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抗老化及美容成分

作者：蔡豐州 醫師

培養身體裏的 ”抗老化 . 抗傷害 ” 因子
----漫談自由基與抗氧化劑

現代人無不想盡辦法, 如何得到[老得慢一點, 少年得久一點]的秘訣. 不料金錢和光陰逝去, 倒是蠻快蠻無情的, 卻不見青春的影子尾巴, 讓我們抓住了多少. 人的臉龐像一顆剖開的蘋果, 遇到空氣, 真的是"見光死", 沒多久就豬羊變色了, 秀色再也不可餐. 漢朝以前, 王公將相就已經開始追求長生不死藥的神仙術, 服用含鉛汞等金石之藥, 因當代人民過度服用五食散 (其成份為硫黃, 石鐘乳, 白石脂, 赤石脂, 紫石英), 而致死者不計其數. 一直到了隋朝, 醫界才覺醒到不能濫服金石之藥, 必需推崇草木天然之藥, 也開啟了中國養身防老的觀念. 於是科學家開始思索究竟老化的機制為何? 又如何因了解而減緩, 進而停止老化的過程, 達到長生不老的極至, 成全每個女人, 甚至連秦始皇都夢寐以求的夢想呢? 關鍵就在於科學界已蓬勃研究的 "自由基"(free radicals). 說穿了, "自由基"其實是一種可自由行走於體內的不穩定原子， 更精準的說是帶有一個單獨不成對電子的原子，分子或離子. 它的殺傷力包括了毫無選擇性的攻擊細胞膜、細胞及組織，引起連鎖性的過氧化反應，使得人體內部產生退化性症候群，如血管變得脆弱、腦細胞老化、免疫系統衰退、白內障、退化性關節炎、皮膚下垂及全身性老化， 甚至產生癌症的現象, 簡直是身體內的流氓, 害群之馬。其包含兩類， 分別是活性氧與活性氮屬的自由基， 之前備受矚目的一氧化氮(NO)， 還被美國科學雜誌 (SCIENCE) 選為1992年年度分子。  

老化的過程中, 隨著細胞日常生活不得不的活躍, 當身體遭受到細菌侵犯與窮於應付一些外來或是內生的有害物質, 如吞噬作用(phagocytosis)皆需要大量的氧氣(respiratory burst), 以供應能量的使用, 所以一但氧氣不敷使用, 或是清道夫掃垃圾的速度太慢, 便會產生自由基.人類其主要負責這項艱鉅, 日以繼夜工作的, 就是有"細胞發電機"美譽的粒腺體(mitochondria).然而即使是非常正常健康強壯的人, 也會有百分之一到二的自由基會產生. 其產生有三種方式: 第一種是成對的分子需要高能量(如高溫, 紫外線, 或是輻射線)來分解成各具一個電子的自由基(homolytic cleavage); 第二種是失去一個電子的離子; 第三種則是正常分子增加一個電子, 而以後者即電子轉移(electron transfer) 較為常見, 因此有正, 負極或是中性不同的自由基來表現. 生物體內根據這種模式產生的便是 "超氧" (superoxide, O₂.):

             O₂+e^- ----O₂.

然而人體內卻會因為兩個超氧互相反應, 結合成所謂的"過氧化氫" (Hydrogen peroxide). 這種雖然不屬於自由基的產物, 但是由於其極為不穩定, 極容易由於金屬離子的催化,
而分解成兩個最具破壞力的"氧化氫"自由基產物(Hydroxyl radical, OH), 所以就像是潛伏在人體的不定時炸彈, 我們稱之為"反應氧物質"(ROS, reactive oxygen species):

　 　　 　H₂O₂+Fe₂+ ----OH. + OH^- + Fe₃⁺


似乎好可怕! 細胞內更是即使在正常狀況亦會自動生成自由基, 此乃自動氧化過程(autooxidation), 甚至某些物質更是一不小心便會發生此反應, 如維他命C, Thiol(如glutathione, cysteine), 腎上腺素 及flavin co-enzyme. 看來人體會產生自由基的情形有哪些情況呢? (1) 過度氧化症後群(hyperoxygenation syndromes), 例如因為呼吸器高壓氧所導致的氧自由基傷害; (2) 缺氧再灌注症候群 (ischemia reperfusion syndrome); (3) 老化 (aging); (4) 藥物導致的溶血性貧血 (drug-induced hemolytic anemia); (5) 維他命E與A缺乏症 (vitamin E and A deficiency); (6) 化學物質導致的組織傷害 (chemical-induced tissue injury), 如巴拉松, 化療藥物, 及致癌物質等. 不過這些自由基會傷害身體的哪些地方呢? 總要挑一些地方下手吧! 那就是人體內的脂肪. 怎麼說呢? 細胞膜(cell membrane)的組成裏, 富含有許多不飽和脂肪酸(PUFAs, polyunsaturated fatty acids), 當自由基攻擊這個要塞的外牆時, 這個過程就稱為脂肪過氧化(lipid peroxidation). 

這些超氧藉由直接攻擊細胞或是產生氧化氫, 來造成二度反應(secondary effect), 來誘發發炎反應(inflammatory response). 另外還能造成: (1) 玻尿酸(HA, hyaluronic acid) 與膠原蛋白(collagen)的分解; (2) 破壞細胞膜, 經由不飽和脂肪酸的脂肪過氧化過程; (3) 搗亂細胞臟器, 例如溶解體(lysosomes), 粒腺體等; (4) 干擾細胞內重要的蛋白質酵素系統, 如Na+/K+ ATPase, Ca++/ATPase, glutamine synthetase, x1-proteinase inhibitor等.

