超氧化物歧化酶 (superoxide dismutase, SOD) 是一種強(qiáng)氧化性、清除自由基金屬離子的蛋白質(zhì),作為生物體內(nèi)超氧陰離子自由基的清潔劑, 它廣泛存在于各類動(dòng)物、植物、微生物中, 是一種重要的抗氧化劑, 保護(hù)暴露于氧氣中的細(xì)胞。SOD在防輻射、抗衰老、消炎、抑制腫瘤和癌癥、自身免疫治療等方面顯示出獨(dú)特的功能, 在醫(yī)學(xué)、食品、化妝品等領(lǐng)域得到越來越多的應(yīng)用。SOD主要有三種類型Cu，ZnSOD、Mn-SOD；Fe-SOD。

SOD的基本功能

SOD的主要功能是催化超氧陰離子自由基歧化為過氧化氫和氧，產(chǎn)生的超氧陰離子自由基是生物體內(nèi)正常的代謝產(chǎn)物。但是自由基的積累將使細(xì)胞膜的脂質(zhì)發(fā)生過氧化作用而引起膜裂變，導(dǎo)致細(xì)胞損傷甚至死亡。

SOD是生物體內(nèi)最重要的且的自由基清除劑，維持機(jī)體代謝平衡。

另外，SOD對(duì)治療心肌梗死、血管性心臟病、膠原病、新生兒呼吸困難綜合征、水腫、肺氣腫、氧中毒等疾病有顯著療效，還可治療銀屑病、皮炎、濕疹和瘙癢癥等多種皮膚病。

SOD作為超氧陰離子自由基清除劑主要在延緩人體衰老、預(yù)防疾病、改善人體免疫力、作為食品及化妝品添加劑方面有極為廣泛的應(yīng)用。

SOD作為個(gè)以超氧陰離子為其作用底物的酶被發(fā)現(xiàn)以來，已充分證明了其在防治與超氧自由基有關(guān)疾病方面的有效作用。當(dāng)機(jī)體超氧陰離子產(chǎn)生過多或SOD濃度偏低時(shí)，過量的超氧陰離子就會(huì)引起疾病，給以外源性SOD即可有效地予以防治。

SOD的生產(chǎn)方式

目前SOD的生產(chǎn)方式主要有四種:

①利用動(dòng)物血液提取法，這是20世紀(jì)90年代以前最常用的方法。這種方法存在交叉感染和過敏性反應(yīng)等風(fēng)險(xiǎn)，歐盟已于1999年頒布法令，禁止從動(dòng)物血液中提取的SOD用于人類的醫(yī)療和保健。

②從植物中提取。其提取方法主要有分步鹽析法、有機(jī)溶劑沉淀法和層析法等。但植物中SOD含量較少, 提取工藝相對(duì)復(fù)雜, 這就使得SOD生產(chǎn)成本相對(duì)較高。

③微生物發(fā)酵法生產(chǎn)SOD。選育SOD高產(chǎn)菌株進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)一種是比較有效的方法。微生物發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)SOD，不僅產(chǎn)量高，而且提取工藝簡(jiǎn)單，因而能大幅度降低SOD的生產(chǎn)成本。由于SOD來源有限，異體蛋白免疫原性，受溫度和pH等影響不穩(wěn)定性，在應(yīng)用方面也會(huì)有很大限制。

④基因工程法是獲得應(yīng)用所需要SOD產(chǎn)品有效途徑。近年來, 美國(guó)、日本、英國(guó)和德國(guó)相繼開發(fā)了微生物基因工程產(chǎn)品，并進(jìn)行了臨床實(shí)驗(yàn)。目前，國(guó)內(nèi)外在基因工程生產(chǎn)SOD方面均取得了可喜的成果。

SOD的研究應(yīng)用

近年來, SOD在基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究上均取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)步, 主要表現(xiàn)在醫(yī)療臨床、食品工業(yè)和化妝品中的廣泛應(yīng)用。

SOD在醫(yī)療臨床中的應(yīng)用

由于自身就是生物體內(nèi)存在的酶，SOD在醫(yī)療臨床中應(yīng)用具有先天優(yōu)勢(shì)，可以克服某些合成藥物帶來的副作用。SOD在醫(yī)療臨床中的應(yīng)用范圍主要有：①延緩衰老，清除自由基，阻止自由基連鎖反應(yīng)的作用；②治療炎癥性疾病，如最近的研究表明Cu/Zn-SOD是布魯士流產(chǎn)菌的抗體免疫原；③治療缺血-再灌性綜合癥，SOD可明顯減輕對(duì)組織器官的損壞程度；④防治腫瘤和癌癥，抑制或加強(qiáng)SOD作用均可以作為治療和預(yù)防腫瘤研究的思路和方法。

SOD在食品工業(yè)中的應(yīng)用

SOD進(jìn)行化學(xué)修飾和微膠囊化后，穩(wěn)定性大大提高，且本身活力也保持較高水平。因此極大地促進(jìn)了SOD在食品工業(yè)中的應(yīng)用，主要有：①作為保健食品的有效成分，如作為添加劑加入保健品口服液、酸奶、啤酒等；②作為抗氧化劑，抑制過氧化酶的作用，如用于果蔬采后保鮮。

SOD在化妝品中的應(yīng)用

作為化妝品的添加劑，SOD的作用主要是：①有明顯的防曬效果，SOD可有效防止皮膚受電離輻射的損傷；②有效防治皮膚衰老、祛斑、抗皺，起抗氧酶的作用；③有明顯的抗炎作用，對(duì)防治皮膚病有一定療效；④有一定的防治瘢痕形成的作用。研究證實(shí)外源性SOD能夠滲入皮膚進(jìn)入體內(nèi)作用，且無不良反應(yīng)和過敏現(xiàn)象。

SOD在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用

SOD與植物生物和非生物脅迫抗性有很重要的關(guān)系。SOD在植物基因工程中的應(yīng)用廣泛受到科研工作者的關(guān)注和重視，試圖通過轉(zhuǎn)SOD基因技術(shù)來培育高抗逆農(nóng)作物新品種已成為國(guó)內(nèi)外研究熱點(diǎn)之一。

展望 

目前，SOD已在食品、日化、醫(yī)藥保健品以及農(nóng)業(yè)上展現(xiàn)了巨大的功能價(jià)值，SOD的應(yīng)用主要技術(shù)瓶頸仍然是傳統(tǒng)的SOD穩(wěn)定性較差, 很難在商品中長(zhǎng)期保持活性。