山楂酸具有较强的抗氧化能力，主要体现在以下几个方面：
清除自由基
对羟自由基的清除：羟自由基是一种氧化能力很强、反应活性极高的自由基，它可以攻击生物体内的各种生物大分子，如导致 DNA 链断裂、使蛋白质变性等，从而引发多种疾病和衰老过程。山楂酸能够通过提供氢原子等方式与羟自由基结合，将其转化为水等相对稳定的物质，从而减少羟自由基对机体的损伤。研究表明，在一定浓度范围内，山楂酸对羟自由基的清除率随着浓度的增加而升高，呈现出良好的量效关系。
对超氧阴离子自由基的清除：超氧阴离子自由基是生物体内常见的一种自由基，它可以在体内进一步反应生成其他活性氧物质，参与炎症反应、细胞凋亡等生理病理过程。山楂酸能够有效地捕获超氧阴离子自由基，阻止其进一步引发氧化反应，降低其对细胞和组织的氧化损伤。例如，在体外实验中，山楂酸对超氧阴离子自由基的清除能力与一些常见的抗氧化剂相比具有一定的优势，能够显著减少超氧阴离子自由基的含量。
对 DPPH 自由基的清除：DPPH 自由基是一种稳定的自由基，在抗氧化研究中常被用作模型来评估物质的抗氧化能力。山楂酸可以与 DPPH 自由基发生反应，使其孤对电子配对而失去颜色，从而通过比色法等方法可以测定山楂酸对 DPPH 自由基的清除效果。大量实验证明，山楂酸对 DPPH 自由基具有较高的清除能力，能够快速地使 DPPH 溶液褪色，表明其具有较强的供氢能力和自由基清除活性。
螯合金属离子
抑制金属离子引发的氧化反应：金属离子如铁离子（Fe³⁺）、铜离子（Cu²⁺）等在生物体内可以通过 Fenton 反应等途径催化产生自由基，从而引发氧化应激反应。山楂酸具有一定的金属离子螯合能力，能够与这些金属离子结合，形成稳定的螯合物，阻止金属离子参与自由基的生成反应，从而间接发挥抗氧化作用。例如，山楂酸可以与 Fe³⁺结合，降低 Fe³⁺催化过氧化氢分解产生羟自由基的能力，减少自由基的产生量，保护细胞免受氧化损伤。
增强抗氧化防御体系：通过螯合金属离子，山楂酸还可以减少金属离子对细胞内抗氧化酶如超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）等的抑制作用，使这些抗氧化酶能够更好地发挥其清除自由基的功能，增强机体自身的抗氧化防御体系，维持细胞内的氧化还原平衡。
激活抗氧化酶
对 SOD 的激活：SOD 是生物体内重要的抗氧化酶，能够催化超氧阴离子自由基发生歧化反应，生成过氧化氢和氧气，从而清除超氧阴离子自由基。山楂酸可以通过调节细胞内的信号通路等机制，促进 SOD 基因的表达和酶的合成，提高 SOD 的活性，增强机体对超氧阴离子自由基的清除能力。研究发现，在一些细胞模型和动物实验中，给予山楂酸处理后，SOD 的活性明显升高，表明山楂酸具有激活 SOD 的作用。
对 GSH-Px 的激活：GSH-Px 可以利用还原型谷胱甘肽（GSH）将过氧化氢还原为水，从而清除细胞内的过氧化氢，防止其进一步生成羟自由基等更具毒性的活性氧物质。山楂酸能够激活 GSH-Px 的活性，促进 GSH 对过氧化氢的还原反应，增加细胞内 GSH 的含量，提高细胞的抗氧化能力。这一作用有助于维持细胞内的氧化还原稳态，减少氧化损伤的发生。
其他抗氧化机制
减少脂质过氧化：脂质过氧化是指生物膜中的多不饱和脂肪酸在自由基等氧化剂的作用下发生氧化反应，产生脂质过氧化物等有害物质，导致细胞膜结构和功能的破坏。山楂酸可以插入到生物膜的脂质双层中，通过其抗氧化作用阻止脂质过氧化的链式反应，减少脂质过氧化物的生成，保护细胞膜的完整性和流动性，维持细胞的正常功能。
调节氧化还原信号通路：山楂酸还可以通过调节细胞内的氧化还原信号通路，如 Nrf2/ARE 信号通路等，激活一系列抗氧化基因的表达，上调细胞内抗氧化蛋白的水平，增强细胞的抗氧化防御能力。Nrf2 是一种重要的转录因子，在细胞抗氧化应激反应中起着关键作用，山楂酸能够促进 Nrf2 的核转位，使其与抗氧化反应元件（ARE）结合，启动下游抗氧化基因的转录和表达，从而提高细胞的整体抗氧化能力。
