作者：Eric Trexler
译者：Kai
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自由基、活性氧化物质、氧化压力、氧化损伤、抗氧化物质、炎症、类胡萝卜素、多酚类物质、类黄酮……这些专业名词往往会频繁出现在各种「超级食物」和保健品的宣传语中，但很少有厂商会告诉你它们具体都是什么意思，只会语意模糊地说它们能「养生」、「保健」、「避免长期健康损害」。从另一方面来说，在健身界，不少人会说，服用抗氧化物会影响增肌效果。
所以，健身人群到底该摄入抗氧化物（或者富含抗氧化物的食物）吗？本文就总结了各类科学文献，进行汇总分析。
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概念定义
想要科学探讨这个话题，我们首先得把各种定义搞清楚了。关于抗氧化物的相关定义中，有很多名词其实能够互相替代，也让它们更令人迷惑。
氧化反应
从学术的定义上来讲，氧化也称氧化作用或氧化反应，有机物反应时把有机物引入氧或脱去氢的作用叫氧化。而自由基则指化合物的分子在光热等外界条件下，共价键发生均裂而形成的具有不成对电子的原子或基团；它们往往非常不稳定，反应性极强。
在身体新陈代谢的过程中，自由基是一种常见的副产物，在每个人的身体里都存在一定数量。还有一些外界因素，比方说辐射暴露、吸烟、空气污染、一些工业化学物污染等，也会让身体产生和累积自由基。这些自由基在身体中游离的时候，会通过「抢劫」别的分子身上的电子来稳定自身结构，结果就是那些被「抢劫」的分子又变成了自由基，去「抢劫」别的分子，形成链式反应……自由基分为 2 类：活性氧自由基（ROS）和活性氮自由基（RNS），它们也常常被称为「活性物质」。
这些活性物质虽然会对细胞的重要组成部分产生伤害，比如蛋白质、脂质、DNA 等等，但与此同时，它们也在人体的生理作用中起着不可替代的作用。要是没有了活性物质，细胞通路、免疫反应、基因表达，以及铁离子传输等等生理功能都不可能实现。在正常情况下，我们的身体自己有一套内在的「调节功能」，可以让这些活性物质在帮助人体运转的前提下，不对身体造成额外的伤害。
常见抗氧化物
抗氧化物是一个广义的概念，指的是一大类具有结构相似性的物质。因此，你可能会在不同产品的宣传语中看到什么类胡萝卜素、多酚类物质、类黄酮、黄烷醇、黄酮类物质……的介绍，不管名字有多拗口（或者厂商想包装的多「高级」），说白了，它们其实都属于抗氧化物。抗氧化物的种类可能比你想象的要多很多，单单多酚类物质一个种类，目前已经被人类发现的，就有超过 4000 种物质之多。
在日常生活中，我们经常讨论的「抗氧化物」一般指的是天然物质，而它们又能被分为酶类物质和非酶类物质 2 个大种类。其中，非酶类物质又能被细分为不同种类，包含了我们要讨论的绝大部分抗氧化物质。为了简单起见，在下图中，我们进行了抗氧化物的分类示意。
抗氧化物可以通过多种方式帮助身体恢复健康。比方说，它们可以直接清除一些活性物质，来让它们变得更稳定，避免链式反应；它们可以降低一些酶的活性，让它们无法生存新的活性物质；它们还可以帮助那些「好」酶提高工作效率，让人体自身的抗氧化系统运作更佳。抗氧化物的作用机理多种多样，但绝大部分都是通过降低其它分子氧化反应的速率，来降低活性物质带来的细胞损伤。
氧化压力与炎症
像前文说的那样，我们的身体里总是会有一些活性物质，不可能把它们完全消灭（除非完全停止身体新陈代谢）。一般而言，它并不会产生什么巨大的危害，因为我们不仅身体里存在一部分抗氧化物，还会在每天的饮食中摄入一定量的抗氧化物，和体内的活性物质达到平衡。不过，有时候因为种种原因，这种平衡会被打破，也就造成了我们常说的「氧化压力」。现有的科学证据表明，氧化压力和一系列长期疾病有关联，比如癌症、风湿性关节炎、阿兹海默症、帕金森综合症、糖尿病，以及很多眼部、脑部、肺部、心血管系统疾病等等。
