制出了天然抗氧化剂,,自由基清除剂配方。在与卷烟厂技术人员合作的对动物的急性毒性实验中证明，在高浓度香烟的毒害下，使用了自由基清除剂之后，小白鼠的寿命比没有使用自由基清除剂的小白鼠的寿命明显延长，最长的甚至可以延长将近一倍的寿命，并且，基因癌变率大大降低。

目前，吸烟烟气自由基清除剂已被应用于北京卷烟中，此项技术的应用处于国际领先水平。

这一成果与中国传统医、药学食、药同源的饿一贯主张相一致，从中草药和食物中研发自由基清除剂是具有中国特色的。我国的科研人员正在发挥传统药学的优势，寻找更多高效、无毒的自由基清除剂并使 它们在食品、药品、化妆品等更多领域得到应用，以造福于民。

当然，人类要想从根本上避免多余自由基的侵害，还要从增强环保意识，切实改善我们的生存环境做起。

对自由基的研究现状

比起细菌学、病毒学等很多学术领域来说，自由基还是一门比较年轻的学科。人类对自由基的研究开始于二十一世纪初，最初的研究主要是自由基的化学反应过程，随后自由基知识渗透到生物学领域。虽然在二十世纪六十年代人们已经认识到自由基与疾病的密切关系，但由于受到技术方法的限制，研究进展缓慢。近年来，研究短寿命自由基的技术有了新的突破，推动了生物学的迅速发展，形成了一个以化学、物理学和生物医学相结合的蓬勃发展的新领域即自由基生物学、医学领域。这是一个跨学科的边缘学。

人类对自然界的认识总是随着科技手段的发展而逐渐深入的。80年代人类认识焦油对人体的攻击与危害后运用了大量的科技手段进行阻断.进入二十一世纪。对自由基的认识也

自由基

毫不例外的需要依靠先进的技术手段。由于含有一个不成对电子的自由基很活跃，大多数自由基的寿命都非常短，常以毫秒或微秒记，因此，对自由基研究的难度可想而知。借助与电子自旋共振技术和自旋捕集剂,国内外的科学

家们已经捕捉到了一部分自由基。但在成千上万种自由基中，被直接捕捉到的自由基还有限。

自从发现自由基对人类健康的危害后，如何能更接近生命现象,进一步研究自由基的反应机理和损伤的分子机理就成为这个领域国际上期待解决的前沿课题。从国内外的大量报纸看，很多自由基的反应规律和损伤机理中的一些关键问题至今尚在研究中。

随着对自由基研究的逐步深入，科学家们越来越清楚地认识到，清除多余自由基的措施有益于某些疾病的预防和治疗，而自由基清除剂的研究对人体健康的意义便显得更为重大。因此，开发和利用高效无毒的天然抗氧化剂------自由基清除剂，已成为当今科学发展的趋势。

科学家们相信，在21世纪，人类一定能认识和控制自由基，使我们的生命质量再实现一个新的飞跃。

防止老化 清除自由基

人之所以会老化、体力衰退、皮肤失去光泽及弹性，除了年龄是无法抗拒的因素外，主要的即是体内自由基过多，年轻时体内有较好的中和系统来排除自由基，降低它所造成的伤害;然而随着年龄增长，人体修复自由基的能力也随之下降;若未能及时补充抗氧化物，细胞就开始损伤，疾病于是产生，越来越多的证据显示，体内自由基含量越高，寿命越短。

那什么时候开始抗老化治疗呢,原则上最好在身体器官尚未老化前或有衰老现象时即应开始治疗。除了接受健康专业咨询外，重要的还是要从自己的生活做起。由于不当的生活及饮食习惯会在体内制造自由基，此自由基会进一步破坏细胞之脂质，蛋白质及染色体中之核酸，而导致细胞突变成为癌细胞。

一、拒绝抽烟

科学研究抽烟是目前产生最快及最多自由基的方式，每吸一口烟会制造十万个以上之自由基，会导致全身性的癌症，甚至加速癌症细胞生长。尤其是肺癌高达50倍以上的危险率，还有它会造成许多慢性病，例如心血管病症及糖尿病，还有研究证实一手烟及二手烟伤害是一样的

自由基

。

二、减少做菜的油烟

中国人做菜喜欢煎煮炒炸，大多数家庭主妇做菜是使用色拉油。色拉油是多元不饱和脂肪酸，很容易氧化成为自由基。最近研究较安全的油是含有单元不饱和脂肪酸大于50%的，如橄榄油含有百分之七十不饱和脂肪酸，是

