课件：SOD酶非自定义动画.ppt

SOD酶 -二十一世纪将是人类医药保健进入“抗氧化剂”的时代，（即SOD时代）。,大宝，明天见 大宝，天天见,SOD酶,介绍 获取方式 缺陷及解决方法 功能与应用 发展趋势及应用前景,SOD酶-介绍,发现和命名 来源 类型 与自由基的关系 催化机理 与其他抗氧化物的区别 人体中的SOD含量,SOD酶的介绍-发现和命名,超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase, EC1.15.1.1, SOD）是1938年Marn等人首次从牛红血球中分离得到，人们对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。,SOD酶的介绍-发现和命名,超氧物歧化酶，每个亚基含一个铜原子和一个锌原子，故称“铜锌超氧化物歧化酶”。 sod作为催化超氧阴离子（O2）进行歧化反应的金属酶，在防氧毒性，抗防辐射损伤、预防衰老、治疗自身免疫性疾病、防治各种炎症和肿瘤以及再灌流损伤等方面都具有重要作用。,SOD酶的介绍-类型,超氧化物歧化酶按其所含金属辅基不同可分为三种，第一种是含铜（Cu）锌（Zn）金属辅基称（Cu.ZnSOD），最为常见的一种酶，呈绿色，主要存在于机体细胞浆中；第二种是是含锰（Mn）金属辅基的称（MnSOD），呈紫色，存在于真核细胞的线粒体和原核细胞内；第三种是含铁（Fe）金属辅基的称（FeSOD），呈黄褐色，存在于原核细胞中。,SOD酶的介绍-与自由基的关系,自由基：自由基是人体产生的有毒物质源头，是人类健康的杀手，具有很强的破坏性，自由基在人体中过度聚集能加速细胞的衰老和降低肌体的免疫力，引发多种疾病。有数据表明：人体中98%的疾病都是自由基引起的。如老年斑、皱纹、免疫力下降、肿瘤、炎症、血栓症、关节炎、心脑血管疾病等已超过100余种。 自由基的危害,SOD酶的介绍-与自由基的关系,SOD是自由基的清除剂。如果把人体比喻成一台精密的机器，SOD就象一台自动运行的监视器，时刻监视着人体内自由基的状况，并及时予以清除。SOD充足，自由基被俘获，人体细胞就活泼和健康，身体就健康；SOD缺失，人体细胞受自由基侵害， 发生变异、衰老和死亡，人就面临生病和死亡。 SOD怎样清除自由基,SOD酶的介绍-催化机理,在生命系统中, SOD是清除体内O的专一性酶, 结构独特, 分布广泛 与过氧化氢酶( catalase ,CAT) 或谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase ,GPx) 一起彻底清除O 和H2O2有害物种。SOD的相对分子量为32000左右. 是由两个亚基组成,每个亚基含一个铜原子和一个锌原子，故称“铜锌超氧化物岐化酶前者参与电子传递，后者与保持酶活性中心构象有关.相同亚基之间是通过非共价的疏水作用而蒂合,共有12-14个疏水的氨基酸残基的侧链提供,肽链内部有二硫键,对于亚基的缔合起重要作用.,SOD酶的介绍-与其他抗氧化物的区别,SOD属于人体内自身就含有的一种抗氧化酶，（如蛋白酶、唾液淀粉酶等都属于酶类），而抗氧化剂是一种单线补充。酶参与人体化学反应，所有的新陈代谢都有酶类参与，所以他的起效和吸收是建立在人体化学反应上的，而抗氧化剂真正生物利用率低，需要在体内进行转化后才能被人体吸收利用，所以相同剂量的酶和抗氧化剂，酶的效果高于抗氧化剂的1000倍以上。,SOD酶的介绍-SOD含量与年龄的关系,通过对多种动物器内SOD总量的测定，得出如下结果： 名称 平均寿命 sod含量 人 75 0.95 大猩猩 49 0.52 狐猴 20 0.22 鼹鼠 3 0.05,年龄与SOD的关系 随着年龄的增长，人体SOD含量逐渐降低。特别是病患者和老年人。肿瘤患者的体内SOD含量仅为正常人的三分之一；老年人体内sod总体水平只是中年人的二分之一,SOD酶,介绍 获取方式 缺陷及解决方法 功能与应用 发展趋势及应用前景,SOD酶的获取方式,SOD的分布极为广泛，迄今为止已从细菌、真菌、藻类、鱼类、昆虫、植物和哺乳类动物等各种生物体分离得到。