Bột Superoxide dismutase, công thức phân tử NULL, CAS 9054-89-1, Là thành phần quan trọng của hệ enzyme chống oxy hóa trong các hệ thống sinh học, phân bố rộng rãi trong vi sinh vật, thực vật và động vật. Nó là một metallicoenzym chống oxy hóa tồn tại trong các sinh vật sống. Nó có thể xúc tác quá trình phân hủy các gốc anion superoxide để tạo ra oxy và hydro peroxide, đóng một vai trò quan trọng trong sự cân bằng giữa quá trình oxy hóa và chống oxy hóa trong cơ thể. Nó liên quan mật thiết đến sự xuất hiện và phát triển của nhiều bệnh tật. Nó là một loại enzyme có thể xúc tác quá trình phân hủy các gốc anion superoxide (O2-) thành H2O2 và O2. Enzyme này được phân bố rộng rãi và đã được phân lập từ nhiều sinh vật khác nhau như vi khuẩn, nấm, tảo, thực vật, động vật nguyên sinh, côn trùng, cá và động vật có vú.
Đặc tính của nó rất ổn định và SOD của tế bào hồng cầu bò vẫn không hoạt động ngay cả sau khi đun nóng ở nhiệt độ 75 độ trong vài phút. Nó cũng tương đối ổn định với axit và kiềm và có thể phản ứng trong phạm vi pH 5,3-10,5. Nó có tác dụng chống oxy hóa và chống{9}}lão hóa, cơ chế hoạt động chủ yếu là loại bỏ các gốc anion superoxide (O2-) có hại trong cơ thể. Superoxide dismutase có tác dụng điều trị độc đáo đối với các bệnh do gốc superoxide (O2-) gây ra, chẳng hạn như ngộ độc oxy, viêm cấp tính, các bệnh tự miễn khác nhau, bệnh phóng xạ và đục thủy tinh thể do tuổi già. Đây là một loại enzyme y tế mới đầy hứa hẹn. Superoxide dismutase đang được nghiên cứu như một loại thuốc chống lão hóa.
Hiệu ứng xúc tác của SOD đạt được thông qua việc tăng và giảm electron xen kẽ của các ion kim loại Mn+1 (trạng thái oxy hóa) và Mn (trạng thái khử). Người ta thường tin rằng các gốc anion superoxide trước tiên tạo thành các phức liên kết bên trong với các ion kim loại, và Mn+1 bị khử thành Mn bởi các gốc anion superoxide trong cơ thể, đồng thời tạo ra O2. Sau đó Mn bị oxy hóa thành Mn+1 bởi HO2 · đồng thời tạo ra H2O2. Và SOD bị oxy hóa về trạng thái oxy hóa ban đầu. Cuối cùng H2O2 bị xúc tác phân hủy thành nước (H2O) và O2 dưới tác dụng của catalase
Về mặt thực phẩm:
Bột Superoxide dismutasecó hàm lượng cao trong các loại rau và trái cây như chuối, táo gai, lê gai, kiwi, tỏi, v.v. Nó cũng có trong các thực phẩm khác như sò điệp và thịt gà. Hoạt tính SOD ở vỏ cao hơn ở thịt và ở quả tươi cao hơn ở quả sau bảo quản. Và nó được chế biến thành nhiều dạng sản phẩm y tế và phụ gia thực phẩm khác nhau để sử dụng, chẳng hạn như sữa bổ sung SOD, bia, kẹo dẻo và các loại chất tăng cường dinh dưỡng thực phẩm khác.
