超氧化物歧化酶在生活中的应用
超氧化物歧化酶的应用研究进展
超氧化物歧化酶的应用研究进展一、本文概述超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase，简称SOD）是一种重要的抗氧化酶，广泛存在于生物体内，其主要功能是催化超氧化物阴离子自由基（O2-）的歧化反应，从而保护细胞免受氧化应激的损害。
近年来，随着生物技术和分子生物学的发展，超氧化物歧化酶的应用研究取得了显著的进展。
本文旨在综述超氧化物歧化酶在各个领域的应用研究进展，包括其在医学、农业、食品工业以及环境保护等领域的应用，以期为相关领域的研究提供参考和借鉴。
在医学领域，超氧化物歧化酶作为一种重要的抗氧化剂，被广泛应用于疾病的治疗和预防。
研究表明，超氧化物歧化酶能够清除体内的自由基，减轻氧化应激对细胞的损伤，从而起到抗衰老、抗疲劳、抗辐射等作用。
超氧化物歧化酶还被用于治疗一些与氧化应激相关的疾病，如心血管疾病、癌症、糖尿病等。
在农业领域，超氧化物歧化酶的应用主要集中在提高植物抗逆性和促进植物生长方面。
通过基因工程技术将超氧化物歧化酶基因导入植物体内，可以提高植物对逆境的抵抗能力，如耐盐、耐旱、耐寒等。
同时，超氧化物歧化酶还可以促进植物的生长和发育，提高植物的产量和品质。
在食品工业领域，超氧化物歧化酶作为一种天然的抗氧化剂，被广泛应用于食品的加工和保存过程中。
它可以有效地抑制食品的氧化变质，延长食品的保质期，同时保持食品的营养成分和口感。
在环境保护领域，超氧化物歧化酶也被用于处理一些环境污染问题。
例如，超氧化物歧化酶可以用于处理工业废水中的有害物质，减少其对环境的污染。
超氧化物歧化酶还可以用于土壤修复和生态恢复等方面。
超氧化物歧化酶作为一种重要的抗氧化酶，在各个领域都展现出广泛的应用前景。
随着科学技术的不断进步，相信超氧化物歧化酶的应用研究将会取得更加显著的成果。
二、SOD的结构与功能超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase，简称SOD）是一类广泛存在于生物体内的金属酶，其主要功能是催化超氧化物（O2-）的歧化反应，从而将其转化为过氧化氢（H2O2）和氧气（O2）。
几种抗氧化酶的作用
一.超氧化物歧化酶(SOD):超氧化物歧化酶，是一种新型酶制剂，是生物体内重要的抗氧化酶，广泛分布于各种生物体内，如动物，植物，微生物等。
SOD具有特殊的生理活性，是生物体内清除自由基的首要物质。
SOD在生物体内的水平高低意味着衰老与死亡的直观指标；现已证实，由氧自由基引发的疾病多达60多种。
它可对抗与阻断因氧自由基对细胞造成的损害，并及时修复受损细胞。
由于现代生活压力，环境污染，各种辐射和超量运动都会造成氧自由基大量形成；因此，生物抗氧化机制中SOD的地位越来越重要！超氧化物歧化酶(SOD)按其所含金属辅基不同可分为三种，第一种是含铜（Cu）锌（Zn）金属辅基的称（Cu.Zn—SOD），最为常见的一种酶，呈绿色，主要存在于机体细胞浆中；第二种是含锰（Mn）金属辅基的称（Mn—SOD），呈紫色，存在于真核细胞的线粒体和原核细胞内；第三种是含铁（Fe）金属辅基的称（Fe—SOD），呈黄褐色，存在于原核细胞中。
SOD是一种含有金属元素的活性蛋白酶。
超氧化物岐化酶（SOD）能催化如下的反应：O2-+H+→H2O2+O2，O2-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。
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一个电子后，它也变成自由基，又要去抢夺细胞膜或细胞核分子中的电子，这样又称会产生新的自由基。
SOD的现代化应用
SOD的应用及其现代制成品作者单位院系摘要：超氧化物歧化酶（SOD），是英文SuperoxideDismutase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。
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。
此外，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。
