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维生素E是具有广泛生理功能的脂溶性维生素。自然界中存在着8种形式的维生素E，根据其侧键是否饱和，可分成生育酚和生育三烯两大类。而每一类又有αβδε4种形式。由于其结构的特殊性，维生素E是体内十分重要的阻断自由基链式反应的抗氧化剂。 1 体内的自由基 所谓自由基（Free Radioal FR）是指含有孤立的不成对价电子的原子或原子基团。在机体内，共价健断裂时，如果共用电子对均匀地分居两个原子或原子基团，从而产生含奇数电子的离子，就是自由基。即凡是发生单电子转移的反应都会产生自由基。体内的自由基以含氧自由基为主，氧自由基又称活性氧（Active Oxygen Radical AOR），通常包括：超氧阴离子自由基（O2.－）、羟自由基(·OH)、单线态氧（1O2）、过氧化氢（H2O2）、以及由此衍生的氢过氧基（HO2）、烷氧自由基（RO·）、烷基过氧化物自由基（ROO·）、氢过氧化物（ROOH）。它们一般都是高度活化的，具有很强的氧化反应能力，总是试图夺取其它原子或基团的电子。 1．l 体内自由基的产生 所有生物组织中，自由基的产生是十分普遍的。它可以通过氧化还原反应、酶促反应等途径产生。已知许多需氧酶类，如：黄嘌呤氧化酶、葡萄糖氧化酶、NADPH氧化酶、黄素脱氢酸等在催化反应时，都可伴生自由基；肌红蛋白、血红蛋白自动氧化时，也可产生自由基。 病理情况下、环境物理因素或外源性化学物质等可直接或间接诱导自由基的产生，如：环境温度的改变、电高辐射、杀虫剂、药物、污染物、病毒感染、肝细胞毒素、阳光等。 以下列举了自由基产生的主要内源和外源性因素：
引自微量元素与健康研究．1994，11（3） 1．2 自由基的作用 1．2．1 自由基的有益作用机体的自由基具有许多生理功能，正常情况下，自由基参与体内许多重要的生化反应：免疫调节，ATP、前列腺素的合成，单核细胞、巨噬细胞的机体防御，杀菌作用，生殖和胚胎发育以及凝血酶源的合成等。 1．2．2 自由基的有害作用当自由基在体内大量产生和积聚时，生理平衡就会遭到破坏。这种失衡的原因：（1）是体内自由基生成过多。（2）是机体对自由基清除能力的减弱。（3）是以上两种情况都存在。如果体内自由基的水平超出细胞的清除能力，就能产生氧化应激，过多的活性氧会对细胞产生毒性效应，表现为对生物大分子有强烈的氧化破坏作用，对机体组织细胞造成损伤。 1．2．2．1 自由基对生物膜的损伤生物膜是细胞膜和细胞器膜的统称，是细胞和细胞内容物与外界环境相隔离的界面，能维持膜内环境的稳定。同时，生物膜也是细胞内外因素的联络点，使细胞内外可以进行物质、能量的交换和生物信息的传递。所以生物膜对细胞生命活动是很重要的，细胞、细胞器股结构的完整性是发挥其正常功能的基础。 由于生物膜上富含多不饱和脂肪酸（PUFA）极易受到自由基的攻击而发生脂质过氧化反应。所谓 脂质过氧化反应是一种由自由基介导的链式反应过程，其结果是导致PUFA的断裂、氧化共产生有毒性的ROOH和其他代谢中间产物，其反应的终产物丙二醛（MDA）可以和膜上的蛋白、磷脂上的氨基交联，生成西夫（Shiff）碱，导致细胞变形性改变，生物膜活性降低，从而影响膜的物理化学性质，使细胞的多种功能受到损害。 l．2．2．2 自由基对DNA的损伤自由基可以造成DNA的损伤和变异。自由基在有金属离子的存在下，可以使DNA单链或双链断裂、碱基氧化损伤。自由基还可以通过氧化产物MDA及DNA损伤产物产生致变作用，从而诱发基因突变和改变基因表达。 1．3 自由基的清除自由基是体内正常代谢反应而内源产生的。因此，所有的需氧细胞都发展了避免组织损伤的保护机制，使自由基的产生、利用、清除三者处于动态平衡，此时自由基浓度很低，自由基发挥其有益的生物学效应；只有当平衡被打破，自由基水平高于正常值时，才表现出毒性效应。