目前，国内已开发的SOD资源有：动物血液（牛、猪、人），菌类发酵（酵母菌、大肠杆菌），重组人（酵母菌），高等植物（藻类、刺梨）。,SOD酶的获取方式,动物（主要铜锌Cu.Zn-SOD、少量锰Mn-SOD）：从各种哺乳动物血液、肝脏、脑中提取。 其它：从蚯蚓、蜂王浆、啤酒废酵母等中提取。 微生物：利用芽孢杆菌（Bacillus）（铁Fe-SOD）、棕色固氮菌（铁Fe-SOD）、菌株乳酸菌生产SOD；从活性干酵母中提取SOD；从伤寒沙门氏菌、大肠杆菌发酵、钝顶螺旋藻（铁Fe-SOD）、酵母菌（铜锌CuZn-SOD）中提取SOD；从细菌菌株(锰Mn-SOD)中提取SOD。 中国微生物研究所开发的耐热SOD具有中国的代表性。,SOD酶的获取方式,植物(高等植物含有两种类型的SOD，MnSOD和Cu.ZnSOD)：从沙棘果、玉米（复合酶）、芦荟、仙人掌、莴苣叶、茶叶、竹叶、大蒜、凤眼莲（铜锌CuZn-SOD）、绿豆、烟草、蚕豆叶片、余甘子、山楂、小白菜（锰Mn-SOD）、刺梨（铜锌CuZn-SOD）等均可提取SOD。以奇昂生物科技刺梨提取分离的SOD为代表。,SOD酶的获取方式,人源SOD：克隆的人铜/锌-超氧化物歧化酶(Cu/Zn-hSOD)基因, 经过DNA分子重组技术改造，在保持SOD天然活性的基础上实现其在酵母菌和大肠杆菌中的高效表达。目前这些技术都已成熟。该酵母工程菌和大肠杆菌工程菌均可用于hSOD的大规模生产。由于基因工程菌所表达的产物为人源的hSOD，避免了源于动物血中提取的SOD可能带有的异源蛋白过敏反应、疯牛病、口蹄疫等病原交叉感染的危险性。同时，利用基因工程菌hSOD不受动、植物原料来源的限制、不表达需要大面积的占地种植，也不受季节气候的影响，不破坏资源，不污染环境。因此这是一种安全、高效、高产、高质的高新技术产品。以四平华科为中国的代表。,SOD酶,介绍 获取方式 缺陷及解决方法 功能与应用 发展趋势及应用前景,sod应用局限性,天然SOD 作为一种生物大分子, 在进入体内时存在着诸如进入细胞能力弱、细胞渗透性差、在血中半衰期短(在人体中SOD只是在很短时间内稳定, 其半衰期为分钟级)、不能口服、价格昂贵等缺点。另外, 对于非人体SOD 还存在着造成免疫损伤的可能。 由于SOD半衰期短, 分子质量大, 不易透过细胞膜; 口服时易受胃蛋白酶分解; 体内特异性等结构特点, 限制了其作为药用酶广泛应用于临床。,sod应用局限性,第一, 半衰期短； 第二, 代射速率快； 第三, 酶分子量大； 第四, 酶制剂不宜口服； 第五, 大分子异性蛋白不宜大剂量、长时间使用； 第六, 酶的稳定性不高；,缺陷与解决方法（对策的可行性分析）：,缺陷1：现在国内市场上SOD口服产品以液体产品如口服液、饮料为多SOD在溶液中不很稳定如不采取有效措施就会逐渐失去活性。 解决办法： 可添加适当的稳定剂如海藻糖、维生素类等抗氧剂； 对SOD进行化学修饰也是一种解决办法（所用修饰剂和其它试剂都应无毒、无副作用）; 研制SOD明胶微球、脂质体也可大大提高其稳定性（鉴于SOD在固态时较为稳定的特点制成片剂、胶囊、颗粒剂等固体剂型更易贮藏);,缺陷与解决方法（对策的可行性分析）：,缺陷2：在人体中SOD只是在很短时间内稳定, 其半衰期为分钟级。 解决办法： 用足够量的无免疫性高分子聚合物-PEG聚乙二醇偶联到sod特定基因和AA片段上制备出PEG-SOD，形成sod的衍生物； 通过化学修饰形成有活性的衍生物，而后再与sod共价结合；,缺陷与解决方法（对策的可行性分析）：,缺陷3（关键）：进入细胞能力弱、细胞渗透性差 解决办法： 采用与生物膜双脂层十分相似的物质脂质体将sod包嵌，制成脂质体sod（L-sod）和酰化sod（AC-sod）。而L-sod具有类脂质的结构，AC-sod对皮肤黏膜具有高度亲和力，因此能够很好的附着在表皮和生物膜上，并逐步向表皮和细胞内渗透。,SOD酶,介绍 获取方式 缺陷及解决方法 功能与应用 发展趋势及应用前景,SOD酶的功能与应用,功能： a.可以清除体内过量的自由基，提高人体免疫力，延缓衰老； b.有效降低血脂、胆固醇、血压； c.抗疲劳，增强肝肾功能； d.抗辐射； e.对糖尿病有明显的恢复作用； f.调节女性生理周期，推迟更年期。