很好的食用油。还有尽量少食煎炸食物，所以为了您的健康，美式快餐店及中式自助餐店少去。

三、尽量少服不需要的药物

有些药物包括中西药是有毒性的，例如抗生素，消炎痛剂，化疗药物是会产生自由基的，不要误信药物可以有病治病，无病保身。患病时应该找医生看病，应该服药才可以服药，不可以随便乱服药。

四、避免农药的污染

农药会产生大量自由基。选择蔬果产品外观应不好看，甚至有虫咬过的农产品，是较安全及少农药的。另外一种降低农药残留方法是将蔬果放入冰箱一至二天才用，这样可以降低百分之八十至九十之农药残留量，还有应时常清洗冰箱。

五、大量饮用干净的水

健康的饮水每日应饮用干净水1200毫升以上。台湾学者研究发现，台湾人身体中的重金属80%以上过量，最常见有汞、铅、镉等重金属。所以我们更要注意饮水健康，天然且检验合格的矿泉水是很好的选择，饮用弱碱性电解水也是很好的选择，现有的电解水机，大多都有过滤系统，可将重金属及水中细菌等滤除，弱碱性水中含有大量的电子，呈负电位，这些多余的电子可赋予自由基，去除其活性，进而清除自由基。罐装各式饮料含各种添加物是不好的水分补充，纯净的弱碱性电解水

自由基书籍

是最好的水分补充物。

六、多食用蔬菜及水果

健康的饮食应是每日蔬果及肉类比例为七比三，蔬果中含有天然抗自由基的维生素及黄酮素，还有增加肠蠕动的纤维素。实用蔬果最好生食，以免维生素及黄酮素流失，每天食用有三种颜色以上之蔬果，这样才能补充充足的维生素及黄酮素。

七、少摄取动物高脂肪类食物

鱼、蛋、奶、豆类均含有丰富蛋白质，应适当摄取。研究发现高脂肪及蛋白食物经烟熏、烧烤过程中，肉类油脂滴入碳中，在高温下裂解，与炭火作用形成毒性强的致癌物,,多环芳烃，随烟熏挥发会回到食物中。高温烹调会使蛋白质及氨基酸裂解，产生胺类衍生物而致癌。

八、减少加工食物摄取

食品加工过程中会添入色素，防腐剂及香料等，这些过多食入身体会产生过多自由基的。例如腌制食品含有硝酸盐，如在加工过程中添加过量，会在胃中与肉类，蔬菜中之胺类作用，造成硝酸胺，此为高致癌物。 运动与自由基

运动对于我们的身体好处是众人皆知的事， 除了可以让我们放松压力， 免除心血管疾病之苦，伸筋骨，可以说是百病良医，但是我们同时也知道，运动需要专业的辅助工具与适当的专业知识， 否则运动不足毫无效用，过度运动却又容易造成运动伤害，但除此之外，您知道运动还会产生自由基?

氧气是生命的基础，我们的生命基本上是一部氧化与还原的循环机器，我们吃下食物，然后吸收，再以氧化作用转变成我们可以利用的能量消耗它，这个过程无疑会意外地产生许多自由基，当我们年轻时，体内有非常好的自由基中和系统来为我们免除自由基造成的伤害，但是当我们日日年老，我们的自由基修补系统也随之老化效率下降，而未被中和的自由基就会慢慢累积，并且对们的身体攻击与伤害

运动时会发生比平常多的自由基， 因为我们的身体在大量运用氧

自由基

气， 会意外地发生单电子氧自由基， 所以， 对于40岁以上的人， 因为自由基修补系统已经功能下降， 所以可能会发生自由基伤害， 我们也听说， 年长者更需要运动不是吗?如此一来不是很矛盾?

所以美国老化医学学会(amrican agingassociation)建议，40岁是一个关键的年龄，40岁以下的人因为自由基修补系统尚佳，无需顾虑运动的自由基问题，而40岁以上的人要避免做太过激烈的运动，以免产生的自由基伤害，而一方面也要多服用抗氧化物， 如常见的维生素C， E，β-胡萝卜素，虾青素(英文名称Astaxanthin，简称ASTA) 以及各种青菜水果， 来中和体内的自由基。

人体内重要的自由基包括:

1.超级氧 (O2?.)