Trong lĩnh vực công nghiệp hóa chất hàng ngày:
Lão hóa và tổn thương da là những đặc điểm quan trọng của quá trình lão hóa ở con người, nguyên nhân là do sự tích tụ hoặc giải phóng các loại oxy phản ứng, dẫn đến trở ngại. Các gốc tự do dư thừa trong cơ thể có thể gây tổn thương tế bào và sắc tố. Do sự tiếp xúc trực tiếp giữa da người và oxy, nó có thể gây lão hóa và tổn thương da. Việc bổ sung SOD ngoại sinh có lợi cho việc trì hoãn lão hóa da, chống oxy hóa và loại bỏ sắc tố. Nhiều nhà sản xuất mỹ phẩm trong và ngoài nước đã bổ sung một tỷ lệ SOD nhất định vào sản phẩm của mình. Chẳng hạn như Nước lựu Est é e Lauder của Pháp, Nước thần tiên SKII của Nhật Bản, Mật ong Đa Bảo SOD của Trung Quốc.
Khía cạnh chống viêm:
Dựa trên thực tế rằng SOD là một chất xúc tác phân hủy đặc hiệu tác động lên các gốc anion superoxide, SOD, như một sản phẩm dược phẩm, có tác dụng điều trị đáng kể trong điều trị viêm, các bệnh tự miễn, bệnh tim mạch và mạch máu não do hoạt động của gốc tự do. SOD có thể sử dụng đặc tính chống oxy hóa của nó để ức chế các loại viêm như viêm khớp, viêm màng phổi và viêm phế quản cấp tính.
Các loại oxy phản ứng, bao gồm các gốc superoxide, đóng vai trò quan trọng trong bệnh viêm đại tràng và superoxide dismutase 1 (SOD1) có thể tiêu diệt các gốc superoxide trong cơ thể. Một nghiên cứu gần đây được công bố trên tạp chí Redox Biology cho thấy sự thiếu hụt SOD1 có thể làm tăng căng thẳng oxy hóa ở chuột, phá vỡ hàng rào biểu mô ruột, giảm hoạt động của enzyme chống oxy hóa, tăng sự xâm nhập vào đại tràng của các tế bào miễn dịch viêm-và làm trầm trọng thêm bệnh viêm đại tràng do DSS ở chuột. Khôi phục hoạt động SOD có thể ức chế tình trạng viêm và apoptosis qua trung gian tín hiệu p38-MAPK/NF - κ B, từ đó làm giảm viêm đại tràng.
Phân loại
Theo các đồng yếu tố kim loại khác nhau trong SOD,Bột Superoxide dismutasecó thể được chia đại khái thành ba loại: Cu/Zn SOD Mn-SOD, Fe-SOD.
① Cu/Zn SOD:
Màu xanh lam{0}}có màu xanh lam, chủ yếu hiện diện trong tế bào chất của tế bào nhân chuẩn và được coi là loài phân bố rộng rãi nhất trong các nhóm sinh học tương đối nguyên thủy.
② Triệu SOD:
Màu hồng, chủ yếu được tìm thấy trong ty thể của sinh vật nhân sơ và sinh vật nhân chuẩn.
③ Fe SOD:
Nó có màu vàng nâu và chủ yếu tồn tại trong các tế bào nhân sơ. Chúng có thể loại bỏ hiệu quả các gốc anion superoxide (mang một electron chưa ghép cặp và một điện tích âm), tránh gây tổn hại quá mức cho tế bào và có các chức năng như chống oxy hóa, chống bức xạ và chống{1}}lão hóa.
Phân bổ
① Hầu hết các tế bào không xương sống nguyên thủy đều chứa Cu/Zn SOD, trong khi động vật có xương sống thường chứa Cu/Zn SOD và Mn SOD. Cu/Zn SOD được tìm thấy trong tế bào hồng cầu và tế bào gan của người, chuột, lợn, bò, v.v., và nó chủ yếu tồn tại trong tế bào chất, cũng như giữa màng trong và màng ngoài của ty thể.
② Fe SOD trong tế bào thực vật chủ yếu tồn tại ở lục lạp.
③ Nấm thường chứa Mn SOD và Cu/Zn SOD. Hầu hết các loài tảo nhân chuẩn đều chứa Fe SOD trong chất nền lục lạp của chúng và Mn SOD liên kết với màng thylakoid, trong khi hầu hết các loài tảo không chứa Cu/Zn SOD.
