超氧化物歧化酶资料

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超氧化物歧化酶资料

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超氧化物歧化酶超氧化物歧化酶,别名肝蛋白、奥谷蛋白,简称:SOD。

SOD是一种源于生命体的活性物质,能消除生物体在新陈代谢过程中产生的有害物质。

对人体不断地补充SOD具有抗衰老的特殊效果。

超氧化物歧化酶是1938年Marn等人首次从牛红血球中分离得到超氧化物歧化酶开始算起,人们对SOD的研究己有七十多年的历史。

1969年McCord等重新发现这种蛋白,并且发现了它们的生物活性,弄清了它催化过氧阴离子发生歧化反应的性质,所以正式将其命名为超氧化物歧化酶。

SOD(超氧化物歧化酶)是国际上公认的具有人体垃圾“清道夫”、“抗衰王”、“美容骄子”之称,是对抗“百病之源”活性氧自由基最有力的物质,是近半个世纪以来社会科学界、医学界、生物界最举世瞩目的价值发现,它的研究与发展代表着生物医药的高科技技术发展的前沿,在科技成果及学术领域占据重要的国际地位。

SOD(超氧化物歧化酶)被国家列入生物医药“国家十一五规划”重点项目。

2011年是“国家十二五规划”的第一年,SOD行业将再次跻身国家当前优先发展的高科技产业化项目,标志着中国健康产业链SOD新兴行业的崛起, 使全人类迈入健康经济时代。

利用超氧化物歧化酶(SOD)产业化建设,一方面可架构生物医药、保健食品、日用美容化妆品、化工化学、农业五大版块经济支柱的绿色产业链循环经济圈发展。

另一方面打造SOD科技应用成果转化的孵化器平台引领生化医药美容化妆品食品等行业的新型健康原料的应用,有利于促进再生资源利用,产生巨大的社会效益和经济效益。

一、反应机理超氧化物岐化酶,它催化如下的反应:2O2-+2H+→H2O2+O2O2-称为超氧阴离子自由基,是生物体多种生理反应中自然生成的中间产物。

它是活性氧的一种,具有极强的氧化能力,是生物氧毒害的重要因素之一。

SOD是机体内天然存在的超氧自由基清除因子,它通过上述反应可以把有害的超氧自由基转化为过氧化氢。

尽管过氧化氢仍是对机体有害的活性氧,但体内的过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)会立即将其分解为完全无害的水。

(完整版)超氧化物歧化酶解析

(完整版)超氧化物歧化酶解析

医药中的应用
SSOODD是是一一种种新新型型抗抗炎炎症症药药物物,,尤尤其其对对治治疗疗关关节节炎炎和和类类风风湿湿关关节节炎炎有有 明明显显疗疗效效临临床床LuLnudnodloelseosno用n用SSOODD治治疗疗了了一一些些患患有有关关节节炎炎退退变变症症的的病病 人人,,每每人人注注射射1~1~151次5次,,注注射射量量因因病病人人而而异异,,少少则则i次i次只只注注射射2 2mmg,g, 多多则则可可注注射射3030mmg,g,治治疗疗9090d后d后,,191个9个病病人人中中有有161个6个明明显显好好转转[5[5。。 PPuhulh等l等用用CCu-uS-SOODD进进行行关关节节注注射射治治疗疗关关节节炎炎,,也也取取得得了了令令人人满满意意的的效效 果果。。另另据据报报道道,,SSOODD治治疗疗自自身身免免疫疫疾疾病病方方面面的的效效果果也也比比较较显显著著SSOODD 用用于于静静脉脉注注射射对对由由化化疗疗引引起起的的骨骨髓髓损损伤伤和和白白血血球球减减少少的的恢恢复复效效果果也也较较 好好。。此此外外,,SSOODD对对治治疗疗贝贝切切特特氏氏病病、、UU肌肌梗梗塞塞等等血血管管性性UU脏脏病病、、胶胶原原 病病、、新新生生儿儿呼呼吸吸困困难难综综合合症症、、水水肿肿、、肺肺气气肿肿、、辐辐射射病病以以及及老老年年白白内内障障 等等疾疾病病也也有有疗疗效效[5[35]3。]。
如何清除?
❖ 植物体内
保护酶 :超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶等
抗氧化物:抗坏血酸、维生素E及还原性谷胱甘肽
❖ 动物体内
酶促系统:超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽氧化物酶
( GSH-px)、过氧化物酶(POD)
非酶促系统:抗坏血酸、维生素E、谷胱甘肽、类胡萝卜素

超氧化物歧化酶

超氧化物歧化酶

超氧化物歧化酶
超氧化物歧化酶(superoxidedismutase,SOD)是一种金属酶,在生物界中分布极广,目前已从细菌、藻类、真菌、昆虫、鱼类、高等植物和哺乳动物等生物体内分离得到SOD。

