Pulbere de superoxid dismutază, formula moleculară NULL, CAS 9054-89-1, Este o componentă importantă a sistemului enzimatic antioxidant din sistemele biologice, distribuită pe scară largă în microorganisme, plante și animale. Este o metaloenzimă antioxidantă care există în organismele vii. Poate cataliza dismutarea radicalilor anioni superoxid pentru a produce oxigen și peroxid de hidrogen, jucând un rol crucial în echilibrul dintre oxidare și antioxidare în organism. Este strâns legată de apariția și dezvoltarea multor boli. Este un tip de enzimă care poate cataliza dismutarea radicalilor anioni superoxid (O2-) în H2O2 și O2. Această enzimă este distribuită pe scară largă și a fost izolată din diferite organisme, cum ar fi bacterii, ciuperci, alge, plante, protozoare, insecte, pești și mamifere.
Proprietățile sale sunt foarte stabile, iar SOD de eritrocite bovine rămâne inactiv chiar și după încălzirea la 75 de grade timp de câteva minute. De asemenea, este relativ stabil la acizi și alcali și poate reacționa în intervalul de pH de 5,3-10,5. Are efecte antioxidante și anti-îmbătrânire, iar mecanismul său de acțiune este, în principal, eliminarea radicalilor anioni superoxid (O2-) dăunători din organism. Superoxid dismutaza are efecte terapeutice unice asupra bolilor cauzate de radicalii superoxid (O2-), cum ar fi intoxicația cu oxigen, inflamația acută, diferite boli autoimune, boala radiațiilor și cataracta senilă. Este un nou tip promițător de enzimă medicinală. Superoxid dismutaza este studiată ca medicament anti-îmbătrânire.
Efectul catalitic al SOD este realizat prin câștigul și pierderea alternantă de electroni a ionilor metalici Mn+1 (stare oxidată) și Mn (stare redusă). În general, se crede că radicalii anioni superoxid formează mai întâi complecși legați interioare cu ionii metalici, iar Mn+1 este redus la Mn de radicalii anioni superoxid din organism, în timp ce generează O2. Mn este apoi oxidat la Mn+1 de HO2·, în timp ce generează H2O2. Și SOD este oxidat la starea sa de oxidare inițială. În cele din urmă, H2O2 este descompus catalitic în apă (H2O) și O2 sub acțiunea catalazei.
In ceea ce priveste mancarea:
Pulbere de superoxid dismutazăare un continut mare de legume si fructe, precum banane, paduceli, pere inchipatoare, kiwi, usturoi, etc. Se distribuie si in alte alimente precum scoici si pui. Activitatea SOD este mai mare în coajă decât în carne și mai mare în fructele proaspete decât în fructele după depozitare. Și este procesat în diferite forme de produse de sănătate și aditivi alimentari pentru utilizare, cum ar fi laptele adăugat SOD, berea, gumele și alte tipuri de fortificatori ai nutriției alimentare.
În domeniul industriei chimice zilnice:
Îmbătrânirea și deteriorarea pielii sunt caracteristici importante ale îmbătrânirii umane, care sunt cauzate de acumularea sau eliminarea speciilor reactive de oxigen, rezultând obstacole. Excesul de radicali liberi din organism poate provoca deteriorarea celulelor și pigmentarea. Datorită contactului direct dintre pielea umană și oxigen, poate provoca îmbătrânirea și deteriorarea pielii. Suplimentarea cu SOD exogenă este benefică pentru întârzierea îmbătrânirii pielii, antioxidare și îndepărtarea pigmentării. Mulți producători de cosmetice autohtoni și străini au adăugat o anumită proporție de SOD la produsele lor. Cum ar fi Apa de rodie Est é e Lauder din Franța, SKII Fairy Water din Japonia și Da Bao SOD Honey din China.