在讨论氧化压力的时候，「炎症」是一个常常被同时提起的概念。氧化压力确实和炎症息息相关，但两者并不能直接等同。在我们的身体里，有很多炎性细胞，比如中性白细胞、单核细胞、淋巴细胞等等；它们在身体遇到促炎症刺激的时候（比如肌肉损伤、化学物中毒、细菌侵入等等），会开始工作，达到那些特定部位，然后释放相关酶类物质、活性物质、化学中间产物来产生炎症反应。这种发炎过程的目的其实是为了帮身体排出有害物质、清除受伤组织，并且加速恢复过程，避免身体组织受到感染和伤病。
换句话说，在这种情况下，身体产生活性物质和氧化压力其实是总体有益的，炎症也是产生氧化压力的原因；从另一方面来说，有证据表明，长期的氧化压力也可能让身体产生小幅度炎症。所以，氧化压力和炎症这两个概念尽管并不等同，但两者是相辅相成的。
抗氧化物与健身的关系
理清了这些概念的关系之后，让我们再来看看抗氧化物和健身有什么关系。
和很多其它生理学概念一样，这个问题得取决于上下文，并不能用一句话简单概况。比方说，在运动的过程中，人体会加速产生各种活性物质，并且运动的强度越大，活性物质产生的越多。这种效果非常重要，因为活性物质在正常生理运动的过程中能起到「细胞内信使」的作用，而如果有意抑制活性物质产生的话，则会直接从负面影响到肌原纤维的收缩能力。
但是，活性物质的产生也不是越多越好。如果活性物质生产过量的话，不仅会伤害线粒体和肌原纤维蛋白，还会让运动产生的疲劳感更强烈。在理想情况下，我们需要足够的活性物质来保证运动效果，但又不产生过量的疲劳或者氧化压力以至于影响健康（如下图所示）。
因为在运动的过程中会产生大量活性物质，所以长期运动带来的适应性之一，就是让你身体内部的抗氧化能力升级。简单来说，因为你的身体会经常被暴露在大量活性物质下，它会相应地让抗氧化能力更高效，来平衡这些活性物质，并且让你在将来的训练中适应能力更强。这一效果虽然主要体现在长期耐力训练上，有些证据表明，力量训练也能达到同样的效果。比方说， Azizbeigi 等人募集了 30 位没有力量训练经验的男性志愿者（平均年龄为 21.7 岁），让他们在 8 周的时间里分别进行耐力训练、力量训练，或者协同训练（耐力+力量训练同时进行）。实验设计的力量训练为每周 3 次的全身训练，结果发现，进行耐力训练和力量训练的志愿者们自身的抗氧化能力都得到了显著提高，不管是单独进行还是协同进行都有效；另外一项实验对比了不同力量训练强度（70% 1 RM vs 85% 1 RM）对于抗氧化能力的影响，结果发现，在每周训练 3 次的前提下，不同训练强度均能提高身体抗氧化能力。
尽管如此，我们自身的抗氧化能力只是整体抗氧化的一部分（内部抗氧化能力）。饮食中的抗氧化物质、抗氧化物补剂，则补全了剩下的内容（外部抗氧化能力）。
抗氧化物补剂的作用
抗氧化物与血流
抗氧化物是一些氮泵（训练前补剂）的成分之一，也有不少相关研究探讨了它在短期摄入时对于运动表现的影响。很肯定的是，在训练前摄入抗氧化物可以有效增加训练时的血流量。比如不少研究就肯定了红石榴提取物在这方面的作用，以及葡萄汁、黑加仑子、松树皮萃取物、可可黄烷醇等补剂都有着类似的作用。