,SOD超氧化物歧化酶的功能与应用,应用： 超氧化物歧化酶（SOD）药用酶医学临床应用 超氧化物歧化酶( SOD)在化妆品中的应用 超氧化物歧化酶（SOD）在食品工业中的应用 SOD超氧化物歧化酶在农业上的应用,超氧化物歧化酶（SOD）药用酶医学临床应用,SOD的功能是清除O-2，作为药用酶,他主要用于治疗与O-2，伤害有关的疾病。以前，SOD在临床应用中主要集中在炎症、自身免疫性疾病，尤其是累风湿性关节炎、肺气肿、红斑狼疮、氧中毒和老年性白内障、衰老及多种皮肤病。 主要集中在：家族性肌萎缩侧索硬化症（FALS）、肿瘤、动脉粥样硬化、糖尿病、慢性梗阻性肺疾病（COPD）、治疗缺血再灌综合症。,超氧化物歧化酶( SOD)在化妆品中的应用,一是有明显的防晒效果,光照使皮肤变黑的主要原因是氧自由基损害, SOD可有效防止皮肤受电离辐射(特别是紫外线)的损伤,从而起到防晒效果; 二是SOD为抗氧酶,能有效防止皮肤衰老、祛斑、抗皱; 三是有明显的抗炎效果,对防治皮肤病有一定效果; 四是SOD具有一定的防治斑痕形成的作用。 SOD在化妆品中妆品应用广泛, SOD也被用于化妆品中,如我国的大宝SOD蜜,用于防止皮肤衰老,另一些含SOD量高的药物如人参、三七、黄芪等也受到重视。,超氧化物歧化酶( SOD)在食品工业的作用,SOD在食品工业中的应用也比较广泛。在食品中加入SOD可以增强抗衰老、抗炎、抗辐射、抗疲劳等保健作用。SOD还可以在罐头食品、果汁、啤酒等食品中作为抗氧化剂,防止过氧化化物酶引起的食品变质和腐败现象;还可以作为水果和蔬菜的保鲜剂。 随着对SOD研究的日益深入, SOD作为一种新型酶制剂,在医药、农业、保健品、食品等方面必将得到广泛的应用。,SOD超氧化物歧化酶在农业上的应用,SOD在转基因植物中的过量表达能不同程度地提高植物对逆境的抵抗能力Mn-SOD基因的过量表达在一定程度上可以提高转基因植物对氧胁迫的耐受性。通过基因工程手段增加植物内的SOD的表达可以大大增强植物的抗逆性。目前有研究者对存在于线粒体中的 Mn-SOD进行科学试验将MnSOD导入烟草、苜蓿的叶绿体后其转基因植株可以增加对臭氧及干旱胁迫的抗性。Fe-SOD基因转化烟草叶绿体Fe-SOD的过量表达能够增强叶绿体质膜和光合系统对MV甲基紫精和高盐过氧化胁迫的抗性。,SOD酶,介绍 获取方式 缺陷及解决方法 功能与应用 发展趋势及应用前景,耐热SOD片,口服SOD含服SOD冻干粉,抗衰老 SOD美容 蛋白植物超氧化物歧化酶SS-SOD8KU（原液）,发展趋势及应用前景,美国著名生物学家、“SOD之父”费雷德维奇，经过大量的实验 得出结论：超氧化物歧化酶（SOD）是人类战胜疾病与衰老的钥匙。在国际生物学界引起了巨大的震动，开创了生物化学界的新纪元。几十年前由美国国立老年医学研究所rc克特拉博士、东京大学小野博士等人研究证明：体内SOD总量水平越低寿命越短。,发展趋势及应用前景,在日化行业，SOD主要添加在各种化妆品、牙膏等的里面。对SOD应用研究的越深，消费者对它的保健作用就了解得越清楚，其市场的需求量就越大。根据现在市场各行业需求量及出口预测，每年消耗SOD约100万亿单位. SOD在医学应用领域的拓展，取决于对其作用机制和生成机制的更深入研究，期待发现SOD的促生成因子。由于SOD的来源不同，检测手段各异，造成SOD活性不具可比性。期待国际通行检测标准以科学、简便、实用原则规范化。由于动物血SOD在欧盟受阻，大力开发植物和微生物SOD成为很有前景的产业方向。,发展趋势及应用前景,超氧化物歧化酶广泛应用于化妆品添加剂方面，如利用超氧化物歧化酶制造的SOD面膜、SOD 蜜、SOD蛇粉等化妆品，目前已有不下数百种产品。SOD在皮肤表层可能抑制氧自由基的强氧化作用，达到护肤的目的。 SOD 被作为一种补充食物，通过动物研究发现，口服SOD 在它发挥作用之前就已被消化系统破坏了。人们想尽各种可行的办法使SOD在人体内维持较高的水平，即在消耗食物的同时，提供合适的营养供肝脏合成SOD，或者直接将外源SOD 包裹在食物蛋白质中，经消化系统而不被消化，进入身体其它位置。,后面内容直接删除就行 资料可以编辑修改使用 资料可以编辑修