Mn SOD, thường có trong chất nền ty thể, cũng đã được tinh chế từ tế bào gan người và động vật.
kết cấu
① Cu/Zn SOD:
Trung tâm hoạt động của nó bao gồm một ion Cu và một ion Zn. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng sự hiện diện của Cu là cần thiết cho hoạt động của Cu/Zn SOD, vì nó tương tác trực tiếp với các gốc anion superoxide. Tuy nhiên, môi trường xung quanh Zn đông đúc và không tiếp xúc trực tiếp với dung dịch phản ứng, cũng như không tương tác trực tiếp với các gốc anion superoxide, do đó ổn định môi trường xung quanh trung tâm hoạt động. Ion đồng hóa trị hai liên kết với các nguyên tử nitơ trên bốn gốc histidine xung quanh nó thông qua liên kết phối trí, dẫn đến cấu hình vuông gần như phẳng bị biến dạng. Có ba histidine xung quanh Zn phối hợp với nó thông qua một nguyên tử nitơ và một histidine được Cu và Zn chia sẻ, tạo thành cấu trúc cầu imidazole. Ngoài ra, Zn còn phối hợp với gốc axit aspartic, tạo thành cấu hình phối hợp tứ diện bị biến dạng.
② Triệu SOD:
Bao gồm 203 dư lượng axit amin. Trung tâm hoạt động là Mn (III) và cấu trúc phối trí là một bipyramid hình tam giác tọa độ năm, với một phối tử trục là phân tử nước và phối tử trục còn lại là đồng yếu tố protein His-28. Trên mặt phẳng xích đạo, các đồng yếu tố protein là His-83, Asp-166 và His-170. Vị trí hoạt động của enzyme nằm trong môi trường chủ yếu bao gồm các gốc kỵ nước, với hai chuỗi tiểu đơn vị tạo thành một kênh đóng vai trò là con đường cần thiết cho cơ chất hoặc các phối tử bên trong khác tiếp cận các ion Mn (III).
Superoxide Dismutase (SOD) là một loại metallicoenzym có mặt rộng rãi trong các sinh vật sống, có thể xúc tác một cách hiệu quả quá trình phân hủy các gốc anion superoxide (O₂⁻·) thành hydro peroxide (H₂O₂) và oxy (O₂). Nó là thành phần cốt lõi của hệ thống phòng thủ chống oxy hóa trong cơ thể sống. Với nghiên cứu-chuyên sâu về cơ chế chức năng của mình, SOD đã cho thấy giá trị ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như y học, thực phẩm, mỹ phẩm, nông nghiệp và công nghiệp.
Lĩnh vực y tế: liệu pháp chống oxy hóa và can thiệp bệnh tật
1. Chống lão hóa và điều trị bệnh mãn tính
SOD làm chậm quá trình lão hóa tế bào bằng cách loại bỏ các gốc anion superoxide dư thừa trong cơ thể, ức chế quá trình peroxid hóa lipid, oxy hóa protein và tổn thương DNA. Các nghiên cứu lâm sàng đã chỉ ra rằng chất bổ sung SOD có thể cải thiện chức năng miễn dịch của người cao tuổi, giảm mức độ của các yếu tố gây viêm và có tác dụng điều trị tiềm năng đối với các bệnh liên quan đến tuổi tác-như xơ vữa động mạch và bệnh Parkinson. Ví dụ, sự kết hợp củabột superoxide dismutasevà vitamin E có thể làm giảm đáng kể diện tích mảng xơ vữa động mạch và cơ chế của nó có liên quan đến việc ức chế quá trình biến đổi oxy hóa của lipoprotein mật độ -thấp.
2. Viêm và điều hòa các bệnh tự miễn
Trong các bệnh viêm mãn tính như viêm khớp dạng thấp và bệnh viêm ruột, SOD làm giảm tổn thương oxy hóa mô bằng cách ức chế các anion superoxide được tạo ra bởi đợt hô hấp bạch cầu trung tính. Các thí nghiệm trên động vật đã chỉ ra rằng tiêm SOD cục bộ có thể làm giảm tốc độ sưng khớp và biểu hiện của các yếu tố gây viêm (chẳng hạn như TNF - và IL-6) ở chuột mô hình viêm khớp, tạo cơ sở cho việc phát triển các loại thuốc chống viêm mới.