关键词：SOD；发展历程；合成；应用；化妆品；保健品；引言有关调查表明，随着经济的高速发展，竞争日趋激烈，生活节奏逐渐加快，人类在追求高品质高质量生活的同时，更加注重自身的健康了，健康长寿已然是一种生活潮流。
然而，对于普通大众来说，去买一些高档的奢侈品，例如鲍参鱼刺，虫草燕窝，又诸如高档商场名贵的化妆品，还是药店的功能保健品·····似乎不太现实。
因而，寻求一种普通大众也能消费得起的且功效显著的替代品，是极其必要的。
早在二十世纪中期，McCord and Fridovich (1969)及Fridovich(1975)分别于牛红血球中发现SOD，并分别发表有关O2․–与SOD的生物学上意义 (McCord and Fridovich, 1970; Fridovich, 1986)一系列论文。
超氧化物歧化酶_SOD_的功能及应用
超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）的功能及应用马振华杨红强杨琼１９３８年，ｋｅｉｌｉｎ从牛血中分离出一种Ｃｕ的血铜蛋白。
１９６９年Ｍｃｃｗｒｄ及Ｆｒｉｄｏｖｉｃｈ发现血铜蛋白、肝铜蛋白、脑铜蛋白均有Ｏ２－歧化活性，因此，将该酶命名为超氧化物歧化酶。
此后，对超氧化物歧化酶的研究逐步深入。
超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）广泛存在与一切生物机体内，通过催化超氧阴离子自由基（Ｏ－２）发生歧化反应，减轻或消除超氧阴离子自由基（Ｏ－２）对机体的损害。
一、ＳＯＤ的种类超氧化物歧化酶广泛存在于生物界，为止人们已从细菌、真菌、藻类、鱼昆虫、植物和哺乳动物等各种生物体内分离得到了多种ＳＯＤ，按照结合的金属离子的种类不同，可分为三种类型：含Ｃｕ且含Ｚｎ的ＣｕＺｎ－ＳＯＤ、仅含Ｍｎ的Ｍｎ－ＳＯＤ和仅含Ｆｅ的Ｆｅ－ＳＯＤ。
ＣｕＺｎ－ＳＯＤ主要存在于动物、植物的细胞质和植物的叶绿体以及某些原核生物中，Ｍｎ－ＳＯＤ存在于真核生物线粒体、原核生物、原生生物中，Ｆｅ－ＳＯＤ分布于植物叶绿体、原核生物、原生生物中。
通常提取的ＳＯＤ是ＣｕＺｎ－ＳＯＤ，相对分子质量约在３，１０００￣３，３０００，完整的ＳＯＤ分子由２个亚基组成，每个亚基由约１５０个氨基酸残基组成，并含有１个Ｃｕ２＋和１个Ｚｎ２＋（晶体结构模型见图），酶分子中Ｚｎ２＋主要起稳定结构的作用，Ｃｕ２＋则与酶活性直接相关。
纯净的ＣｕＺｎ－ＳＯＤ固体呈蓝绿色，在２５８ｎｍ处有最大光吸收。
ＳＯＤ耐热耐酸，故是一种稳定性较好的酶制剂，其化学本质为蛋白质。
它的功能是催化超氧阴离子自由基歧化为过氧化氢和氧产生的过氧化氢在生物体内被过氧化氢酶所分解。
超氧阴离子自由基是生物体内正常代谢的产物，但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，导致细胞损伤甚至细胞死亡。
ＳＯＤ是生物体内一种重要的而且也是最佳的自由基清除剂。
国内外对其毒性和毒理进行了广泛的研究，实验表明ＳＯＤ对人、畜无毒副作用，是一种纯天然型生物活性物质。
超氧化物歧化酶提取分离及应用
超氧化物歧化酶提取分离及应用（Superoxide dismutase,SOD,Superoxide oxidoreductase, EC 1.15.1.1)SOD是一种新型酶制剂，属金属酶。
分布很广，几乎从哺乳动物到细菌，以及植物中均存在。
正常情况下仅存在于细胞溶质中。
存在于高等动物的红细胞、肝、脑组织中。
在微生物中主存于需氧菌。
SOD是催化超氧阴离子（O2-）歧化反应的酶类。
它的存在与生物体内的解毒作用有关，也发现与机体的衰老、肿瘤及免疫性疾病等有关。
因而受到医药界的关注。
目前中国国内已进入临床试验阶段。
超氧离子是氧分子获得一个电子而形成的负一价自由基。
在生物体内它可产生于某些酶的酶促反应过程中，如黄嘌呤氧化酶、醛氧化酶、二氢乳清脱氢酶、半乳糖氧化酶、色氨酸二氧酶及黄素蛋白脱氢酶类所催化的反应。
在儿茶酚胺、氢醌、肾上腺素、巯基基团四氢喋呤等物质的氧化过程中也产生并释放出超氧离子。
另外，在生物体遭受电离辐射时，在吞噬细胞吞噬消灭外来微生物的过程中，都会产生大量的超氧离子。
所以，在需氧生物体内，随时都有大量的超氧离子生成。
超氧离子具有较高的化学活性，对生物细胞具有一定的毒性。