2.过氧化氢(H2O2)

3.羟自由基(?OH)

4. 单线态氧(1O2)

5.羧自由基(ROO()

6.一氧化氮(NO)

7.硝基(ONOO-)

8. 次氯酸(HClO)

由于特殊的电子排列结构，氧分子(O2)极容易形成自由基。这些由氧分子(O2) 形成的自由基统称为活性氧(ROS)。上述的O2?.、H2O2(?OH、和1O2即为ROS。

人体内自由基的来源:

1. 自动氧化(体内一些分子,例如儿茶酚胺、血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素C和巯基在氧化的过程中会产生自由基。)

2.酶促氧化(一些经由酶催化的氧化过程会产生自由基。)

3. 呼吸带入(吞噬细胞在清除外来微生物时会产生自由基。)

4. 药物(例如某些抗生素、抗癌药物会在体内产生自由基，特别是在高氧状态。)

5. 辐射(电磁辐射和粒子辐射会在体内产生自由基。)

6. 吸食烟草(吸烟会产生大量的自由基。)

7.非有机微粒(吸入石棉、石英、或矽尘，吞噬细胞会在肺部产生自由基。)

8.气体(臭氧会产生自由基。)

9. 其它(发烧、使用大量类固醇、或甲状腺机能亢进等情况会提高体内的代谢速率而产生较多的自由基。空气中的工业废气、杀虫剂、麻醉气体、有机溶剂也会在体内产生自由基。)

人体内自由基的作用:

由于自由基含未配对的电子，所以极不稳定(特别是羟自由基)，因此会从邻近的分子(包括脂肪、蛋白质、和DNA)上夺取电子，让自己处于稳定的状态。这样一来，邻近的分子又变成一个新的自由基，然后再去夺取电子?。如此连锁反应的结果，让细胞的结构受到破坏，造成细胞功能丧失、基因突变、甚至死亡。

但是少量并且控制得宜的自由基是有用的。例如白血球利用自由基(超级氧，一氧化氮)来杀死外来的微生物，体内一些分解代谢的反应须要自由基来催化，血管的舒张和部分神经、消化系统讯号的传导要藉助于自由基(一氧化氮)，基因经由自由基的刺激而得以产生突变以更适应环境的变化。 免于受自由基伤害(抗氧化)的机制:

1. 酶促机制

(1) 超氧化物歧化酶[Superoxide dismutases (SOD)] :催化把两个O2?.转变为H2O2和O2的反应，抗氧化能力来自其所含之镁、铜、或锌，其浓度可被诱导而提高。

(2)过氧化氢酶(Catalase):催化H2O2转变为H2O和O2的反应。

(3) 谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione peroxidases ):大部分含硒，也是催化H2O2转变为H2O和O2的反应。此外还可以把有机的过氧化物转变为酒精。)

(4) 除了上述酶之外,谷胱甘肽转移酶,血浆铜蓝蛋白，血红素加氧酶及其他的一些酶类可能参与非酶主导的控制自由基及其代谢产物的过程.

2. 非酶促机制

(1) 维生素 E (脂溶性，把细胞膜上产生的过氧自由基的电子接收，让自己暂时成为一自由基。)

(2) 维生素 C(水溶性，可让Vitamin E自由基恢复其抗氧化能力。)

(3) 谷胱甘肽(细胞内最重要的抗氧化物，其巯基(SH)可以接收自由基的电子。)

(4)除了这三大抗氧化剂之外， 机体内还存在为数众多的小分子抗氧化剂.如胆红素, 尿酸,类黄酮,类胡萝卜素等.

抗氧化，消除自由基

抗氧化食物

1(苦荞

苦荞含有四类抗氧化剂 :生物类黄酮、硒元素、维生素C、维生素E。而生物类黄酮是大米、小麦、玉米、燕麦等粮食里所没有的。硒元素的含量也居所有粮食之首。

苦荞类黄酮可防止油脂自动氧化。另外可抑治癌细胞的激活，防止肿瘤的增生，达到防癌的作用。

硒具有很强的抗氧化作用，减缓角质老化，防衰老;能清除体内自由基，排除体内毒素、防止血凝块，清除胆固醇，增强人体免疫功能。硒是人体微量元素中的“抗癌之王”。

维生素C可以保护其它抗氧化剂，如维生素A、维生素E、不饱和脂肪酸，防止自由基对人体的伤害。

维生素E有很强的抗氧化作用，可防止脂肪化合物、维生素A、硒(Se)、两种含硫氨基酸和维生素C的氧化作用。

2(番茄

番茄中含有丰富的番茄红素，而番茄红素的抗氧化能力是维生素C的20倍，可以说是抗氧化的超强斗士。其中小番茄的维生素C含量更高，可以让抗氧化的火力再猛一些。

另外，番茄应怎样食用才能对抗氧化更有效呢,那便是熟吃。虽然经烹调或加工过的番茄(番茄酱、番茄汁、罐装番茄)所含的维生素C会遭到破坏，但是番茄红素的含量可增加数倍，抗氧化功能也更超强。 3(葡萄

