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【原创】 SOD（超氧化物歧化酶）综述（上）

西方营养学——抗氧化/抗衰老

 

SOD（超氧化物歧化酶）是一种源于生命体的活性物质，能消除生物体在新陈代谢过程中产生的有害物质。

 

对人体不断地补充 SOD具有抗衰老的特殊效果。

 

超氧化物歧化酶（SOD）是1938年Marn等人首次从牛红血球中分离得到超氧化物歧化酶开始算起，人们对SOD的研究己有七十多年的历史。1969年McCord等重新发现这种蛋白，并且发现了它们的生物活性，弄清了它催化过氧阴离子发生歧化反应的性质，所以正式将其命名为超氧化物歧化酶。

超氧物歧化酶(Superoxide Dismutase简称SOD)是一种新型酶制剂,它在生物界的分布极广,几乎从人到细胞,从动物到植物,都有它的存在。医学界研究发现，SOD对各种疾病均有一定的疗效,尤其治疗类风湿关节炎、红斑痕疮,皮肌炎等均有明显效果。此外,在防辐射,防衰老,抗肿瘤等方面也已进入临床。Sod经过采血、取血球、丙酮沉淀、热处理、透析、上柱、浓缩、冷冻干燥而成。 

 

SOD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，复原因自由基造成的对细胞伤害。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！ 

 

SOD是一种含有金属元素的活性蛋白酶,是目前生物学、医学和生命科学领域中世界级的高、尖、精课题。超氧化物歧化酶（SOD）目前世界范围内的开发，代价昂贵。SOD是中国卫生部批准的具有抗衰老、免疫调节、调节血脂、抗辐射、美容功能的物质之一

 

SOD分类

超氧化物歧化酶由Irwin Fridovich和Joe McCord首次发现，开始时它们被认为是几个未知功能的金属蛋白质。超氧化物歧化酶以多个常见形式存在：它们以铜和锌、或锰、铁、或镍作为辅因子。 

　　

基本上所有的真核细胞的细胞内都含有带有铜和锌的超氧化物歧化酶（Cu/Zn SOD）。例如，市场上销售的从牛红血球中纯化的Cu-Zn-SOD，PDB 1SXA, EC 1.15.1.1。Cu/Zn SOD是一个二聚体，分子量为32,500。两个亚基主要通过疏水和静电相互作用结合在一起。铜和锌则与活性位点上的组氨酸侧链形成配位键。 　　

 

几乎所有的线粒体和许多细菌（如大肠杆菌）含有结合锰的超氧化物歧化酶（Mn SOD）。例如，人类线粒体中的Mn-SOD，PDB 1N0J, EC 1.15.1.1。锰离子与三个组氨酸的侧链、一个天冬氨酸的侧链和一个水分子或羟基（取决於锰的氧化态）配位结合。 

　　

大肠杆菌和其他一些细菌还含有结合铁的超氧化物歧化酶（Fe SOD）：一些细菌只含Fe SOD，另一些只含Mn SOD，还有一些则两种都含有。例如，大肠杆菌中的Fe SOD：PDB 1ISA, EC 1.15.1.1。Fe SOD也被发现存在於植物的色素体中。Mn SOD和Fe SOD的活性位点具有同样类型的胺基酸与金属离子配位。 　

　

人类2型超氧化物歧化酶活性位点的结构在高等植物中，不同形式的超氧化物歧化酶定位於不同的细胞区室中。Mn SOD存在於线粒体和过氧化物酶体；FeSOD主要位於叶绿体，但在过氧化物酶体中也能够被检测到；Cu/Zn SOD则定位於原生质、叶绿体、过氧化物酶体和质外体（apoplast）中。

 

人体中SOD的位置

 

在人体中（与其他哺乳动物和大多数脊索动物相似），超氧化物歧化酶也含有三类：SOD1定位於细胞质中；SOD2位於线粒体；SOD3则位於细胞外。SOD1为二聚体，而其他两类则为四聚体。SOD1和SOD3的活性位点含有铜和锌，而SOD2则含有锰。它们的基因分别定位於21号、6号和4号染色体（21q22.1, 6q25.3 and 4p15.3-p15.1）。 　

　

(一) SOD 　　

 

超氧化物岐化酶(SuperoxideDismutase)，简称SOD，ECl.15.1.1，是1969年美国Dude大学I．Fridovich教授和他的研究生McCoard发现的。 

