人体氧化如铁生锈。铁在空气中会生锈、银器在空气中会变黑，这是一种氧化作用。人的新陈代谢也像是氧化作用，亦即人体每天都在生锈，所产生的「铁锈」在医学里就叫「自由基」。
自由基(Free Radical)是一种带有未配对电子的粒子。因为带有单数电子，所以非常不稳定，具有高度的化学反应性，很容易和周遭的分子反应，使安定分子也变成自由基。如此一再重复，就会衍生大量的自由基。人体新陈代谢会不断产生自由基，空气污染、日光、辐射、药物或不当饮食，也会使身体产生自由基。自由基已知和老化、癌症和多种疾病有关。
自由基被定义为「可以单独存在，而具有一个或一个以上不配对的电子，也就是奇数，不是偶数的电子之分子，它独自占有一个原子轨道。」在这种环境下的自由基是相当活跃且极度不稳定的，虽然半衰期很短，但是它会从邻近分子中抢夺一个电子来形成「电子对」，使本身安定。然而，被它夺走一个电子的分子，则相对的也就变成含有不配对电子的分子，而变得不安定了。这个新的带有自由基的不稳定分子，如果具有高度活动力的话，就会造成一连串的连锁反应，促成新的自由基产生。由一个自由基所引起的连锁反应，可能会产生许多新的自由基，直到它们遇上抗氧化剂，或是这个最终形成的自由基分子反应逐渐呈薄弱状态，才能终止这一连串自由基反应继续发生。
(1) 外生性：身体以外的来源，包括五种。
(a) 化学反应所产生，如具有氧化还原性的物质，譬如农药巴拉刈(paraquart)。
(b) 易受氧化之药物。例如paracetamol、四氯化碳。
(c) 吸烟。
(d) 离子辐射。
(e) 日光照射等。
(2) 内生性：身体内自然产生。
在人体内扮演重要角色的自由基大多由氧分子而来，在粒线体进行电子传递链产生能量的过程中，氧分子是不可或缺的；氧会和氢质子反应，而被还原成为水分子。如果氧的还原性反应进行得不完全，则可能会导致超氧自由基的生成，超氧自由基可藉酵素催化，如「超氧化物歧化酶(SOD)」，或者自发性反应而产生过氧化氢。所产生之过氧化氢还要再经过一种酵素，叫「过氧化氢酶(catalase)」之催化才能转变成水分子。上面所说之过氧化氢如果遇到金属离子(如铁离子或铜离子)之催化，会产生更具活性的自由基叫做氢氧自由基(．OH)。过氧化氢虽然不是自由基，但很活跃，容易产生氢氧自由基；因此把它和超氧自由基、氢氧自由基三者合称为具有反应性的含氧物种(ROS，reactive oxygen species)。
(注:SOD，一种蛋白质，能把两个超氧自由基合并为一个过氧化氢；一旦过氧化氢过多，而没有过氧化氢酶的作用转化成水的话，它会变成氢氧自由基，因此SOD的活性应该要适中才可以。)
至于内在的其它自由基之来源，尚有①白血球的活化、②缺氧组织的再灌流、③体内代谢物质之自动氧化(如葡萄糖及肾上腺素之自动氧化等)、④其它氧化酶之作用。
自由基可能引起哪些疾病?
