sod的相關(guān)介紹

1、Superoxide Dismutase Basic,人體中的自由基可導(dǎo)致膜脂過氧化、堿基突變、DNA鏈的斷裂和蛋白質(zhì)的損傷等。超氧化物歧化酶是清除生物體內(nèi)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(nèi)障等作用, 因而受到全世界學(xué)術(shù)界廣泛關(guān)注, 使之成為涉及分子生物學(xué)、微生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域及醫(yī)藥、化工、食品等生產(chǎn)行業(yè)的一個(gè)熱門研究課題。,2,Getting Started,Step 1:概述Step 2: 在各產(chǎn)業(yè)

2、的應(yīng)用Step 3: 研究進(jìn)展Step 4:未來展望,Step 1: 概述,1.1結(jié)構(gòu)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(xì)胞漿）、錳SOD（線粒體）和鐵SOD（原核細(xì)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(shí)驗(yàn)表明，它對(duì)胃腸道功能失調(diào)、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(nèi)多

3、余的氧自由基（體內(nèi)垃圾），“四抗”即抗衰老、抗疾病?？馆椛浜涂蛊?。,5,作用機(jī)理,超氧陰離子( O2- ) 是生物體內(nèi)主要的自由基,很多情況下O2- 對(duì)機(jī)體是有害的, 它也是導(dǎo)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(yīng), 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(xué)界普遍認(rèn)為, SOD 發(fā)揮作用時(shí)

4、, 首先是金屬離子與O2-形成內(nèi)界絡(luò)合物, 再發(fā)生后續(xù)反應(yīng)。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(shí)現(xiàn)。,1.3作用,1.3.1除機(jī)體代謝過程中產(chǎn)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(xué)說認(rèn)為衰老是來自機(jī)體正常代謝過程中所產(chǎn)生的自由基隨機(jī)附帶破壞性的作用結(jié)果。SOD抗衰老的主要機(jī)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(xì)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(duì)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(nèi)障和自身免疫疾病等當(dāng)SOD作為功能性食品基料加入食品中時(shí), 可有效抑制許多疾病的發(fā)生、發(fā)展, 對(duì)人體健康有極大作用。,1.3作用,1.3.3清除機(jī)體疲勞, 增強(qiáng)對(duì)超負(fù)荷大運(yùn)動(dòng)量的適應(yīng)力 在軍事、體育和救災(zāi)等超負(fù)荷大運(yùn)動(dòng)量過程中, 機(jī)體中部分組織

6、細(xì)胞會(huì)交替出現(xiàn)暫時(shí)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(dǎo)致肌肉的疲勞與損傷。若在運(yùn)動(dòng)前供給SOD, 則可保護(hù)肌肉避免出現(xiàn)上述現(xiàn)象。單次強(qiáng)烈運(yùn)動(dòng)可使體內(nèi)自由基水平明顯升高, 過量的自由基作為引發(fā)劑攻擊細(xì)胞膜中的不飽和脂肪酸造成脂質(zhì)過氧化, 引起膜流動(dòng)性下降, 脆性增強(qiáng)。因此補(bǔ)充外源SOD能夠有效抑制運(yùn)動(dòng)引起的細(xì)胞損傷。,1.3作用,1.3.4提高人體對(duì)自由基外界誘發(fā)因子的抵抗力　電離輻射引起生物體內(nèi)生成O2

7、 -、OH等自由基。·OH對(duì)機(jī)體損傷作用大且其產(chǎn)生部位常為其作用部位, 故遠(yuǎn)離·OH產(chǎn)生部位的生物大分子受損的機(jī)會(huì)小。O2 -的損傷作用雖遠(yuǎn)小于·OH, 但可從產(chǎn)生部位擴(kuò)散到其他部位, 并在鐵離子鰲合劑存在下與H反應(yīng)生成·OH, 從而造成DNA、生物膜等損傷。煙霧、有毒化學(xué)品和藥品也產(chǎn)生過量的O2- 損傷機(jī)體, SOD同樣可以減少這些損傷。,Step 2: 應(yīng)用,2.1作為藥用酶原料 　　　

8、研究表明，機(jī)體內(nèi)由各種原因產(chǎn)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(guān)，而SOD是體內(nèi)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(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、肺氣腫、紅斑狼瘡等）、放射治療、心血管疾病、延緩機(jī)體衰老等方面有明顯的作用。在我國(guó)，豬血來源肌注SOD也已經(jīng)通過衛(wèi)生部的新藥評(píng)審。,Step 2: 應(yīng)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(xué)說，老化是由自由基的產(chǎn)生和清除功能發(fā)生障礙造成的結(jié)果。在正常情況下，自由基的產(chǎn)生與清除處于平衡狀態(tài)，但隨著機(jī)體的衰老和外界因素的影響，這種平衡往往會(huì)被打破，多余的自由基就能通過多種渠道損傷機(jī)體。經(jīng)臨床驗(yàn)證和長(zhǎng)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(guó)還將SOD添加到牙膏中，使牙膏具有更強(qiáng)烈的消炎作用，用來治療牙周炎等口腔炎癥。,S