Aspect antiinflamator:
Pe baza faptului că SOD este un catalizator specific de dismutare care acționează asupra radicalilor anionici superoxid, SOD, ca produs farmaceutic, are efecte terapeutice semnificative în tratarea inflamațiilor, a bolilor autoimune, a bolilor cardiovasculare și cerebrovasculare cauzate de acțiunea radicalilor liberi. SOD își poate folosi proprietățile antioxidante pentru a inhiba tipurile de inflamație, cum ar fi artrita, pleurezia și bronșita acută.
Speciile reactive de oxigen, inclusiv radicalii superoxid, joacă un rol important în colită, iar superoxid dismutaza 1 (SOD1) poate distruge radicalii superoxid din organism. Un studiu recent publicat în Redox Biology a constatat că deficitul de SOD1 poate crește stresul oxidativ la șoareci, poate perturba bariera epitelială intestinală, reduce activitatea enzimelor antioxidante, crește infiltrarea colonică a celulelor imune pro-inflamatorii și poate agrava colita indusă de DSS la șoareci. Restabilirea activității SOD poate inhiba inflamația și apoptoza mediate de semnalizarea p38-MAPK/NF - κ B, atenuând astfel colita.
Clasificare
Conform diferiților cofactori metalici din SOD,Pulbere de superoxid dismutazăpoate fi împărțit aproximativ în trei categorii: Cu/Zn SOD Mn-SOD, Fe-SOD.
① Cu/Zn SOD:
De culoare albastră-verde, prezentă în principal în citoplasma celulelor eucariote și este considerată a fi cea mai răspândită specie în grupurile biologice relativ primitive.
② Mn SOD:
De culoare roz, se găsește în principal în mitocondriile procariotelor și eucariotelor.
③ Fe SOD:
Este de culoare galben-maro și există în principal în celulele procariote. Aceștia pot elimina în mod eficient radicalii anioni superoxid (care poartă un electron nepereche și o sarcină negativă), evitând deteriorarea excesivă a celulelor și au funcții precum antioxidant, antiradiații și anti-îmbătrânire.
Distributie
① Cele mai multe celule primitive de nevertebrate conțin Cu/Zn SOD, în timp ce vertebratele conțin în general Cu/Zn SOD și Mn SOD. Cu/Zn SOD se găsește în celulele roșii din sânge și în celulele hepatice ale oamenilor, șoarecilor, porcilor, vacilor etc. și există în principal în citoplasmă, precum și între membranele interioare și exterioare ale mitocondriilor.
② Fe SOD în celulele vegetale există în principal în cloroplaste.
③ Ciupercile conțin în general Mn SOD și Cu/Zn SOD. Majoritatea algelor eucariote conțin Fe SOD în stroma lor de cloroplast și Mn SOD legat de membrana tilacoidă, în timp ce majoritatea algelor nu conțin Cu/Zn SOD.
Mn SOD, care este în general prezent în matricea mitocondrială, a fost, de asemenea, purificat din celulele hepatice umane și animale.
structura
① Cu/Zn SOD:
Centrul său activ include un ion Cu și un ion Zn. Cercetările au arătat că prezența Cu este necesară pentru activitatea Cu/Zn SOD, deoarece interacționează direct cu radicalii anioni superoxid. Cu toate acestea, mediul înconjurător de Zn este aglomerat și nu se expune direct la soluția de reacție și nici nu interacționează direct cu radicalii anioni superoxid, stabilizând astfel mediul din jurul centrului activ. Ionul divalent de cupru se leagă de atomii de azot din cele patru reziduuri de histidină din jurul său prin legături de coordonare, rezultând o configurație pătrată aproape plană distorsionată. Există trei histidine în jurul Zn care se coordonează cu acesta printr-un atom de azot, iar o histidină este împărtășită de Cu și Zn, formând o structură de punte imidazolică. În plus, Zn se coordonează și cu un reziduu de acid aspartic, formând o configurație de coordonare tetraedrică distorsionată.
