辅酶Q10 是市面上最常见的食物补品之一，大家喜欢它的原因主要是因为其具有很好的抗氧化性，抗氧化性也就是还原性。把人的身体就像机器，机器长期会出现生锈，原因就是发生了氧化，我们可以通过在机器关键部位涂抹润滑油、喷漆等方式减少机器的氧化，从而达到抗氧化的目的。那么对于人体来说，我们日常也需要采取一些保护措施，比如多吃一些含有抗氧化物质的食物，或者直接补充抗氧化剂，比如辅酶Q10。

研究表明，辅酶Q10（CoQ10）的还原性主要体现在其还原型（泛醇，ubiquinol）形式上，能够通过捐献电子中和自由基，保护细胞免受氧化损伤。其在细胞能量生产和抗氧化防御中扮演重要角色。

辅酶Q10的结构以及抗氧化的原理

CoQ10的化学结构包括一个苯醌环和一条由10个异戊二烯单位组成的长碳链（总共59个碳原子，90个氢原子，4个氧原子，分子式C59H90O4）。

苯醌环是其氧化还原活性的核心，能够接受和捐献电子，具有高度脂溶性，能够嵌入生物膜的脂质双层中。表皮中CoQ10的浓度是真皮的10倍，其中还原型（ubiquinol）占总CoQ的46%。

醌环是其氧化还原活性的核心，允许CoQ10在电子传递链中充当电子载体，并在抗氧化过程中捐献电子。例如，在ETC中，ubiquinone接受电子形成ubiquinol，然后在III复合体处捐献电子；而在抗氧化中，ubiquinol通过捐献电子中和自由基。

长碳链（10个异戊二烯单位）使CoQ10能够牢固地嵌入脂质双层，确保其在线粒体内膜中的正确定位，从而高效地与呼吸链复合物和自由基相互作用。研究表明，这种结构设计使其在膜中具有高流动性，利于执行电子传递和抗氧化功能

CoQ10的还原性主要体现在其还原型（ubiquinol，CoQ10H2）形式上，其能够通过苯醌环上的两个羟基向自由基或其他氧化剂捐献电子和质子，从而实现还原作用。

还原型CoQ10是一种强大的脂溶性抗氧化剂，能够中和反应性氧种（ROS），如超氧化物（O₂⁻）、羟基自由基（OH⁻）和脂质过氧化物自由基（LOO⁻）。其通过以下反应实现：

QH₂ + ROO• → QH• + ROOH（中和脂质过氧化物）

QH₂ + O₂⁻ → QH• + HO₂•（中和超氧化物）

这种抗氧化作用特别重要，因为它保护细胞膜、蛋白质和DNA免受氧化损伤，尤其是在线粒体这种高代谢活跃的环境中。ubiquinol能够再生其他抗氧化剂，如维生素E（α-生育酚），从而增强细胞的整体抗氧化网络。

临床研究进一步支持ubiquinol的还原性优势。例如，研究发现，ubiquinol补充比ubiquinone具有更高的生物利用度，能够更有效地改善内皮功能。

另外CoQ10的结构使其在线粒体内膜中能够高效与呼吸链复合物（如I、II、III复合体）相互作用，同时在膜中自由扩散，执行电子传递和抗氧化功能。

在线粒体中，CoQ10作为电子传递链的非蛋白质组分，负责将电子从I复合体（NADH：泛醌氧化还原酶）和II复合体（琥珀酸：泛醌氧化还原酶）传递到III复合体（泛醌：细胞色素c氧化还原酶）。

具体反应如下：

Complex I: NADH + H⁺ + Q → NAD⁺ + QH₂

Complex II: 琥珀酸 + Q → 延胡索酸 + QH₂

Complex III: QH₂ + 2 cyt c (Fe³⁺) → Q + 2 cyt c (Fe²⁺) + 2 H⁺

这个过程伴随着质子跨膜转运，形成质子梯度（proton motive force），为ATP合成提供能量。CoQ10在此过程中充当“电子夹”（electron clamp），增强电子传递效率。

在人体代谢中的重要作用

CoQ10是线粒体电子传递链中唯一非蛋白质组分，负责将电子从I和II复合体传递到III复合体，从而支持ATP的合成。人体约95%的能量（ATP）依赖于这个过程，因此CoQ10对高能量需求的器官（如心脏、肝脏、肾脏）尤为重要。

作为一种脂溶性抗氧化剂，CoQ10（特别是ubiquinol）能够有效中和脂质双层中的自由基，防止脂质过氧化和蛋白质损伤。研究表明，它在保护细胞免受氧化应激方面具有重要作用，尤其是在心血管系统、生殖系统和神经系统中。

心肌细胞是人体中CoQ10含量最高的组织之一。研究显示，CoQ10补充可以改善心力衰竭患者的心脏功能，降低心血管死亡率（9% vs. 16%，p=0.026）和全因死亡率（10% vs. 18%，p=0.018），并减少心力衰竭患者住院时间（p=0.03）。当血浆CoQ10水平超过516 nmol/L时，可降低冠状动脉疾病的风险。

CoQ10通过减少氧化应激来改善精子质量（包括精子数量、活力和形态），并提高不孕症患者的受孕率，研究报道6个月内受孕率达34%-45%。在女性方面，CoQ10可以增强卵母细胞质量，特别是在卵巢储备功能低下的情况下。

剧烈运动会产生大量ROS，导致肌肉疲劳和损伤。CoQ10通过减少氧化应激来保护肌肉，并缓解他汀类药物引起的肌肉病（myopathy）。研究显示，每天200 mg ubiqinol补充2周可调节炎症信号，减轻运动诱导的氧化应激。

在神经退行性疾病如阿尔茨海默病（AD）和帕金森病（PD）中，氧化应激是主要的病理机制。CoQ10通过减少ROS生成和改善线粒体功能来发挥神经保护作用，研究显示其在多发性硬化（MS）等疾病中也有潜在益处。

CoQ10在皮肤中浓度较高，表皮中为真皮的10倍，其还原型（ubiquinol）占总CoQ的46%。研究显示，每天50 mg或150 mg CoQ10补充12周可减少皮肤老化迹象（如皱纹），并通过抵御UV辐射诱导的ROS来保护皮肤。