它可与过氧化氢反应，生成毒性更强的羟基自由基（·OH）。
超氧离子与羟基自由基进攻生物膜，可改变膜的结构和通透性；进攻染色体，可使染色体降解、断裂。
它们还可攻击许多细胞内成分，使其失去生物活性和功能。
所以，如果生物体内或某一组织中超氧离子含量异常高，就会引起疾病，甚至死亡。
幸而，生物体内的超氧化物歧化酶在高速清除机体内随时产生的超氧离子。
一、提取分离SOD的制备方法随原料而异。
目前国际上制备SOD的原料有：动物血、微生物和动物组织。
作为药物大都是以血球为原料提取Cu·Zn-SOD，即使以富含Mn-SOD的牛肝为原料，在生产中也要通过螯金属离子制成Cu·Zn-SOD。
目前中国动物血如牛、羊、猪血大都未被利用，如若综合利用动物血中提取SOD，则具有一定实际意义。
SOD检测的临床意义与应用
超氧化物歧化酶（SOD）检测的临床意义与应用一些研究表明，人体利用的氧气中约有1%～3%转化为O2－·[1]。
体内有98%的氧还原成水，1%～2%的氧还原为氧自由基[2]。
据估计人体内总自由基中约95%以上属氧自由基[3]。
可见超氧阴离子自由基（O2－·）很大程度地决定了总自由基的量[4]，在自由基中占有重要的地位[5]。
大量研究证明，体内过量的自由基会损伤蛋白质、细胞膜，促使细胞组织DNA突变，从而诱发或加速人体多种疾患的产生与恶化。
在辐射损伤、炎症和应急反应、肿瘤病变、再灌注损伤、衰老等多种情况下，多伴随自由基异常剧增。
超氧化物歧化酶是体内自由基－超氧阴离子自由基（O2－·）重要的清除剂。
（一）超氧化物歧化酶（SOD）超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD；ECl.15.1.1）是一类广泛分布于组织细胞内的金属酶，用于催化超氧阴离子自由基（O2－·）发生歧化反应，它对平衡机体氧化与抗氧化系统、免除自由基损伤起着至关重要的作用。
人体中SOD水平与自由基含量呈负相关，其水平的高低可间接反映机体内自由基的含量。
SOD广布于全身各组织，以肝含量最高，其次为肾和红细胞，红细胞由于携带氧气的功能和暴露在富氧的环境中，需要大量的SOD以消除可能产生的自由基。
尿、脑脊液、浆膜腔积液、精液、支气管肺泡灌洗液等各种体液中也含有SOD[6]。
超氧化物歧化酶—超氧阴离子自由基（O2－·）重要的清除剂（二）临床意义众多临床研究资料表明，由于氧容易接受电子导致氧自由基形成激增而过剩，发生过氧化损伤。
对氧需求高的器官如心、脑等人体生命重要脏器，因其缺血、出血性病伤或手术治疗过程中很容易发生严重的缺血再灌注继发（自由基）损伤。
有大量的临床研究证明，如不及时进行自由基清除干预，就会带来严重的后果。
以聂瑾的报告[7]举例说明：在其临床研究中，急性脑梗死（ACI）治疗组（实施自由基清除剂依达拉奉干预治疗）的总有效率90％，显效率66.7％，死亡数为0；对照组（未实施自由基清除干预治疗）的总有效率只有53.3％，显效率仅为33.3％，死亡1例，两组间有显著差异性。
几种抗氧化酶的作用
一.超氧化物歧化酶(SOD):超氧化物歧化酶，是一种新型酶制剂，是生物体重要的抗氧化酶，广泛分布于各种生物体，如动物，植物，微生物等。
SOD具有特殊的生理活性，是生物体清除自由基的首要物质。
SOD在生物体的水平高低意味着衰老与死亡的直观指标；现已证实，由氧自由基引发的疾病多达60多种。
它可对抗与阻断因氧自由基对细胞造成的损害，并及时修复受损细胞。
由于现代生活压力，环境污染，各种辐射和超量运动都会造成氧自由基大量形成；因此，生物抗氧化机制中SOD的地位越来越重要！超氧化物歧化酶(SOD)按其所含金属辅基不同可分为三种，第一种是含铜（Cu）锌（Zn）金属辅基的称（Cu.Zn—SOD），最为常见的一种酶，呈绿色，主要存在于机体细胞浆中；第二种是含锰（Mn）金属辅基的称（Mn—SOD），呈紫色，存在于真核细胞的线粒体和原核细胞；第三种是含铁（Fe）金属辅基的称（Fe—SOD），呈黄褐色，存在于原核细胞中。
SOD是一种含有金属元素的活性蛋白酶。
超氧化物岐化酶（SOD）能催化如下的反应：O2-+H+→H2O2+O2，O2-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。