3. Bảo vệ thiệt hại bức xạ
SOD có tác dụng bảo vệ khỏi tổn thương tế bào do bức xạ ion hóa (chẳng hạn như tia X, tia gamma). Cơ chế của nó bao gồm làm sạch các gốc tự do được tạo ra bởi bức xạ, ổn định cấu trúc màng tế bào và ức chế sự đứt gãy chuỗi kép DNA. Các nghiên cứu tiền lâm sàng đã xác nhận rằng tiền xử lý SOD có thể cải thiện đáng kể tỷ lệ sống sót của chuột tiếp xúc với bức xạ và giảm bớt các tác dụng phụ như ức chế tủy xương, cung cấp một chiến lược mới cho liệu pháp bổ trợ của xạ trị khối u.
4. Bệnh về mắt
Trong các bệnh nhãn khoa như bệnh tăng nhãn áp và đục thủy tinh thể, SOD bảo vệ tế bào hạch võng mạc và tế bào biểu mô thấu kính bằng cách ức chế phản ứng căng thẳng oxy hóa nội nhãn. Ví dụ, thuốc nhỏ mắt SOD có thể làm giảm áp lực nội nhãn ở chuột mô hình bệnh tăng nhãn áp và làm giảm sự mất độ dày lớp sợi thần kinh võng mạc, mang lại hướng phát triển các loại thuốc chống bệnh tăng nhãn áp bảo vệ thần kinh.
Công nghiệp thực phẩm: Chất chống oxy hóa và chất bảo quản tự nhiên
1. Phụ gia thực phẩm
SOD, như một chất chống oxy hóa tự nhiên, có thể thay thế các chất bảo quản tổng hợp hóa học như BHA và BHT, kéo dài thời hạn sử dụng của thực phẩm. Nó giúp loại bỏ các gốc tự do được tạo ra trong quá trình chế biến thực phẩm, ức chế quá trình oxy hóa dầu, ôi thiu và biến tính protein. Ví dụ, thêm SOD vào các sản phẩm thịt có thể làm giảm việc tạo ra hương vị halal và duy trì sự ổn định của màu thịt; Ứng dụng trong các sản phẩm sữa có thể ngăn chặn sự phân hủy các chất dinh dưỡng như vitamin A và C.
2. Phát triển thực phẩm chức năng
Bột Superoxide dismutaseđược sử dụng rộng rãi trong thực phẩm sức khỏe để bổ sung khả năng chống oxy hóa của cơ thể dưới dạng viên nang, chất lỏng uống và các dạng khác. Các nghiên cứu lâm sàng đã chỉ ra rằng tiêu thụ 100-200 mg SOD hàng ngày có thể tăng cường đáng kể khả năng chống oxy hóa tổng thể trong huyết tương, giảm mức độ các dấu hiệu căng thẳng oxy hóa (chẳng hạn như MDA) và có tác động tích cực trong việc cải thiện tình trạng sức khỏe phụ và tăng cường sức bền khi tập thể dục.
Lĩnh vực mỹ phẩm: chống-lão hóa và bảo vệ da
1. Chống nhăn và làm trắng da
SOD cải thiện độ đàn hồi của da và độ sâu nếp nhăn bằng cách ức chế sự biểu hiện của metallicoproteinase ma trận (MMP) gây ra bởi bức xạ cực tím, làm giảm sự thoái hóa collagen. Đồng thời, nó có thể ngăn chặn hoạt động của enzyme chủ chốt để tổng hợp melanin (tyrosinase) và ức chế sắc tố. Ví dụ, tinh chất chứa SOD có thể làm giảm 30% chỉ số melanin của da chuột sau tia cực tím và tăng hàm lượng collagen.
