论SOD的保健功能及其应用

论 SOD的保健功能及其应用

侯娅琴

中国人民解放军 94565部队卫生队

摘要：近年来，SOD在农业和医药等多个领域都展现出了巨大的应用价值和开发前景。对SOD的功能、抗氧化机制、类型以及生产方式等进行了概述，并重点综述了SOD在食品工业上的应用情况及发展潜力。

关键词：SOD，生理功能，食品工业的应用

SOD即超氧化物歧化酶,是人体细胞代谢不可缺少的活性蛋白酶。超氧化物歧化酶是一种金属酶。人们在研究中发现超氧化物歧化酶是机体代谢所产生的有害物质超氧阴离子自由基的天然清除剂。机体在代谢中产生的自由基以氧自由基对机体的危害最大。氧自由基包括超氧阴离子自由基、羟基自由基、过氧化氢及单线态氧等,这些自由基是机体正常代谢产物,尽管它们在代谢中连续不断的产生, 但由于机体中存在防御系统,所以正常情况下危害不大,其中的超氧阴离子自由基就可以被SOD清除。研究表明,SOD对人体血栓症、动脉硬化症、糖尿病等疾病有一定的预防和辅助治疗作用,并且在抗肿瘤发生、消炎和抗衰老等领域也具有广泛的应用前景。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。

1 SOD的介绍、由来及分类

超氧化物歧化酶又称过氧化物歧化酶^[1]，别名肝蛋白，简称:SOD。SOD是一种源于生命体的活性蛋白，能消除生物体在新陈代谢过程中产生的有害物质，也是近年来讨论比较多的一种物质具有很强的自由基清除能力。它广泛存在于各类动物、植物、微生物中，是一种重要的抗氧化剂，保护暴露于氧气中的细胞，对人体不断地补充SOD具有抗衰老的特殊效果。

超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase, ECI.15.1.1, SOD)是1938年首次从牛红血球中分离得到超氧化物歧化酶开始，对SOD的研究己有七十多年的历史。1969年McCord等重新发现这种蛋白，并且发现了它们的生物活性，弄清了它催化过氧阴离子发生歧化反应的性质，所以正式将其命名为超氧化物歧化酶。

它是类含金属的酶，按金属辅基的不同已发现4种，它们是含铜与锌超氧化物歧化酶(Cu·Zn - SOD)、含锰超氧化物歧化酶(Mn-SOD)、含铁超氧化物歧化酶(Fe - SOD)和含镍超氧化物歧化酶(Ni- SOD),其中铜、锌超氧化物歧化酶是最常见的一种^[2]。

2 SOD的作用机制

SOD的主要功能是清除体内有氧代谢产生的超氧阴离子(O₂^-·)。作为迄今所知的唯一以O₂^-·为底物的酶，SOD能专一地清除超氧阴离子O₂^-·其歧化反应^[3]如下：

O₂^-·+O₂^-·+H⁺ → H₂O₂+O₂

超氧阴离子被认为对各种生物大分子及其它细胞组分具有严重的损失作用，但体内的过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)会立即将其分解为完全无害的水，这样三种酶便组成了一个完整的防氧化链条。SOD系是一种酸性蛋白质，较稳定，能耐热。目前临床上SOD主要用于延缓人体衰老，防止色素沉着，清除局部炎症且无抗原性，毒副作用小。

3 SOD的主要生理功能

SOD是专一清除体内致病因子超氧阴离子自由基 (O₂^-·)的金属酶^[4]，它具有多种生理作用，可作为食品、药品及化妆品的有效成分。

3.1 抗心脑血管疾病

随着身体的逐渐老化SOD含量逐渐降低，氧自由基不断产生，与血管壁中蛋白质发生交联反应，使小动脉血管壁增厚变硬管腔狭窄，血管内阻力增加，血液粘稠，从而引发了各种心脑血管疾病。其中仍有机体的衰老以及血脂、胆固醇等因素的影响，都有可能是造成心脑血管疾病爆发的原因。

SOD进入血液中将沉积的自由基清除，使沉积的脂蛋白重新变成游离状态，迅速提高氧的利用率并改善末梢血流量，降低心肌脂褐素。同时具有调节血脂和胆固醇含量的作用，有效对抗心脑血管疾病的发生，达到降血脂、降血压、降胆固醇、降血粘度以及预防老年性痴呆的目的。

3.2 抗衰老

造成机体衰老以及皮肤老化的主要原因之一，是由于自由基的过度侵袭导致的，自由基是人体重要的内毒素之。SOD具有高效的自由基清除能力，机体或皮肤由于自由基侵袭所造成的老化问题，能够得到超氧化物歧化酶的改善，帮助对抗衰老。与此同时达到提高免疫力、改善睡眠质量、增强记忆力、抵抗疾病、激发青春活力的结果^[5]。

3.3 治疗自身免疫性疾病

超氧化物歧化酶对各类自身免疫性疾病都有一 定的疗效， 如红斑狼疮、硬皮病、皮肌炎和出血性直肠炎等。由于机体的衰老导致关节活动能力差，出现骨性关节炎、类风湿性关节炎以及肩周炎等，然而针对这一方面SOD能明显增强握力，缩短晨僵时间，减轻关节疼痛和肿胀，并降低血沉，改善关节外形，提高关节活动能力。