　　

它催化如下的反应：202+2H+→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。 

　　

1、自由基（Free Radical） 

　　

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、原子团、分子和离子。其中最重要的是氧自由基，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。 

　　

2、氧自由基可分为两类： 　

　

(1)无机氧自由基：超氧自由基、羟基自由基

 　　

(2)有机氧自由基：过氧自由基、烷氧自由基、多元不饱和脂肪酸自由基RUFA、半醌自由基。另外，单线态氧1O2、H2O2、NO2、NO等分子虽然没有奇数电子，但氧化能力强，因此有人把它们和上述氧自由基放在一起，统称为活性氧。

 　　

3、自由基的产生及性质 　

　

人体正常的新陈代谢就会产生自由基、是人体活动所需要的，但在某些特殊的情况下，体内会产生过量的自由基。 

　　

★人体利用氧气的过程就会产生活性氧 　

　

★辐射线：日光、核能、X光、复印机、计算机 　

　

★电磁波：微波炉、吹风机、手机 　

　

★污 染：汽车尾气、工业废气、废水、香烟(二手烟)、农药残留、杀虫剂 　

　

★摄入物：药物滥用，某些食品添加剂 　

　

★体 况：疾病、体力透支。精神压力、郁闷、焦躁 　　

 

4．自由基可能参与的疾病 　

　

◇眼睛：白内障、退化性眼底病变，新生儿视网膜病变 

　　

◇皮肤：异位性皮肤炎、色素沉着黑斑、老人斑、皮肤过敏 

　　

◇心血管：高血压、动脉硬化、心肌梗塞、心肌无力、心律不整 　

　

◇呼吸系统：鼻子过敏、气喘、肺气肿、肺纤维化、成人呼吸窘迫症 　

　

◇脑：老年痴呆、帕金森氏症、脑循环障碍 　

　

◇红血球：镰刀型贫血、蚕豆症、铅中毒 　

　

◇泌尿系统：肾脏病、蛋白尿、膀胱炎、摄护腺肥大、肾丝球发炎 　

　

◇其它：便秘、口臭、糖尿病及共并发症、风湿性关节炎、癌症、化疗副作用手术、器官移植、肝炎、更年期。 

　　

(二)SOD与人体健康的关系 　

　

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 6性极强的过氧化氢酶(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链条。 

　　

1、抗氧化 　

　

医学报告指出， 抗氧化能力的衰退期已提前至35岁左右，光靠蔬果已经不足以消除人体内外共同形成的氧化压力。

 　　

2、预防慢性病及其并发症 　

　

[自由基]是科学家最近才发现导致各种慢性病与老化的罪魁祸首故说它是[万病之源]，是人体健康的大敌，自由基对身体的伤害是日积月累的，尤其是糖尿病与心血管方面的疾病，林天送博士说：[照顾好您的心血管，就可以活到九十岁]。养成多多摄取抗氧化物的好习惯，保证可以让您远离慢性疾病的威胁。

 　　

3、抗衰老

 　　

人之所以会衰老，老化迹象一点一滴出观，如色素沉淀、体力衰退、是因为体内产生氧化作用，所谓[氧化作用]就类似于[生锈反应]，抗氧化剂的补充有助于降低氧化的速度，减慢衰老的脚步。

 　　

4、抗疲劳

 　　

过多的自由基在体内残存， 就犹如毒素蓄积体内一样，会让人：容易疲劳、厌倦、注意力不集中、常常昏昏沉沉、打哈欠，SOD-Like对上班族熬夜加班，学生应付考试所产生的疲劳，在提振精神及集中注意力方面成效显著，有助于工作绩效的提升，及考试成绩的进步。

 　　

5、化疗副作用的消除剂 

　　

接受化疗的癌症病患体内的抗氧化能力会大大地降低，万一低到某个程度，自由基就会损害细胞、黏膜、五脏六腑、脑、中枢神经等．所以癌症患者应及时补充抗氧化剂来维持好体力。日本厚生省与美国癌症中心(NCI)亦建议使用抗氧化剂来预防癌症或治疗因[氧自由基]破坏细胞所引起的病变。降低抗癌药物所引起的如呕吐，食欲不振、掉发等副作用。 

　　