在食物中,超氧化物歧化酶主要存在于肝脏等多种动物组织以及菠菜、银杏、番茄等植物中。

SOD的生物学功能主要包括:
(一)抗氧化抗衰老作用
目前认为衰老、罹患某些疾病都与机体过氧化反应有关。

自由基O2 过多会加速机体衰老而诱发多种疾病,SOD作为能催化超氧阴离子歧化的自由基清除剂,具有辅助延缓衰老的作用。

随着机体的老化,SOD的含量会逐步下降,适时地补充外源性SOD可清除机体内过量的超氧阴离子自由基,辅助延缓由于自由基侵害而出现的多种衰老现象。

(二)提高机体对疾病的抵抗力
SOD能预防或减轻由氧自由基引发的多种疾病。

目前,SOD的应用主要集中在预防和减轻辐射损伤、炎症、关节病、缺血再灌注损伤、氧中毒、‘老年性白内障、糖尿病等多种病症上。

超氧化物歧化酶

超氧化物歧化酶

超氧化物歧化酶
超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)是一种存在于细胞内的酶类物质,它在生物体内起着重要的抗氧化作用。

超氧化物歧化酶能够催化超氧自由基(superoxide radical)的还原反应,将其转化为氧气(O2)和过氧化氢(H2O2)。

这一反应能够有效地减少超氧自由基的浓度,从而减轻细胞和组织的氧化应激损伤。

超氧化物歧化酶存在于多种生物体中,包括人类、动物和植物。

在人类体内,超氧化物歧化酶分为不同的亚型,主要包括铜锌超氧化物歧化酶(Cu/Zn-SOD)、锰超氧化物歧化酶(Mn-SOD)和细胞外超氧化物歧化酶(EC-SOD)。

它们分别位于细胞质、线粒体和细胞外基质中,以适应不同的氧化环境。

超氧化物歧化酶对细胞的保护作用非常重要。

超氧自由基是一种高度反应性的氧自由基,在细胞代谢过程中产生,并与其他氧自由基共同引发氧化应激反应。

氧化应激反应可以导致细胞膜的脂质过氧化、蛋白质的氧化修饰以及核酸的损伤,进而引发多种疾病和衰老过程。

超氧化物歧化酶通过清除超氧自由基,可以降低细胞氧化应激水平,维护细胞内的氧化平衡。

研究表明,超氧化物歧化酶在许多疾病的发生和发展中发挥着重要作用。

例如,某些遗传性疾病与超氧化物歧化酶的功能缺陷有关,导致细胞氧化应激增加。

此外,超氧化物歧化酶也与神经退行性疾病、心血管疾病、肿瘤等疾病的发生密切相关。

因此,研究超氧化物歧化酶的功能和调控机制对于理解疾病的发病机理以及开发相关的治疗方法具有重要意义。

超氧化物歧化酶概述

超氧化物歧化酶概述

超氧化物歧化酶概述第一节超氧化物歧化酶简介超氧化物歧化酶(SOD),是英文Superoxide Dismutase的缩写,是体内对抗自由基的第一道防线。

当我们身体吸入氧气进行新陈代谢,就会产生超氧阴离子自由基,若不予以消除,会在体内产生连锁反应,破坏我们的细胞,是人体老化及疾病的元凶。

正常情况下,体内自由基的产生和清除处于动态平衡。

机体在自由基清除不足和抗氧化能力下降的情况下,生物膜的氧化作用增强,体内氧化物增多。

而SOD对清除体内致病因子-超氧自由基有特效。

SOD复合酶是唯一能清除细胞中自由基的酶,自由基是带有不成对电子、原子或离子,其化学性质活泼,有极高的氧化性能,以夺取核酸、氨基酸等生物分子的电子,使这些物质性质演化成毒性更强的羟自由基,可导致机体的多种疾病。

研究表明,机体的衰老、病变及辐射伤害都同自由基的形式有关,故SOD有抗衰老、抗辐射、消炎、抑制肿瘤和癌症的功能。

研究还表明,SOD对胃病、气管炎、皮肤病、烧伤、脚气等都有独特疗效,对醒酒、亢奋精神、抗疲劳、恢复体力、减肥也有很好的效果,目前在化妆品、食品、保健品、医药、酒类、饮料等行业也已开始使用SOD,其发展前景十分广阔。

SOD对放疗、化疗患者白细胞有明显的保护作用,SOD能够十分有效地维持白细胞的数量,从而可以加速治疗进程。

SOD不同于其他细胞因子(如CSF类),后者不能在化疗中配合使用。

由于体内的SOD随着年龄的增加而渐减,再加上环境的恶化,大量的自由基超过身体所能应付的程度,健康就会亮起红灯,皮肤会变得粗糙、松驰、满是斑点,人就显得没有元气,因此借助外来的补充是必需的。

当今,以SOD为主要成份的产品风靡世界,引发了美容化妆品的革命,国外许多饮料、糖果、糕点都添加SOD。

人们为求永葆青春、健美、延年益寿,非常乐于使用昂贵的SOD针剂。

1.1.1 人体抗衰老物质SOD的发现1938年,英国Mann等人首次从小牛血液中分离出一种含铜的蓝绿色蛋白质。

超氧化物歧化酶(SOD)

