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SOD酶的研究综述
摘要
超氧物歧化酶(Superoxide Dismutase简称SOD)是一种生物体内重要的抗氧化酶,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。本文综合概述了SOD酶的结构、化学特性,在动植物中的研究以及临床上的应用。简单介绍了它的应用领域。
Superoxide Dismutase is a kind of important antioxidant enzymes in biological body .It's a wide distribution in biology, almost from human being to cell and animals to plant .The paper summarizes the SOD's structure, chemical properties, research in animals and plants as well as it’s clinical application .Introduced its application fields simple.
关键词:超氧物歧化酶(SOD酶);结构;化学特性;应用领域
引言
SOD酶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。是生物体内清除自由基的首要物质。现已证实,由氧自由基引发的疾病多达60多种。SOD酶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!
1、SOD酶的分类
超氧化物歧化酶(SuperoxideDismutase),简称SOD,。SOD酶是一类金属酶,按金属辅基成分不同分为三类,第一类含Cu和Zn简称(CuZn-SOD);第二类含Mn(Mn-SOD);第三类含Fe(Fe-SOD)。[1]
2、SOD酶的化学性质
当温度低于55度时, 酶活保持稳定; 在65度条件下加热15 min, 将保持70%的酶活性;到75度时酶活性急剧下降,几乎完全失去活性;在pH4~ 8 的范围内, SOD酶活基本可以保持稳定, 特别在pH6~ 8 之间, 酶活基本没有失。蛋白酶E 对YT-5 的SOD酶活有一定的破坏作用。在0. 1 mg/ mL 的蛋白酶E 中, 保存40 min 时, 酶活可保持79. 9%; 60min 时, 酶活只残存64. 9%; 在1. 0 mg/ mL 的蛋白酶E 中, 保存30 min 时, 酶活还有81. 3%; 保存60 min 时,
基本丧失酶活。[2]
3、SOD酶的生化遗传
颜勤等[3]采用聚丙烯酰胺梯度凝胶垂直电泳法,研究了草鱼线粒体型SOD酶的生化遗传。结果发现草鱼fm- SOD 是由细胞核DNA 上的基因所编码而不是由线粒体DNA 上的基因所编码的;草鱼fm- SOD由单个基因座位控制;至少存在两个有较明显差异等位基因;草鱼fm- SOD 由两个亚基组成。此外, 草鱼fm- SOD 对15%乙醇/ 25%氯仿混合物敏感而对过氧化氢具有一定的抗性, 表明它为锰型的SOD (Mn- SOD)。
4、SOD酶的制备和研究动态
SOD酶可通过从酵母菌中制备而得到。[4]李宏等[5]利用不同生物原料提取SOD( 超氧化物歧化酶) 的差异, 采用有机溶剂处理, 分离提取红酵母、啤酒酵母、香菇、平菇和毛霉菌体中的SOD, 并以邻苯三酚自氧化法测定它们的活性。结果表明, 利用啤酒厂的废酵母提取SOD, 不仅成本很低, 而且酶活力高, 可作为SOD 工业化生产的最佳原料。
随着SOD酶对机体的有益作用越来越被人们所知晓,近年来SOD酶的研究和应用的广度和深度居各酶首位,医学、化妆品和保健食品都有许多专利和文献报道。[6]
5、植物SOD酶的研究
植物由于其生长过程中相对固定不变的位置, 在自然界中更易受到强光、干旱、高温、低温、辐射等各种外界因子的胁迫。已知这些逆境条件, 都能通过ROS 的提高而对植物细胞带来伤害。又因为农作物抗逆性是生产上倍受关注的问题, 因而植物的SOD研究亦受到重视。
、外界胁迫与体内SOD水平关系。
超氧化物歧化酶是通过催化O2-的岐化反应: 2O2-+ 2H+ →H2O2+ O2, 将O2-歧化为过氧化氢( H2O2 ) 和氧气(O2) , 而H2O2 又被抗坏血酸和过氧化氢酶( 前者是主要的) 分解为H2O 和O2, 从而解除O2-所造成的氧化胁迫。[7](1)高低温:王海娟提出随着污染经历的延长, 各玉米种群的抵抗高低温胁迫的能力均有增加