国内外SOD市场分析及预测报告热稳定剂.doc

1、最新精选范文公文分享-欢迎观看-国内外SOD_市场分析及预测报告_热稳定剂国内外SOD市场分析及预测报告前言本报告是关于国内外SOD产品市场供需状况及发展前景的分析及预测报告.本报告全面系统地对国内外SOD产品的市场供需状况、增长潜力和发展趋势以及SOD产品行业发展的现状与前景,包括生产企业的设计生产能力、产量与经营现状、产业竞争态势、产业发展面临的机遇与挑战等,进行了全面的分析及预测.在此基础上,本报告对国际上主要的SOD产品生产厂商的产品、生产规模与市场等进行了系统介绍.对国内SOD产品产业的发展与生产企业的经营策略提出了策略性建议.可作为国内SOD产品生产企业制定发展战略规划和市场营销

2、策略规划等经营管理决策的客观依据.报告的国外内容分述:国外SOD产品的主要供应商介绍具体内容包括:国外发达国家SOD产品主要生产企业、生产规模、产量、原料、产品系列、价格、市场概况、联络方法;报告的国内内容分述:国内SOD产品市场分析及预测具体内容包括:国内SOD产品的市场规模、市场容量、增长潜力与发展趋势分析及预测;国内SOD产品的主要供应商介绍具体内容包括:国内SOD产品的主要生产企业、设计生产规模、产量、原料、产品价格、销售方向,产品的国际贸易发展趋势分析及预测;国内SOD产品产业投资动向分析及预测具体内容包括:国内SOD产品新建项目的投资动向与投资规模;国内SOD产品现状与发展趋势分析

3、具体内容包括:国内SOD产品的主要应用产业领域及主要用户.本报告的数据资料和信息资料的收集,采用了第一手资料与第二手资料相结合的方法进行收集.第一手资料收集:包括对国内SOD产品生产企业和用户的调查,也包括对政府主管机构、有关行业管理机构、专家、学者等进行的深度访谈,以及商品的个案调查.第二手资料的收集:主要是通过对国内外SOD产品公开文献资料进行系统的检索、收集,其内容涉及了SOD产品、技术与市场等广泛领域.本报告采用的分析方法,包括对收集的数据资料与信息资料进行定性和定量分析、相关分析和专家论证,在此基础上撰成国内外SOD产品市场分析及预测报告.目录第一章 超氧化物歧化酶概述第一节 超氧

4、化物歧化酶简介1.1.1 人体抗衰老物质SOD的发现1.1.2 第三代保健食品SOD第二节 第三节 SOD基本特性第四节 SOD的生理功能1.4.1 SOD对人体的营养保健作用1.4.2 SOD作为保健食品功能因子的可行性第五节 SOD活力测定第六节 SOD来源及制备第七节 SOD的应用第二章 SOD的来源第一节 畜禽血液生产SOD2.1.1 牦牛血提取SOD2.1.2 蚯蚓SOD第二节 植物提取SOD2.2.1 玉米提取SOD第三节 富含SOD植物的开发和利用2.3.1 SOD鲜桃2.3.2 SOD草莓2.3.3 SOD西红柿2.3.4 SOD枸杞2.3.5 大蒜SOD2.3.6 螺旋藻SO

5、D2.3.7 北冬虫夏草SOD第三章 近期国内外对超氧化物歧化酶的研究第一节 超氧化物歧化酶研究综述第二节 国内外超氧化物歧化酶最新研究动向第三节 超氧化物歧化酶化学研究进展第四节 超氧化物歧化酶稳定性的研究第五节 从动物血液提取SOD的工艺流程及技术第六节 动物血块中CuZn-SOD的提取研究第七节 牛血超氧化物歧化酶的纯化第八节 羊血铜锌超氧化物歧化酶的提取第九节 猪血红细胞中超氧化物歧化酶和血红素同步提取纯化的研究第十节 胰蛋白酶切修饰SOD的可行性研究第十一节 发酵法生产SOD工艺技术研究实的不允许这类食品以保健食品面目出现.第二代保健食品指经过动物和人体实验证明其具有某种生理调节功能

6、的食品这代保健食品在市场上占绝大多数.第三代保健食品是在第二代保健食品的基础上,不定期需要确知具有该项功能的功能因子的化学结构,含量及其作用机理.目前,我国市场上该产品占极少数.而且功能因子多数从国外引进,正在研制开发第三代保证食品.含有SOD的保健食品就属于第三代保健食品.第二节 百病之源自由基1928年英国细菌学家亚历山大.弗莱明发现了青霉素抗菌素的诞生标志着人类因感染导致死亡的历史宣告结束.此后,人们的目光开始投向一个更本质的问题开始探询致使人类生病、衰老甚至死亡的根源.本世纪五十年代,美国著名的生化学家弗利多必在研究中发现,致使人类生病、衰老、死亡的罪魁祸首是活性氧自由基.1969年,