超氧化物歧化酶(SOD)

超氧化物歧化酶(SOD)超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase)简称SOD,是一种广泛存在于自然界的生物酶,按所含金属种类不同可分为铜锌SOD、锰SOD和铁SOD三种。

现在市场上出售的SOD大多都从血液中提取,属铜锌SOD(Cu,Zn-SOD)。

Cu,Zn-SOD 分子由两个亚基组成,每个亚基含有一个铜离子和一个锌离子,分子量在32000左右。

SOD是一种生物酶,其化学本质是蛋白质,国内外对其毒性进行了广泛的研究。

实验表明,它对人体无毒副作用,是一种纯天然的生物活性物质。

SOD的抗氧化作用1969年发现SOD 能催化清除超氧阴离子自由基的反应。

自由基是具有不配对价电子的原子或原子团, 分子或离子构成。

在正常生理状况下, 生物体内不断地产生自由基, 自由基的产生与清除处于平衡状态。

但在某些病理情况下, 自由基产生量多时, 就会对DNA、蛋白质和脂类等生物大分子造成损伤, 导致机体疾病的产生。

由于自由基具有高度的化学活性, 是人体生命活动中多种生化反应的中间代谢产物, 自由基攻击生物大分子导致组织损伤是许多疾病发生发展的根源。

因而SOD在防御生物体免受超氧阴离子自由基损伤, 抗辐射, 抗肿瘤及延缓机体衰老等方面具有重要的作用。

1、清除机体代谢过程中产生过量的超氧阴离子自由基延缓由于自由基侵害而出现的衰老现象, 即延缓皮肤衰老和脂褐素沉淀的出现。

衰老自由基学说认为衰老是来自机体正常代谢过程中所产生的自由基随机附带破坏性的作用结果, 自由基引起机体衰老的主要机制可概括为以下三方面。

(1)减少生物大分子的交联聚合和脂褐素的堆积;(2)减缓器官组织细胞的损伤与减少;(3)防止免疫能力的降低。

2、提高人体对自由基损伤而诱发疾病的抵抗力自由基损伤而诱发疾病的抵抗力主要包括肿瘤、炎症、肺气肿、白内障和自身免疫疾病等当SOD作为功能性食品基料加入食品中时, 可有效抑制许多疾病的发生、发展, 对人体健康有极大作用。

超氧化物歧化酶SOD专业知识

超氧化物歧化酶SOD专业知识
提取方法
从天然来源提取SOD的方法主要有溶 剂萃取法、离子交换法、吸附法、超 临界流体萃取法等。这些方法根据原 料和目标产物的性质选择,以实现高 效、环保的提取。
SOD的人工合成与模拟
人工合成
通过基因工程技术,可以人工合成SOD。这 种方法的优点是可以大规模生产,且可以定 向改造酶的性质,提高其稳定性和活性。
医学
SOD在医学领域的应用主要涉及抗氧化、抗衰老、抗炎等方面。未来,随着对SOD作 用机制的深入研究和新型SOD制剂的开发,其在医学领域的应用将更加广泛和深入。
THANKS.
SOD的生物合成与代谢
SOD在生物体内的合成涉及多个步骤, 需要铜、锰等金属离子的参与,并在 特定的细胞器中完成。
SOD在细胞内的代谢涉及合成、转运、 活化、降解等过程,这些过程受到多 种因素的调节,以确保SOD在细胞内 的稳态平衡。
SOD在细胞内的定位和分布因亚基组 成和细胞类型而异,通常存在于细胞 质、线粒体、溶酶体等细胞器中。
SOD在生物样品中的表达和变化
01
组织表达
SOD在人体内主要分布在肝、心、肺、肾等组织器官中,其中以肝和心
表达量最高。
02 03
生理变化
在正常生理状态下,SOD活性保持相对稳定,但在某些疾病或应激状态 下,SOD活性会发生变化。例如,在炎症、氧化应激等情况下,SOD 活性可能会升高或降低。
生物样品中SOD的提取与纯化
超氧化物歧化酶(SOD 专业知识
目 录
• SOD的概述 • SOD的生物化学特性 • SOD在生物体内的功能和作用 • SOD的检测与应用 • SOD的资源与展望
SOD的概述
01
SOD的定义
总结词
超氧化物歧化酶(SOD)是一种生物活性蛋白质,具有催化超氧阴离子自由基 发生歧化反应的酶。