葡萄籽中的花青配糖体，其抗氧化能力是维生素C的20倍、维生素E的50倍。用葡萄酿成的红酒因经过发酵，其抗氧化能力得以提高。因此，在吃

葡萄的同时，再适量饮用些红酒，你容颜上的皱纹会降临得晚一些，肌肤老化迹象也会小得多。 抗氧化火力同样猛烈的绿茶同时还具有去油腻、清新口气的功能，所以你可坚持饮用，既抗老化，又有助于减肥，何乐不为, 4(鲑鱼

味美好吃的鲑鱼(是三文鱼的一种)中，因含有超强的ω-3多元不饱和脂肪酸，所以有较强的抗氧化功效，当然，野生鲑鱼的火力绝对比养殖的鲑鱼更超强。鲑鱼体内红色物质为虾青素(英文名称Astaxanthin，简称ASTA)，虾青素抗氧化能力是维生素E的1000倍，具有最全面的“高抗抗氧化”功效，其抗氧化过程非常完整。不像一般抗氧化剂只是简单的中和了体内的自由基，它会附属在自由基体上，永远的终止自由基的破坏性连锁反应。

范文三：自由基的形成

有机化合物（Organic compounds）发生化学反应时，总是伴随着一部分共价键（covalent bond）的断裂和新的共价键的生成。例如酪氨酸自由基(tyrosine radical),共价键的断裂可以有两种方式：均裂（homolytic bond cleavage）和异裂（heterolyticcleavage）。键的断裂方式是两个成键电子在两个参与原子或碎片间平均分配的过程称为键的均裂（homolyticbondcleavage）。两个成键电子的分离可以表示为从键出发的两个单箭头。所形成的碎片有一个未成对电子，如H·，CH·，Cl·等。若是由一个以上的原子组成时，称为自由基（radical）。因为它有未成对电子，自由基和自由原子非常的活泼，通常无法分离得到。不过在许多反应中，自由基和自由原子以中间体的形式存在，尽管浓度很低，存留时间很短。这样的反应称为自由基反应（radical reactions）。

自由基，化学上也称为“游离基”，是含有一个不成对电子的原子团。由于原子形成分子时，化学键中电子必须成对出现，因此自由基就到处夺取其他物质的一个电子，使自己形成稳定的物质。在化学中，这种现象称为“氧化”。我们生物体系主要遇到的是氧自由基，例如超氧阴离子自由基、羟自由基、脂氧自由基、二氧化氮和一氧化氮自由基。加上过氧化氢、单线态氧和臭氧，通称活性氧。体内活性氧自由基具有一定的功能，如免疫和信号传导过程。但过多的活性氧自由基就会有破坏行为，导致人体正常细胞和组织的损坏，从而引起多种疾病。如心脏病、老年痴呆症、帕金森病和肿瘤。此外，外界环境中的阳光辐射、空气污染、吸烟、农药等都会使人体产生更多活性氧自由基，使核酸突变，这是人类衰老和患病的根源。

范文四：光照下铜离子对水中氢氧自由基生成量的影响

，‘砭(绀掣乌敢式第29卷第4期2006 年4月

光照下铜离子对水中氢氧A由基生成量的影响

邓南圣彭章娥， 吴峰，

(武汉大学资源与环境学院，武汉430079) 摘要:研究了水溶液中铜离子与抗坏血酸、柠檬酸盐及藻等配合体系在高压汞灯光照下产生氢氧自由基的情况，其中铜与抗坏血

酸系统反应最强，高压汞灯光照增强了铜与抗坏血酸反应产生氢氧自由基的过程，高压汞灯光照时所产生的自由基量为不光照时的

6,7倍。同时铜(或抗坏血酸)单一的水溶液在光照条件下也能产生氢氧自由基。铜离子与柠檬酸钠溶液混合在光照下能产生氢氧自由 基;铜离子与藻液混合能加倍藻液中氢氧自由基的产生。

