sod的相關介紹

1、Superoxide Dismutase Basic,人體中的自由基可導致膜脂過氧化、堿基突變、DNA鏈的斷裂和蛋白質的損傷等。超氧化物歧化酶是清除生物體內超氧陰離子自由基的一種重要抗氧化酶, 具有抗衰老、抗癌、防白內障等作用, 因而受到全世界學術界廣泛關注, 使之成為涉及分子生物學、微生物學、醫(yī)學等學科領域及醫(yī)藥、化工、食品等生產行業(yè)的一個熱門研究課題。,2,Getting Started,Step 1:概述Step 2: 在各產業(yè)

2、的應用Step 3: 研究進展Step 4:未來展望,Step 1: 概述,1.1結構1.2分類分布1.3作用,按所含金屬種類不同可分為銅鋅SOD（細胞漿）、錳SOD（線粒體）和鐵SOD（原核細胞）三種,1.3作用,SOD是氧自由基的克星，它能治療由氧自由基引起的多種疾病。實驗表明，它對胃腸道功能失調、食欲不振、失眠、記憶力衰退、改善心血管功能，均有明顯的防治作用。有人把它的功能歸之為“一清四抗”——一清即有效清除體內多

3、余的氧自由基（體內垃圾），“四抗”即抗衰老、抗疾病。抗輻射和抗疲勞。,5,作用機理,超氧陰離子( O2- ) 是生物體內主要的自由基,很多情況下O2- 對機體是有害的, 它也是導致衰老的原因之一。而SOD 是一類重要的清除氧自由基的抗氧化酶, 它能催化O2- 使其發(fā)生歧化反應, 生成O2和H2O2; H2O2 又在過氧化氫酶( CAT ) 的作用下, 生成無毒的H2O 和O2 , 從而起到抗衰老作用。醫(yī)學界普遍認為, SOD 發(fā)揮作用時

4、, 首先是金屬離子與O2-形成內界絡合物, 再發(fā)生后續(xù)反應。因此, SOD 的催化作用是通過其所含金屬的氧化和還原過程的電子得失來實現(xiàn)。,1.3作用,1.3.1除機體代謝過程中產生過量的超氧陰離子自由基 延緩由于自由基侵害而出現(xiàn)的衰老現(xiàn)象, 即沉淀的出現(xiàn)。衰老自由基學說認為衰老是來自機體正常代謝過程中所產生的自由基隨機附帶破壞性的作用結果。SOD抗衰老的主要機制可概括為以下三方面。（1）減少生物大分子的交聯(lián)聚合和脂褐素的堆積；（

5、2）減緩器官組織細胞的損傷與減少；（3）防止免疫能力的降低。,1.3作用,1.3.2提高人體對自由基損傷而誘發(fā)疾病的抵抗力　　自由基損傷而誘發(fā)疾病的抵抗力主要包括腫瘤、炎癥、肺氣腫、白內障和自身免疫疾病等當SOD作為功能性食品基料加入食品中時, 可有效抑制許多疾病的發(fā)生、發(fā)展, 對人體健康有極大作用。,1.3作用,1.3.3清除機體疲勞, 增強對超負荷大運動量的適應力 在軍事、體育和救災等超負荷大運動量過程中, 機體中部分組織

6、細胞會交替出現(xiàn)暫時性缺血及重灌流現(xiàn)象, 引起缺血后重灌流損傷, 加之乳酸量的增加, 導致肌肉的疲勞與損傷。若在運動前供給SOD, 則可保護肌肉避免出現(xiàn)上述現(xiàn)象。單次強烈運動可使體內自由基水平明顯升高, 過量的自由基作為引發(fā)劑攻擊細胞膜中的不飽和脂肪酸造成脂質過氧化, 引起膜流動性下降, 脆性增強。因此補充外源SOD能夠有效抑制運動引起的細胞損傷。,1.3作用,1.3.4提高人體對自由基外界誘發(fā)因子的抵抗力　電離輻射引起生物體內生成O2

7、 -、OH等自由基。·OH對機體損傷作用大且其產生部位常為其作用部位, 故遠離·OH產生部位的生物大分子受損的機會小。O2 -的損傷作用雖遠小于·OH, 但可從產生部位擴散到其他部位, 并在鐵離子鰲合劑存在下與H反應生成·OH, 從而造成DNA、生物膜等損傷。煙霧、有毒化學品和藥品也產生過量的O2- 損傷機體, SOD同樣可以減少這些損傷。,Step 2: 應用,2.1作為藥用酶原料 　　　

8、研究表明，機體內由各種原因產生的過量自由基，尤其是超氧陰離子自由基（O2-），它與很多疾病如炎癥、放射病、自身免疫性疾病、腫瘤及衰老等有關，而SOD是體內氧自由基的專一清除劑，因此，它在治療自身免疫性疾?。ㄈ珙愶L濕性關節(jié)炎、肺氣腫、紅斑狼瘡等）、放射治療、心血管疾病、延緩機體衰老等方面有明顯的作用。在我國，豬血來源肌注SOD也已經通過衛(wèi)生部的新藥評審。,Step 2: 應用,2.2化妝品的添加劑（SOD蜜、牙膏等）