简单说，多数的器官、系统均会受到影响，包括：
心脏循环系统：酒精性心肌病变、动脉硬化症及Doxorubicin毒性。
肺脏： 肺气肿、成人型呼吸窘迫症、支气管肺脏形成不良、paraquat毒性、Bleomycin毒性、矿物尘肺沉着症。
脑部： 老年性痴呆、巴金森症、高血压之脑血管疾病、毛细血管扩张性失调、汞中毒。
眼球： 白内障、退化性眼底疾病、新生儿视纲膜病变眼球出血。
肾脏： 重金属之肾毒性、Aminoglycoside之肾毒性、肾脏移植排斥作用。
消化系统：四氯化碳之肝毒性、脂肪酸引起之胰脏炎、A1loxan致糖尿病现象、非类固醇抗发炎药之消化系统副作用。
皮肤： 日光幅射、热伤害、接触性皮炎、布伦氏(Bloom)症候群、比喀紫质沉着症。
红血球： 蚕豆症、铅中毒、痢疾、Fanconi贫血、镰刀型贫血。
与自由基有[天敌]关系的抗氧化物自然是对抗自由基的利器，如维生素A、C、E及β胡萝卜素都有消除自由基、抗氧化的作用。另外，人体内三个职司抗氧化任务的酶系统：超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，简称SOD)、过氧化氢酶(catalase)、谷胱甘肽过氧化酶(glutathione peroxidase，GSH-PX)，也是抵抗氧化压力、消灭自由基的重要生化机制。
有一点需要说明，即抗氧化物要发挥作用，必须藉由一连串接力式的氧化还原机制，才能达成，因此单独补充一、二种抗氧化剂，而没有其它成分帮助催化还原反而可能成为毒性更强、攻击性更高的物质。换句话说，抗氧化剂的补充必须全面而周全，才能达到清除自由基的目的。
除了人体自有的抗氧化酶及维生素系统外，一些食品也具有抗氧化、清除自由基的作用。如含硒(selenium)食物：茶、蒜头、茹菌类、全麦面包、鱼虾等，都有此功效。
发酵食品也具有抗自由基的功效。东西会发酵，主要的关键在微生物，微生物必须寄生于有机物身上，藉[无氧呼吸]获得养分；而所谓的无氧呼吸，就是发酵。醣类食品经发酵后，会分解成较易消化的形态，并且有特殊的风味。研究证实，发酵过的食品具有清除自由基的能力，能提高身体的免疫功能，达到防病的目的。发酵食品比比皆是，从酱油、味精、酒、面包、优酪乳到近日声名大噪的[发酵白凤豆抗肝癌]等，都是。
此外，一些依据生化原理研发的科技产品也有抗自由基的功效，电解水即为一例，系利用氧化还原的反应，让普通饮水变成具有强效杀菌力的好水。
当然，人体内最重要的抗自由基利器还是要算是谷胱甘肽(GSH)，GSH是人体最重要的抗氧化剂，举凡自由基引起的伤害，都能藉GSH加以防治，而缺乏GSH，也将引发一连串的氧化伤害。
自由基(Free Radical)是一种带有未配对电子的粒子。因为带有单数电子，所以非常不稳定，具有高度的化学反应性，很容易和周遭的分子反应，使安定分子也变成自由基。如此一再重复，就会衍生大量的自由基。人体新陈代谢会不断产生自由基，空气污染、日光、辐射、药物或不当饮食，也会使身体产生自由基。自由基已知和老化、癌症和多种疾病有关。
不过，人体本身有一种「抗氧化剂」－谷胱甘肽，能消除体内过多的自由基。抗氧化能力的高低，取决于抗氧化物（如身体的谷胱甘肽水平、摄取的维他命C、E、β胡萝卜素等）的充不充足，以及抗氧化酵素（如SOD、GSHPX等）的活性。平常多吃抗氧化物，减少化学添加物的摄取，不要吃太饱，少暴露辐射线下，能有效避免自由基产生。
自由基被定义为「可以单独存在，而具有一个或一个以上不配对的电子，也就是奇数，不是偶数的电子之分子，它独自占有一个原子轨道。」在这种环境下的自由基是相当活跃且极度不稳定的，虽然半衰期很短，但是它会从邻近分子中抢夺一个电子来形成「电子对」，使本身安定。然而，被它夺走一个电子的分子，则相对的也就变成含有不配对电子的分子，而变得不安定了。这个新的带有自由基的不稳定分子，如果具有高度活动力的话，就会造成一连串的连锁反应，促成新的自由基产生。由一个自由基所引起的连锁反应，可能会产生许多新的自由基，直到它们遇上抗氧化剂，或是这个最终形成的自由基分子反应逐渐呈薄弱状态，才能终止这一连串自由基反应继续发生。
在化学反应中，凡是失去电子的就叫做氧化反应，而获得电子的叫做还原反应。所以，任何氧化、还原反应的化学作用中，都可能会产生自由基。
(1) 外生性：身体以外的来源，包括五种。
(a) 化学反应所产生，如具有氧化还原性的物质，譬如农药巴拉刈(paraquart)。
(b) 易受氧化之药物。例如paracetamol、四氯化碳。
(c) 吸烟。
(d) 离子辐射。
(e) 日光照射等。
(2) 内生性：身体内自然产生。
在人体内扮演重要角色的自由基大多由氧分子而来，在粒线体进行电子传递链产生能量的过程中，氧分子是不可或缺的；氧会和氢质子反应，而被还原成为水分子。如果氧的还原性反应进行得不完全，则可能会导致超氧自由基的生成，超氧自由基可藉酵素催化，如「超氧化物歧化酶(SOD)」，或者自发性反应而产生过氧化氢。所产生之过氧化氢还要再经过一种酵素，叫「过氧化氢酶(catalase)」之催化才能转变成水分子。上面所说之过氧化氢如果遇到金属离子(如铁离子或铜离子)之催化，会产生更具活性的自由基叫做氢氧自由基(．OH)。过氧化氢虽然不是自由基，但很活跃，容易产生氢氧自由基；因此把它和超氧自由基、氢氧自由基三者合称为具有反应性的含氧物种(ROS，reactive oxygen species)。
(注:SOD，一种蛋白质，能把两个超氧自由基合并为一个过氧化氢；一旦过氧化氢过多，而没有过氧化氢酶的作用转化成水的话，它会变成氢氧自由基，因此SOD的活性应该要适中才可以。)
至于内在的其它自由基之来源，尚有①白血球的活化、②缺氧组织的再灌流、③体内代谢物质之自动氧化(如葡萄糖及肾上腺素之自动氧化等)、④其它氧化酶之作用。
自由基可能引起哪些疾病?