关键词:铜离子;氢氧自由基;抗坏血酸;藻;柠檬酸盐

中图分类号:X131 文献标识码:A 文章编号:1003—6504(2006)04-001)6-03 氢氧自由基的研究一直受到人们的极大关注，氢 离心机(北京医用离心机厂)，8mL石英试管(长7cm， 氧自由基的高活性可促使某些难降解的有机物降解 直径1(5cm，厚lmm)，TESl332型数位式照度

同心圆式光反应支架。 计，自制 或者缩短降解历程，另外氢氧自由基与生命体细胞的 许多活动以及各种疾病的

1(3试验方法 产生相关。很多物质或物质 配合后的光化学反应能产生氢氧自由

1(3(1藻的培养与处理 境中是常见元素，P(R(等基。铜离子在环报道了水中溶解铜的浓度为 普通小球藻藻种由中国科学院武汉水生生物研

究所购得，用水生四号(ns一4)培养基进行培养，无4-5601(Lg,Ltll。在天然水体中，铜能够与羧酸类物质和

菌 条件下进行接种，放人恒温光照培养箱，24h,d光照， 腐殖酸形成配合物，也可以同藻形成表面配合物，

光强2000 lxGonzalez—davila等研究了杜氏藻表面及其分泌物键合 ，培养温度25?。当藻处于对数生长期及 铜的行为[21。G(Maihot等研究了水溶液中铜与羧酸类 藻浓度较大时(取出清洗作为实验用藻。将藻移入离 物质的配合物的光化学转化【3】。铜离子的存在对于天 心管中离心分离倒出培养液后用二次蒸馏水离心清

洗三次。在显微镜下用血球计数板数藻细胞个数，处 然水体中氢氧自由基的生成量可能有影响，Koji

Uchida等报道了铜离子与抗坏血酸组成的系统能生 理好的藻用于配制反应液。 成氢氧自由基[41，但是其

1(3(2光照实验中没有涉及此系统在光照条

件下的氢氧自由基的产生情况。Jan 光源为250W高压汞灯，光强为31000 lx，光Sykora阐述了铜一

反 配合物在光反应中可能生成活性氧的情况[51，其中并 应器为石英试管，反应液分装于石英试管内置于光反 没肯定氢氧自由基的生成。我们用探针捕获方式测定 应架上，反应液中加有苯，浓度为0(005mol,L，4h后取 了光照条件下水溶液中铜离子存在时以及铜离子与 出，对于含藻的反应液须对试样进行离,已,(4000r,min， 其它几种物质配合存在时的氢氧自由基的产生情况。 20min)，对其上清液进行分析。配制不同系统及不同

浓度样品研究其中的影响因素，并做暗反应对照。 1实验部分

1(3(3测定方法1(1试验材料 以苯作为捕获剂，氢氧自由基可被高浓度的苯捕

CuS04?5H20，抗坏血酸，柠檬酸钠，普通小球藻 获，苯与氢氧自由基反应具有较好的选择性，苯不与 (Chlorella vulgaris)，水生四号(HB一4)培养基，乙腈 0:(1??发生反应{6】。苯由于直接光解或被过氧化氢、 (色谱纯)，所用蒸馏水为二次蒸馏水。 O。(1?。)及其他氧化剂氧化而消耗的速率相对于苯被 1(2主要仪器和设备 氢氧自由基氧化成苯酚的速率是很慢的。实验表明，高效液相色谱仪(YSB一2平流泵，Waters481型 4h高压汞灯光照下，蒸馏水中o(005mol,L苯直接光紫外分光光度计检测器，SUPELC0516 C一】8色谱 解未有损失，且未见有苯酚生成。基于本实验中苯的柱)，250W高压汞灯(入一?365nm)。HGP300型恒温光 高浓度以及苯与氢氧自由基的强反应[71，认为反应系 照培养箱(中国科学院武汉科学仪器厂)，LD5—2A型 统产生的所有氢氧自由基全被苯捕获?。本实验用液

相色谱法(HPLc)测定苯酚，苯酚的生成量视为氢氧 基金项目:国家自然科学基金资助项目(No(20477031) 作者简介:彭章娥(1970一)，女，工程师，在读研究生，主要研究方向为 水环境光化学，(电子信自由基的生成量。HPLC的主要测定条件为:270nm 箱)danpeng@whu(edu(cn。 检测波长，40,乙腈流动相，流速为0(8mL,min。本条件? ? 6

