[科普中國]-超氧化物歧化酶(SOD)

超氧化物歧化酶又稱超氧歧化酶。是一類能催化超氧陰離子自由基(O2-)歧化為H2O2和O2的酶。此酶分布極為廣泛，迄今已從細(xì)菌、真菌、藻類、植物、原生動物、昆蟲、魚類和哺乳動物等各種生物體內(nèi)分離到。1

超氧歧化酶十分穩(wěn)定，牛紅細(xì)胞SOD在75℃下加熱數(shù)分鐘仍很少失 活，對酸堿也較穩(wěn)定，可在pH5.3～10.5范圍內(nèi)反應(yīng)。1

超氧歧化酶具有抗氧化和抗衰老的作用，其作用機理主要是清除對機體有害的超氧陰離子自由基(O2-)。超氧歧化酶對治療由超氧自由基(O2-)引起的疾病如氧中毒、急性炎癥、各類自身免疫性疾病、輻照病和老年性白內(nèi)障等有獨特療效，是 一種有前途的新型藥用酶。超氧歧化酶正被作為一種抗衰老藥物進行研究。1

分類超氧歧化酶是一類金屬酶，可分為三種類型：1

第一種含銅和鋅，稱含銅、鋅超氧歧化酶，呈藍綠色，主要存在于真核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中；1

第二種含錳，稱含錳超氧歧化酶，呈紫色，主要存在于原核細(xì)胞及真核細(xì)胞的基質(zhì)(如線粒體等)中；1

第三種含鐵，稱含鐵超氧歧化酶，呈黃褐色，主要存在于原核細(xì)胞及少數(shù)植物細(xì)胞中。1

生產(chǎn)方式1.利用動物血液提取法2

2.從植物中提取2

3.微生物發(fā)酵法生產(chǎn)2

4.SOD基因工程法2

基本功能SOD的主要功能是催化超氧陰離子自由基歧化為過氧化氫和氧, 產(chǎn)生的超氧陰離子自由基是生物體內(nèi)正常的代謝產(chǎn)物。但是自由基的積累將使細(xì)胞膜的脂質(zhì)發(fā)生過氧化作用而引起膜裂變, 導(dǎo)致細(xì)胞損傷甚至死亡。SOD是生物體內(nèi)最重要的且最佳的自由基清除劑, 維持機體代謝平衡。3

另外, SOD對治療心肌梗死、血管性心臟病、膠原病、新生兒呼吸困難綜合征、水腫、肺氣腫、氧中毒等疾病有顯著療效, 還可治療銀屑病、皮炎、濕疹和瘙癢癥等多種皮膚病。SOD作為超氧陰離子自由基清除劑主要在延緩人體衰老、預(yù)防疾病、改善人體免疫力、作為食品及化妝品添加劑方面有極為廣泛的應(yīng)用。SOD作為第一個以超氧陰離子為其作用底物的酶被發(fā)現(xiàn)以來, 已充分證明了其在防治與超氧自由基有關(guān)疾病方面的有效作用。當(dāng)機體超氧陰離子產(chǎn)生過多或SOD濃度偏低時, 過量的超氧陰離子就會引起疾病, 給以外源性SOD即可有效地予以防治。3

生理活性抗氧化、抗衰老SOD能清除和減少人體內(nèi)過多的自由基而延緩衰老。它可以不斷地清除由光照黑色素耗氧過多而產(chǎn)生的氧自由基, 防止過多的黑色素的形成。同時也可不斷地清除由脂褐素和蠟樣質(zhì)產(chǎn)生的氧自由基避免過多的脂質(zhì)發(fā)生過氧化, 而減少脂褐素和蠟樣質(zhì)的形成, 進而起到防止衰老的作用。3

SOD使用不當(dāng)會帶來的弊端。在使用SOD藥物時一定要弄清衰老的真正原因。導(dǎo)致人體衰老的原因是多方面的, 氧自由基過多只是原因之一。SOD使用過多會給機體帶來一定毒副作用。3

抗腫瘤在人體內(nèi)SOD可有效的通過清除超氧陰離子自由基最終能達到抑制癌細(xì)胞的效果, Mn-SOD表達效果更為突出。人體內(nèi)SOD的含量隨年齡的增長而呈逐漸下降的趨勢。它的下降導(dǎo)致機體抗氧化能力減弱, 進而抵抗力下降, 嚴(yán)重者便可發(fā)生腫瘤, 所以腫瘤患者人群中一般以老年人偏多。從這個角度來說, 檢測一個人體內(nèi)SOD的含量就可以作為判斷一個人是否患有癌癥及衰老指數(shù)的重要指標(biāo)。3

