SOD及其應(yīng)用文獻(xiàn)綜述

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1、文獻(xiàn)綜述SOD及其應(yīng)用1前言超氧化物歧化酶(SOD)是一類廣泛存在于動(dòng)物、植物、微生物中的金屬酶,是化學(xué)生物界研究的熱點(diǎn)之一。本文介紹了動(dòng)物、植物SOD的制備工藝。作為生物體內(nèi)自由基的清潔劑,SOD對(duì)生物體(包括人體)具有重要的功能作用。2SOD制備超氧化歧化酶簡稱SOD。1938年Keilin從牛血中分離出的一種含Cu的血銅蛋白，1953又從小牛肝、鯨肝分離出肝銅蛋白。1968年發(fā)現(xiàn)O2-使細(xì)胞色素C的還原受到一種蛋白因子抵制。1969年McCwrd及Fridovich根據(jù)血銅蛋白、肝銅蛋白、腦銅蛋白皆有O2-歧化活性，故將此酶命名

2、為超氧化物歧化酶。SOD是生物體防御氧化損傷的重要金屬酶類,廣泛存在于需氧生物,耐氧生物,以及某些厭氧微生物中。2.1從動(dòng)物血液中提取SOD在自然界中廣泛存在,關(guān)于SOD的提取純化工藝亦日臻完善,從動(dòng)物血液中提取純化SOD,其基本工藝如下:(以豬血為例)新鮮豬血的預(yù)處理,離心除去黃色血漿(用于凝血酶制備),紅血球用0.9%氯化鈉清洗兩次,接著加二倍量的水?dāng)嚢枞苎?.5h,然后在溶血液中緩慢加入0.25倍體積的95%乙醇和0.15倍體積的氯仿,攪拌15min,離心除去血紅蛋白的清液。清液經(jīng)丙酮沉淀后,離心得沉淀,沉淀溶于水,然后在55～

3、65℃進(jìn)行熱變,15min后離心除去沉淀得清液,清液再加丙酮進(jìn)行第二次沉淀,沉淀溶于水并透析過夜,透析液離心去沉淀上DEAE-SephadexA-50層析柱,然后用pH7.6,2.5～50mmol.L-1的磷酸鉀緩沖液進(jìn)行梯度洗脫,收集具有SOD活性峰的洗脫液,洗脫液經(jīng)離心超濾濃縮,冷凍干燥即得淡藍(lán)綠色成品[11]。動(dòng)物血來源SOD的重要意義在于對(duì)人體抗炎有效,而人SOD則有時(shí)反而無效。有研究證明,牛SOD在很低的劑量就有抗炎作用,此因注射的SOD中的一部分結(jié)合于細(xì)胞壁外的半特異性位置,從而防止自由基的進(jìn)攻,這種異源性SOD可為膜所固

4、定,從而比細(xì)胞外的游離酶更有效,同源的人SOD5不被這些膜受體所識(shí)別,故不能發(fā)揮其活性[12]。2.2　從植物細(xì)胞中提取有關(guān)從植物當(dāng)中提取SOD是近幾年剛發(fā)展起來的，由于SOD應(yīng)用的特殊性，其市場需要日益增加，在國內(nèi)外市場上供不應(yīng)求，動(dòng)物血液的原料有限，成本較高，且國際瘋牛病的漫延,動(dòng)物血中提取的SOD使用給人們帶來了不少危險(xiǎn)因素。從植物特別是人們?nèi)粘Ｊ秤玫臒o污染蔬菜、瓜果、野生植物及糧食中提取,使用安全性非常高,可避免可能發(fā)生的交叉感染，故近幾年從植物中提取SOD也新興起來。從植物體內(nèi)提取SOD基本工藝如下:植物細(xì)胞的破碎,丙酮粉的

5、制備,丙酮粉的研磨抽提,離心沉淀,鹽析沉淀除蛋白雜質(zhì),鹽析離心,透析濃縮,上柱層析得SOD。3SOD與人體健康O2-稱為超氧陰離子自由基生理反應(yīng)中自然生成的中間產(chǎn)物。它是活性氧的一種，具有極強(qiáng)的氧化能力，是生物氧毒害的重要因素之一。自由基又稱游離基是躍的化學(xué)物質(zhì)，是個(gè)有不成對(duì)（奇數(shù)）電子的原子、原子團(tuán)、分子和離子。其中最重要的是氧自由基，它可聚集體表、心臟、血管、肝臟和腦細(xì)胞中。如果沉積在血管壁上，會(huì)使血管發(fā)生纖維性病變，導(dǎo)致動(dòng)脈管硬化，高血壓，心肌梗塞；沉積在腦細(xì)胞時(shí)，會(huì)引起老年人神經(jīng)官能不全，導(dǎo)致記憶、智力障礙以及抑郁癥，甚至老年

6、性癡呆等，是造成人類衰老和疾病的元兇，其中以氧自由基對(duì)機(jī)體的危害最大。3.1SOD抗衰老中的作用人體隨著年齡的增加,皮膚會(huì)變得粗糙、發(fā)皺、變黑和形成老年斑,其中老年斑是皮膚衰老的典型現(xiàn)象,即在老年人的面部、手部皮膚上出現(xiàn)黑褐色斑塊或斑點(diǎn)。老年斑主要由黑色素組成,而自由基在黑色素形成、反應(yīng)和組成中起重要作用。在有空氣存在時(shí),光照黑色素可使其耗氧增加,產(chǎn)生O2-和羥自由基。自由基雖是造成人體衰老的重要原因,但機(jī)體并不是易衰老的,機(jī)體內(nèi)也存在著抗衰老的物質(zhì)和一些抗氧化物。其中,SOD是非常重要的,它可以不斷地清除由光照黑色素耗氧過多而產(chǎn)生的

7、O2-防止過多的黑色素的形成。它不斷地清除由脂褐素和蠟樣質(zhì)產(chǎn)生的O2-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,5防止衰老。3.2SOD在疾病治療中的作用人類機(jī)體所處的環(huán)境復(fù)雜,體內(nèi)經(jīng)常不斷地產(chǎn)生自由基,特別在病理過程中,產(chǎn)生大量的O2-，這些O2-反過來促進(jìn)病情加重,因而SOD在清除O2-中則顯得異常重要。肺氣腫是由于肺組織的中性白細(xì)胞含彈性蛋白酶及彈性蛋白酶抑制劑不平衡所致。彈性蛋白酶抑制劑有α-蛋白酶抑制劑及支氣管粘膜蛋白抑制劑兩種,均可受O2-攻擊而失活,導(dǎo)致肺氣腫[6]。類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、全身性紅斑狼瘡等自身免疫性疾

8、病是由于機(jī)體喪失阻止自身組分的抗體形成,而產(chǎn)生自體抗體。紅斑性狼瘡患者血清中有一種能使染色體破壞的介裂因子,這種因子的存在與O2-出現(xiàn)息息相關(guān),類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎病人血液中SOD活性比正常人低得多這些抗體與正常的機(jī)體級(jí)組分結(jié)合