9、 根據(jù)衰老自由基學說，老化是由自由基的產生和清除功能發(fā)生障礙造成的結果。在正常情況下，自由基的產生與清除處于平衡狀態(tài)，但隨著機體的衰老和外界因素的影響，這種平衡往往會被打破，多余的自由基就能通過多種渠道損傷機體。經臨床驗證和長期使用表明，超氧化物歧化酶(SOD)是氧自由基的克星，它不僅能抗皺、祛斑、去色素，還有抗炎、防曬、延緩皮膚衰老等作用。我國還將SOD添加到牙膏中，使牙膏具有更強烈的消炎作用，用來治療牙周炎等口腔炎癥。,S

10、tep 2: 應用,2.2化妝品的添加劑（SOD蜜、牙膏等） 上海牙膏廠生產的SOD 美加凈牙膏經上海牙病中心防治所, 上海中醫(yī)學院附屬曙光醫(yī)學院和華東醫(yī)學院等市口腔醫(yī)療單位臨床觀察和實驗室醫(yī)學研究證明: 正是SOD對過剩超氧陰離子自由基的清除作用,大大增加了吞噬細胞的防御作用;改善了氧自由基代謝狀況,使之降低至生理濃度,從而保護了口腔正常組織細胞,并增強對炎癥的抑制作用,使牙周部位免受新的致炎因素刺激,

11、從而使癥狀得以控制,達到治療和預防牙周病的目的。,Step 2: 應用,2.3作為作為功能食品的強化劑 當被證實SOD口服有效后,世界各國爭相開發(fā)SOD作為食品添加劑,應用在2個方面:一是作為抗氧劑,與其他抗氧劑一樣, SOD可作為罐頭食品、果汁等的抗氧劑,防止過氧化酶引起的食品變質及腐爛現(xiàn)象,此外還可作為水果、蔬菜的良好保鮮劑;二是作為食品營養(yǎng)強化劑, SOD 抗病抗衰老特性可大大提高食品的利用度, 尤其作為抗衰老的純天

12、然添加劑已被國內外廣泛應用。SOD 作為添加劑,目前主要應用在蛋黃醬、牛奶、可溶性咖啡、啤酒、口香糖等。,Step 3:研究進展,source: http://developers.facebook.com/docs/guides/canvas/,3.1微生物SOD的研究進展 近幾十年,SOD一直是國內外學者研究的熱點。但他們的研究大多集中于從動物血液或臟器中提取SOD, 易受原料來源、產品得率、穩(wěn)定性及安全性等方面的限制。

13、微生物具有原料便宜易得, 可大規(guī)模生產的優(yōu)勢, 因而, 近些年很多學者都致力于用微生物發(fā)酵生產SOD 的研究。上世紀80 年代后, 美國和日本已先后開發(fā)了用發(fā)酵法生產SOD, 大大降低了生產成本。目前, 國內外在微生物SOD 的菌種選育、發(fā)酵工藝、分離提純、生理學研究、基因克隆表達及SOD 應用方面都取得一定的研究進展。,Step 3:研究進展,3.2植物SOD的研究進展 近年來, 國內外的專家學者主要研究了SOD與植物抗

14、逆性的關系。研究表明,在逆境條件下,植物的抗性與植物體內能否維持較高的SOD活性水平有關。環(huán)境脅迫能誘導植物SOD基因的表達。。有實驗結果表明,SOD在轉基因植物中的過量表達可以不同程度地提高植物對環(huán)境脅迫的抵抗能力。因此,可利用基因工程方法來獲得抗逆植株。3.3動物SOD的研究進展目前,SOD作為O2- 特異清除劑,已被廣泛應用于醫(yī)藥、食品及化妝品行業(yè)當中。,16,Step 3:研究進展,3.4SOD模擬物的研究 目前

15、，SOD大部分是從牛血、牛心或大腸桿菌中提取，其分離純化手續(xù)復雜，價格昂貴，而且在純化及貯存過程中易失活。SOD的分子量大, 半衰期短, 不易穿過細胞膜, 在體內具有抗原性、能被蛋白酶水解等缺點, 因此SOD的應用受到限制。為此, 生物無機化學家們合成和表征了一系列含銅、錳、鐵等金屬離子的小分子配合物來模擬SOD, 這些配合物具有分子量小, 易溶于極性溶劑, 較易透過半透膜,半衰期長, 對溫度、酸堿性及蛋白酶有較強的抵抗力等優(yōu)點,

16、期待將來能用小分子模擬化合物代替SOD 應用于臨床,17,Step 4:展望,目前, SOD 作為藥用酶用于臨床已有深入研究, 但由于其制備純化工藝復雜, 生產成本高, 因而在食品中應用不是很廣泛, 鑒于從微生物中提取SOD 存在諸多優(yōu)點, 因此用微生物發(fā)酵生產SOD 有可能不經過提純直接用于食品、化妝品及食品添加劑中。隨著研究進一步加深, 利用微生物生產SOD進入產業(yè)化階段, 相信其在醫(yī)藥、食品、化妝品等方面應用更加廣泛。,18,St

17、ep 4:展望,,不少問題還未研究或者有待深入,如對SOD 進行化學修飾后,修飾酶的代謝過程及具體的毒副作用等方面都要深入研究。在SOD 的應用研究方面,也有一些問題急待解決。如:①在臨床應用方面,要進一步闡明SOD 在體內的抗氧化過程,要延長SOD 在體內的半衰期,減少其對機體的毒副作用等;②在食品工業(yè)方面,要確?？诜OD 有效性,使之不被胃蛋白酶分解等;③在化妝品應用方面,要準確地測定SOD 的活性大小,同時要明確化妝品基質