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1、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一超氧自由基有特效。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
2、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
3、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。七十年代末 至八十年代初掀起一股SOD与氧代谢的分子生物学方面之一系列创造性的研究热潮，谓之为东方SOD研究 热。这股东方研究热并没有退却，随着进一步的深入研究，发现SOD的用途远远不止前人所已
4、经发现 的，SOD的持续研究将是十分必要且有现实意义的。止文超氧化物歧化酶(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 体内致病因子一超氧自由基有特效。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
5、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
6、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 SOD的分类与基本特性11分类和分布。SOD是一类金属酶，依据金属辅基的成分不同主要分成三类，第一类含铜和锌， 称为CU、Zn-SOD，是最常见的一种，呈蓝绿色，主要存在于真核细胞的细 胞浆内。第二类含锰，称为 Mn-SO
7、D，呈粉红色，主要存在于原核细胞体、真核细胞的细胞浆和线粒体内。第三类含铁，称为Fe-SOD， 呈黄褐色，主要存在于原核细胞中。另外，在牛肝中还发现一种CO、Zn-SODo （2）SOD稳定性及影响 因素PH、热、蛋白酶的影响SOD在pH 53-96间催化性能良好，在pH45-pHll间能稳定存在p H36时，Cu、Zn-SOD中95%的Zn要脱落，在p H12.2时，SOD的构象会发生不可逆的转变 而使酶失活。SOD对热的稳定性与溶液中离子强度有关。当离子强度很低时，即使加热到95，其活 性损失也很少。SOD在模拟胃酸和模拟胃肠道蛋白酶、胰蛋白酶环境中的稳定性研究表明，SOD在动物 胃肠道中
8、具一定的稳定性，在胃酸的环境中，37C保温150min，活性仍残存81%，在胃蛋白酶和胰 蛋白酶环境中，保温210m in活性残存率分别为82%和84%。SOD活性受饮料的色泽、成分、酸碱度、 乙醇含量等多种因素的影响，只有在无色、近中性、无乙醇饮料中SOD活性较稳定。另外还发现有机溶 剂和C1对SOD的活性具抑制作用。（3） SOD的安全性大量试验和临床应用表明，无论何种给药方式， 除罕见的超敏反应外，SOD对人体无毒性。虽然SOD是Mr在30000以上的蛋白质，但却未发现具有 抗原性，其原因也正在进一步研究中。SOD的生理功能正常情况下，体内超氧阴离子自由基（0-2.） 的产生与清除是平衡
9、的，当（0 -2.）产生过多时，会对机体产生毒害作用。SOD是体内的一个抗氧化酶， 特异性 催化下列反应2O-2.+2H+SODH2O2+O2即将超氧阴离子自由基歧化为过 氧化氢和氧气， 起到消除超氧阴离子自由基的作用。因而SOD具抗衰老、提高机体对多种疾病的抵抗力、增强机体对外 界环境的适应力、减轻肿瘤患者在放疗、化疗过程中的严重毒副作用等生理功能。1.2 SOD （超氧化物歧化酶）对抗人体衰老的临床应用1.2.1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
10、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0-2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0-2。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0-2,防止过多的黑色素的形成。它不 断地清除由
11、脂褐素和蜡样质产生的0-2,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
12、SOD的狂热追求者。1.2.2 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a -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0H 等,O-2和0H攻击弹性蛋白酶抑制剂,使其失活
13、,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
14、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
15、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（
16、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。在医学应用领域的拓展，SOD取决于对其作 用机制和生成机制的更深入研究，期待发现。1.2. 3 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。国内早在2003年由湖南沅江洪元植物叶蛋白开发有限公司与湖南农业大学食品学院合作开发的 利用串叶松香草生产的SOD饮料和SOD 口服液已投入生产和市场试销。（2）、制成多种剂型的SO D或复合型食品，已有SOD胶囊剂、片剂、口服液