超氧化物歧化酶(SOD)简介课件

超氧化物歧化酶(SOD)简介课件

SOD抑制剂的研究
寻找和设计能够抑制SOD活性的小分子 或大分子物质,用于研究SOD在生物体 内的功能和作用机制。
VS
SOD激活剂的研究
寻找和设计能够提高SOD活性的小分子 或大分子物质,用于抗氧化应激和治疗相 关疾病的研究。
05
SOD的应用和展望
SOD在医学领域的应用
疾病诊断
超氧化物歧化酶(SOD)水平可以 作为某些疾病的诊断指标,如癌
妆品等领域的应用。
新型SOD的研发
通过基因工程和蛋白质工程技术 ,研发具有特殊性质的新型SOD ,如热稳定型、高活性型等,以
满足不同领域的需求。
THANKS
感谢观看
超氧化物歧化酶(sod)简介课 件
目 录
• SOD的概述 • SOD的生物学功能 • SOD与疾病的关系 • SOD的检测和实验技术 • SOD的应用和展望
01
SOD的概述
SOD的定义
总结词
超氧化物歧化酶(SOD)是一种生物活性物质,具有抗氧化应激和保护细胞免 受损伤的重要功能。
详细描述
SOD是一种金属酶,其活性与金属离子(如铜、锌)有关。它能够催化超氧阴 离子自由基发生歧化反应,生成氧气和过氧化氢,从而消除超氧阴离子自由基 的毒性。
参与免疫反应
SOD在免疫反应中发挥重要作用,能够影响炎症反应和细 胞凋亡等过程。SOD能够清除超氧阴离子等自由基,抑制 炎症细胞的活化和聚集,从而减轻炎症反应。
同时,SOD能够抑制细胞凋亡和坏死,保护细胞免受损伤 。在感染和组织损伤等情况下,SOD的表达水平会升高, 有助于抵抗病原体和促进组织修复。
症、心血管疾病等。
药物治疗
SOD可以作为药物载体,用于传递 药物到靶部位,提高药物的疗效和 减少副作用。

超氧化物歧化酶课件

超氧化物歧化酶课件

政府机构
如美国国立卫生研究院(NIH) 、欧洲食品安全局(EFSA)等, 发布有关超氧化物歧化酶的科学
研究和政策指点。
超氧化物歧化酶的获取途径
学术图书馆
许多学术图书馆提供在线访问上述数据库和期刊 ,供学者和研究者查阅。
订阅服务
一些机构和个人提供订阅服务,定期推送关于超 氧化物歧化酶的最新研究进展和动态。
超氧化物歧化酶能够减轻氧化应激对线粒体的影响,维持线粒体功能和能量代 谢的正常进行。
抑制炎症因子的释放
超氧化物歧化酶能够抑制炎症因子的释放,减轻炎症反应对组织的损伤。
参与免疫反应
调节免疫细胞的活性
超氧化物歧化酶能够调节免疫细胞的活性,促进免疫细胞的 增殖和分化,增强机体的免疫力。
抑制过敏反应
超氧化物歧化酶能够抑制过敏反应的产生,减轻过敏症状。
05 超氧化物歧化酶的资源与获取途径
超氧化物歧化酶的资源
学术数据库
如PubMed、ScienceDirect等 ,提供大量关于超氧化物歧化酶
的研究论文和综述。
学术期刊
如《Free Radical Biology & Medicine》、《Antioxidants & Redox Signaling》等,专门 刊载抗氧化和自由基相关研究。
糖尿病
• 超氧化物歧化酶的活性降低,导致胰岛素抵抗和 胰岛细胞受损,引发糖尿病。
衰老相关疾病
• 超氧化物歧化酶的活性降低,导 致细胞损伤和老化,引发各种衰 老相关疾病,如皮肤松弛、白内 障等。
04 超氧化物歧化酶的检测和实验研究
超氧化物歧化酶的检测方法
酶联免疫吸附法(ELISA)
01
利用抗体与酶的结合,通过酶促反应显色来检测超氧化物歧化

超氧化物歧化酶

超氧化物歧化酶

超氧化物歧化酶(SOD、国际生化委员会编号:1、15、1、1)是一种生物活性蛋白质,是人体不可缺少、重要的氧自由清除剂,也是目前为止发现的唯一的以自由基为底物的酶,所以在维护生物机体内自由基产生与清除的动态平衡中起极其重要的作用。

国际系生化委员会,美国联邦食品管理局称其为“抗衰因子”“美容娇子”。

在预防各种疾病,抗衰老防御物质中,SOD是最重要的关键酶。

科学实践证实,任何耗氧的有机体如果SOD减少,防御机制将减弱,造成养病的发生增多,氧自由期过剩增加了正常的代谢程序,因而衰老进程加速。

由于SOD对人类的重要性。

相关科学工作者经过三十多年的辛勤探索,一门新兴学说,自由基学说已趋成熟。

它正在生命科学的实践中发挥着重要的作用。

自由基医学证实,SOD具有极强的抗炎症、抗辐射、搞衰老,及美容作用,能治疗现代医学认为无法治疗的多种疾病,能有交的消除或减少色素沉着(包括雀斑、黄褐斑、蝴蝶斑、妊娠斑、老年斑、晒斑)皱纹,青春豆。

