2021年SOD超氧化物歧化酶.ppt

1
SOD简介
2
SOD分类及来源
3
SOD结构与特性
4
SOD作用机理
5
SOD在食品工业应用
CONTENTS
目 录
1 SOD简介
氧化还原反应是生命体最重要的代谢途径，它不仅为生物提供能量，同时还决定着生命体的衰老和死亡。氧对于生命活动极其重要，但氧参与的代谢经常产生一些对细胞有毒害作用的副产物——氧自由基，即通常所说的活性氧(reactive oxygen species，ROS )。
细胞产生的活性氧包括：超氧根阴离子(O2-)、氢氧根离子(OH-) 、羟自由基(·OH)、过氧化氢(H2O2)、单线态氧(·O2)和过氧化物自由基(ROO·）。它们都能通过氧化应激损伤细胞大分子，引起一系列有害的生化反应，造成蛋白质损伤、脂质过氧化、DNA突变和酶失活等。
超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD) 在保护细胞免受氧自由基的毒害中发挥着重要作用。早在1969年，McCord和Fridovich发现了一种血球铜蛋白能清除自由基(O2-)，并且将这种血球铜蛋白命名为超氧化物歧化酶(SOD)。
少数叶绿体；革兰氏阴性菌；藻类。
肝脏、肾脏及红细胞中，含量较高；存在于植物的细胞质以及叶绿体和线粒体内外膜间；真菌；藻类。
SOD-金属酶
锰型
铁型
铜锌型
2 SOD分类及来源
超氧化物歧化酶是一种专一清除超氧阴离子自由基(O2-)的金属蛋白酶。其来源有很多种，动物、植物和微生物中都可以提取。
动物肝细胞线粒体内；植物的线粒体基质中；革兰氏阳性菌中；革兰氏阴性菌中；真菌；藻类。
3 SOD结构与特性
SOD根据金属离子的不同，分为三种：Cu/Zn-SOD、Fe-SOD、Mn-SOD。
Cu/Zn-SOD分子是由非共价键疏水相互作用连接的两个相同的亚基通过缔合形成四方锥结构。Fe-SOD由3个His、1个Asp和1个H2O形成扭曲的配位四面体。Mn-SOD则是氨基酸残基构成的四面体。
3 SOD结构与特性
1975年Riehardson得到Cu/Zn-SOD的三维结构，发现它是由2个基本相似的亚基组成的二聚体，且每个亚基含有1个铜原子和1个锌原子。2个相同亚基之间通过非共价键的疏水相互作用而缔合，类似于圆筒的端面。Cu/Zn-SOD的单个亚基活性中心结构见图1。
3 SOD结构与特性
从图中可知Cu与4个来自组氨酸残基(His 44，46，61，118)的咪唑氮配位呈现1个三角双锥畸变的四方锥构型，Zn则与3个来自组氨酸残基(His 61，69，78)的咪唑氮和1个天门冬氨酸残基(Asp 81)的羧基氧配位，呈畸变的四面体构。
3 SOD结构与特性
4 SOD作用机理
SOD的作用底物是生物体内产生的超氧阴离子自由基O2-，作用机理是：
之后H2O2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。
5 SOD在食品工业应用
SOD具有的抗氧化性及独特的生理功能使其作为食品添加剂和重要的功能性基料而用于食品工业 。
食品原料中SOD的分布
有关植物性食品原料中SOD含量及性质的报道很多，绝大部分蔬菜 、水果都含SOD，其中含量较高的有：刺梨、香蕉、猕猴桃、菠萝、山楂、大蒜等，水果果皮中SOD活性明显高于果肉，且水果SOD活性在储藏期内均呈下降趋势。其它食品有食用菌、扇贝、鸡肉、调味品等。常见食用菌中猴头菇SOD活性较强，达3120 U/g。灵芝菌活性也很高，己被制成灵芝酒投放市场。常见调味品中，发现酱油、鱼肉、豆腐乳中均含SOD，其具体性质还有待进一步研究 。
5 SOD在食品工业应用
作为食品营养强化剂
该保健品具有良好的抗衰老、抗炎、抗辐射、抗疲劳等保健强身的效果。目前已有添加有SOD的蛋黄酱、牛奶、可溶性咖啡、啤酒、白酒、果汁饮料、矿泉水、奶糖、酸牛乳、冷饮等类型的保健食品面世。
作为食品抗氧化剂
与其他抗氧化剂一样，SOD可作为罐头食品、果汁、啤酒等的抗氧化剂，防止过氧化酶引起的食品变质及腐败现象。此外，还可作为水果、蔬菜良好的保鲜剂。