超氧化物歧化酶(SOD)

化学物质

超氧化物歧化酶又称超氧歧化酶。是一类能催化超氧阴离子自由基(O2-)歧化为H2O2和O2的酶。此酶分布极为广泛，迄今已从细菌、真菌、藻类、植物、原生动物、昆虫、鱼类和哺乳动物等各种生物体内分离到。

分类

超氧歧化酶是一类金属酶，可分为三种类型：

第一种含铜和锌，称含铜、锌超氧歧化酶，呈蓝绿色，主要存在于真核细胞的细胞质中；

第二种含锰，称含锰超氧歧化酶，呈紫色，主要存在于原核细胞及真核细胞的基质(如线粒体等)中；

第三种含铁，称含铁超氧歧化酶，呈黄褐色，主要存在于原核细胞及少数植物细胞中。

生产方式

1.利用动物血液提取法

2.从植物中提取

3.微生物发酵法生产

4.SOD基因工程法

基本功能

SOD的主要功能是催化超氧阴离子自由基歧化为过氧化氢和氧。超氧阴离子自由基是生物体内正常的代谢产物。但是自由基的积累将使细胞膜的脂质发生过氧化作用而引起膜裂变, 导致细胞损伤甚至死亡。SOD是生物体内最重要的且最佳的自由基清除剂, 维持机体代谢平衡。

另外, SOD对治疗心肌梗死、血管性心脏病、胶原病、新生儿呼吸困难综合征、水肿、肺气肿、氧中毒等疾病有显著疗效, 还可治疗银屑病、皮炎、湿疹和瘙痒症等多种皮肤病。SOD作为超氧阴离子自由基清除剂主要在延缓人体衰老、预防疾病、改善人体免疫力、作为食品及化妆品添加剂方面有极为广泛的应用。SOD作为第一个以超氧阴离子为其作用底物的酶被发现以来, 已充分证明了其在防治与超氧自由基有关疾病方面的有效作用。当机体超氧阴离子产生过多或SOD浓度偏低时, 过量的超氧阴离子就会引起疾病, 给以外源性SOD即可有效地予以防治。

生理活性

抗氧化抗衰老

SOD能清除和减少人体内过多的自由基而延缓衰老。它可以不断地清除由光照黑色素耗氧过多而产生的氧自由基, 防止过多的黑色素的形成。同时也可不断地清除由脂褐素和蜡样质产生的氧自由基避免过多的脂质发生过氧化, 而减少脂褐素和蜡样质的形成, 进而起到防止衰老的作用。

SOD使用不当会带来的弊端。在使用SOD药物时一定要弄清衰老的真正原因。导致人体衰老的原因是多方面的, 氧自由基过多只是原因之一。SOD使用过多会给机体带来一定毒副作用。

抗肿瘤

在人体内SOD可有效的通过清除超氧阴离子自由基最终能达到抑制癌细胞的效果, Mn-SOD表达效果更为突出。人体内SOD的含量随年龄的增长而呈逐渐下降的趋势。它的下降导致机体抗氧化能力减弱, 进而抵抗力下降, 严重者便可发生肿瘤, 所以肿瘤患者人群中一般以老年人偏多。从这个角度来说, 检测一个人体内SOD的含量就可以作为判断一个人是否患有癌症及衰老指数的重要指标。

SOD可清除超氧阴离子自由基保护细胞免受伤害。当SOD含量的增加抑制因辐射引起的肿瘤的形成, 增加成纤维细胞的分化, 防止肿瘤的恶化。对于已经受轻微辐射用SOD作为辐照防护剂, 其效果要比对辐射病者采取其他方法治疗要好, 因此可对有可能受到电离辐射的人员进行注射SOD预防肿瘤的发生。

抗炎

SOD具有极强的抗炎症作用。用SOD治疗胸膜炎, 可减少胸腔积液和白细胞的积累。SOD还可以抑制关节炎, 减少Ig G在肾小球的沉淀, 干扰白细胞在肾小球炎症部位的积累。SOD可以抑制黄嘌呤/黄嘌呤氧化酶引起的急性气管炎导致的器官通透性的改变, 减少多形核白细胞在肺部的积累。SOD对特发性直肠炎有治疗和改善作用。注射适量的牛Cu、Zn-SOD能改善关节外形, 提高关节活动能力进而有效治疗骨性关节炎。由此可见, SOD用于治疗炎症具有很好的应用前景。

应用领域

医学

机体内的超氧自由基可以引起各种疾病, SOD作为它的天然清除剂,在正常情况下,与其保持动态平衡。但在病理状态下,产生过量的超氧自由基，机体本身产生的SOD不能完全清除这些过多的超氧自由基，这些过多的超氧自由基则对机体产生危害。SOD可以催化其进行歧化反应,减轻病情。

从事放射辐射工作而防护不良的工作人员,受电离辐射后,体内形成各种不同产物,产物又发生连锁反应,生成许多自由基而攻击人体,导致辐射病。SOD的增加能抑制因辐射而引起的肿瘤的形成,并增加成纤维细胞的分化能力, 有效地防止肿瘤的恶性发展。

此外，SOD不但可用于疾病的治疗,也可用于临床检查,如用SOD可作为矽肺诊断的指标。

食品工业

经研究证明，将SOD作为天然抗氧化剂加到食品中，可作为保鲜剂。

临床试验表明，SOD口服具有有效性，可通过胃肠道吸收进入人体内，因而SOD口香糖、SOD含片及口服液相继出现，成为体外补充SOD的重要方式之一。

日化工业

SOD在日化工业上的应用主要是护肤品和牙膏。

SOD在护肤品中主要有以下作用：一是作为化妆品添加剂，防止皮肤老化、减少皱纹及祛斑，起到护肤的效果，如大宝SOD蜜等；二是预防和治疗有关皮肤病，如皮炎、痤疮、皮肤灼伤等。

因为SOD具有消炎作用，且是纯天然的，无毒副作用，所以其在口腔、牙齿保健方面有重要作用，如牙膏、漱口液、口香糖等可用于防治牙周炎。

农业

SOD在转基因植物中的过量表达能不同程度地提高植物对恶劣环境的抵抗能力,Mn-SOD基因的过量表达在一定程度上可以提高转基因植物对氧胁迫的耐受性。通过基因工程手段,增加植物内的SOD的表达,可以大大增强植物的抗逆性。如Fe-SOD 的过量表达能够增强叶绿体质膜和光合系统Ⅱ对MV (甲基紫精) 和高盐过氧化胁迫的抗性。

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