简单说，多数的器官、系统均会受到影响，包括：
心脏循环系统：酒精性心肌病变、动脉硬化症及Doxorubicin毒性。
肺脏： 肺气肿、成人型呼吸窘迫症、支气管肺脏形成不良、paraquat毒性、Bleomycin毒性、矿物尘肺沉着症。
脑部： 老年性痴呆、巴金森症、高血压之脑血管疾病、毛细血管扩张性失调、汞中毒。
眼球： 白内障、退化性眼底疾病、新生儿视纲膜病变眼球出血。
肾脏： 重金属之肾毒性、Aminoglycoside之肾毒性、肾脏移植排斥作用。
消化系统：四氯化碳之肝毒性、脂肪酸引起之胰脏炎、A1loxan致糖尿病现象、非类固醇抗发炎药之消化系统副作用。
皮肤： 日光幅射、热伤害、接触性皮炎、布伦氏(Bloom)症候群、比喀紫质沉着症。
红血球： 蚕豆症、铅中毒、痢疾、Fanconi贫血、镰刀型贫血。
环境： 癌症、老化、自体免疫疾病、缺血后再灌流之组织伤害、肾丝球炎(自发性或膜性)、地中海型贫血所引起之铁质过多症、维生素E缺乏症。
与自由基有[天敌]关系的抗氧化物自然是对抗自由基的利器，如维生素A、C、E及β胡萝卜素都有消除自由基、抗氧化的作用。另外，人体内三个职司抗氧化任务的酶系统：超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，简称SOD)、过氧化氢酶(catalase)、谷胱甘肽过氧化酶(glutathione peroxidase，GSH-PX)，也是抵抗氧化压力、消灭自由基的重要生化机制。
有一点需要说明，即抗氧化物要发挥作用，必须藉由一连串接力式的氧化还原机制，才能达成，因此单独补充一、二种抗氧化剂，而没有其它成分帮助催化还原反而可能成为毒性更强、攻击性更高的物质。换句话说，抗氧化剂的补充必须全面而周全，才能达到清除自由基的目的。
除了人体自有的抗氧化酶及维生素系统外，一些食品也具有抗氧化、清除自由基的作用。如含硒(selenium)食物：茶、蒜头、茹菌类、全麦面包、鱼虾等，都有此功效。
发酵食品也具有抗自由基的功效。东西会发酵，主要的关键在微生物，微生物必须寄生于有机物身上，藉[无氧呼吸]获得养分；而所谓的无氧呼吸，就是发酵。醣类食品经发酵后，会分解成较易消化的形态，并且有特殊的风味。研究证实，发酵过的食品具有清除自由基的能力，能提高身体的免疫功能，达到防病的目的。发酵食品比比皆是，从酱油、味精、酒、面包、优酪乳到近日声名大噪的[发酵白凤豆抗肝癌]等，都是。
此外，一些依据生化原理研发的科技产品也有抗自由基的功效，电解水即为一例，系利用氧化还原的反应，让普通饮水变成具有强效杀菌力的好水。
当然，人体内最重要的抗自由基利器还是要算是谷胱甘肽(GSH)，GSH是人体最重要的抗氧化剂，举凡自由基引起的伤害，都能藉GSH加以防治，而缺乏GSH，也将引发一连串的氧化伤害。
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