03-06:令人又愛又恨的自由基

 

核能造福人類還是為禍人間,視乎我們能否好好駕馭它,自由基也是一樣。

 

自由基是造成皮膚衰老的原因,用 X X 牌抗氧化面霜可以擊退自由基,令皮膚永遠保持青春。」

「自由基是導致肺癌的罪魁禍首,每次吸煙後服用純天然配方的 X X 抗氧排毒丸,能助你消滅自由基,有效防止肺癌。」

「用 X X 牌負離子淨水器過濾食水中的自由基,能活化血液循環,避免心臟病。」

究竟甚麼是自由基 (好像很駭人似的)?

十惡不赦的自由基?

自由基(Free radicals)是帶有不成對電子(Unpaired electron)的原子或份子。生物體內主要的自由基 (及其他活性氧份子)有超氧化物(Superoxide,O•-)、一氧氮化物(Nitric oxide,NO 、氫氧化物(Hydroxyl radicals,OH 、過氧化氫(Hydrogen peroxide,H2O2)、過氧亞硝基(Peroxynitrite,ONOO等等。

多了出來的電子令自由基擁有極不穩定的化學結構,因此,自由基會搶奪其他基團的電子,繼而引發連串氧化反應(Oxidative stress),破壞細胞的蛋白質結構、線粒體(Mitochondria),甚至DNA,造成細胞死亡或基因異變。

 

「負離子」是……?

自由基另一個名稱是游離子,人們常把「游」離子混淆為「負」離子 。量子物理學範疇內根本沒負離子這回事:後者源自Minus ion1,是日本人虛構出來的「空想科學」名詞(其他空想科學名詞還有「超合金」、「光子力能量」、「等離子大炮」、「米諾夫斯基粒子」、「小宇宙」、「猛虎射球」、「離心獨劈」……)。但這毫無科學根據的包裝伎倆卻非常奏效 —— 以負離子作招徠的商品,必定賣個滿堂紅。

再無稽的謊話,只要多說幾次,也會成為真理。

經過一番耳濡目染,廣大消費者對負離子的神奇功效已深信不疑,生產商亦乘時推出一大堆莫名其妙的產品:負離子髮夾、負離子洗頭水、負離子風筒、負離子梳、負離子牙刷、負離子活化水、負離子衛生棉條……

新興的「離子」還有「柔離子」、「納米離子」、「水離子」、「冰凍離子」、「彩離子」、「遠紅外線離子」、「靚仔離子」……

 

自由基的來源

人類身體有無數需要氧氣助燃的代謝循環(Metabolic cycles),它們運作時會無可避免地製造若干數量的自由基。我們每天要用上一兆對氧分子 (1,000,000,000,000),以此代謝率推算,一個人身體承受的自由基最少達每小時三十億個(3,000,000,000)!

此外,輻射也是透過產生自由基來破壞細胞的。在自然環境裏,輻射有兩大來源:1)礦石會釋放出少量輻射,2)宇宙射線(Cosmic rays),包含質子(Protons)、電子(Electrons)、a粒子、微中子(Neutrinos)、伽馬射線(Gamma rays)、紫外線(Ultraviolet radiation)等。

宇宙射線主要來自太陽,其強度是取決於太陽黑子(Sun spots)的活躍程度。太陽風暴(Solar magnetic storm)是大家熟悉的名詞,這個自然現象是產生自太陽黑子的週期性活動,太陽的活躍度每隔八至十四年(平均每十一點一年)便會短暫地暴升,形成耀斑(Solar flare),並向地球激放出數倍的輻射性物質。但大家不用慌張,因為地球磁場早已在大氣層外圍佈下了一重重的防線(Van Allen belts),絕大部份宇宙射線都會被這「磁力防護罩」攔截並折射到南北兩極(極光便是這樣形成的了)。在磁罩保護下,只有少許輻射能夠穿透到地球表面2

自由基只有害無益?