SOD可清除超氧陰離子自由基保護細(xì)胞免受傷害。當(dāng)SOD含量的增加抑制因輻射引起的腫瘤的形成, 增加成纖維細(xì)胞的分化, 防止腫瘤的惡化。對于已經(jīng)受輕微輻射用SOD作為輻照防護劑, 其效果要比對輻射病者采取其他方法治療要好, 因此可對有可能受到電離輻射的人員進行注射SOD預(yù)防腫瘤的發(fā)生。3

抗炎SOD具有極強的抗炎癥作用。用SOD治療胸膜炎, 可減少胸腔積液和白細(xì)胞的積累。SOD還可以抑制關(guān)節(jié)炎, 減少Ig G在腎小球的沉淀, 干擾白細(xì)胞在腎小球炎癥部位的積累。SOD可以抑制黃嘌呤/黃嘌呤氧化酶引起的急性氣管炎導(dǎo)致的器官通透性的改變, 減少多形核白細(xì)胞在肺部的積累。SOD對特發(fā)性直腸炎有治療和改善作用。注射適量的牛Cu、Zn-SOD能改善關(guān)節(jié)外形, 提高關(guān)節(jié)活動能力進而有效治療骨性關(guān)節(jié)炎。由此可見, SOD用于治療炎癥具有很好的應(yīng)用前景。3

應(yīng)用領(lǐng)域（一）醫(yī)學(xué)機體內(nèi)的超氧自由基可以引起各種疾病, SOD作為它的天然清除劑,在正常情況下,與其保持動態(tài)平衡。但在病理狀態(tài)下,產(chǎn)生過量的超氧自由基，機體本身產(chǎn)生的SOD不能完全清除這些過多的超氧自由基，這些過多的超氧自由基則對機體產(chǎn)生危害。SOD可以催化其進行歧化反應(yīng),減輕病情。 4

從事放射輻射工作而防護不良的工作人員,受電離輻射后,體內(nèi)形成各種不同產(chǎn)物,產(chǎn)物又發(fā)生連鎖反應(yīng),生成許多自由基而攻擊人體,導(dǎo)致輻射病。SOD的增加能抑制因輻射而引起的腫瘤的形成,并增加成纖維細(xì)胞的分化能力, 有效地防止腫瘤的惡性發(fā)展。 4

此外，SOD不但可用于疾病的治療,也可用于臨床檢查,如用SOD可作為矽肺診斷的指標(biāo)。4

（二）食品工業(yè)經(jīng)研究證明，將SOD作為天然抗氧化劑加到食品中，可作為保鮮劑。 4

臨床試驗表明，SOD口服具有有效性，可通過胃腸道吸收進入人體內(nèi)，因而SOD口香糖、SOD含片及口服液相繼出現(xiàn)，成為體外補充SOD的重要方式之一。 4

（三）日化工業(yè)SOD在日化工業(yè)上的應(yīng)用主要是護膚品和牙膏。4

SOD在護膚品中主要有以下作用：一是作為化妝品添加劑，防止皮膚老化、減少皺紋及祛斑，起到護膚的效果，如大寶SOD蜜等；二是預(yù)防和治療有關(guān)皮膚病，如皮炎、痤瘡、皮膚灼傷等。4

因為SOD具有消炎作用，且是純天然的，無毒副作用，所以其在口腔、牙齒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。 4

（四）農(nóng)業(yè)SOD在轉(zhuǎn)基因植物中的過量表達能不同程度地提高植物對惡劣環(huán)境的抵抗能力,Mn-SOD基因的過量表達在一定程度上可以提高轉(zhuǎn)基因植物對氧脅迫的耐受性。通過基因工程手段,增加植物內(nèi)的SOD的表達,可以大大增強植物的抗逆性。如Fe-SOD 的過量表達能夠增強葉綠體質(zhì)膜和光合系統(tǒng)Ⅱ?qū)V (甲基紫精) 和高鹽過氧化脅迫的抗性。4

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

王建林 - 教授 - 蘭州大學(xué)