比方说，一次性摄入富含可可黄烷醇的可可粉（701 毫克）之后，就可以显著提高因为血流引起的血管舒张，改善运动时人体的血压，而可可黄烷醇含量较低的可可粉（22 毫克）则没有这一效果。一次性摄入 1000 毫克富含多酚类物质的红石榴提取物，可以显著改善健康、年轻志愿者的肱动脉的相关指标和血流量，并且这一效果不仅体现在高强度跑步中，抗阻训练（腿举、卧推达到力竭）也能达到类似的效果。从微观角度来说，摄入富含多酚类物质的葡萄汁（连续 20 天，每天 300 毫升）能有效提高男性铁人三项运动员功能毛细管密度及红细胞速率；不过，这项研究并没有设计安慰剂组。
如果你阅读过关于一氧化氮的文章，一定能记得，一氧化氮补剂也有类似扩张血管的功能，并且可以通过直接影响肌肉收缩功能等方式对于运动表现起到帮助作用（这也是为什么大部分氮泵产品里都或多或少含有一氧化氮补剂的原因）。这也引出了一系列问题：抗氧化物也有类似的功能吗？它可以通过短期、训练前摄入，提高训练表现吗？以及如果有这方面作用的话，它的机理是不是和一氧化氮补剂一样呢？
这就是我们接下来要讨论的话题。
抗氧化物与运动表现
这个问题一直没有一个非常明确的答案，主要原因并不是抗氧化物没有用，而是它涵盖的种类实在是太多了（有印象的读者可以翻回本文前几页查看分类图表）。幸运的是，近几年有几项高质量荟萃分析，总结了关于这一话题的大部分实验证据。比如 Braakhuis 等人的荟萃分析就针对了维生素 C 补剂这一抗氧化物进行了分析，不仅阐述了它在单独使用时对于运动表现的作用，还包括了它与其它补剂（比如维生素 E）协同使用时的效果。
在总共 8 项人体实验中，使用的维生素 C 剂量在每天 0.2-1.5 克不等，实验时长也从一次性摄入至连续 16 周不等。尽管这些研究测量的关于「运动表现」的指标也并不一样，它们全部基于耐力运动（跑步与骑行）的各项相关指标。不幸的是，没有 1 项实验得出了积极结果；4 项实验表明维生素 C 会对运动表现带来小幅度、统计学不显著的负面影响，而另 4 项实验的结论是小幅度、统计学不显著的正面影响。
很容易看出，哪怕在摄入足量、长时间持续摄入的前提下，维生素 C 这种抗氧化物对于运动表现很可能是没有什么帮助的，这项荟萃分析的作者也在原文中提议：「关于维生素 C 的摄入可以完全通过大量蔬菜水果来实现，并没有必要（为了提高运动表现）而额外摄入补剂形式的维生素 C」。
N-乙酰半胱氨酸（NAC）是另一种在近年较为流行的抗氧化补剂，它可以通过加速身体生产谷胱甘肽（一种体内自然存在的抗氧化物质），来产生一系列抗氧化效果。一些科学证据表明，注射 NAC 可以有效提高骨骼肌功能，提高耐力运动表现。比如有 2 项研究的结果都显示，给运动员注射 NAC 可以大幅度提高高强度运动（92% VO2max 强度下的骑行）时的力竭时间；而另一项使用了 130% VO2max 强度的研究结果则是没有帮助。
当然，注射和口服无论从吸收率还是补剂作用来说，效果都可能千差万别。所以，让我们再来看看那些使用了口服方式摄入 NAC 的实验：研究发现，连续 4 天，每天服用 1800 毫克 NAC，可以显著提高伸膝肌耐力。
另一项研究则使用了 150 毫克/千克体重的剂量，结果发现，志愿者的握力得到了显著提高。第 3 项研究则使用了连续 9 天、每天 1200 毫克剂量的设计，结果表明，运动员的短跑表现得到了显著提高。尽管目前的实验证据并不能算充分，我们可以猜测，NAC 也许是少数对于运动表现有帮助的抗氧化物之一。不过，这一作用似乎只在中低强度下才能显现，并且大量摄入 NAC 也会产生恶心、胃疼、呕吐、腹泻等一系列副作用，对于主要训练内容强度较高的力量训练者总体来说作用并不大。