2. Sửa chữa chức năng rào cản
SOD có thể thúc đẩy sự tăng sinh của tế bào sừng và tổng hợp lipid, đẩy nhanh quá trình sửa chữa hàng rào bảo vệ da. Trong mô hình viêm da dị ứng, kem SOD có thể làm giảm đáng kể tình trạng mất nước qua da (TEWL) và giảm bớt các triệu chứng ngứa, với tác dụng tương đương với glucocorticoid nhưng ít tác dụng phụ hơn.
Lĩnh vực nông nghiệp: chống stress, tăng năng suất và kiểm soát sinh học
1. Cải thiện khả năng chống stress của cây
Sự biểu hiện quá mức của gen SOD có thể tăng cường khả năng chống chịu của thực vật đối với các stress phi sinh học như hạn hán, nhiễm mặn và nhiệt độ thấp. Ví dụ, sau khi tăng hoạt động SOD ở thuốc lá biến đổi gen, hiệu suất quang hợp của nó giảm 40% trong điều kiện hạn hán và tổn thất năng suất giảm 25%.
2. Phát triển thuốc trừ sâu sinh học
SOD có thể ức chế sự phá hủy tế bào thực vật do các anion superoxide do vi khuẩn gây bệnh tạo ra và được sử dụng làm tác nhân kiểm soát sinh học để bảo vệ cây trồng. Ví dụ, sự kết hợp giữa SOD và chitinase có thể làm giảm đáng kể tỷ lệ mắc bệnh mốc xám cà chua, tốt hơn so với thuốc diệt nấm hóa học.
Superoxide dismutase đã trở thành một chủ đề nóng trong nghiên cứu liên ngành nhờ khả năng loại bỏ gốc tự do hiệu quả. Với sự phát triển của kỹ thuật di truyền, công nghệ nano và sinh học tổng hợp, tính ổn định, nhắm mục tiêu và hiệu quả xúc tác của SOD sẽ được cải thiện hơn nữa. Các ứng dụng tiềm năng của nó trong y học chính xác, nông nghiệp xanh và bảo vệ môi trường thông minh sẽ tiếp tục được phát hành, mang lại sự hỗ trợ quan trọng cho sức khỏe con người và sự phát triển bền vững.
Phương pháp đo
Các phương pháp chính để xác định hoạt tính của superoxide dismutase bao gồm phương pháp trực tiếp, phương pháp oxy hóa tự động pyrogallol, phương pháp khử cytochrome C, phương pháp phát quang hóa học và phương pháp động học huỳnh quang. Trong những năm gần đây, nhiều phương pháp mới đã được thiết lập như phương pháp miễn dịch, phương pháp khuếch tán lọc gel đơn giản, phương pháp điện cực oxy phân cực, phương pháp xét nghiệm vi mô, v.v.
Nguyên tắc là xác định hoạt động củaBột Superoxide dismutasebằng cách đo lượng phân hủy O2- dựa trên tính chất của O2- hoặc chất tạo ra O2-. Các phương pháp trực tiếp cổ điển bao gồm phân hủy bức xạ xung, cộng hưởng thuận từ electron (EPR) và cộng hưởng từ hạt nhân (NMR). Do chi phí cao của các dụng cụ và thiết bị cần thiết nên chúng thường ít được sử dụng hơn.
Nguyên tắc này dựa trên phép đo quang phổ cổ điển. Trong điều kiện kiềm, Phlorophenol tự động oxy hóa thành phenol màu cam đỏ. Quang phổ nhìn thấy tia cực tím được sử dụng để theo dõi các bước sóng 325nm, 420nm hoặc 650nm (420nm cổ điển), trong khi tạo ra O2-. SOD xúc tác cho phản ứng phân hủy O2- để ức chế quá trình oxy hóa tự động của Phlorophenol. Tốc độ ức chế của mẫu đối với tốc độ oxy hóa tự động của Phlorophenol có thể phản ánh hàm lượng SOD trong mẫu. Phương pháp này có ưu điểm là độ đặc hiệu cao, cỡ mẫu nhỏ (chỉ 50 μl), vận hành nhanh và đơn giản, độ lặp lại tốt, độ nhạy cao và thuốc thử đơn giản.