② Mn SOD:
Compus din 203 reziduuri de aminoacizi. Centrul activ este Mn (III), iar structura de coordonare este o bipiramidă triunghiulară cu cinci coordonate, un ligand axial fiind o moleculă de apă, iar celălalt ligand axial fiind cofactorul proteinei His-28. Pe planul ecuatorial, cofactorii proteici sunt His-83, Asp-166 și His-170. Locul activ al unei enzime este situat într-un mediu compus în principal din reziduuri hidrofobe, cu două lanțuri de subunități formând un canal care servește ca o cale necesară pentru ca substraturile sau alți liganzi interni să se apropie de ionii Mn (III).
Superoxid Dismutaza (SOD) este un tip de metaloenzimă prezentă pe scară largă în organismele vii, care poate cataliza eficient dismutarea radicalilor anioni superoxid (O₂⁻·) în peroxid de hidrogen (H₂O₂) și oxigen (O₂). Este o componentă de bază a sistemului de apărare antioxidantă în organismele vii. Prin studiul-aprofundat al mecanismului său funcțional, SOD a demonstrat o valoare largă de aplicare în domenii precum medicină, alimentație, cosmetică, agricultură și industrie.
Domeniul medical: terapia antioxidantă și intervenția bolii
1. Tratament anti-imbatranire si boli cronice
SOD încetinește procesul de îmbătrânire celulară prin eliminarea excesului de radicali anioni superoxid din organism, inhibând peroxidarea lipidelor, oxidarea proteinelor și deteriorarea ADN-ului. Studiile clinice au arătat că suplimentele SOD pot îmbunătăți funcția imunitară a persoanelor în vârstă, pot reduce nivelul factorilor inflamatori și pot avea efecte terapeutice potențiale asupra bolilor legate de vârstă, cum ar fi ateroscleroza și boala Parkinson. De exemplu, combinația depulbere de superoxid dismutazăși vitamina E poate reduce în mod semnificativ aria plăcii aterosclerotice, iar mecanismul său este legat de inhibarea modificării oxidative a lipoproteinei cu densitate -scăzută.
2. Inflamația și reglarea bolilor autoimune
În bolile inflamatorii cronice, cum ar fi artrita reumatoidă și boala inflamatorie intestinală, SOD reduce daunele oxidative tisulare prin inhibarea anionilor superoxid produși de explozia respiratorie a neutrofilelor. Experimentele pe animale au arătat că injectarea locală de SOD poate reduce rata de umflare a articulațiilor și expresia factorilor inflamatori (cum ar fi TNF - și IL{-6) la șobolani model de artrită, oferind o bază pentru dezvoltarea de noi medicamente antiinflamatoare.
3. Protecție împotriva radiațiilor
SOD are un efect protector asupra daunelor celulare induse de radiațiile ionizante (cum ar fi razele X-, razele gamma). Mecanismul său include curățarea radicalilor liberi generați de radiații, stabilizarea structurii membranei celulare și inhibarea ruperilor duble catenelor ADN. Studiile preclinice au confirmat că pretratamentul SOD poate îmbunătăți semnificativ rata de supraviețuire a șoarecilor expuși la radiații și poate atenua efectele secundare, cum ar fi suprimarea măduvei osoase, oferind o nouă strategie pentru terapia adjuvantă a radioterapiei tumorale.
4. Boala oculară
În bolile oftalmice, cum ar fi glaucomul și cataracta, SOD protejează celulele ganglionare retiniene și celulele epiteliale ale cristalinului prin inhibarea răspunsului la stresul oxidativ intraocular. De exemplu, picăturile oftalmice SOD pot reduce presiunea intraoculară la șobolani model de glaucom și pot reduce pierderea grosimii stratului de fibre nervoase retiniene, oferind direcție pentru dezvoltarea medicamentelor neuroprotective anti glaucom.
Industria alimentară: antioxidanți naturali și conservanți
1. Aditiv alimentar
SOD, ca antioxidant natural, poate înlocui conservanții sintetizați chimic precum BHA și BHT, prelungind perioada de valabilitate a alimentelor. Elimină radicalii liberi generați în timpul procesării alimentelor, inhibă oxidarea uleiului, râncezirea și denaturarea proteinelor. De exemplu, adăugarea de SOD la produsele din carne poate reduce producția de aromă halal și poate menține stabilitatea culorii cărnii; Aplicarea în produsele lactate poate preveni degradarea nutrienților precum vitamina A și C.
