Superoksīda dismutāzes pulveris, molekulārā formula NULL, CAS 9054-89-1, Tā ir svarīga antioksidantu enzīmu sistēmas sastāvdaļa bioloģiskajās sistēmās, plaši izplatīta mikroorganismos, augos un dzīvniekos. Tas ir antioksidants metaloenzīms, kas pastāv dzīvos organismos. Tas var katalizēt superoksīda anjonu radikāļu dismutāciju, veidojot skābekli un ūdeņraža peroksīdu, kam ir izšķiroša loma līdzsvarā starp oksidāciju un antioksidāciju organismā. Tas ir cieši saistīts ar daudzu slimību rašanos un attīstību. Tas ir fermenta veids, kas var katalizēt superoksīda anjonu radikāļu (O2-) dismutāciju H2O2 un O2. Šis enzīms ir plaši izplatīts un ir izolēts no dažādiem organismiem, piemēram, baktērijām, sēnītēm, aļģēm, augiem, vienšūņiem, kukaiņiem, zivīm un zīdītājiem.
Tā īpašības ir ļoti stabilas, un liellopu sarkano asins šūnu SOD paliek neaktīvs pat pēc karsēšanas 75 grādu temperatūrā vairākas minūtes. Tas ir arī relatīvi stabils pret skābēm un sārmiem un var reaģēt pH diapazonā no 5,3-10,5. Tam ir antioksidanta un pret-novecošanās iedarbība, un tā darbības mehānisms galvenokārt ir kaitīgo superoksīda anjonu radikāļu (O2-) likvidēšana organismā. Superoksīda dismutāzei ir unikāla terapeitiskā iedarbība uz superoksīda radikāļu (O2-) izraisītām slimībām, piemēram, saindēšanos ar skābekli, akūtu iekaisumu, dažādām autoimūnām slimībām, staru slimību un senilu kataraktu. Tas ir daudzsološs jauns zāļu enzīmu veids. Superoksīda dismutāze tiek pētīta kā pretnovecošanās līdzeklis.
SOD katalītiskais efekts tiek panākts, mainot elektronu pieaugumu un zudumu metālu jonu Mn+1 (oksidētais stāvoklis) un Mn (reducēts stāvoklis). Parasti tiek uzskatīts, ka superoksīda anjonu radikāļi vispirms veido iekšēji saistītus kompleksus ar metālu joniem, un Mn +1 superoksīda anjonu radikāļi organismā reducē līdz Mn, vienlaikus radot O2. Pēc tam ar HO2 · Mn tiek oksidēts līdz Mn+1, radot H2O2. Un SOD tiek oksidēts līdz sākotnējam oksidācijas stāvoklim. Visbeidzot, H2O2 katalāzes ietekmē katalītiski sadalās ūdenī (H2O) un O2.
Runājot par pārtiku:
Superoksīda dismutāzes pulverisir augsts saturs dārzeņos un augļos, piemēram, banānos, vilkābelēs, opuncijas bumbieros, kivi, ķiplokos utt. Tas tiek izplatīts arī citos pārtikas produktos, piemēram, ķemmīšgliemenes un vistas gaļā. SOD aktivitāte ir augstāka mizā nekā mīkstumā un augstāka svaigos augļos nekā augļos pēc uzglabāšanas. Un tas tiek pārstrādāts dažādu veidu veselības produktos un pārtikas piedevās lietošanai, piemēram, SOD pievienots piens, alus, gumijas un cita veida pārtikas uztura bagātinātāji.
Ikdienas ķīmiskās rūpniecības jomā:
Ādas novecošanās un bojājumi ir svarīgas cilvēka novecošanās pazīmes, ko izraisa reaktīvo skābekļa sugu uzkrāšanās vai attīrīšana, kā rezultātā rodas šķēršļi. Pārmērīgs brīvo radikāļu daudzums organismā var izraisīt šūnu bojājumus un pigmentāciju. Tiešā saskarē starp cilvēka ādu un skābekli tas var izraisīt ādas novecošanos un bojājumus. Eksogēnā SOD papildināšana ir labvēlīga ādas novecošanās aizkavēšanai, antioksidācijai un pigmentācijas noņemšanai. Daudzi vietējie un ārvalstu kosmētikas ražotāji ir pievienojuši saviem produktiem noteiktu SOD proporciju. Piemēram, Est é e Lauder Granātābolu ūdens no Francijas, SKII Fairy Water no Japānas un Da Bao SOD medus no Ķīnas.