自由基医学研究表明,内源性氧自由基在机体中产生极不稳定的过氧化脂质(LPO)分解产生丙二醛(MDA),迅速歼击磷脂、蛋白质,破坏生命大分子(DNA),使机体各个脏器损伤和功能丧失,从而影响了细胞的功能,形成色素沉着,内源性氧自由基的大量产生,加之日光和使用不当的化妆品,产生的外源性氧自由基,使体表氧化,颜色逐渐加深,并不断积在表面,形成各种各样的色斑。

SOD是氧自由基的专一清除剂,内服一定量的异源SOD,提高细胞内SOD的含量和活性,能对生物体经由各种途径产生有强氧化作用的,对细胞及生命大分子破坏极强的氧自由基歧化为过氧化氢。

自我修复器官,调正内分泌。

阴断各种色斑,粉刺、皱纹的发生与发展。

外用一定量的异源的SOD,可在皮肤表层形成一种天然抗氧化防护层,一方面防止皮肤水份的蒸发,即保湿功能。

另一方面,它能有效的清除皮肤表层由代谢过程中产生的大量氧自由基。

并能给皮肤表层提供乳化的脂肪和水份,使面部皮肤更加滋润,色斑快速淡化,粉刺消退,皱纹减少。

超氧化物歧化酶(SOD)

超氧化物歧化酶(SOD)

工艺流程
酵母泥
洗涤 灭菌 酵母菌复壮 SOD提取

酵母培养基 •
SOD纯化
实验过程
• 啤酒酵母的预处理 • 酵母的复壮培养 • 酵母SOD的提取
• SOD纯化
酵母培养基配方
葡萄糖8% 蛋白胨1% 酵母膏1% 蒸馏水 1000ml
121℃灭菌20min
按30%ห้องสมุดไป่ตู้种量接入 经过洗涤后的酵母
恒温摇床培养 28℃140r/min 2h
妆品等方面的应用将更加广泛。
从众多研究者的研究中我们可以得出,微生 物类群SOD含量的基本规律是:革兰氏阳性菌和革 兰氏阴性菌的SOD含量没有明显差异,放线菌和细 菌的SOD 含量没有明显的差异,真核微生物的SOD 含量一般高于原核微生物,好氧微生物的SOD 含 量显著高于厌氧微生物。
鉴于SOD在微生物中的含量的分布,
常用以下七种SOD高产菌株进行研究。
超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase, SOD)是一种生物体防御氧化损伤的、对机体具有
显著保护作用的生物酶,它广泛分布于动物、植 物与微生物体内。由于SOD具有清除体内O2-的能 力,且能较好地抵御氧自由基和基他氧化物自由 基对细胞质膜的毒性,维持细胞正常的生理代谢, 所以其在机体保护方面起着重要作用,也因此SOD 被广泛应用于医药、食品和化妆品工业,作为抗 衰老、抗炎症、治疗自身免疫疾病的药品以及食 品、化妆品的添加剂等,被专家称为21世纪最有 前途的药用酶。
扩大培养, 得到含SOD的湿菌体
返回
每1 g酵母湿细胞 中加入9 mL异丙醇
浸泡120 min 抽滤除去溶剂
SOD粗提液
搅拌120min 离心除去菌体
加入三倍体积的50mmol/L 磷酸钾缓冲液(pH7.0)

超级氧化物歧化酶

超级氧化物歧化酶

超级氧化物歧化酶
超级氧化物歧化酶(SuperoxideDismutases,SOD)是一类由锰,铁或铜酶组成的蛋白质,在生物体内扮演关键角色,以抵御氧化物的损害。

超级氧化物歧化酶是一类典型的辅酶,其作用是将自由氧还原为水,并取代体内多种氧化过程,从而维持生物体系统的正常功能。

超级氧化物歧化酶在早期生命过程中就发挥着重要作用。

古代生物在没有发展出正确的酶系统来代替氧同化的情况下,抗氧化酶就发挥着非常重要的作用,保护生物体免受氧化物的损害。

超级氧化物歧化酶的醛基化反应能够转化超氧降低其危害,而酶解产物水和氧,可以参与回收有机物。

超级氧化物歧化酶有两种类型,即锰蛋白酶(MnSOD)和硫蛋白酶(FeSOD)。

MnSOD主要存在于胞内,是细胞内抗氧化系统中的重要组成部分,能够保护细胞免受自由基和氧化应激的损害。

FeSOD则存在于植物和动物体外环境中,主要参与植物体抗寒耐寒机制和光合作用的调控。

在哺乳动物体的衰老过程中,超级氧化物歧化酶的表达量明显降低。

这是因为老化活动会降低细胞内抗氧化酶的表达,老化过程中还会发生酶编码基因的突变,使得细胞内SOD失去了抗氧化作用。

老化过程中超级氧化物歧化酶的下降不仅会导致基因突变,还会增加活性氧累积,从而增加衰老物质的形成,如变性蛋白质等。

以上是超级氧化物歧化酶的作用介绍,它可以保护生物体免受氧化物的损害,维持生物体系统的正常功能,同时也可以通过参与其他
的合成反应起到调控作用。

然而,老化过程中超级氧化物歧化酶的表达量会明显降低,导致活性氧累积,加速衰老过程的发展。

因此,我们需要研究如何通过调节超级氧化物歧化酶的表达量,来抵御衰老过程,保护我们的健康。

sod超氧化物歧化酶

sod超氧化物歧化酶

sod超氧化物歧化酶SOD超氧化物歧化酶简介超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)是一种重要的抗氧化酶,它能够催化超氧(O2·-)自由基的转化成较不活性的氧气(O2)和过氧化氢(H2O2),阻止细胞内自由基连锁反应的发生。