万方数据

光照下铜离子对水中氢氧自由基生成量的影响彭章娥，等 坏血酸溶液中加入苯光照4h后检出的苯酚量见表 下HPLC检出限为0(3斗mol,L，苯酚HPLC测定的标

准曲线方程为C=0(61909+0(000630983xA，r=-0(结果表明，单独抗坏血酸溶液中氢氧自由基的产生量99993， l，

根据峰面积A与浓度C关系进行定量计算。每次做样 随抗坏血酸浓度的增加而增加，反应系统对应的暗反 品分析时，也对标准进行测定。 应4h后没有苯酚检出。

本次实验中也测定了在铜离子浓度为2(5mg,2结果与讨论

L， 抗坏血酸浓度为5mg,L时，不同pH值条件下

氢氧自 2(1铜离子和抗坏血酸混合溶液中氢氧自由基的产生 由基的产生量(见表3)，室内自然光照4h后氢氧

自

配制不同浓度的铜离子和抗坏血酸混合溶液在 由基的产生量范围为2(2,3(27txmol,L，而高压汞灯光室内自淋光(光强1500—1700 Ix，室温11?)和高压 汞照4h后氢氧自由基产生量为lo(99—13(19斗mol,L。 酸灯光照下、反应，光照时间为49，如表1，表2所示。 性条件有利于自由基的产生，但在pH值为5,7

时， 表1不同抗坏血酸浓度下?OH的产生量(光照4h) pH值影响不大，反应所产生自由基量相近。 :旦里塑主生量!些竺竺!竺!抗坏血酚浓度 表3不同pH值条件下铜一抗坏血酸溶液中?0It的产生高压汞灯光 室内自然光 量 (iT(Ig ，L)?OH的产生量(p((mol,L) 含铜离子 不含铜离子 含铜离子 pH值室内自然光 高压汞灯光

注:溶液含铜时铜离子浓度为5mg,L，溶液pH值为5(5 注:铜离子浓度为2(5mgm，抗坏血酸浓度为5mg ,L表2不同铜离子浓度下?OH的产生量(高压汞灯光照 4h)2(2铜离子与柠檬酸钠混合溶液中氢氧自由基的产生 。OH的产生量(肛mol,L) 铜离子浓度 配制不同浓度的铜离子与柠檬酸钠混合溶液在高(mg,L) 不含抗坏血酸 含抗坏血酸

压汞灯下照射4h能产生氢氧自由基，结果如表4

所

示。氢氧自由基的产生随柠檬酸钠溶液浓度的增加而

增加。反应系统对应的暗反应中没见自由基生成。

表4铜一柠檬酸钠溶液中?OH的产生 量 注:抗坏血酸浓度为5mg,L，溶液pH值为5(5 20 9(45实验结果表明，铜离子和抗坏血酸混合溶液在高 40 11(9 压汞灯光照及自然光照下均有氢氧自由基产生，但 60 40

在高压汞灯光照条件下产生量大幅度增加，本实验 注:铜离子浓度为5mg,L 中最高可达40(81txmol,L，而同

2(3铜离子与小球藻混合溶液中氢氧自由基的产生 样浓度条件下无汞灯

配制不同浓度的铜离子与小球藻混合溶液分装 光照时所产自由基量为6(93斗mol,L，另外随着抗坏

于石英试管在高压汞灯下照射4h产生氢氧自由基的 血酸浓度的增加，氢氧自由基的产生量增加。但当铜

量如表5，6所示。结果表明在铜离子浓度低时(如离子浓度增加时的情况却并非如此，在铜离子浓度

铜

离子浓度为2(5mg,L和5mg,L时)铜离子能使藻液光 为5mg,L和7(5mg,L时，氢氧自由基的产生量比其

致产生的氢氧自由基量成倍增加，在铜离子浓度继续 两端邻近的铜离子浓度下产生量大，这可能由于铜离 子主

增大后(如铜离子浓度为10mg,L和15mg,L时)，铜 要起的是催化作用，当铜离子浓度从低浓度上升

离子的催化作用减弱。此系统中铜离子可能与藻配合 时其催化作用增强，超过一定浓度后其强化作用不再

或与藻分泌物及藻死后所产酸类物质配合而促使自 占优势，铜离子浓度再增加时可能会起反催化作用，或

由基生成。以上各藻液反应系统对应的暗反应中没有者铜离子促使苯酚分解H，。单独铜离子溶液光照时也

自由基生成。 有类似现象。 表5铜一藻混合溶液中?0H的产生量单独铜离子溶液中加入苯光照4h后检出的苯酚 万方数据 铜离子浓度(mg,L) ?OH的产生量(p(，mol,L)量见表2，铜离子浓度为2(5mg,L时氢氧自由基产 生