Pretiekaisuma aspekts:
Pamatojoties uz to, ka SOD ir specifisks dismutācijas katalizators, kas iedarbojas uz superoksīda anjonu radikāļiem, SOD kā farmaceitiskajam produktam ir nozīmīga terapeitiska iedarbība, ārstējot iekaisumus, autoimūnas slimības, sirds un cerebrovaskulāras slimības, ko izraisa brīvo radikāļu darbība. SOD var izmantot savas antioksidanta īpašības, lai kavētu iekaisuma veidus, piemēram, artrītu, pleirītu un akūtu bronhītu.
Reaktīvām skābekļa sugām, tostarp superoksīda radikāļiem, ir svarīga loma kolīta gadījumā, un superoksīda dismutāze 1 (SOD1) var iznīcināt superoksīda radikāļus organismā. Nesenā pētījumā, kas publicēts žurnālā Redox Biology, konstatēts, ka SOD1 deficīts var pastiprināt oksidatīvo stresu pelēm, izjaukt zarnu epitēlija barjeru, samazināt antioksidantu enzīmu aktivitāti, palielināt pro-iekaisuma imūnšūnu infiltrāciju resnās zarnās un saasināt DSS izraisītu kolītu pelēm. SOD aktivitātes atjaunošana var kavēt iekaisumu un apoptozi, ko izraisa p38-MAPK/NF - κ B signalizācija, tādējādi atvieglojot kolītu.
Klasifikācija
Saskaņā ar dažādiem metāla kofaktoriem SOD,Superoksīda dismutāzes pulverisvar aptuveni iedalīt trīs kategorijās: Cu/Zn SOD Mn-SOD, Fe-SOD.
① Cu/Zn SOD:
Zilā-zaļā krāsā, kas galvenokārt atrodas eikariotu šūnu citoplazmā, un tiek uzskatīta par visplašāk izplatīto sugu salīdzinoši primitīvās bioloģiskās grupās.
② Mn SOD:
Rozā krāsa, galvenokārt atrodama prokariotu un eikariotu mitohondrijās.
③ Fe SOD:
Tas ir dzeltenbrūnā krāsā un galvenokārt pastāv prokariotu šūnās. Tie var efektīvi likvidēt superoksīda anjonu radikāļus (kuriem ir viens nepāra elektrons un viens negatīvs lādiņš), izvairoties no pārmērīgiem šūnu bojājumiem, un tiem ir tādas funkcijas kā antioksidants, pretradiācija un pret-novecošanās.
Izplatīšana
① Lielākā daļa primitīvo bezmugurkaulnieku šūnu satur Cu/Zn SOD, savukārt mugurkaulnieki parasti satur Cu/Zn SOD un Mn SOD. Cu/Zn SOD ir atrodams cilvēku, peļu, cūku, govju uc eritrocītos un aknu šūnās, un tas galvenokārt pastāv citoplazmā, kā arī starp mitohondriju iekšējām un ārējām membrānām.
② Fe SOD augu šūnās galvenokārt pastāv hloroplastos.
③ Sēnes parasti satur Mn SOD un Cu/Zn SOD. Lielākā daļa eikariotu aļģu satur Fe SOD to hloroplastu stromā un Mn SOD, kas saistīti ar tilakoīda membrānu, savukārt lielākā daļa aļģu nesatur Cu/Zn SOD.
Mn SOD, kas parasti atrodas mitohondriju matricā, ir arī attīrīts no cilvēka un dzīvnieku aknu šūnām.
struktūra
① Cu/Zn SOD:
Tās aktīvajā centrā ir viens Cu jons un viens Zn jons. Pētījumi liecina, ka Cu klātbūtne ir nepieciešama Cu/Zn SOD aktivitātei, jo tā tieši mijiedarbojas ar superoksīda anjonu radikāļiem. Tomēr Zn apkārtējā vide ir pārpildīta un tieši nepakļaujas reakcijas šķīdumam, kā arī tieši mijiedarbojas ar superoksīda anjonu radikāļiem, tādējādi stabilizējot vidi ap aktīvo centru. Divvērtīgais vara jons saistās ar slāpekļa atomiem uz četriem histidīna atlikumiem ap to, izmantojot koordinācijas saites, kā rezultātā veidojas izkropļota gandrīz plakana kvadrāta konfigurācija. Ap Zn ir trīs histidīni, kas ar to koordinējas caur slāpekļa atomu, un vienu histidīnu dala Cu un Zn, veidojot imidazola tilta struktūru. Turklāt Zn arī koordinējas ar asparagīnskābes atlikumu, veidojot izkropļotu tetraedriskās koordinācijas konfigurāciju.