7、弗利多必的弟子阿拉巴大学生化系主任教授马可多在其老师研究成果的基础上,证实了自由基的存在,并从学术上论证了自由基是怎样影响着人类的.自由基是人体生存活动的一种自然产物.它与生俱来,象氧气一样参与人体的新陈代谢,简单地说,自由基是人体细胞与外界氧气进行各种复杂的新陈代谢时,所产生的一种带单一或奇数电子的原子或分子,因此它是一种极不稳定的物质,极易与其它原子或分子发生反应,这就是我们经常说的”氧化”.从进化论的角度看,自由基在人体内存在的理由是,它能协同人体的淋巴细胞和T细胞消灭、溶解侵入人体的细菌和异物,起杀菌、消炎的作用,但是,自由基并无辨别能力,当过量产生时,它攻击的不仅仅是细菌,还有健康的

8、人体细胞,所以自由基有”双重性格”.根据测试,自由基对人体细胞的攻击每秒达到1000次左右,在这种强力攻击下,较弱的细胞开始生病、老化直至死亡,因此,自由基又有”自杀细胞”之称.最新的科研成果显示,正常人体内的自由基值为8001000个荧光强度,超过1500个荧光强度人体就会生病,超过2000个荧光强度则有癌变倾向.换句话说,如果一个人的自由基值总能保持在正常范围内,就可以不生病,不被癌症侵袭.令人担忧的是,自由基在人体内总是过剩的,这就是我们每一个人都要经历生、老、病、死这一过程的根本原因.科学家们研究发现,在25-40岁的人群中,自由基攻击的是胶原系统,如造成人体皮肤的松弛、皱纹、老化;在

9、35-50岁的人群中,自由基攻击的是内分泌系统,如造成人体性功能的衰退;在50岁以上的人群中,自由基攻击的是心血管系统,如造成各种心脑血管疾病,从根本上摧毁人体的健康.正是基于这样的认识,尼州大学医学博士邓翰哈门认为:”老化是由于人体内含有过剩的自由基”;世界自由基和SOD理论权威日本的丹羽韧负指出:”现代有90%的疾病与自由基过剩有关”;而英国自由基理论权威古特雷基更证实:自由基是”百病之源”,并如下表所示,把与之有关的疾病明确列举出来.百病之源自由基皮肤病变 过敏、皮肤炎、荨麻疹、牛皮癣皱纹、黑斑、老人斑、粗糙失去弹性、面部青春痘皮肤溃疡、伤口愈合不良 消化系统 胃溃疡、肠管溃疡、胃炎肝炎

10、肝硬化脂肪酸引起的胰脏炎、糖尿病非类固醇抗发炎物之副作用心血管系统 高血压、心脏病血管硬化血栓、高胆固醇中风狭心症、心肌梗塞氧重灌伤害 呼吸系统 鼻炎、哮喘病成人型呼吸窘迫症肺气肿、肺硬眼睛病变 白内障眼球出血退化性眼底病变 肾脏系统 肾炎、肾衰竭、尿毒症重金属之肾毒肾脏移植排斥作用脑病变 老化症老人痴呆症巴金森氏症唐氏症候群 免疫力失常 免疫力降低免疫力错乱如:SLE红斑性狼疮、类风湿关节炎、硬皮症、干燥症、神经系统障碍癌症 各种癌症化学或放射线治疗的副作用 其他 怪病难治之症另外,某些原因也会导致人体产生过多的活性氧,如:1.紧张、忧愁;2.吸烟;3.激烈运动;4.农药污染;5.紫外线照

11、射;6.放射线照射;7.过度饮酒;8.食品添加剂;9.医药品;10.大气污染等.第三节 SOD基本特性分类和分布SOD是一类金属酶,依据金属辅基的成分不同主要分成三类,第一类含铜和锌,称为Cu、Zn-SOD,是最常见的一种,呈蓝绿色,主要存在于真核细胞的细胞浆内.第二类含锰,称为Mn-SOD,呈粉红色,主要存在于原核细胞体、真核细胞的细胞浆和线粒体内.第三类含铁,称为Fe-SOD,呈黄褐色,主要存在于原核细胞中.另外,在牛肝中还发现一种Co、Zn-SOD.SOD的结构根据SOD所含金属的不同,可将其分为三种,分别为Cu、Zn-SOD,Mn-SOD和Fe-SOD.后两者性质很相似,在蛋白质一级结

12、构、空间结构、分子量、光谱性质及对不同抑制剂的敏感性等方面,与前者差别较大.现根据SOD的研究进展,分别予以说明.Cu、Zn-SOD的Mr约为32000,由两个亚基构成,每个亚基含一个Cu和一个Zn,其中Cu与四个组氨酸以及一个H2O配位,形成一个扭曲的四方平面构型,Zn与三个组氨酸的咪唑氮及一个天冬氨酸的羧基氧原子配位,形成扭曲的四面体结构.Mn-SOD的Mr约为40000,由两个亚基构成,每个亚基含一个Mn,它与三个组氨酸、一个天冬氨酸及一个H2O配位,形成三角双锥结构,处于一个主要由疏水基构成的疏水壳子里,并由两个亚基共同形成一个供底物进出的通道.Fe-SOD的Mr约为38000,由两个