2. Dezvoltarea alimentară funcțională
Pulbere de superoxid dismutazăeste utilizat pe scară largă în alimente sănătoase pentru a suplimenta capacitatea antioxidantă a organismului sub formă de capsule, lichide orale și alte forme. Studiile clinice au arătat că aportul zilnic de 100-200 mg SOD poate crește semnificativ capacitatea antioxidantă totală a plasmei, poate reduce nivelul markerilor de stres oxidativ (cum ar fi MDA) și poate avea un efect pozitiv asupra îmbunătățirii stării de sănătate și a rezistenței la efort.
Domeniul cosmetic: anti-îmbătrânire și protecție a pielii
1. Antirid și albire
SOD îmbunătățește elasticitatea pielii și adâncimea ridurilor prin inhibarea expresiei metaloproteinazelor matriceale (MMP) induse de radiațiile ultraviolete, reducând degradarea colagenului. În același timp, poate bloca activitatea enzimei cheie pentru sinteza melaninei (tirozinaza) și poate inhiba pigmentarea. De exemplu, esența care conține SOD poate reduce indicele de melanină al pielii șoarecelui după radiația ultravioletă cu 30% și poate crește conținutul de colagen.
2. Reparați funcția de barieră
SOD poate promova proliferarea keratinocitelor și sinteza lipidelor, accelerând repararea barierei cutanate. În modelul dermatitei atopice, crema SOD poate reduce semnificativ pierderea transcutanată de apă (TEWL) și poate atenua simptomele de mâncărime, cu efecte comparabile cu glucocorticoizii, dar cu mai puține efecte secundare.
Domeniul agricol: rezistența la stres, creșterea randamentului și control biologic
1. Îmbunătățirea rezistenței plantelor la stres
Supraexprimarea genei SOD poate crește toleranța plantelor la stresul abiotic, cum ar fi seceta, salinitatea și temperatura scăzută. De exemplu, după creșterea activității SOD în tutunul modificat genetic, eficiența sa fotosintetică a scăzut cu 40% în condiții de secetă, iar pierderea de producție a scăzut cu 25%.
2. Dezvoltarea biologică a pesticidelor
SOD poate inhiba deteriorarea celulelor plantelor cauzate de anionii superoxid produși de bacteriile patogene și este utilizat ca agent de control biologic pentru protecția culturilor. De exemplu, combinația de SOD și chitinază poate reduce semnificativ rata de incidență a mucegaiului gri de roșii, care este mai bună decât fungicidele chimice.
Superoxid dismutaza a devenit un subiect fierbinte în cercetarea interdisciplinară datorită capacității sale eficiente de captare a radicalilor liberi. Odată cu dezvoltarea ingineriei genetice, nanotehnologiei și biologiei sintetice, stabilitatea, țintirea și eficiența catalitică a SOD vor fi îmbunătățite în continuare. Aplicațiile sale potențiale în medicina de precizie, agricultura verde și protecția inteligentă a mediului vor continua să fie lansate, oferind un sprijin important pentru sănătatea umană și dezvoltarea durabilă.
Metoda de măsurare
Principalele metode de determinare a activității superoxid dismutazei includ metoda directă, metoda autooxidării pirogalolului, metoda reducerii citocromului C, metoda chemiluminiscenței și metoda cineticii fluorescenței. În ultimii ani, au fost stabilite multe metode noi, cum ar fi metoda imunologică, metoda simplă de difuzie prin filtrare pe gel, metoda electrodului de oxigen polarografic, metoda microtestelor etc.
Principiul este de a determina activitatea dePulbere de superoxid dismutazăprin măsurarea cantității de O2- dismutare pe baza proprietăților O2- sau a substanței care produce O2-. Metodele clasice directe includ descompunerea radiației puls, rezonanța paramagnetică electronică (EPR) și rezonanța magnetică nucleară (RMN). Datorită costului ridicat al instrumentelor și echipamentelor necesare, acestea sunt în general mai puțin utilizate.