Nguyên tắc là O2- được tạo ra trong hệ thống xanthine oxidase sẽ làm giảm một lượng cytochrome C bị oxy hóa nhất định thành cytochrome C bị khử, có khả năng hấp thụ ánh sáng tối đa ở bước sóng 550nm. Khi có mặt SOD, do sự phân hủy một phần O2 được xúc tác bởi SOD nên tốc độ phản ứng khử O2 của cytochrome C giảm tương ứng, tức là phản ứng của nó bị ức chế. Đường cong ức chế có thể thu được bằng cách vẽ tỷ lệ phần trăm của phản ứng ức chế so với nồng độ SOD, từ đó có thể tính được hoạt độ SOD trong mẫu. Phương pháp này là phương pháp gián tiếp cổ điển nhưng độ nhạy của nó tương đối thấp.
Nguyên tắc là xanthine oxidase xúc tác phản ứng oxy hóa cơ chất xanthine hoặc hypoxanthine trong điều kiện hiếu khí để tạo ra axit uric, đồng thời tạo ra O2-. Loại thứ hai có thể phản ứng với chất phát quang hóa học luminol để kích thích nó. SOD có thể loại bỏ O2- và do đó ức chế quá trình phát quang hóa học của luminol. Phương pháp này có thể được áp dụng để xác định vi mô SOD, với độ nhạy, tính đơn giản và độ chính xác cao, ít nhất tương tự như phương pháp khử cytochrome C.
Chúng đo hoạt tính SOD, trong khi các phương pháp miễn dịch học có thể xác định khối lượng SOD trong mẫu, vì vậy chúng có độ đặc hiệu tốt và là phương pháp lý tưởng để đo SOD. Các phương pháp miễn dịch bao gồm xét nghiệm miễn dịch phóng xạ, xét nghiệm miễn dịch hóa phát quang, ELISA, v.v. Nhưng nhược điểm của nó là chỉ có thể phát hiện được kháng nguyên tương ứng của kháng thể, còn để phát hiện các loại SOD khác nhau thì cần phải chuẩn bị các kháng thể đặc hiệu tương ứng, rất cồng kềnh.
câu hỏi thường gặp
Superoxide dismutase có tác dụng gì?
Superoxide dismutase (SOD) là một enzyme được tìm thấy trong tất cả các tế bào sống. Enzim là chất làm tăng tốc độ các phản ứng hóa học nhất định trong cơ thể. Superoxide dismutasegiúp phá vỡ các phân tử oxy có hại trong tế bào.
Những thực phẩm nào có nhiều superoxide dismutase?
Việc tiêu thụ các nguồn SOD tự nhiên, chẳng hạn nhưbắp cải, mầm Brussels, cỏ lúa mì, cỏ lúa mạch và bông cải xanhđược khuyến khích [15] Việc sử dụng SOD như một loại thuốc có thể có lợi về số lượng và thời gian tác dụng dược lý so với các chất chống oxy hóa khác.
Làm thế nào để tăng SOD trong cơ thể?
Cơ thể bạn tạo ra enzyme chống oxy hóa một cách tự nhiên, nhưng bạn có thểăn nguồn thực phẩm tươi sống có SODđể tăng mức độ của bạn mà không cần phải dựa vào bổ sung. Nếu việc bổ sung thực phẩm chống oxy hóa vào chế độ ăn uống của bạn là không đủ và bạn đang sử dụng SOD để chống lại một tình trạng sức khỏe cụ thể, thì các chất bổ sung và liều tiêm tĩnh mạch đều có sẵn.
SOD trong chăm sóc da là gì?
Chú phổ biến: bột superoxide dismutase cas 9054-89-1, nhà cung cấp, nhà sản xuất, nhà máy, bán buôn, mua, giá, số lượng lớn, để bán