自由基清除剂.ppt

一、酶类自由基清除剂（一）超氧化物歧化酶（SOD）超氧化物歧化酶（SOD）是目前研究得最深入、应用得最广泛的一种酶类自由基清除剂。1．种类、结构及分布1968年，美国人McCord从牛红细胞中提取Cu·Zn的酶蛋白质，并发现它能催化O2－·歧化，所以把这种酶蛋白命名为超氧化物歧化酶，英文简称为SOD。SOD存在于几乎所有靠氧呼吸的生物体内，包括细菌、真菌、高等植物、高等动物和人体中。SOD是一类含金属的酶，按其所含金属辅基不同可分为含铜锌SOD（Cu·Zn-SOD）、含锰SOD（Mn-SOD）和含铁SOD（Fe-SOD）3种。第27页,共47页，星期六，2024年，5月Cu·Zn-SOD是最为常见的一种酶，主要存在于真核细胞的细胞质中或高等植物的叶绿体基质、类囊体内以及线粒体膜间隙中。在动物血液、牛肝、猪肝、牛心、豌豆、麦叶等动植物组织中均有存在，是目前应用最广泛的一类酶。Fe-SOD主要存在于原核细胞中，一些真核藻类甚至高等植物如银杏、柠檬、番茄等组织内也有存在。Mn-SOD主要存在于原核细胞和真核细胞的线粒体中，在植物的叶绿体基质、类囊体内也会存在，在人体肝脏中含量较高。第28页,共47页，星期六，2024年，5月2．理化及生物学特性SOD属酸性蛋白酶，对pH、热和蛋白酶水解等反应比一般酶稳定。又由于SOD属于金属酶，其性质不仅取决于蛋白质，还取决于结合到活性部位的金属离子。三类SOD的活性中心都含有金属离子。如采用物理或化学方法除去金属离子，则酶活丧失；如重新加上金属离子，则酶活又恢复。SOD是生物体内防御氧化损伤的一种十分重要的金属酶，对氧自由基有强烈清除作用，特别对于O2－·，SOD可将其催化歧化而生成H2O2和O2，故SOD又称为清除超氧阴离子自由基的特异酶。第29页,共47页，星期六，2024年，5月3．SOD的生理功能及应用SOD作为功能性食品基料的生理功能主要有：（1）清除体内产生的过量的O2－·，保护DNA、蛋白质和细胞膜免遭O2－·的破坏作用，延缓因自由基损害生命大分子而引起的衰老现象，如延缓皮肤衰老和老年斑的形成等；（2）提高人体对自由基外界诱发因子的抵抗力，增强机体对烟雾、辐射、有毒化学品及医药品的适应性；（3）增强人体自身的免疫力，提高人体对自由基受损引发的一系列疾病的抵抗力，如炎症、肿瘤、白内障、肺气肿等，治疗由于免疫功能下降而引发的疾病；（4）清除放疗所诱发的大量自由基，减少放射对人体其他正常组织的损伤，减轻癌症等肿瘤患者放化疗时的痛苦及副作用；因此，具有清除自由基功能的SOD就成为医学、食品和生命科学等领域研究的热点。第30页,共47页，星期六，2024年，5月SOD在医疗上的应用更是不胜枚举，它尤其对治疗关节炎和类风湿性关节炎疗效显著。此外，SOD对治疗癌症、肺气肿、白内障、糖尿病、贫血等疾病均有疗效。SOD在食品方面的应用也极为广泛，可作为功能性食品的功能因子或食品营养强化剂，有良好的抗衰老、抗炎、抗辐射、抗疲劳等保健强身的效果。国外把SOD作为食品添加剂应用到口香糖和饮料中。国内也开发出了多种强化SOD的食品，如SOD雪糕、SOD豆奶、SOD啤酒、SOD果汁饮料、SOD的酸奶和SOD口服液等。还可用富含SOD的原料加工制成功能性食品，如大蒜饮料、刺梨SOD汁等。在人们越来越注重健康饮食的今天，SOD将成为功能食品中的活跃分子。目前，SOD已广泛地应用于人们生活的各个方面。如深受女性消费者喜爱的化妆品中有大宝SOD、康妮SOD、SOD康舒达霜剂等。SOD添加于化妆品有明显的防晒效果和抗炎作用，可有效防止皮肤受电离辐射（如紫外线）的损伤。第31页,共47页，星期六，2024年，5月SOD应用的局限性主要有：（8个方面）（1）半衰期短。SOD的体内半衰期为6～8分钟，体外半衰期（25℃时）为9～10天。（2）代谢速率快。SOD在体内代谢速率极快，注射6小时后，90%以上的SOD降解为小分子而随泌尿系统排泄；（3）酶分子量大，在32000以上，透皮或透膜吸收困难，体内或细胞内作用弱；（4）酶制剂不宜口服，口服易被胃酸变性、胃蛋白酶和胰蛋白酶水解破坏，且SOD分子原形不易透过肠粘膜，因而难以发挥全身性药效作用；（5）大分子异性蛋白，不宜大剂量、长时间使用，否则会不可避免地出现某些过敏性变态反应，呈现明显的不良反应性变化；（6）对靶细胞或靶部位的亲和力低，药用趋向性不明显。因此，对疾病的疗效缺乏特异性作用；（7）酶的稳定性不高，对理化因素较为敏感，过高温度、过大剂量辐射、过长时间超声波、过强酸碱度、过多化学物质及变性剂、还原剂等均易导致SOD分子结构改变，酶活性丧失，形成不可逆性变化；（8）常规剂