Principiul se bazează pe spectrofotometria clasică. În condiții alcaline, Phlorophenol se oxidează automat la fenol roșu portocaliu. Spectroscopia UV vizibilă este utilizată pentru a urmări lungimi de undă de 325 nm, 420 nm sau 650 nm (420 nm clasic), în timp ce generează O2-. SOD catalizează reacția de dismutare a O2- pentru a inhiba autooxidarea clorofenolului. Rata de inhibare a probei asupra ratei de autooxidare a Phlorophenolului poate reflecta conținutul de SOD din eșantion. Această metodă are avantajele unei specificități puternice, a unei dimensiuni reduse a probei necesare (doar 50 μ l), a funcționării rapide și simple, a repetabilității bune, a sensibilității ridicate și a reactivilor simpli.
Principiul este că O2- produs în sistemul xantin xantinoxidază reduce o anumită cantitate de citocrom C oxidat la citocrom C redus, care are absorbția maximă a luminii la 550 nm. În prezența SOD, datorită dismutării unei porțiuni de O2 catalizată de SOD, viteza de reacție a reducerii O2 a citocromului C este redusă în mod corespunzător, adică reacția sa este inhibată. Curba de inhibiție poate fi obținută prin reprezentarea grafică a procentului de reacție de inhibare față de concentrația de SOD, din care se poate calcula activitatea SOD din probă. Această metodă este o metodă indirectă clasică, dar sensibilitatea sa este relativ scăzută.
Principiul este că xantinoxidaza catalizează reacția de oxidare a substraturilor xantină sau hipoxantină în condiții aerobe pentru a produce acid uric, producând în același timp și O2-. Acesta din urmă poate reacționa cu agentul chemiluminescent luminol pentru a-l excita. SOD poate elimina O2- și astfel inhiba chemiluminiscența luminolului. Această metodă poate fi aplicată la microdeterminarea SOD, cu sensibilitate ridicată, simplitate și precizie cel puțin similară cu metoda de reducere a citocromului C.
Acestea măsoară activitatea SOD, în timp ce metodele imunologice pot determina masa SOD din probă, deci au o specificitate bună și sunt metode ideale pentru măsurarea SOD. Metodele imunologice includ radioimunotestul, imunotestul cu chemiluminiscență, ELISA etc. Dar dezavantajul său este că poate detecta doar antigenul corespunzător al anticorpului, iar pentru detectarea diferitelor tipuri de SOD, este necesar să se pregătească anticorpi specifici corespunzători, ceea ce este greoi.
FAQ
Ce face superoxid dismutaza?
Superoxid dismutaza (SOD) este o enzimă care se găsește în toate celulele vii. O enzimă este o substanță care accelerează anumite reacții chimice din organism. Superoxid dismutazaajută la descompunerea moleculelor de oxigen potențial dăunătoare din celule.
Ce alimente sunt bogate în superoxid dismutază?
Consumul de surse naturale de SOD, cum ar fivarză, varză de Bruxelles, iarbă de grâu, iarbă de orz și broccolia fost încurajată [15]. Utilizarea SOD ca medicament poate fi avantajoasă în ceea ce privește cantitatea și durata efectului farmacologic, în comparație cu alți antioxidanți.
Cum să crești SOD în organism?
Corpul tău produce enzima antioxidantă în mod natural, dar poțiconsumați surse alimentare proaspete de SODpentru a-ți crește nivelul fără a fi nevoie să te bazezi pe suplimente. Dacă adăugarea alimentelor antioxidante în dieta dumneavoastră nu este suficientă și utilizați SOD pentru a lupta împotriva unei anumite stări de sănătate, sunt disponibile suplimente și doze IV.
Ce este SOD în îngrijirea pielii?
Tag-uri populare: superoxid dismutază pulbere cas 9054-89-1, furnizori, producători, fabrică, en-gros, cumpărare, preț, vrac, de vânzare