SOD在这一方面具有疗效好、毒副作用小、不易发生过敏反应、可较长时间应用等优点。另外，SOD具有超强抗氧化、抗炎症功能，能快速修复受损细胞组织，达到愈合创伤的作用。

3.4 抗疲劳

由于过多的自由基在体内残存就如同毒素^[6]蓄积在体内一样未能排出，从而会出现易疲劳、厌倦、注意力不集中、常常昏昏沉沉、打哈欠等情况。而SOD针对这些问题具有调节作用，尤其是上班族、学生等群体，能够有助于消除不良情绪，加速废物的代谢，从而对抗疲劳。

对于军事、体育和救灾等超负荷大运动量过程中造成的肌肉疲劳与损失。这时，给肌肉注射超氧化物歧化酶可有效地解除疲劳与损伤。若在运动前供给超氧化物歧化酶，则可保护肌肉避免出现疲劳和损伤。

3.5 预防老年性白内障，提高视力

活性氧自由基在眼内产生过多，引起眼内蛋白质改变，尤其是A-晶体蛋白和B-晶体蛋白发生交联变性，同时还可使晶状体血浆膜发生过氧化，形成不溶性的高分子产物聚集在晶状体中间，各种酶亦因此而失去活性，从而导致白内障^[7]的形成。进人老年期前补充SOD可预防白内障形成，提高视力。但是一旦形成白内障，用超氧化物歧化酶治疗则无效。

4 SOD在食品工业中的应用

近年来，人们对SOD的研究越来越深入，应用的也日渐广泛，在医疗保健、食品、农牧业及化妆品方面都有广泛的应用，可开发的产品有SOD啤酒、SOD果汁、SOD冰淇淋、乳粉、酸乳、奶糖、治疗及保健用品口服液^[8]，以及抗衰老保健品、胶丸、含片等，其中对食品工业中的应用变现为以下几个方面：

4.1 作为保健食品的功效因子或食品营养强化剂

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。

该保健品具有良好的抗衰老、抗炎症、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^[9]、可溶性咖啡、啤酒、白酒、果汁饮料、矿泉水、奶糖、酸牛乳、冷饮类等类型的保健食品面世。

4.2 制成多种剂型的SOD或复合型食品

已有SOD胶囊剂、片剂、口服液、脂质体、颗粒剂等形式的SOD保健食品。

4.3 用作抗氧剂

与其它抗氧剂一样, SOD 可作为罐头食品、果汁、啤酒等的抗氧剂, 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。

4.4 以富含 SOD 的原料加工制成保健食品

以富含 SOD 的原料加工制成保健食品^[10]，这方面应用比较典型的就如大蒜饮料、刺梨 SOD 汁等。大蒜是SOD含量较高的天然植物之一，利用大蒜愈伤组织培养生产富含SOD的功能性食品，具有成本低，实用性强，易实现工业化生产的特点。

SOD在食品工业的应用也十分普遍，目前已经开发出了很多富含 SOD的食品，如绿茶饮料，具有预防龋齿、敏感症、痛风、降压等 功效；番木瓜酒作为一种天然绿色的低度果露酒，可以促进消化，治疗慢性胃炎，舒展血管等。具有保健的作用，市场效益不错，发展前景良好。另外，SOD还可以作为水果、蔬菜等的保鲜剂，应用于罐头食品、果汁、啤酒等的保藏.

参考文献：

[1]王雪芹,丁彦蕊牟,兆琳,蔡宇杰.超氧化物歧化酶氨基酸网络与耐热性的关系研究[J].生物物理学报 2014,20(2):146-156.

[2]袁牧,王昌留,王一斐等.超 氧化 物 歧 化 酶 的 研究 进 展[J].中 国 组 织 化 学 与 细 胞 化 学 杂 志,2016,6(25):550-558.

[3]张宇婷,高建民,张琼琳等.植物超氧化物歧化酶的研究进展[J].畜牧与科学,2016,37:28-31.DOI:10.16003/j.cnki.issn1672-5190.2016.09.009

[4]付汉维,彭礼飞.锰超氧化物歧化酶的研究进展[J].公共卫生与预防医学,2010,21(4):69-72.

[5]贺阳,文连奎.越橘叶超氧化物歧化酶在食品中的应用[J].2012,3(11):72-78.

[6]王爱国,罗广华,邵从本等.大豆种子超氧物歧化酶的研究[J].植物生理学报,1983,9(1):71-83

[7]谢岩黎.富含SOD功能性食品的开发[J].河南职技师院学报,1999,2

[8]崔慧斐,张天民.超氧化物歧化酶在食品和化妆品中的应用及其发酵法生产进展[J].药 物 生 物 技 术,2000 , 7(3):187 -189.DOI :10.19526/j .cnki .1005 -8915.2000.03.017

[9]桂兴芬, 黄声凤,陈炜, 等.月桂酸修饰超氧化物歧化酶的稳定性及在饮品中的应用[ J] .药物生物技术, 1995, 2(3):37

[10]李伟.超氧化物歧化酶及其在食品中的应用[J].山东食品发酵,2002,2(125):21-23.