l墨诧(甜掣与敢求第29卷第4期2006年

4月

J 表6铜一藻混合溶液中?OH的产生量 [2】Gonzalez—Davi!a M，Santana-Casiano M，Perez—Pena J，el 小球藻浓度(cells,L) -OH的产生量(txmol,L) of of surface and exudates the Cu(1I)to algaa1(Binding 1(13 1×107 Dunaliella tertiolecta in seawater[J](Environ(Sci(Technol， 5(5x109 2(25 1995，29(2):289—301(3x10“’ 4(07 Bolte(PhotochemicalLMailhot，S andrianirinaharivelo，M【3】G 注:铜离子浓度为5mg,L transformation of iminodiacetic acid induced by complexation3结论 with andsolution[J](Photochemistry copper(II)in aqueous

A:chemical，1995，87:31—36( photobiology (1)铜与抗坏血酸混合液在高压汞灯光照下产生的 and role of 【4]Go Matsumura，Ward Pigman(Catalytic copper 氢氧自由基量比室内自然光下产生的氢氧自由基量要 the of acid iron ions in depolymerization hyaluronic by大很多，高压汞灯光照时所产生的自由基量为不光照时 and ascorbic of acid[J](Archives Biochemistry Biophysics，的六到七倍。高压汞灯光照条件增强了铜与抗坏血酸反 1965，110:526-533( 应产生氢氧自由基的过程，同时高压汞灯光照也促使铜theirof and [5】Jan Sykora(Photochemistry complexes copper 离子(或抗坏血酸)的单一水溶液自身产生自由基。 environmental aspects【J】(Coordination Chemistry Review，

(2)铜离子加入柠檬酸盐溶液或藻液中后光照产 1997，159:95-108(

H 生的自由基量显著增加，且随柠檬酸盐或藻液的浓度 J(Absolute [6]Zellner R，Exner M，Herrmann hydroxyof and in radical the laser nitrite quantum yields photolysis 增加而增加。铜离子与藻液混合能加倍藻液中自由基 dissolved at 308 and 351nm in the hydrogen peroxide 的产生，其原因可能是铜离子与藻分泌物或藻体死后 278—353K[J](Atmos(chem，1990，10: temperature range 产生的酸类物质配合后反应产生自由基。

1-425( 41【参考文献】 a1(CriticalG C W 【7]Buxton L，Helman P，et V，Greenstock review of rate constant for reaction of and electron，hydrated R C 【1】P Teasdale，S Apte(Geochemical cycling and atoms hydroxyl radicals(OH)in in hydrogen aqueousof of waters and sediments Macquarie speciation copper and Shelf solution[J](Phys(Chem(Ref(Data，1998，17:513-886( Harbour，Western Tasmania[J](Estuarine，Coastal

(收稿2005—03—18;修回2005—06—01) Science，2003，57:475-487(

气?，“’譬e气?7?o气c。?o气电7i也气c4?o?te气电,}e?鹋气?,pe气?,?o气电7po气?7?e气世,po气世7ie气电，?o气电7?o气?。?o气电7?e气霉，?c，“，tc气e，?e弋电

,口e飞 c鹋

(上接第5页) 时OD600nm值达到最

大。 【参考文献】 S M(Historical Lui P record and ? M，Baugh J，Hutchinson aromatic in sources of core hydrocarbons polycyclic

sediments from the Yangtze estuary，China

【J】(Environ( Pollution，2000，110(2):357—365(

Yuan S S B of陶 Y，Wei V(Biodegradation H，Chang aromatic a mixed culture[J】 hydrocarbons polycyclic by Chemosphere，2004，1(9):1463一1468( “d Jin 嘲 Zhi—gang，Zhang Tong，Zhu Huai—lian(Biodegradation 图4融合子与亲本的生长繁殖曲线of China Univ(of Sci(, pollutants【M](Shanghai:East 3结 Techn01(Press，1997( 论Kim In(Enhanced of Aromatic 嘲 Polycyclic Biodegradation 融合子在传代培养时，培养基都加有硫酸链霉素

Nonionic Surfactants in Soils Hydrocarbons Using 和红霉素两种抗生素，而两亲本分别仅具有其中的一 Slurry[J]( Appl(Geochem，2001，16:1419—1428( 种抗性标记，因此它们不可能仅是两种细胞简单的混