SOD广泛存在于生物体内,包括细菌、植物和动物。

超氧化物歧化酶的功能机制以及其对生物体的重要性已经成为研究的热点。

超氧化物歧化酶的类型超氧化物歧化酶主要有三种类型:铜锌SOD(CuZn-SOD)、锰SOD(Mn-SOD)和镁SOD(Mg-SOD)。

铜锌SOD广泛存在于细胞基质中,是最常见的超氧化物歧化酶;锰SOD主要存在于线粒体中,其活性也相对较高;镁SOD则主要存在于叶绿体中。

这三种不同类型的SOD在不同细胞器和细胞区域中发挥着重要的生物学功能。

超氧化物歧化酶的催化机理超氧化物歧化酶的催化机理是通过将超氧(O2·-)转化为氧气(O2)和过氧化氢(H2O2)来阻止细胞内部的氧化反应。

其中,铜锌SOD和锰SOD与超氧发生直接的物理反应,将超氧还原为氧气。

铜锌SOD通过铜离子的切换形成两个不同的亚型,分别为Cu2+和Cu1+,它们与超氧发生反应生成氧气和过氧化氢。

锰SOD则通过直接与超氧发生反应,将超氧转化为氧气和过氧化氢。

而镁SOD则通过将超氧转化为次氧(O2)和过氧化氢。

超氧化物歧化酶的生物学意义超氧化物歧化酶在细胞内发挥着重要的作用,是防治氧化应激的关键分子。

氧化应激是指细胞内氧化物质过量产生所引起的一系列有害反应,这些有害反应会对DNA、蛋白质和脂质等生物大分子造成损害。

超氧化物歧化酶能够将超氧自由基转化成较不活性的物质,从而有效减少细胞内的氧化应激反应,保护细胞免受自由基的损害。

超氧化物歧化酶与疾病超氧化物歧化酶在许多疾病的发生和发展中起着重要的作用。

许多疾病,如癌症、心脏病和神经退行性疾病等,都与氧化应激过程有关,超氧化物歧化酶的异常功能或缺乏会导致氧化应激反应的增加,从而增加疾病的风险。

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超氧化物歧化酶超氧化物歧化酶,别名肝蛋白、奥谷蛋白,简称:SOD。

SOD是一种源于生命体的活性物质,能消除生物体在新陈代谢过程中产生的有害物质。

对人体不断地补充SOD具有抗衰老的特殊效果。

超氧化物歧化酶是1938年Marn等人首次从牛红血球中分离得到超氧化物歧化酶开始算起,人们对SOD的研究己有七十多年的历史。

1969年McCord等重新发现这种蛋白,并且发现了它们的生物活性,弄清了它催化过氧阴离子发生歧化反应的性质,所以正式将其命名为超氧化物歧化酶。

SOD(超氧化物歧化酶)是国际上公认的具有人体垃圾“清道夫”、“抗衰王”、“美容骄子”之称,是对抗“百病之源”活性氧自由基最有力的物质,是近半个世纪以来社会科学界、医学界、生物界最举世瞩目的价值发现,它的研究与发展代表着生物医药的高科技技术发展的前沿,在科技成果及学术领域占据重要的国际地位。

SOD(超氧化物歧化酶)被国家列入生物医药“国家十一五规划”重点项目。

2011年是“国家十二五规划”的第一年,SOD行业将再次跻身国家当前优先发展的高科技产业化项目,标志着中国健康产业链SOD新兴行业的崛起, 使全人类迈入健康经济时代。

利用超氧化物歧化酶(SOD)产业化建设,一方面可架构生物医药、保健食品、日用美容化妆品、化工化学、农业五大版块经济支柱的绿色产业链循环经济圈发展。

另一方面打造SOD科技应用成果转化的孵化器平台引领生化医药美容化妆品食品等行业的新型健康原料的应用,有利于促进再生资源利用,产生巨大的社会效益和经济效益。

一、反应机理超氧化物岐化酶,它催化如下的反应:2O2-+2H+→H2O2+O2O2-称为超氧阴离子自由基,是生物体多种生理反应中自然生成的中间产物。

它是活性氧的一种,具有极强的氧化能力,是生物氧毒害的重要因素之一。

SOD是机体内天然存在的超氧自由基清除因子,它通过上述反应可以把有害的超氧自由基转化为过氧化氢。

尽管过氧化氢仍是对机体有害的活性氧,但体内的过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)会立即将其分解为完全无害的水。