在同一篇荟萃分析中，Braakhuis 和 Hopkins 等人还分析了其它一些抗氧化物补剂的效果。比如有一种叫槲皮素（Quercetin，又称栎精；五羟黄酮）的类黄酮物质，广泛存在于红洋葱、小茴香、苹果、辣椒等食物中。它在大剂量摄入的情况下（每天 1 克），对于耐力运动的表现似乎可以起到小幅度提高，但是对于力量训练没什么效果。
还有一种叫白藜芦醇（Resveratrol，又称3‘,4’,5-三羟基芪）的多酚类物质，广泛存在于红酒中（这也是很多厂商宣称「红酒能保健」的主要「科学证据」）。它对于活跃的小鼠确实有着一系列提高健康的功能，但是如果小鼠本身不活跃的话，反而会降低它们的健康程度；另外，目前并没有任何证据表明它对于人体同样有效。
甜菜根汁同样富含多酚类的抗氧化物（主要活性物质为花青素和类黄酮），并且对于不同强度、不同种类的运动表现都或多或少有一些辅助作用。但是，它的作用主要来自于一氧化氮促进剂，而非抗氧化物。在将甜菜根汁和硝酸钠直接对比的时候，甜菜根汁的作用要显著强于硝酸钠，一些科学家认为，这是因为甜菜根汁中的抗氧化物对于一氧化氮有着促进作用，起到 1+1 > 2 的效果；但是，这只能说明抗氧化物在结合其它物质时能够帮助其它物质发挥更好的效果，并不能说明它们本身就有效了。
至于其它抗氧化物，绝大多数的实验证据都非常不一，在此不一一列举了。结果比较积极的则有富含表儿茶素的可可粉、短期大量的红石榴提取物（需要其含有大量的抗氧化物）、螺旋藻，以及碧萝芷（Pycnogenol，又称松树皮；碧容健；碧诺姿；松树皮萃取物，一种受到专利保护的、含有特定配方的松树皮提取物）。但是，这些实验证据不仅并不充分，而且还包含了大量的小鼠模型（没有人体实验数据）；另外，你也许也能从各种副词中看出，这些补剂都需要具备特定的特点（比如可可粉中表儿茶素的含量要高于一定值才有效），对于普通消费者来说，选购合适的补剂也会成为一项耗时、费力、劳神的过程。因此，在更多的实验证据确认这些补剂效果之前，我并不建议大部分训练者将抗氧化物作为训练的常规补剂进行服用。
总之，抗氧化物补剂对于运动表现的影响总体来说并不明确。我们能确定的结论包括：
1. 在高海拔下训练时，补充维生素 E（或者将维生素 C + 维生素 E 同时服用）有积极效果，但是在平原地区则无效；
2. 注射 NAC 可以提高中低强度的训练表现，但是对于高强度运动似乎没有什么作用；
3. 白藜芦醇可能对于有训练经验的人有效果，但这一结论是完全基于小鼠模型得出的，并没有人体实验认证；
4. 其它富含抗氧化物质（主要为多酚物质）的补剂，比如甜菜根汁，也许会有一定作用，但是目前的实验证据也并不充分。
抗氧化物、肌肉损伤与运动恢复
如前文所说，运动会给身体带来一系列氧化压力，而因此会有一些运动员会在运动后摄入抗氧化物，以期待它能起到降低肌肉损伤、减轻酸痛感，加速恢复的作用。Sousa 等人就这一话题发表过荟萃分析，结果发现，尽管有 1-2 项孤立实验表明大剂量维生素 C 和维生素 E 可能会有此效果，绝大多数实验证据并不支持这一说法。少数水果、植物提取物，比如甜菜根汁的实验结果为中性-积极，但基于目前的数据，我并不会建议你为了辅助恢复，而采用补剂形式摄入抗氧化物。
抗氧化物与训练效果
最后，说了这么多，我们仍然只局限在短期效果里；哪怕抗氧化物可以帮助增加血流量、减轻疲劳，如果它产生不了什么肉眼可见的实际效果，也不能算是有效；而抗氧化物对于训练的实际效果，这要看看它和训练适应性的关系。