② Mn SOD:
Sastāv no 203 aminoskābju atlikumiem. Aktīvais centrs ir Mn (III), un koordinācijas struktūra ir piecu koordinātu trīsstūrveida bipiramīda, kur viens aksiālais ligands ir ūdens molekula, bet otrs aksiālais ligands ir His-28 proteīna kofaktors. Ekvatoriālajā plaknē olbaltumvielu kofaktori ir His-83, Asp-166 un His-170. Fermenta aktīvā vieta atrodas vidē, kas galvenokārt sastāv no hidrofobiem atlikumiem, un divas apakšvienību ķēdes veido kanālu, kas kalpo kā nepieciešamais ceļš substrātiem vai citiem iekšējiem ligandiem, lai tuvotos Mn (III) joniem.
Superoksīda dismutāze (SOD) ir metaloenzīma veids, kas plaši sastopams dzīvos organismos, kas var efektīvi katalizēt superoksīda anjonu radikāļu (O2⁻·) dismutāciju par ūdeņraža peroksīdu (H₂O2) un skābekli (O2). Tā ir dzīvu organismu antioksidantu aizsardzības sistēmas galvenā sastāvdaļa. Padziļināti izpētot tā funkcionālo mehānismu, SOD ir parādījis plašu pielietojuma vērtību tādās jomās kā medicīna, pārtika, kosmētika, lauksaimniecība un rūpniecība.
Medicīnas joma: antioksidantu terapija un slimību iejaukšanās
1. Pretnovecošanās un hronisku slimību ārstēšana
SOD palēnina šūnu novecošanās procesu, attīrot organismā liekos superoksīda anjonu radikāļus, kavējot lipīdu peroksidāciju, proteīnu oksidāciju un DNS bojājumus. Klīniskie pētījumi ir parādījuši, ka SOD piedevas var uzlabot vecāka gadagājuma cilvēku imūnsistēmu, samazināt iekaisuma faktoru līmeni un potenciāli ietekmēt ar vecumu saistītas slimības, piemēram, aterosklerozi un Parkinsona slimību. Piemēram, kombinācijasuperoksīda dismutāzes pulverisun E vitamīns var ievērojami samazināt aterosklerozes aplikuma laukumu, un tā mehānisms ir saistīts ar zema -blīvuma lipoproteīna oksidatīvās modifikācijas kavēšanu.
2. Iekaisumi un autoimūno slimību regulēšana
Hronisku iekaisuma slimību, piemēram, reimatoīdā artrīta un zarnu iekaisuma slimību gadījumā SOD samazina audu oksidatīvos bojājumus, inhibējot superoksīda anjonus, ko rada neitrofilo elpceļu sprādziens. Eksperimenti ar dzīvniekiem ir parādījuši, ka lokāla SOD injekcija var samazināt locītavu pietūkuma ātrumu un iekaisuma faktoru (piemēram, TNF - un IL-6) izpausmi artrīta modeļa žurkām, nodrošinot pamatu jaunu pretiekaisuma līdzekļu izstrādei.
3. Aizsardzība pret radiācijas bojājumiem
SOD ir aizsargājoša iedarbība uz šūnu bojājumiem, ko izraisa jonizējošais starojums (piemēram, rentgena stari, gamma stari). Tās mehānisms ietver starojuma radīto brīvo radikāļu attīrīšanu, šūnu membrānas struktūras stabilizēšanu un DNS dubultās ķēdes pārtraukumu kavēšanu. Preklīniskie pētījumi ir apstiprinājuši, ka SOD pirmapstrāde var ievērojami uzlabot starojuma iedarbībai pakļauto peļu izdzīvošanas līmeni un mazināt blakusparādības, piemēram, kaulu smadzeņu nomākumu, nodrošinot jaunu stratēģiju audzēja staru terapijas adjuvantai terapijai.
4. Acu slimība
Oftalmoloģiskajās slimībās, piemēram, glaukomas un kataraktas gadījumā, SOD aizsargā tīklenes ganglija šūnas un lēcas epitēlija šūnas, kavējot intraokulāro oksidatīvā stresa reakciju. Piemēram, SOD acu pilieni var samazināt intraokulāro spiedienu glaukomas modeļa žurkām un samazināt tīklenes nervu šķiedru slāņa biezuma zudumu, nodrošinot virzienu neiroprotektīvu pretglaukomas zāļu izstrādei.