陆军，王菊思，赵丽辉，等(苯系化合物好氧降解菌的驯化和嘲 合，而是真正的融合子。 筛选【J](环境科学，1996，17(6):1---4(在形态上，融合子与亲本P更相似;在生理生化 嘲 沈萍，范秀容，李广武(微生物学实验(第三版)【M】(北京: 特性上，融合子大多特性酷似亲本An815。高等教育出版社，1999(

该融合子具有双亲的优良特性，既有An815高效 吲 张翠竹，梁凤来，张心平，等(一种脂肽类生物表面活性剂的降解蒽的能力，又具有P菌良好的产生物表面活性剂 理化性质及其对原油的作用[J](油田化学，2000，17(21:

的能力，因而大大提高了慧多环芳烃的降解效率。融 172-176(

合子与亲本菌株的生长曲线相似，反应进行到第7天 (收稿2005—04—21;修回2005—06—j03 万方数据 ? ? R

范文五：利用氢氧自由基处理黄药废水的研究

辽宁大学学报

自然科学版

第38卷

第1期

2011年

JOURNALOFLIAONINGUNIVERSITY

NaturalSciencesEdition

Vo.l38

No.1

2011

利用氢氧自由基处理黄药废水的研究

张皓

1*

,张艳桥,王

2

黎

1*

,刘畅

1

(1.沈阳化工大学环境与生物工程学院,辽宁沈阳110142;2.沈阳市环境保护局,辽宁沈阳110011)

摘要:黄药(黄原酸盐)是目前金属矿山浮选工艺中应用最广的硫化矿捕收剂.经浮选后的该类选矿废

水中残余一定量的黄药,若不处理易造成环境污染.研究了用氢氧自由基处理某选矿残余的黄药废水,考查了pH值、H2O2和Fe2+浓度对黄药去除率的影响.结果表明,在H2O2/COD质量浓度比为1.5,Fe2+/COD质量浓度比为0.25,初始pH值为3的条件下,反应90min后黄药的去除率可达94.7%,废水可达标排放.关键词:黄药;氢氧自由基;UV254中图分类号:X703

文献标识码:A

文章编号:10005846(2011)01006705

黄药的化学名称为烃基二硫代碳酸盐,化学式为ROCSSMe,式中Me为钠或钾,也可制成铵盐,R为不同大小的烷基、烷基芳基、环烷基、烷氧基等.常用的有乙基黄药、丁基黄药、异丙基黄药、异丁基黄药、戊基黄药、己基黄药等.目前浮选工艺中应用最广泛的是丁基黄药.丁基黄药为淡黄色粉末,常因含有杂质而颜色较深,密度为1.3~1.7g/cm,有刺激性臭味,易分解,易溶于水,并在水中解离

[1]3

原酸盐:

ROCSS+H2O2

-

RO2CSS+H2O

-

浮选过程中,部分黄药残留在选矿废水中,使水

体具难闻异味.被黄药污染的水体,所产的水产品有难闻的黄药味,同时黄药在酸性条件下分解产生的CS2易造成硫污染.我国地面水体中丁基黄原酸盐的最高容许浓度为0.005mg/L.因此,研究出有效去除选矿废水中的残余黄药的方法对选矿废水的有效处理及整个矿山的环境保护具有积极意义.

选矿废水中黄药去除方法有自然曝晒法、漂白粉氧化法、酸化分解法、亚铁沉淀法、活性炭吸附法、树脂吸附法等

[2]

:

-+

--

ROCSSMeROCSS+MeROCSS+H2OROCSSH硫代硫酸根:

1

2ROCSS+O+H2O

22

-

ROCSSH+OH

在酸性溶液中,黄原酸容易分解:

ROH+CS2

在碱性溶液中,黄药易被氧化为双黄药或单

-

.这些方法对去除选矿废

水中的残余黄药均有一定的效果,但存在成本高、

工艺复杂、处理时间长、易产生二次污染等缺点.本文以实际某选矿废水为研究对象,采用氢氧自由基氧化法进行处理试验研究.

(ROCSS)2+2OH,

ROCS2+

1

O22

ROCOS+S

-

1氢氧自由基降解选矿黄药废水的机理

在处理有毒有害废水中,高级氧化工艺

黄药在过氧化氢的作用下,氧化为过氧化黄

*

作者简介:张皓(1982-),辽宁鞍山人,研究生,现从事环境工程研究.

通讯作者:王黎(1960-),辽宁海城人,教授,博士生导师,现从事环境工程、生物燃料电池、环境非险应急技术研究.基金项目:国家水污染控制专项收稿日期:2010-12-10

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