Gomoez-Cabrera 等人、Roberts 等人、Yfanti 等人，以及 Paulsen 等人的研究均表明，在 4-12 周的实验周期内，维生素 C 和维生素 E 补剂并不会对耐力训练适应性（体现在最大摄氧量 VO2max 上）产生任何效果；而 Roberts 等人、Braakhuis 等人、Abadi 等人，以及 Meier 等人的研究则测量了短期摄入抗氧化物的效果，结果发现，它对于耐力训练结果也没有什么影响。尽管之前有不少机理类文章（体外实验）表明，抗氧化物的摄入会影响一系列线粒体生物合成反应，以至于影响训练效果，宏观（现实生活）的结果，似乎并不支持这一说法。
而大部分读者更为关心的力量训练，结论也很类似。尽管从机理上来说，抗氧化物的摄入会削弱 ERK1/2、p38 MAPK，以及 p80S6 激酶的磷酸化过程，导致肌肉合成信号通路效率降低，它在现实生活中似乎产生不了什么显著影响。发表于 2019 年的荟萃分析也作出了结论：抗氧化物无论是对于增肌还是增力，都不会产生显著负面影响。
总而言之，「抗氧化物影响训练效果」这一说法似乎只在细胞层面上有效果，并且实验结果也并不一致。但是，在高剂量使用维生素 C 和维生素 E 的情况下，绝大部分实验的结果倾向于中性-负面，也就是说，虽然你可能并不需要担心摄入抗氧化物让你「掉肌肉」，它对于肌肉生长也不会起到什么促进作用。这里唯一的例外是老年人：在以老年人（60 岁以上）为样本的实验中，维生素 C 和维生素 E 等抗氧化物似乎可以起到一小部分防止肌肉流失、保存瘦体重的效果。
所以，我们该怎么做？
抗氧化物的概念尽管非常火爆，它并不是什么稀奇的东西。如果你每天都有正常进食、喝水的话，你就已经在摄入不少抗氧化物了。这里的关键是「平衡」：氧化压力太大、抗氧化物太少，固然会对健康带来一系列副作用，但如果你不计后果地大量摄入抗氧化物，也不一定是好事。
虽然我们都知道，大部分「超级食物」都是营销手段，我倒是会建议你多吃富含抗氧化物的「超级食物」——当然，是在价格不被炒到虚高的前提下（如果你对于食物中具体的抗氧化物成分不太清楚的话，可以看看这篇 Carsen 等人发表于 2010 年的研究；这项研究分析了超过 3100 种常见食物的抗氧化物成分）。一般而言，通过食物摄入的抗氧化物已经足以保证身体正常生理功能运转、确保训练效果了，而这些富含抗氧化物的食物往往本身就非常健康，热量密度低，并且含有大量的微量元素。如果你能确保日常饮食中含有大量的所谓「超级食物」，不论从健康还是运动的角度来讲，都是百利而无一害的事情。至于抗氧化物补剂，尤其是大剂量维生素 C 和维生素 E 补剂，从运动的角度来讲并不建议补充；它们不仅对运动表现、运动效果、运动恢复没什么帮助，在大剂量大情况下可能反而会起到负面作用。
综合建议
总之，除非特殊情况（比如高海拔训练时的维生素 E，或者 60 岁以上人群的维生素 C + 维生素 E），抗氧化物补剂对于健身人群来说是一类基本没有摄入必要的补剂——至少，在更多、更确切的科学证据出现前，它对于运动的效果是过誉的。
从另一方面来说，你可能会听到有些人声称「抗氧化物会影响增肌效果」，从而害怕摄入这类物质。虽然有一些科学证据支持这些说法，但绝大部分的科学证据是不足以支撑这种结论的。实际上，在我查找相关文献的时候，也被支持这种说法的证据至少而震惊了一下。这和人们的思维偏见也许有一些关系，因为大家总是会把目光的重点放在那少数几个结论违背常理、「震惊体」的文献，而忽略了大部分结论符合常识的研究。
关于抗氧化物的科学证据其实非常难以解读，因为它的种类太多了，每种具体物质在人体中的作用都可能不一样。但我可以基本肯定的是，在日常饮食中多摄入富含抗氧化物的「健康食物」是利远远大于弊的；为了一点小概率、结论尚不明确的负面作用，而避免摄入抗氧化物导致健康水平下降，对任何人群都不是明智之选。
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