Pārtikas rūpniecība: dabiskie antioksidanti un konservanti
1. Pārtikas piedeva
SOD kā dabisks antioksidants var aizstāt ķīmiski sintezētus konservantus, piemēram, BHA un BHT, pagarinot pārtikas glabāšanas laiku. Tas novērš brīvos radikāļus, kas rodas pārtikas pārstrādes laikā, kavē eļļas oksidāciju, sasmakšanu un olbaltumvielu denaturāciju. Piemēram, SOD pievienošana gaļas produktiem var samazināt halal aromāta veidošanos un saglabāt gaļas krāsas stabilitāti; Pielietojums piena produktos var novērst tādu uzturvielu noārdīšanos kā A un C vitamīns.
2. Funkcionālās pārtikas attīstība
Superoksīda dismutāzes pulveristiek plaši izmantots veselīgas pārtikas produktos, lai papildinātu ķermeņa antioksidantu spēju kapsulu, iekšķīgi lietojamu šķidrumu un citu formu veidā. Klīniskie pētījumi ir parādījuši, ka 100-200 mg SOD dienas deva var ievērojami palielināt plazmas kopējo antioksidantu kapacitāti, samazināt oksidatīvā stresa marķieru (piemēram, MDA) līmeni un pozitīvi ietekmēt veselības stāvokļa uzlabošanos un fiziskās slodzes izturību.
Kosmētikas joma: pret-novecošanās un ādas aizsardzība
1. Pretgrumbu un balināšana
SOD uzlabo ādas elastību un grumbu dziļumu, kavējot ultravioletā starojuma izraisīto matricas metaloproteināžu (MMP) ekspresiju, samazinot kolagēna noārdīšanos. Tajā pašā laikā tas var bloķēt melanīna sintēzes (tirozināzes) galvenā enzīma darbību un kavēt pigmentāciju. Piemēram, SOD saturošā esence var samazināt peles ādas melanīna indeksu pēc ultravioletā starojuma par 30% un palielināt kolagēna saturu.
2. Remonta barjeras funkcija
SOD var veicināt keratinocītu proliferāciju un lipīdu sintēzi, paātrinot ādas barjeras atjaunošanos. Atopiskā dermatīta modelī SOD krēms var ievērojami samazināt transkutānu ūdens zudumu (TEWL) un atvieglot niezes simptomus, un tā iedarbība ir salīdzināma ar glikokortikoīdiem, bet ar mazākām blakusparādībām.
Lauksaimniecības lauks: izturība pret stresu, ražas pieaugums un bioloģiskā kontrole
1. Augu stresa izturības uzlabošana
SOD gēna pārmērīga ekspresija var uzlabot augu toleranci pret abiotiskiem spriegumiem, piemēram, sausumu, sāļumu un zemu temperatūru. Piemēram, pēc SOD aktivitātes palielināšanās ģenētiski modificētajā tabakā tās fotosintēzes efektivitāte sausuma apstākļos samazinājās par 40%, bet ražas zudums – par 25%.
2. Bioloģisko pesticīdu izstrāde
SOD var kavēt augu šūnu bojājumus, ko izraisa patogēno baktēriju radītie superoksīda anjoni, un to izmanto kā bioloģisku kontroles līdzekli kultūraugu aizsardzībai. Piemēram, SOD un hitināzes kombinācija var ievērojami samazināt saslimstību ar tomātu pelēko pelējumu, kas ir labāks par ķīmiskajiem fungicīdiem.
Superoksīda dismutāze ir kļuvusi par aktuālu tēmu starpdisciplinārajos pētījumos, pateicoties tās efektīvai brīvo radikāļu attīrīšanas spējai. Attīstoties gēnu inženierijai, nanotehnoloģijai un sintētiskajai bioloģijai, tiks vēl vairāk uzlabota SOD stabilitāte, mērķēšana un katalītiskā efektivitāte. Tā potenciālie pielietojumi precīzajā medicīnā, zaļajā lauksaimniecībā un viedajā vides aizsardzībā turpinās tikt izmantoti, nodrošinot nozīmīgu atbalstu cilvēku veselībai un ilgtspējīgai attīstībai.
Mērīšanas metode
Galvenās metodes superoksīda dismutāzes aktivitātes noteikšanai ietver tiešo metodi, pirogalola autooksidācijas metodi, citohroma C reducēšanas metodi, hemiluminiscences metodi un fluorescences kinētikas metodi. Pēdējos gados ir izveidotas daudzas jaunas metodes, piemēram, imunoloģiskā metode, vienkārša gēla filtrācijas difūzijas metode, polarogrāfiskā skābekļa elektrodu metode, mikropārbaudes metode u.c.