但自由基並不是一面倒地有害的,人體很多生理機能都要依賴自由基來運作。舉例說,在抵抗病原體的過程中,顆粒白血球(Granulocytes)與巨噬白血細胞(Macrophage)就是借助自由基的殺傷力來對付入侵者。在細胞訊號傳遞(Cell signalling)的支援上,自由基也佔有很重要的位置。

如果缺少了自由基,我們便不能生存,同一時間,自由基亦可能傷害到人體,因此,我們身體便演化了一套平衡機制來駕馭自由基:
1. 人類細胞中有多種抗氧化酵素,例如超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)、過氧化氫酶(Catalase)。
2. 能中和自由基的抗氧化受質,例如麩胱甘肽(Glutathiones)、尿酸(Uric acid)、膽紅素(Bilirubin)。
3. 從飲食吸收抗氧化物,包括胡蘿蔔素(Carotenoids)、維他命C和維他命E。
4. 修復受損DNA的酵素
5. 當細胞遭破壞至無法修補時,以程序性細胞流失(Programmed cell death 或 Apoptosis)將其「人道毀滅」。

自由基的反噬

在大多數情況下,人類自身的抗氧化機能已能抵消自由基的害處,但假如這制衡系統出了問題,自由基便會反噬,令我們生病。

腦部及神經系統是人體代謝率最高的器官,所以也是產生最多自由基的地方,因此,腦神經疾病與自由基的關係便成了醫學研究的焦點。

肌萎縮性側索硬化(Amyotrophic lateral sclerosis,簡稱ALS,又名Motor neuron disease) 是一種罕見病症(發病率約為每年每十萬人一至兩個病例),患者的運動神經會在數年間急劇退化,導致全身癱瘓,甚至無法呼吸和吞嚥。醫學家發現約2%的ALS病例是由SOD基因異變所引起:SOD失衡令自由基加速破壞神經線,引發ALS。

其他或與自由基有關的腦神經疾病包括柏金遜症(Parkinson’s disease)、阿耳茲海默氏症 (Alzheimer’s disease,俗稱老人癡呆症)等。話雖如此,經過數十年的研究,除了一些模稜兩可的「試管實驗證據」和「白老鼠實驗證據」外,醫學界仍未確認自由基與各類腦神經病的關連(上述的2% ALS除外)。筆者認為,大家在現階段毋須過份擔心,我們應該信賴人類自身的抗氧化機能。

另一方面,我們應加倍留意血管硬化與自由基的關係。城市人飲食過度豐盛,也忽視了運動的重要性,血脂過高已成了普遍的健康問題。在正常情況下,血液中的低密度脂蛋白(Low density lipoprotein,LDL)會由LDL受體吸收及消化,但如果血脂過高,當中的LDL便會被自由基氧化成ox-LDL(Oxidized low-density lipoprotein),常規的LDL受體不能有效率地清除ox-LDL,以致後者積聚在血管內壁,引發連串發炎及氧化反應,久而久之,血管便會被粥樣硬化物堵塞住了。

那麼,吃多些抗氧化維他命來抑壓自由基,不就能避免血管硬化了嗎 (坊間所有「保健食療」書都是這樣說的)?

很可惜,醫學研究重複地顯示,維他命補充劑如胡蘿蔔素或維他命E等是不能有效地減低心臟病、中風及其相關死亡率的。血管硬化的根源是高血脂而非自由基,只針對自由基而不處理高血脂,便等於「雞仔唔管管麻鷹」3,基本是本末倒置的做法,當然不會有任何作用。

「自由基的故事」 再次帶出本書的主旨:抄捷徑是沒用的,請切實地戒口和多做運動吧。

 

註:

1. 坊間的所謂負離子並非物理學中的Anion,後者是正統的量子物質,與除塵、防臭、殺菌、護髮等「連大纜都扯唔埋」。

2. 可惜這個磁罩並不是永恆的,地球磁場會週期性地增強或減弱,甚至反轉(到時指南針便真正是指「南」針了)。地質記錄顯示,在過去八千五百萬年裏,地球磁場已反轉了近二百次!當地球磁場變動時,宇宙射線便會乘虛而入,這對地球生態影響之巨實在無法估計。在地球史上,磁場變動最頻密的時期包括四億年前的奧陶紀(Ordovician period,發生了海洋生物大滅絕,其慘烈程度僅次於二疊紀大滅絕)及六千五百萬年前的白堊紀(Cretaceous period,眾所週知,是「恐龍帝國」崩潰的時代)。

3. 「雞仔唔管管麻鷹」:廣東俚語,意思是自己的事不做好,反而去責怪他人。