超氧化物歧化酶(SOD)的发现及其应用

超氧化物歧化酶（SOD）的发现及其应用

早在1930年，Keilin和Mann就发现了SOD，不过，当时他们仅认为是一种蛋白质，并命名为血铜蛋白。直到1969年，McCord和Fridovich在研究对黄嘌呤氧化酶时，发现SOD具有酶的活性，并正式把它命名为superoxidedismutse，中文名即为超氧化物歧化酶。

超氧化物歧化酶

一、超氧化物歧化酶（SOD）分类及作用

根据分子中所含的金属辅基不同，SOD可分为Cu，Zn-SOD，Fe-SOD，Mn-SOD 和Ni-SOD四类。其中Cu，Zn-SOD主要存在于真核细胞的细胞浆中，如猪血、鸭血、猪肝等动物血液和内脏器官等组织中；Mn-SOD存在于真核细胞的线粒体、细菌中；Fe-SOD只存在于原核细胞中，如海藻中的螺旋藻、铁钉叶等；Ni-SOD 是最近发现只存在于某些极少数原核细菌中。

SOD是机体内天然存在的超氧自由基清除因子，它可以把有害的超氧自由基转化为过氧化氢和氧气，生成的过氧化氢会被过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)分解为完全无害的水。因而SOD是机体内防止自由基损伤的第一道防线，，是生物体内最重要的抗氧化酶。SOD作为机体内最有效、最重要的抗氧化酶之一，能有效清除老年机体代谢过程中所产生的超氧自由基，延缓衰老。

二、自由基

自由基是一类非常活跃的化学物质，是个有不成对（奇数）电子的原子或原子团。其中最重要的是超氧自由基，它可聚集体表、心脏、血管、肝脏和脑细胞中。如果沉积在血管壁上，会使血管发生纤维性病变，导致动脉管硬化，高血压，心肌梗塞；沉积在脑细胞时，会引起老年人神经官能不全，导致记忆、智力障碍以及抑郁症，甚至老年性痴呆等，是造成人类衰老和疾病的元凶。而在衰老的皮肤和脑中存在的脂褐素和蜡样质,可使皮肤变黑和粗糙，这两种物质也是由自由

基引起。

SOD作为机体内天然存在的超氧自由基清除因子，可以有效地清除人体内的超氧自由基，因而在疾病治疗、食品及日用化学中有广泛的应用。

三、SOD的应用

（一）在医学上的应用

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。

（二）在食品工业上的应用

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。

（三）在日化工业上的应用

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。

（四）SOD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。

结语

随着国内外对超氧化物歧化酶研究的日益深入，超氧化物歧化酶的应用越来越广泛。,但是SOD的临床应用仍有一定的困难,如静脉注射,SOD在体内半衰期仅为6分钟,口服是否会在胃肠道中被破坏而失去疗效,口服后能否被吸收等问题还有待解决。

参考文献：

1.袁勤生主编，超氧化物歧化酶，华东理工大学出版社，2005年5月。

2.欧伶、余建瑛、欧阳立明、李素霞编著，应用生物化学，化学工业出版社，2009.2.

3.吴梧桐主编，生物化学，人民卫生出版社，2007年8月。