10、tep 2: 應(yīng)用,2.2化妝品的添加劑（SOD蜜、牙膏等） 上海牙膏廠生產(chǎn)的SOD 美加凈牙膏經(jīng)上海牙病中心防治所, 上海中醫(yī)學(xué)院附屬曙光醫(yī)學(xué)院和華東醫(yī)學(xué)院等市口腔醫(yī)療單位臨床觀察和實(shí)驗(yàn)室醫(yī)學(xué)研究證明: 正是SOD對(duì)過剩超氧陰離子自由基的清除作用,大大增加了吞噬細(xì)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(hù)了口腔正常組織細(xì)胞,并增強(qiáng)對(duì)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(dá)到治療和預(yù)防牙周病的目的。,Step 2: 應(yīng)用,2.3作為作為功能食品的強(qiáng)化劑 當(dāng)被證實(shí)SOD口服有效后,世界各國(guó)爭(zhēng)相開發(fā)SOD作為食品添加劑,應(yīng)用在2個(gè)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(zhì)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(yíng)養(yǎng)強(qiáng)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(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用。SOD 作為添加劑,目前主要應(yīng)用在蛋黃醬、牛奶、可溶性咖啡、啤酒、口香糖等。,Step 3:研究進(jìn)展,source: http://developers.facebook.com/docs/guides/canvas/,3.1微生物SOD的研究進(jìn)展 近幾十年,SOD一直是國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)。但他們的研究大多集中于從動(dòng)物血液或臟器中提取SOD, 易受原料來源、產(chǎn)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(chǎn)的優(yōu)勢(shì), 因而, 近些年很多學(xué)者都致力于用微生物發(fā)酵生產(chǎn)SOD 的研究。上世紀(jì)80 年代后, 美國(guó)和日本已先后開發(fā)了用發(fā)酵法生產(chǎn)SOD, 大大降低了生產(chǎn)成本。目前, 國(guó)內(nèi)外在微生物SOD 的菌種選育、發(fā)酵工藝、分離提純、生理學(xué)研究、基因克隆表達(dá)及SOD 應(yīng)用方面都取得一定的研究進(jìn)展。,Step 3:研究進(jìn)展,3.2植物SOD的研究進(jìn)展 近年來, 國(guó)內(nèi)外的專家學(xué)者主要研究了SOD與植物抗

14、逆性的關(guān)系。研究表明,在逆境條件下,植物的抗性與植物體內(nèi)能否維持較高的SOD活性水平有關(guān)。環(huán)境脅迫能誘導(dǎo)植物SOD基因的表達(dá)。。有實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,SOD在轉(zhuǎn)基因植物中的過量表達(dá)可以不同程度地提高植物對(duì)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(dòng)物SOD的研究進(jìn)展目前,SOD作為O2- 特異清除劑,已被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品及化妝品行業(yè)當(dāng)中。,16,Step 3:研究進(jìn)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(fù)雜，價(jià)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(xì)胞膜, 在體內(nèi)具有抗原性、能被蛋白酶水解等缺點(diǎn), 因此SOD的應(yīng)用受到限制。為此, 生物無機(jī)化學(xué)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(zhǎng), 對(duì)溫度、酸堿性及蛋白酶有較強(qiáng)的抵抗力等優(yōu)點(diǎn),

16、期待將來能用小分子模擬化合物代替SOD 應(yīng)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(fù)雜, 生產(chǎn)成本高, 因而在食品中應(yīng)用不是很廣泛, 鑒于從微生物中提取SOD 存在諸多優(yōu)點(diǎn), 因此用微生物發(fā)酵生產(chǎn)SOD 有可能不經(jīng)過提純直接用于食品、化妝品及食品添加劑中。隨著研究進(jìn)一步加深, 利用微生物生產(chǎn)SOD進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段, 相信其在醫(yī)藥、食品、化妝品等方面應(yīng)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(duì)SOD 進(jìn)行化學(xué)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(yīng)用研究方面,也有一些問題急待解決。如:①在臨床應(yīng)用方面,要進(jìn)一步闡明SOD 在體內(nèi)的抗氧化過程,要延長(zhǎng)SOD 在體內(nèi)的半衰期,減少其對(duì)機(jī)體的毒副作用等;②在食品工業(yè)方面,要確保口服SOD 有效性,使之不被胃蛋白酶分解等;③在化妝品應(yīng)用方面,要準(zhǔn)確地測(cè)定SOD 的活性大小,同時(shí)要明確化妝品基質(zhì)