这样,三种酶便组成了一个完整的防氧化链条。

SOD属于金属蛋白酶,按照结合金属离子种类不同,该酶有以下三种:含铜与锌超氧化物歧化酶(Cu-ZnSOD )、含锰超氧化物歧化酶(Mn-SOD )和含铁超氧化物歧化酶(Fe-SOD )。

三种SOD都催化超氧化物阴离子自由基,将之歧化为过氧化氢与氧气。

目前,人们认为自由基(也称游离基)与绝大部分疾病以及人体的衰老有关。

所谓的自由基就是当机体进行代谢时,能夺去氧的一个电子,这样这个氧原子就变成自由基。

自由基很不稳定,它要在身体组织细胞的分子中再夺取电子来使自己配对,当细胞分子推陈出新动一个电子后,它也变成自由基,又要去抢夺细胞膜或或细胞核分子中的电子,这样又称会产生新的自由基。

如,超氧化物阴离子自由基、羟自由基、氢自由基和甲基自由基,等等。

在细胞由于自由基非常活泼,化学反应性极强,参与一系列的连锁反应,能引起细胞生物膜上的脂质过氧化,破坏了膜的结构和功能。

它能引起蛋白质变性和交联,使体内的许多酶及激素失去生物活性,机体的免疫能力、神经反射能力、运动能力等系统活力降低,同时还能破坏核酸结构和导致整个机体代谢失常等,最终使机体发生病变。

因此,自由基作为人体垃圾,能够促使某些疾病的发生和机体的衰老。

虽然自由基会对机体产生诸多危害,但是在一般的条件下人体细胞内也存在着清除自由基、抑制自由基反应的体系,它们有的属于抗氧化酶类,有的属于抗氧化剂。

像SOD就是一种主要的抗氧化酶,能清除超氧化物自由基,在防御氧的毒性、抑制老年疾病以及预防衰老等方面起着重要作用。

二、SOD(超氧化物歧化酶)的应用1、SOD(超氧化物歧化酶)对抗人体衰老的临床应用人体随着年龄的增加,皮肤会变得粗糙、发皱、变黑和形成老年斑,其中老年斑是皮肤衰老的典型现象,即在老年人的面部、手部皮肤上出现黑褐色斑块或斑点。

老年斑主要由黑色素组成,而自由基在黑色素形成、反应和组成中起重要作用。

在有空气存在时,光照黑色素可使其耗氧增加,产生O-2 和羟自由基。

在衰老的皮肤和脑中存在的另两类色素是脂褐素和蜡样质,也可使皮肤变黑和粗糙。

这两种物质均由自由基引起。

脂褐素和蜡样质本身也含大量自由基,可以通过多种途径产生O-2 。

自由基虽是造成人体衰老的重要原因,但机体并不是易衰老的,机体内也存在着抗衰老的物质。

机体内存在着一系列的自由基清除剂(如: SOD、CAT、GSH - PX)和一些抗氧化物(如:维生素A、维生素E、维生素C等) 。

其中, SOD是非常重要的,它可以不断地清除由光照黑色素耗氧过多而产生的O-2 ,防止过多的黑色素的形成。

它不断地清除由脂褐素和蜡样质产生的O-2 ,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,防止衰老。

美国FDA在科学家大量试验数据和大众的呼吁中,终于在1998年批准使用SOD产品。

SOD在美国盛行几十年,未来十年美国国民平均寿命可能达到95岁,现有报导称美国科学家能通过药物提高人的寿命使人的寿命达到100岁。

研究表明,其中SOD是一种不可缺少的药物。

尽管SOD只能打针,口服无效(因为SOD对PH很敏感,胃呈强酸性),尽管SOD非常娇气,常温下只能存活几天,但是怕麻烦,视时间为金钱的美国人还是掀起了注射SOD的热潮,渴望青春的中年妇女,不愿衰老的老人,免疫力低下,想留住美丽的年轻女士……都是SOD的狂热追求者。

2、SOD(超氧化物歧化酶)与人体疾病治疗的作用人类机体所处的环境复杂,体内经常不断地产生自由基,特别在病理过程中,产生大量的O-2 ,这些O-2 反过来促进病情加重,因而SOD在清除O-2 中则显得异常重要。

