根據(jù)“自由基學(xué)說(shuō)”的理論，從化妝品學(xué)的角度來(lái)探討延緩衰老的方法是近年來(lái)抗衰老化妝品的研制和開(kāi)發(fā)的重要方向之一。

1. 自由基與活性氧

所謂自由基是指游離存在的帶有不成對(duì)電子的分子、原子或離子。自由基可以由均裂、分離提純等方法而得到。自由基雖能單獨(dú)存在，但存在的時(shí)間極為短暫。由于自由基都有不成對(duì)的電子，一般均顯示極活潑的化學(xué)活性。按穩(wěn)定性來(lái)區(qū)分自由基可分為不穩(wěn)定自由基和穩(wěn)定自由基，絕大多數(shù)自由基是不穩(wěn)定的，不穩(wěn)定自由基的化學(xué)性質(zhì)是很活潑的。清除超氧化物自由基的超氧化物歧化酶（superoxi dedismu tase，簡(jiǎn)稱SOD）的發(fā)現(xiàn)，證實(shí)了生物體內(nèi)內(nèi)源性自由基的存在。與生命老化有關(guān)的生物自由基主要是一些含氧的自由基，如活性氧自由基（O₂·）、過(guò)氧化氫自由基（HO₂·）、羥基自由基（·OH）。

氧氣對(duì)于人體來(lái)講是必不可少的。氧一旦進(jìn)入人體內(nèi)，由于與各式各樣的酶、化學(xué)物質(zhì)，或是金屬、紫外線等作用，發(fā)生反應(yīng)，成為基底狀態(tài)反應(yīng)性更高的活性氧。這些活性氧都是氧的某些代謝產(chǎn)物及含氧的衍生物質(zhì)，也都是直接或間接由氧轉(zhuǎn)化而成的，具有比氧活潑的化學(xué)反應(yīng)性。

Fridovich等在發(fā)現(xiàn)了SOD并研究其生物學(xué)作用后，提出了氧毒性的超氧化物自由基學(xué)說(shuō)，認(rèn)為O₂·及其衍生活性氧可在人體內(nèi)產(chǎn)生，它們對(duì)機(jī)體有害。用活性氧的氧毒性可以解釋氧對(duì)生物包括植物的許多損傷和病理作用。受到活性氧和自由基攻擊的有脂質(zhì)、糖質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸等，其中脂質(zhì)是其主要目標(biāo)分子。對(duì)皮膚中的脂質(zhì)來(lái)說(shuō)，以光化學(xué)的氧化反應(yīng)較為重要，即是由太陽(yáng)光的照射使氧活化，其能量的一部分使之產(chǎn)生單態(tài)氧（1O₂），后者即迅速與不飽和脂質(zhì)反應(yīng)而形成過(guò)氧化脂質(zhì)LOOH，如下式所示，由一分子的單態(tài)氧生成一分子的脂質(zhì)氫過(guò)氧化物。

2. 自由基學(xué)說(shuō)

自由基學(xué)說(shuō)主要認(rèn)為隨著年齡的增大，退行性變化是由于自由基的副作用所引起的。在正常情況下，機(jī)體內(nèi)自由基的產(chǎn)生與消失處于動(dòng)態(tài)平衡。一方面，自由基（包括氧自由基在內(nèi)）在正常細(xì)胞新陳代謝中不斷地產(chǎn)生，并且參與了正常機(jī)體內(nèi)各種有益的作用，如機(jī)體防衛(wèi)作用、某些生理活性物質(zhì)的合成等。在機(jī)體生長(zhǎng)發(fā)育階段或正常運(yùn)轉(zhuǎn)階段，即使某種自由基的產(chǎn)生多了一些，也會(huì)被機(jī)體內(nèi)的各種自由基清除劑所清除而不至于對(duì)人體有害。這類自由基清除劑包括一系列酶如SOD、過(guò)氧化氫酶等，和一些小分子有機(jī)抗氧化劑如維生素A、維生素E、維生素C等。當(dāng)機(jī)體衰老時(shí)，或者是自由基的產(chǎn)生稍高于平常，或者是由于某一環(huán)節(jié)變得薄弱，機(jī)體內(nèi)清除自由基的能力出現(xiàn)急性或慢性減弱，從而清除不了多余的自由基。這樣就使自由基的產(chǎn)生與清除失去了平衡。過(guò)剩的自由基對(duì)構(gòu)成組織細(xì)胞的生物大分子化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞性反應(yīng)，隨著破壞層次的逐步擴(kuò)展，會(huì)損傷正常組織形態(tài)和功能的完整性。當(dāng)損傷程度超過(guò)修復(fù)或喪失其代償能力時(shí)，組織器官的機(jī)能就逐步發(fā)生紊亂及障礙，表現(xiàn)出機(jī)體逐漸趨于衰老。

