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》氧氣是自由基的最大來源
◎ 圖文整理/i-Nature編輯部

為了讓讀者比較容易接受「缺氧致癌」這個既陌生又新穎的見解,我們就從大家已很熟悉並普遍認同的「自由基」開始。自由基是一種活性很高的化學物質,會引起細胞的變化,進而致癌。因此有許多人建議,在日常生活中應盡量避免各種自由基,例如少吃香腸、火腿和烤肉,並努力防善、抗UV,但各位知道嗎?人體最大自由基來源,其實是我們呼吸的氧氣。

每分每秒,你我身上每顆細胞都在產生自由基,因為細胞需要攝取氧氣來幫助它分解食物,獲取能量,但氧氣的高活性也使它成為細胞最主要的自由基來源。以成人為例,每分鐘約消耗200∼300毫升的氧氣,換算下來每日約消耗400∼600公克的氧氣,其中約有2%∼3%,會變成「活性氧自由基」。

「活性氧自由基」係指以「氧」為中心的自由基,例如雙氧水(H2O2)、氫氧自由基(OH)、超氧陰離子(O2-)等。只要細胞進行有氧呼吸,就會產生活性氧自由基。你可以把它想像成我們烤肉時,木炭表面偶爾會迸發出來的點點「火星」。這些火星因為沒有燃燒完全,還餘有火力,因此一不小心就可能被它燒到。活性氧自由基也是如此,它具有很高的化學活性,會「燒壞」細胞的結構。

當氧氣不夠身體細胞所需,就會產生缺氧現象,這使細胞內產生更多的活性氧自由基。就像老舊汽車會排放出濃煙廢氣,或是因為通風不良導致的瓦斯中毒,它們都有一個共通點,就是缺氧導致燃燒不完全。那些用來產生能量的汽油或瓦斯,因為沒有足夠的氧氣來把它們轉化成無害的水及二氧化碳,燃燒不完全,所以變成對人體有害的毒性物質。人體的細胞同樣需要能量,它們會吸收血液中的葡萄糖,並利用紅血球攜來的氧氣,將葡萄糖轉換成為細胞所需的能量。可是當細胞缺氧時,這個化學反應一樣也會「燃燒不完全」,排放出「活性氧自由基」和其他生化物質,就像是濃煙廢氣一樣,傷害我們的細胞及器官,嚴重時甚至會導致細胞死亡及基因突變。

研究發現,當細胞連續缺氧約一個小時之後,缺氧的細胞所產生的活性氧自由基,會開始大幅的領先正常氧氣濃度(常氧)下的細胞;在四小時之後,差異可達四倍以上。也就是說,缺氧不只會使自由基增加,缺氧的時間越長,攝取的氧氣轉變成自由基的比例也隨之升高。因此,缺氧會導致細胞內的自由基大增。

雖然人體本身就有抗氧化能力,能有效的抑制自由基的傷害,但自由基如果太多,超過抗氧化能力的上限,那些沒有被中和的自由基就會對細胞造成損傷,引起發炎反應,甚至導致細胞死亡或基因突變。你一天可能吃不到400克所謂含有很多致癌物質的食品,但卻不能不用掉400克的氧,因此缺氧是健康的大敵。缺氧與癌症的首要關連,在於氧氣就是最大的自由基來源,而缺氧則會加劇這個現象。也許你會注意不要吃燒烤、油炸的食物,因為這類食物含有大量的自由基,若是如此,你更不應忽略缺氧問題,因為它會增加細胞內的活性氧自由基,增加基因突變的機率,促成癌細胞的誕生。

(本文作者/張安之、李石勇、方鴻明)
(摘自/氧生: 21世紀最有效的防癌新革命/時報出版)

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