生物体内存在着两种抗氧化剂：一种是酶类物质，包括：超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH）和过氧化氨酶（CA）；另一种是低分子化合物，包括维生素E、维生素A和维生素C等，其中维生素E是十分重要的抗氧化剂。 2 维生素E的结构和抗氧化机制 2．l 维生素E的抗氧化机制维生素E是由包原烷醇环和植醇侧键两部分组成。生育酚的植醇侧链是饱和的，而生育三烯的植醇侧链含有3个不饱和双键，维生素E结构如图：（图略） 2．2维生素E的抗氧化机制 维生素通过其二位的植醇侧链和生物膜磷脂疏水区多不饱和脂肪酸特别是花生四烯酸通过脂－脂密切结合，而分布于生物膜上。其色原烷醇环位于生物膜的极性面，可通过膜非极性面的活动而做非常快的分子运动，发挥其抗氧化功能。色原环醇烷第六位的羟基是维生素E的活性基团，是捕获自由基、清除过氧化产物的部位（Antlers，1989）。第六位羟基为自由基提供电子，使其成为无活性的化合物，而自身变成生育酚自由基，生育酚自由基性质稳定，可形成二聚体（三聚体），也可转化成生育酚奎宁，代谢后经粪尿排除体外。可见生育酚可以结合链式反应中产生的自由基，通过阻断这种链式反应来保护膜的结构和功能（刘佃辛，1993）。 生育酚和自由基反应过程如下：（图略） 3 维生素E抗机体过氧化损伤的作用 维生素丑通过与自由基的结合，抑制了脂质过氧化的发生。从而保护了细胞膜结构的完整性，使细胞及组织器官功能得以正常发挥。 3．l 维生素E与环境应激动物处于应激时，交感一肾上腺系统活动增强，使肾上腺前质部大量分泌儿茶酚胺类激素，特别是去甲肾上腺素，可导致自由基生成量的增加，在应激反应所引起的过氧化损伤中起主导作用。宋志宏（1995）报道，冷暴露后，大鼠心、肝组织中脂质过氧化物（IPO）含量升高，GSH－Px和SOD活性明显下降，线粒体结构破坏明显，补充维生素E后，可使上述指标明显改善。说明维生素E降低了寒冷刺激而造成的较高的自由基水平，保护了线粒体股的完整性。有利于线粒体功能的正常发挥。王枫（1996）在人的寒冷实验中也证实：维生素E保护了细胞膜，使膜上酶活性保持正常水平。冷刺激条件下，维生素且可通过维持心脏内心肌内皮素、单胺氧化酶等多种活性物质的水平而起到保护心肌的作用（金数，1999）。 同样，热应激条件下，维生素E也有良好的抗氧化功能。维生素E可以降低热应激条件下细胞的通透性，减少了细胞内酶的外溢（苑七星，1998）。范石军（1998）试验表明：高温使产蛋鸡心、肝中MDA生成量增加；心、肝、肾上腺、腺细胞结构损伤，胞内酶外溢。维生素E的补充，可使这种情况逆转，较好的维持蛋鸡的生产性能。李绍任（2000）报道，高温环境下，维生素E可降低肉鸡体内的脂质过氧化水平，使肉鸡的生产性能得到明显改善。提高热应激条件下肉仔鸡免疫器官的相对重量，增强免疫功能；防止热应激引起的异嗜性粒细胞／淋巴细胞值的升高（胡兰，2001）。 3．2 维生素E与免疫防御 正常情况下，自由基在机体防御功能方面起着重要作用。中性粒细胞和巨噬细胞在吞噬病原微生物时，氧的消耗骤增，瞬时生成大量的活性氧自由基：O2、H2O2、1O2、·OH等。请自由基协同作用，迅速而有效的杀伤病原微生物。但巨噬细胞内的过氧化物酶含量却很少，由于自由基的毒性没有选择性，所以当巨噬细胞杀菌时，其自身必须有足够量的抗氧化剂，否则其自身也会被杀死。而维生素E具有这种典型的保护作用。 自由基有抑制T细胞的作用，其主要效应是过氧化氢及其产物对T细胞膜的破坏作用（王世若，1996。而日粮中添加维生素E可以增加动物体内T细胞的数量。李小林（1996）报道，给应激的艾维因肉鸡添加 5．15．45．135Mg／d的维生素 E，肉鸡体内T淋巴细胞活性随维生素E量的增多而增强。表明淋巴细胞膜的损伤影响膜上受体运动而影响淋巴母细胞的转化，使T细胞数量下降
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