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，当细胞分子推出新一个电子后，它也变成自由基，又要去抢夺细胞膜或细胞核分子中的电子，这样又称会产生新的自由基。
植物超氧化物歧化酶的性质和功能
植物超氧化物歧化酶的性质和功能植物是地球上最主要的生物，是氧气和有机物的主要生产者。
然而，自由基反应和氧化损伤在植物生长发育过程中也起着重要作用，因此植物必须拥有一定的自我保护机制，以对抗氧化损伤。
超氧化物歧化酶（SOD）是一种重要的抗氧化酶，存在于植物细胞中。
SOD能够催化超氧阴离子的歧化反应，将其转化为氧气和过氧化氢，从而保护细胞免受氧化损伤。
植物SOD主要分为三种类型：铜锌SOD（Cu/ZnSOD）、铁SOD（FeSOD）和钴SOD（CoSOD）。
这些不同类型的SOD有不同的催化活性的中心，表现出各自独特的性质和功能。
1. 铜锌SOD铜锌SOD是植物中最广泛分布的一种SOD。
它包含有两个金属中心：一个铜离子和一个锌离子。
铜锌SOD能够在抗氧化过程中发挥重要的作用。
铜离子主要用来催化超氧歧化反应，而锌离子则有助于保持蛋白质的结构和稳定性。
铜锌SOD通常存在于细胞质和叶绿体中，对于维护细胞的抗氧化平衡和保护光合作用的正常进行至关重要。
2. 铁SOD铁SOD是一种具有极高抗氧化活性的SOD。
它被认为是各种组织和器官中最有效的抗氧化酶之一，具有重要的生物学功能。
铁离子是铁SOD催化活性中心的组成部分。
它能在反应中起到催化作用，同时也会引入自由基产生氢氧化物。
尽管如此，铁SOD仍然是一种非常重要的抗氧化酶，可用于保护细胞免受自由基损伤。
3. 钴SOD钴SOD是一种广泛分布于植物玄武岩和钴矿物质富集区的SOD。
这种SOD的活性中心包含有一个钴离子。
它能够催化超氧阴离子的歧化反应，从而产生氧和过氧化氢，保护细胞免受氧化损伤。
总的来说，植物SOD酶能够对抗氧化损伤，保护植物免受自由基和其他氧化物质的伤害。
铜锌SOD、铁SOD和钴SOD分别有不同的催化活性主要用于不同的生物学系统。
这些酶在植物生长发育和抗病性上发挥着重要的作用，是植物生理学研究领域中一个重要的分支。
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超氧化物歧化酶在生活中的应用
作者：王兆才
来源：《文理导航》2017年第23期
【摘要】本文综述了国内外对于超氧化物歧化酶的应用，并就应用中出现的问题给出了自己的想法。
文章还提出并分析了超氧化物歧化酶在生活中的应用价值，对食品、医疗、化妆品等方面进行了系统化的论述，望有助于日后对于超氧化物歧化酶在生活中的应用研究。
【关键词】超氧化物歧化酶；氧自由基；应用
1.超氧化物歧化酶分布、分类及生理功能
SOD是Super Oxide Dismutase缩写，中文名称超氧化物歧化酶，迄今为止的研究表明，
超氧化物歧化酶广泛存在于多种生物体内，目前已经从细菌、原生动物、霉菌、植物、昆虫、鸟类、鱼类和哺乳动物等生物体内分离并得到了超氧化物歧化酶.根据它活性中心结合的微量元素离子不同，超氧化物歧化酶主要分为3种类型，Fe-SOD，Mn-SOD，Cu/Zn-SOD三种。
超氧化物歧化酶具有特殊的生理活性，它是生物体内清除自由基的首要物质。
2.目前对于超氧化物歧化酶的应用
机体在正常情况下产生的超氧阴离子自由基是维持生命活动所必须的，但是其含量过高就会对机体产生影响。
不但机体会产生氧自由基，外界环境的多种物理或化学的刺激都能产生氧自由基。
如电离辐射，紫外线等。
而超氧化物歧化酶却能够清除并维持氧自由基的这种平衡，防止生物体机体的损伤，因而使他具有多方面的应用前景。
以下是目前超氧化物歧化酶在应用方面的研究进展。
2.1超氧化物歧化酶在医药临床方面的应用
超氧化物歧化酶（SOD）是一种新型的抗炎症类药物，尤其是针对关节炎和类风湿关节炎有很明显的疗效，根据超氧化物歧化酶的作用机制和毒性的试验，证实了它对治疗因O2-引起的各种疾病都有一定的疗效。
为此，超氧化物歧化酶可作为抗衰老、抗炎症、治疗自身免疫疾病患者广泛应用的医药品。
此外，超氧化物歧化酶对治疗贝切特氏症、心肌梗塞等血虚性心脏病、胶原病、新生儿呼吸困难综合症、防御放射性伤害等病症也可望有效，目前人们正在积极开发研究中。
2.1.1治疗心肌缺血与缺血再灌注综合症。