另外反應氧物質, 如氧化氫自由基產物 (Hydroxyl radical), 還會造成什麼效應呢? (1) 血管內皮細胞 (endothelial cell) 的傷害, neutrophil的聚積 活化C5a: 造成血管通透性的增加; (2) 鈍化(去活化)抗蛋白分解脢(inactivation of antiproteases), 如x1-antitrypsin: 間接導致蛋白分解脢猖獗, 進而破壞許多結構組織, 如彈性蛋白(elastin); (3) 對其他的族群細胞, 如紅血球, 腫瘤細胞, 間質細胞(parenchymal cells)等, 亦造成傷害.

其實說了這麼多, 不要覺得人體只是一面倒挨打的悲慘狀況, 人體還是有一些"神鬼戰士"來清除身體的壞份子, 我們稱之為抗氧化劑(antioxidant).
它們平常居住在細胞的水樣與膜結構內, 以酵素(enzymatic)或非酵素(non-enzymatic)兩種狀態存在, 其中酵素型的超氧激脢(SOD, superoxide dismutase)最為人所知.

              O₂-. + O₂-. + 2H+-----H₂O₂+O₂

如此超氧分子被還原成?quot;不叛逆" 的過氧化氫(H2O2)與氧, 而過氧化氫還可以進一步被Catalase或Glutathione peroxidase分解成更無傷害力的水和氧呢!! 此外在細胞膜上, 最佳的非酵素型抗氧化劑是X-tocopherol(即維他命E的主要成員) 它的幫忙可大了, 它能將脂肪過氧化流程的連鎖反應(Lipid peroxidation chain reaction)終止掉, 使得細胞被破壞, 老化的機會減少.

　 　　 　LOO. + x-tocopherol-OH-----LOOH+ x-tocopherol- O.

其他的抗氧化劑還有ubiquinol, 維他命C, 尿酸, 胡蘿蔔素, DMSO(dimethyl sulphoxide), ceruloplasmin等等.

至於自由基的偵測雖然目前極為熱門， 但是因為其無時無刻不再變動， 數值變異過大， 又屬儀器難於偵測， 故雖然有多種方法可以用來測量體內的抗氧化酵素，如SOD; 另一種利用自由基會發光的原理加上特殊試劑) ，但是目前爭議仍多，亦無客觀科學數值標準可供參考， 故僅能依據追蹤數值改變程度與臨床症狀作衡量. 故仿間預防醫學中心所號稱的昂貴檢測, 實有再商榷的餘地

水質、空氣的污染、過度的陽光曝曬、飲食不均、食物污染及壓力指數增加等，它們能夠誘發體內自由基的過度產生，改變體內的環境，造成體內的抗氧化機制耗竭，結果造就出一籮筐的退化性症候群。那身體又是如何處理自由基的呢？人體內有一套抗氧化機制，它的功能發揮與我們日常的飲食習慣及食物攝取類型息息相關。


在食物中含有許多抗氧化物質，最傳統的抗氧化物質就包括了維生素C、維生素E、β胡蘿蔔素及硒元素；還有聚苯酚、類黃酮素、原花青素及蕃茄紅素。其中以原花青素最受專家重視，因為它的小分子結構能夠通透血腦障壁，提供及加強腦內抗氧化的功能，同時它的抗氧化效率比維生素C高18倍；比維生素E高50倍。原花青素存在於自然界的某些植物、蔬菜、水果的皮、莖、葉、種子中。葡萄籽、藍莓、小紅莓、松樹皮及夏威夷果葉子，都含有原花青素的成份。其中以葡萄籽所含的95%原花青素獨佔鰲頭。

除此之外原花青素也是血管的守護神，保護血管彈性、阻止LDL膽固醇囤積在血管壁上及減少血小板凝集。對於皮膚，原花青素扮演了保護肌膚免於紫外線的荼毒、預防膠原纖維及彈性纖維的退化，使肌膚保持應有的彈性及張力，避免皮膚下垂及皺紋產生，使肌膚的年齡加密。在免疫系統上，原花青素具有毒殺乳癌、肺癌及胃癌細胞的功能，對於胃黏膜細胞有促進生長效果。原花青素也是有效的關節發炎現象的疏解物質，同時它也具有抗過敏的作用。
在歐洲地區的傳統療法中，葡萄籽萃取物多被利用來改善靜脈曲張、下肢腫脹，預防心臟病再發。研究也顯示葡萄籽萃取物的抗氧化能力遠超過維生素C及維生素E，且易被人體快速吸收，有利於體內維生素C的再利用，抑制LDL膽固醇的氧化，有效袪除氧原子及過氧原子自由基，降低缺血性心臟病的氧化壓力，保護心臟免受二度受傷。


地球因為氧氣而朝氣蓬勃，人類因為氧氣使生命得以持續。然而生命的繁衍，卻是成就於〝氧氣〞亦敗陣於〝氧氣〞，人類若要長生不"病"，一定要靠後天內在及外在的保養與運動雙管齊下，才會達到滿意的效果。