自由基这一名词从字义上讲就是自由活泼的化学基团,
从物质结构上则可看成含有未配对电子的分子、原子或原子基团。它是在化学反应中原子或者分子中的电子对分裂成为两个单独的电子而形成的。但是, 这种分裂只是暂时的, 因为自由基所含有的未配对电子都有夺取一个电子而使另一个物质氧化的特征。所以, 自由基的性质活泼, 具有极强的氧化反应能力, 有很大的能量, 能通过氧化作用来攻击它们所遇到的任何分子, 可使体内的核酸、蛋白质产生过氧化变性、交联或者断裂, 从而引起细胞结构或者功能的破坏, 导致机体组织损害和器官退行性变化。它可使生物膜上的磷脂所含的不饱和脂肪酸氧化分解, 而引起心血管疾病、克山病及老年性白内障等。同时, 还可使脱氧核糖核酸( DNA) 复制异常, 引起癌变。总之, 自由基是一群处于兴奋状态的极不稳定的化学物质, 能产生连锁反应不断破坏身体健康组织并产生新的“自由基”。
自由基的产生可以是体内, 也可以是体外, 这就是说, 自由基可以由细胞代谢过程中产生。在细胞的正常生理过程中, 自由基反应是非常普遍的, 也不会造成损害。在外界环境中产生的自由基可以来自放射性损伤组织, 有害环境污染物对组织的损伤, 酒精对肝脏的损伤等。在生物体内常见的・
自由基有超氧离子自由基( O02) 、氢自由基( H) 、羟自由・
基( ・ OH) 、过氧基自由基( ROO・) 、脂质自由基(L ) 、氧・・
化脂质自由基(L-O ) 、过氧化脂质自由基(L-O-O) 等。另外, 在细胞内的单线态氧, 不属于自由基的范围, 但它性质活泼, 具有强氧化剂的作用, 在许多氧化还原反应中能形成超氧离子自由基(・O-2)。所以, 在各种生物体系中, 普遍存在着无孔不入, 危害甚广的致病自由基, 各个脏器以及细菌中均可检测出来。在体内的一系列氧化还原反应中, 自由基的存在使细胞膜上的高浓度不饱和脂肪酸残基被氧化成过氧化脂质, 自由基是通过氧化脂质生成反应中的引发剂。
过氧化脂质对人体是一种有毒物质, 对生物膜有损害作用,
尤其是肝细胞的线粒体膜和微粒体膜, 当发生过氧化作用时, 可使膜的结构受到损伤, 细胞膜的功能受到干扰。
在不饱和脂肪酸中过氧化的起始作用涉及超氧化物阴离子、羟自由基或单线态氧, 硒能通过谷胱甘肽过氧化物酶控制过氧化的起始作用, 清除和阻止“自由基”产生的过氧化反应, 在生命过程中担当“反侵害”“反渗透”的重任, 保卫人体健康和生命。
由于硒是清除体内“自由基”的勇士, 因此, 硒有增进心肌和骨骼肌的功能, 有治疗关节炎的作用。克山病是一种心脏肌肉坏死的疾病, 年纪轻轻的人就会在很短的时间内痛苦地死去, 在大规模的防治工作中查明了发病地区的水土、
食物中缺少硒, 经通过给居民补充硒后, 取得了显著的防治效果。专家们认为重要原因之一就是硒在清除损害心肌的“自由基”方面发挥了巨大作用。