Princips ir noteikt darbībuSuperoksīda dismutāzes pulverismērot O2- dismutācijas daudzumu, pamatojoties uz O2- vai vielas, kas ražo O2-, īpašībām. Klasiskās tiešās metodes ietver impulsa starojuma sadalīšanos, elektronu paramagnētisko rezonansi (EPR) un kodolmagnētisko rezonansi (NMR). Nepieciešamo instrumentu un aprīkojuma augsto izmaksu dēļ tos parasti izmanto retāk.
Princips ir balstīts uz klasisko spektrofotometriju. Sārmainos apstākļos florofenols automātiski oksidējas par sarkano oranžo fenolu. UV redzamā spektroskopija tiek izmantota, lai izsekotu viļņu garumu 325 nm, 420 nm vai 650 nm (klasiskā 420 nm), vienlaikus radot O2-. SOD katalizē O2- dismutācijas reakciju, lai kavētu florofenola automātisko oksidāciju. Parauga inhibīcijas ātrums attiecībā uz florofenola automātiskās oksidācijas ātrumu var atspoguļot SOD saturu paraugā. Šīs metodes priekšrocības ir spēcīga specifika, mazs nepieciešamais parauga lielums (tikai 50 μl), ātra un vienkārša darbība, laba atkārtojamība, augsta jutība un vienkārši reaģenti.
Princips ir tāds, ka O2, kas rodas ksantīna ksantīna oksidāzes sistēmā, samazina noteiktu oksidētā citohroma C daudzumu līdz reducētam citohromam C, kam ir maksimālā gaismas absorbcija pie 550 nm. SOD klātbūtnē SOD katalizētās O2 daļas dismutācijas dēļ attiecīgi samazinās citohroma C O2 reducēšanas reakcijas ātrums, tas ir, tā reakcija tiek kavēta. Inhibīcijas līkni var iegūt, attēlojot inhibīcijas reakcijas procentuālo attiecību pret SOD koncentrāciju, no kuras var aprēķināt SOD aktivitāti paraugā. Šī metode ir klasiska netiešā metode, taču tās jutīgums ir salīdzinoši zems.
Princips ir tāds, ka ksantīna oksidāze katalizē substrātu ksantīna vai hipoksantīna oksidācijas reakciju aerobos apstākļos, veidojot urīnskābi, vienlaikus radot arī O2-. Pēdējais var reaģēt ar hemiluminiscējošu vielu luminolu, lai to ierosinātu. SOD var attīrīt O2- un tādējādi kavēt luminola ķīmisko luminiscenci. Šo metodi var izmantot SOD mikronoteikšanai ar augstu jutību, vienkāršību un precizitāti, kas ir vismaz līdzīga citohroma C samazināšanas metodei.
Tie mēra SOD aktivitāti, savukārt imunoloģiskās metodes var noteikt SOD masu paraugā, tāpēc tām ir laba specifika un tās ir ideālas SOD mērīšanas metodes. Imunoloģiskās metodes ietver radioimūntestu, hemiluminiscences imūntestu, ELISA uc Bet tās trūkums ir tāds, ka ar to var noteikt tikai atbilstošo antivielas antigēnu, un dažādu veidu SOD noteikšanai ir nepieciešams sagatavot atbilstošas specifiskas antivielas, kas ir apgrūtinoši.
faq
Ko dara superoksīda dismutāze?
Superoksīda dismutāze (SOD) ir enzīms, kas atrodams visās dzīvajās šūnās. Enzīms ir viela, kas paātrina noteiktas ķīmiskās reakcijas organismā. Superoksīda dismutāzepalīdz noārdīt potenciāli kaitīgās skābekļa molekulas šūnās.
Kādos pārtikas produktos ir daudz superoksīda dismutāzes?
Dabisku SOD avotu patēriņš, piemēram,kāposti, Briseles kāposti, kviešu zāle, miežu zāle un brokoļiir mudināts [15]. SOD kā zāļu lietošana var būt izdevīga farmakoloģiskās iedarbības daudzuma un ilguma ziņā, salīdzinot ar citiem antioksidantiem.
Kā palielināt SOD organismā?
Jūsu ķermenis dabiski ražo antioksidantu fermentu, bet jūs varatēst svaigus SOD pārtikas avotuslai paaugstinātu līmeni, nepaļaujoties uz uztura bagātinātājiem. Ja nepietiek ar antioksidantu pārtikas pievienošanu diētai un jūs izmantojat SOD, lai cīnītos pret noteiktu veselības stāvokli, ir pieejami uztura bagātinātāji un IV devas.
Kas ir SOD ādas kopšanā?
Populāri tagi: superoksīda dismutāzes pulveris cas 9054-89-1, piegādātāji, ražotāji, rūpnīca, vairumtirdzniecība, pirkt, cena, vairumā, pārdošanai