肺气肿是由于肺组织的中性白细胞含弹性蛋白酶及弹性蛋白酶抑制剂不平衡所致。

弹性蛋白酶抑制剂有α- 蛋白酶抑制剂及支气管粘膜蛋白抑制剂两种,均可受O-2 攻击而失活,导致肺气肿。

环境污染物(如:O3、氮、硫等)能提高肺的巨噬细胞的活力而不断释放O-2 ,吸烟也会使自由基大量进入肺内。

在肺中,O-2 产生破坏性极强的•OH等,O-2 和•OH攻击弹性蛋白酶抑制剂,使其失活,而造成肺气肿。

类风湿关节炎、全身性红斑狼疮等自身免疫性疾病是由于机体丧失阻止自身组分的抗体形成,而产生自体抗体。

这些抗体与正常的机体级组分结合,引起吞噬细胞吞噬而表现出病理状态。

吞噬细胞在吞噬过程中产生大量的O-2 ,O-2 攻击机体而加剧病变。

机体受原子弹、氢弹的辐射冲击,从事放射辐射工作而防护不良的工作人员,受电离辐射后,形成各种不同产物,且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。

另外,某些药物中毒、氧中毒、大气污染综合症和老年性白内障等疾病的发生均与O2 - 相关联。

机体内的O-2 可以引起各种疾病, SOD作为O-2 的天然清除剂,在正常情况下,O-2 与SOD保持动态平衡,但在病理状态下,产生过量的O-2 ,机体本身产生的SOD 能完全清除这些过多的O-2 ,这些过多的O-2 则对机体产生危害。

SOD可以催化O-2 进行歧化反应,减轻O-2 对上述疾病的作用。

机体内含有SOD,并且机体组织中的SOD还会随着年龄的增加而增加,如J. Hollander 研究发现随着人年龄的增加,腓肠肌中SOD的活性也在增加。

但是,机体自身产生的SOD是有限的,因此在疾病治疗中可以通过注射或口服SOD药物增加机体中的SOD,达到治疗疾病的作用。

目前,许多研究者根据SOD的无致敏性和无抗原性的特点,采用SOD制剂来治疗疾病。

如直接注射SOD制剂于发炎的关节部位来缓解类风湿关节炎;口服SOD治疗药物和抗生素中毒已经取得较好的效果; SOD还可促进骨折后细胞分裂、增殖、促进骨折后骨的生长,缩短骨折愈合时间。

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

硅肺是由于粉尘中的SiO2引起自由基反应启动膜的脂质过氧化反应而导致膜损伤,引起肺泡巨噬细胞破坏与分解而造成硅肺。

通过测定SOD的含量来作为一个硅肺诊断指标。

SOD 作为一种人体内最重要的酶之一,它所起的作用是不可小视的。

临床上可用SOD治疗和预防下列疾病:急性炎症和水肿、氧中毒预防(预防措施,进入高压氧舱的工作人员,可预先注射SOD)、氧中毒治疗、自身免疫性疾病(早期治疗)、肺气肿、辐射病及辐射防护、老年性白内障、抗衰老。

SOD 在医学应用领域的拓展,取决于对其作用机制和生成机制的更深入研究,期待发现。

3、SOD(超氧化物歧化酶)在化妆品中的应用SOD(超氧化物歧化酶)广泛应用于化妆品添加剂方面,如利用超氧化物歧化酶生产的SOD面膜、SOD蜜等护肤品和SOD精粉、SOD原液、SOD胶囊等口服化妆品,目前已有不下数百种产品。

SOD 在皮肤表层可能抑制氧自由基的强氧化作用,达到护肤的目的。

研究证明, SOD添加于化妆品中可起到四方面的作用:一是有明显的防晒效果,光照使皮肤变黑的主要原因是氧自由基损害, SOD 可有效防止皮肤受电离辐射(特别是紫外线)的损伤,从而起到防晒效果;二是SOD 为抗氧酶,能有效防止皮肤衰老、祛斑、抗皱;三是有明显的抗炎效果,对防治皮肤病有一定效果;四是SOD具有一定的防治斑痕形成的作用。

SOD在化妆品中妆品应用广泛, SOD也被用于化妆品中,如我国的大宝SOD蜜,用于防止皮肤衰老,另一些含SOD量高的药物如人参、三七、黄芪等也受到重视。

4、SOD(超氧化物歧化酶)在农业上的应用SOD在转基因植物中的过量表达能不同程度地提高植物对逆境的抵抗能力,Mn-SOD基因的过量表达在一定程度上可以提高植物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。

目前有研究者对存在于线粒体中的Mn -SOD进行科学试验,将Mn–SOD导入烟草、苜蓿的叶绿体后,其转基因植株可以增加对臭氧及干旱胁迫的抗性。

Fe -SOD 基因转化烟草叶绿体, 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。

5、SOD(超氧化物歧化酶)在食品工业中的应用SOD(超氧化物歧化酶)在食品工业中的应用也比较广泛。

在食品中加入SOD可以增强抗衰老、抗炎、抗辐射、抗疲劳等保健作用。

其主要表现在四个方面:(1)、作为保健食品的功效因子或食品营养强化剂该保健品具有良好的抗衰老、抗炎、抗辐射、抗疲劳等保健强身的效果。

目前已有添加有SOD的蛋黄酱、牛奶、可溶性咖啡、啤酒、白酒、果汁饮料、矿泉水、奶糖、酸牛乳、冷饮类等类型的保健食品面市。

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