衰老是一個(gè)極為復(fù)雜的過(guò)程，自由基學(xué)說(shuō)只能解釋其部分現(xiàn)象，但自由基促使衰老過(guò)程加快的作用已被實(shí)驗(yàn)所證實(shí)。

3. 自由基學(xué)說(shuō)對(duì)皮膚老化的解釋

活性氧自由基對(duì)皮膚老化起著重要的作用。隨著年齡的增長(zhǎng)和各種疾病的影響，使得人體機(jī)體內(nèi)活性氧自由基增加，再加外部原因如強(qiáng)日光、紫外線的照射，以及溫度、濕度的變化都可使機(jī)體內(nèi)產(chǎn)生活性氧自由基。活性氧可以引發(fā)機(jī)體內(nèi)脂類中的不飽和脂肪酸（RH）過(guò)氧化而產(chǎn)生脂質(zhì)過(guò)氧化自由基R·、RO·、ROO·與ROOH。這些反應(yīng)為：

上述反應(yīng)是產(chǎn)生脂類過(guò)氧化物的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，而ROOH與R·反應(yīng)導(dǎo)致鏈分裂而得到脂類過(guò)氧化最終產(chǎn)物之一的丙二醛（MDA），是不飽和脂類過(guò)氧化作用的特殊產(chǎn)物。丙二醛在人體衰老過(guò)程中起重要作用：

（1）人體細(xì)胞膜是由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成，正常細(xì)胞膜的膜蛋白質(zhì)是在不斷地進(jìn)行著締合和解離的過(guò)程。機(jī)體中活性氧自由基的增多所引起的脂類過(guò)氧化作用，會(huì)導(dǎo)致膜蛋白質(zhì)處于永久性的締合狀態(tài)，阻礙蛋白復(fù)合體恢復(fù)到原規(guī)則的分布狀態(tài)，嚴(yán)重地?fù)p害生物膜的功能。脂類的過(guò)氧化作用使膜的不飽和脂肪酸減少，膜的飽和脂肪酸相對(duì)增多，使膜變?yōu)閯傂誀顟B(tài)，而缺乏不飽和脂肪酸則可使膜的流動(dòng)柔軟性降低。另一方面，脂類過(guò)氧化作用所產(chǎn)生的自由基，可對(duì)膜上的蛋白質(zhì)或膜結(jié)合酶起作用，使膜結(jié)構(gòu)起變化，導(dǎo)致膜功能異常而使機(jī)體更加處于不正常狀態(tài)，表現(xiàn)在皮膚上則使皮膚干燥、出現(xiàn)皺紋等老化現(xiàn)象。

（2）在上述脂類的過(guò)氧化作用中的產(chǎn)物丙二醛，它與蛋白質(zhì)的一級(jí)氨基團(tuán)反應(yīng)而與蛋白質(zhì)交聯(lián)，此反應(yīng)形成了一種熒光產(chǎn)物席夫堿。丙二醛與核酸上的氨基或與磷脂類（如磷脂酰乙醇胺）起反應(yīng)也能產(chǎn)生類似的熒光產(chǎn)物。這些產(chǎn)物的積聚就表現(xiàn)為老年色素（脂褐素），這就是老年斑，是皮膚老化的一種現(xiàn)象。

（3）膠原是一種纖維狀的結(jié)構(gòu)蛋白，稱之為膠原蛋白，它是機(jī)體中最豐富的蛋白質(zhì)之一，約占總蛋白質(zhì)的25%~30%，皮膚組織大都由膠原蛋白所組成。隨著年齡的增加，機(jī)體內(nèi)各種氧自由基亦增加，它可以改變機(jī)體內(nèi)許多酶的水平和性質(zhì)。如氧自由基水平的升高可使賴氨酰氧化酶水平的改變，就引起結(jié)締組織中膠原蛋白的交聯(lián)，由于交聯(lián)度的增加就可使膠原蛋白的溶解度降低。在老年時(shí)，膠原蛋白的這種交聯(lián)變得更穩(wěn)定且不能被還原。這種膠原蛋白結(jié)構(gòu)的改變，表現(xiàn)在機(jī)體上就是一些衰老的象征，如皮膚無(wú)彈性、無(wú)光澤、骨骼變脆、眼晶狀體的物理性質(zhì)改變等。