6、避免手术的二次伤害 

　　

手术会引起大量自由基，故建议手术前后口服抗氧化剂来迅速恢复体力加速伤口复原。

 　　

7、化解妇女的氧化压力危机 　

　

妇女的氧化危机有三： 

　　

A、皮肤出现斑点皱纹： 因为氧自由基无法有效被清除，破坏胶原蛋白、弹力纤维蛋白，使皮肤保湿及维持弹性的功能丧失，皱纹横生，起加速黑色素的沉淀。

 　　

B、血液循环不良、经期不顺、黑眼圈、肤色灰暗无光泽。 

　　

C、更年期障碍：因为动情激素的缺乏、体内的抗氧化能力降低，常有以下症状出现：阵发性朝热、失眠、夜间流汗、头痛、情绪不稳、心神不宁。

 　　

1．药物类，主要集中在炎症病患者，尤其治疗类风湿关节炎、慢性多发性关节炎、心肌梗塞、心血管病、肿瘤患者以及放射性治疗炎症病患者； 

　　

2．用于生化制药，作为一种生化酶制剂，广泛应用于临床和科研上，具有极强的抗衰老，抗肿瘤、 调节人体内分泌系统作用； 

　　

3．用于化妆品类，可添加在化妆品中，具有抗氧化抗腐蚀的优良性能。以 SOD为主要成份的产品风靡世界，引发了化妆品历史上的一场革命，使人类永葆青春美丽梦想成真；

　　

4. 用作保健食品、饮料、如SOD糖、SOD口服液、SOD干啤等都非常畅销! 在饮料、糖果、糕点等食品中加入SOD既可利用其抗腐蚀性延长保质期，又可调节人体内分泌系统。

 　　

SOD被视为生命科技中最具神奇魔力的酶人体内的垃圾清道夫。 SOD是氧自由基的自然天敌，是机体内氧自由基的头号杀手，是生命健康之本。全球118位科学家发表联合声明：自由基是百病之源，SOD是健康之本。体内的SOD活性越高，寿命就越长。

 

SOD作用与用途

 

过氧化物游离基可造成机体的损害，本品由哺乳动物的红细胞、肝和组织中分离提取的一种肽链大分子的金属酶，能促使过氧化物游离基转化成过氧化氢和氧，从而清除炎症过程中伴随产生的过氧化物游离基，而有强大的抗炎作用。临床用于类风湿关节炎、骨关节病、放射性膀胱炎。此外，试用于纤维性海绵体炎，于阴茎硬结区域内注射，1次注射5mg～10mg后，多数病人症状即获得明显改善。 

　　

【剂量与用法】 　

　

肌注，慢性风湿性关节炎，8mg/次，3～4次/周。关节腔内注射：骨关节炎，2mg/次，每2周1次。深部皮下注射：放射性膀胱炎，4mg/次，在放疗后15～30分钟注射。 

　　

【副作用】 　

　

肌注偶见注射局部疼痛、荨麻疹及蛋白尿。

 　　

超氧化物歧化酶（ SOD ）又称过氧化物歧化酶。 SOD 属于金属酶，按照结合金属离子种类不同，该酶有以下三种：含铜与锌超氧化物歧化酶（ Cu-ZnSOD ）、含锰超氧化物歧化酶（ Mu-SOD ）和含铁超氧化物歧化酶（ Fe -SOD ）。三种 SOD 都催化超氧化物阴离子自由基歧化为过氧化氢与氧气。 　

　

目前，人们认为自由基（也称游离基）与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动一个电子后，它也变成自由基，又要去抢夺细胞膜或或细胞核分子中的电子，这样又称会产生新的自由基。如，超氧化物阴离子自由基、羟自由基、氢自由基和甲基自由基，等等。在细胞由于自由基非常活泼，化学反应性极强，参与一系列的连锁反应，能引起细胞生物膜上的脂质过氧化，破坏了膜的结构和功能。它能引起蛋白质变性和交联，使体内的许多酶及激素失去生物活性，机体的免疫能力、神经反射能力、运动能力等系统活力降低，同时还能破坏核酸结构和导致整个机体代谢失常等，最终使机体发生病变。因此，自由基作为人体垃圾，能够促使某些疾病的发生和机体的衰老。 　

　

扩展阅读：

 

《西方营养学——抗氧化》子目录

 

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