SOD及其应用文献综述

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1、文献综述SOD及其应用1前言超氧化物歧化酶(SOD)是一类广泛存在于动物、植物、微生物中的金属酶,是化学生物界研究的热点之一。本文介绍了动物、植物SOD的制备工艺。作为生物体内自由基的清洁剂,SOD对生物体(包括人体)具有重要的功能作用。2SOD制备超氧化歧化酶简称SOD。1938年Keilin从牛血中分离出的一种含Cu的血铜蛋白，1953又从小牛肝、鲸肝分离出肝铜蛋白。1968年发现O2-使细胞色素C的还原受到一种蛋白因子抵制。1969年McCwrd及Fridovich根据血铜蛋白、肝铜蛋白、脑铜蛋白皆有O2-歧化活性，故将此酶命名

2、为超氧化物歧化酶。SOD是生物体防御氧化损伤的重要金属酶类,广泛存在于需氧生物,耐氧生物,以及某些厌氧微生物中。2.1从动物血液中提取SOD在自然界中广泛存在,关于SOD的提取纯化工艺亦日臻完善,从动物血液中提取纯化SOD,其基本工艺如下:(以猪血为例)新鲜猪血的预处理,离心除去黄色血浆(用于凝血酶制备),红血球用0.9%氯化钠清洗两次,接着加二倍量的水搅拌溶血0.5h,然后在溶血液中缓慢加入0.25倍体积的95%乙醇和0.15倍体积的氯仿,搅拌15min,离心除去血红蛋白的清液。清液经丙酮沉淀后,离心得沉淀,沉淀溶于水,然后在55～

3、65℃进行热变,15min后离心除去沉淀得清液,清液再加丙酮进行第二次沉淀,沉淀溶于水并透析过夜,透析液离心去沉淀上DEAE-SephadexA-50层析柱,然后用pH7.6,2.5～50mmol.L-1的磷酸钾缓冲液进行梯度洗脱,收集具有SOD活性峰的洗脱液,洗脱液经离心超滤浓缩,冷冻干燥即得淡蓝绿色成品[11]。动物血来源SOD的重要意义在于对人体抗炎有效,而人SOD则有时反而无效。有研究证明,牛SOD在很低的剂量就有抗炎作用,此因注射的SOD中的一部分结合于细胞壁外的半特异性位置,从而防止自由基的进攻,这种异源性SOD可为膜所固

4、定,从而比细胞外的游离酶更有效,同源的人SOD5不被这些膜受体所识别,故不能发挥其活性[12]。2.2　从植物细胞中提取有关从植物当中提取SOD是近几年刚发展起来的，由于SOD应用的特殊性，其市场需要日益增加，在国内外市场上供不应求，动物血液的原料有限，成本较高，且国际疯牛病的漫延,动物血中提取的SOD使用给人们带来了不少危险因素。从植物特别是人们日常食用的无污染蔬菜、瓜果、野生植物及粮食中提取,使用安全性非常高,可避免可能发生的交叉感染，故近几年从植物中提取SOD也新兴起来。从植物体内提取SOD基本工艺如下:植物细胞的破碎,丙酮粉的

5、制备,丙酮粉的研磨抽提,离心沉淀,盐析沉淀除蛋白杂质,盐析离心,透析浓缩,上柱层析得SOD。3SOD与人体健康O2-称为超氧阴离子自由基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。自由基又称游离基是跃的化学物质，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

6、性痴呆等，是造成人类衰老和疾病的元凶，其中以氧自由基对机体的危害最大。3.1SOD抗衰老中的作用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O2-和羟自由基。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和一些抗氧化物。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

7、O2-防止过多的黑色素的形成。它不断地清除由脂褐素和蜡样质产生的O2-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,5防止衰老。3.2SOD在疾病治疗中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O2-，这些O2-反过来促进病情加重,因而SOD在清除O2-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α-蛋白酶抑制剂及支气管粘膜蛋白抑制剂两种,均可受O2-攻击而失活,导致肺气肿[6]。类风湿关节炎、全身性红斑狼疮等自身免疫性疾

8、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。红斑性狼疮患者血清中有一种能使染色体破坏的介裂因子,这种因子的存在与O2-出现息息相关,类风湿关节炎病人血液中SOD活性比正常人低得多这些抗体与正常的机体级组分结合