Kao i uloga kemijskih antioksidansa, postoji mreža antioksidativnih enzima koji mogu zaštititi stanice od oksidativnog stresa. Na primjer, peroksid koji se oslobađa tijekom oksidativne fosforilacije najprije se pretvara u vodikov peroksid, a zatim smanjuje na vodu. Ovaj proces detoksikacije rezultat je sinergističkog djelovanja više enzima. Prvi korak je pretvaranje superoksida u vodikov peroksid pod katalizom superoksidne dismutaze, nakon čega slijedi niz različitih peroksidaza. Odgovoran za uklanjanje vodikovog peroksida. Kao što antioksidativni metaboliti trebaju surađivati i međusobno surađivati u antioksidativnom procesu, ti se enzimi također trebaju međusobno koordinirati u obrambenom mehanizmu antioksidativnih enzima i ne mogu igrati samu ulogu. To je također zbog nedostatka određene vrste antioksidansa. Enzimi su prepoznati tijekom procesa transgenih miševa.
Superoksid dismutaza, katalaza i peroksidoreduktaza
Superoksidna dismutaza je klasa enzima usko povezanih s razgradnjom superoksidnih aniona za proizvodnju kisika i vodikovog peroksida.
Katalaza je enzim koji koristi željezo ili mangan kao kofaktor za kataliziranje razgradnje vodikovog peroksida u vodu i kisik. Prisutni su u peroksizomima većine eukariotskih stanica.
Peroksiredoksini su klasa peroksidaza koji mogu katalizirati smanjenje vodikovog peroksida, organskih peroksida i peroksinitritnih aniona. Može se podijeliti u tri kategorije: tipična 2-cistein peroksidaza reduktaza, atipična 2-cistein peroksidaza reduktaza i 1-cistein peroksidaza reduktaza.
Tioredoksin i glutationski sustav
Tioredoksinov sustav uključuje 12 kilodalton tioredoksina i prateću tioredoksin reduktazu.
Sustav glutationa uključuje glutation, reduktazu glutationa, glutation peroksidazu i glutation S-transferazu. Ovaj antioksidativni enzimski sustav postoji u biljkama, životinjama i mikroorganizmima.
