姜黄素是一种从姜科、天南星科中的一些植物的根茎中提取的次生代谢物，是一种天然的黄色素，具有多种有益特性和广的应用领域。其分子式为C21H20O6。姜黄素是一种具有抗氧化特性的天然化合物，在抗氧化方面发挥着重要作用。以下从不同角度阐述姜黄素与抗氧化作用的关系：

图：姜黄素结构式

一、抗氧化机制：

1. 清除自由基：姜黄素分子结构中含有多个酚羟基，这些酚羟基具有活泼的氢原子，能够提供氢原子与自由基结合，使自由基稳定，从而清除自由基。例如，姜黄素可以通过与超氧阴离子自由基、羟自由基等反应，将其转化为稳定的产物，减少自由基对细胞的损伤。

2. 螯合金属离子：姜黄素能够与金属离子如铁、铜等形成螯合物，阻止金属离子参与氧化反应，减少自由基的产生。金属离子在氧化还原反应中容易产生自由基，通过螯合金属离子，姜黄素可以降低金属离子催化自由基生成的能力。

3. 调节抗氧化酶：姜黄素可以调节抗氧化酶的活性。它能激活核因子 E2 相关因子 2（Nrf2），促进抗氧化酶如超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）等的表达和活性，增强细胞的抗氧化防御能力。

4. 抑制脂质过氧化：姜黄素可以抑制脂质过氧化反应，减少脂质过氧化产物的生成。脂质过氧化是一个自由基链式反应，姜黄素通过打断链式反应，阻止脂质过氧化的发生，保护细胞膜和其他生物膜免受氧化损伤。

二、对细胞的保护作用：

1. 保护细胞免受氧化应激：在细胞受到氧化应激时，姜黄素可以减少活性氧（ROS）的产生，降低细胞内的氧化水平，保护细胞免受氧化损伤。例如，在肝细胞、神经细胞等多种细胞中，姜黄素能够减轻由氧化应激引起的细胞损伤和Apoptosis 。

2. 维护细胞内的氧化还原平衡：姜黄素通过调节细胞内的氧化还原状态，维持细胞正常的生理功能。它可以调节细胞内的谷胱甘肽等抗氧化物质的水平，使细胞内的氧化还原平衡得以维持。

减少Inflammation反应：姜黄素具有抗炎作用，而Inflammation与氧化应激密切相关。它可以通过抑制Inflammation介质的释放，减轻Inflammation反应，间接减少氧化应激对细胞的损伤。