13、亚基构成,每个亚基含一个Fe.其活性中心的Fe由三个组氨酸、一个天冬氨酸及一个H2O配位.迄今为止,在SOD一级结构的研究中发现:各种不同来源的SOD的氨基酸组成显示出明显的进化上的保守性和高度序列的同源性.多年来,尽管人们在确定SOD的一级结构,预测高级结构等方面做了大量工作,但其构象搞清楚的还不多.1982年,Tainer等获得了牛红细胞Cu、Zn-SOD的0.2nm分辨率电子密度图,显示出亚基的结构核心是一个由八股反平行的折叠围成的圆桶状结构,称之为桶、其一侧尚有两个无代表性结构的环.整个结构含螺旋较少.从牛红细胞Cu、Zn-SOD的氨基酸序列看,Cu与44、46、61和118位的组氨酸

14、相连,Zn与61、69、78位的组氨酸和81位的天冬氨酸相连.Cu、Zn之间通过组氨酸61形成”咪唑桥”结构.在”咪唑桥”结构中,咪唑环几乎与Cu、Zn金属离子在一个平面上,仅向Cu侧倾斜了约0.03nm,所有的五个非配位的咪唑氮和非配位的天冬氨酸81羧基中的氧都是氢键相连,而组氨酸61的咪唑基的吡咯氢已被除去,允许同时和Cu、Zn相配位.此外,天冬氨酸122与组氨酸69和组氨酸44之间形成氢键,由此构成了Cu、Zn之间第二座间接的桥.这两座”桥”在酶的催化反应过程中对酶结构的稳定起着重要作用.半胱氨酸55和144的SH基之间形成的二硫键是Cu、Zn-SOD中唯一的一对链内二硫键,对维持Cu、

15、Zn-SOD结构的稳定也起着重要作用.Mn-SOD晶体5和Fe-SOD晶体6的电子密度图分辨率分别为0.18nm和0.21nm,在活性中心以及金属-配体簇附近的结构上,两者很相似.每个亚基包含两个结构域.一个结构域由三个螺旋组成,另一个结构域由三个螺旋和一个折叠组成.金属结合位点就在这两个结构域之间.围绕活性中心的是几个保守的芳香族氨基酸,其中有三个酪氨酸,三个色氨酸和两个苯丙氨酸,都在距金属离子1nm的范围内.在Fe-SOD中,第90位氨基酸残基是酪氨酸,在Mn-SOD中则是苯丙氨酸,两者都围绕活性中心,作用相似.Mn-SOD和Fe-SOD尽管在一级结构和空间结构上显示了很大的相似性,但毕竟

16、还有区别在一级结构上,也有几个位置的氨基酸对Mn,Fe-SOD分别是专一的,由此可以区别Mn-SOD和Fe-SOD7.Fe-SOD中83位的谷氨酰胺和Mn-SOD中160位的谷氨酰胺作用相同.在这两种SOD中,83位和160位的氨基酸在空间结构上距离很近.为了适应这个结构,在Mn-SOD中与160位谷氨酰胺相邻的82,83位氨基酸是体积较小的甘氨酸,相应地在Fe-SOD中,82,83位分别是丙氨酸和谷氨酰胺,则在160位是体积较小的丙氨酸.色氨酸85对于Fe-SOD是专一的,正是由于这个色氨酸,Fe-SOD才对H2O2敏感.161位在Mn-SOD里是天冬氨酸,在Fe-SOD里是甘氨酸.SOD的

17、理化性质自从1969年McCord和Fridovich首次发现超氧化物歧化酶以来,国内外不少学者对SOD的分离纯化、理化性质及其在生物学和临床医学等方面的研究已取得了很大进展.如将SOD用于类风湿、关节炎等疾病的治疗效果显著;在日用化学工业作牙膏、肤用霜类添加剂均已达到工业化生产规模;SOD作为特殊营养食品添加剂的研究和开发亦受到重视.目前,虽然对SOD添加于食品中的研究尚不多见,但SOD在食品中的营养保健作用却显而易见.自由基学说认为:自由基具有高度的化学活性,是人体生命活动中多种生化反应的中间代谢产物,自由基攻击生物大分子导致组织损伤是许多疾病发生发展的根源.SOD则作为自由基清除剂清除机

18、体代谢过程中产生过多的自由基,因此,SOD是一种可增进人体健康的重要活性物质,也是一类重要的功能性食品基料.SOD是机体内超氧阴离子自由基O2的清除剂,它在机体内催化超氧阴离子歧化生成过氧化氢和氧气:2O2+2H+H2O2+O2其产物H2O2再由过氧化氢酶转化成H2O和O2或氧化产物,即SOD是一种含金属的酶,按金属辅基成分的不同可分成三种.最常见的一种含有铜锌金属辅基,主要存在于真核细胞的细胞质中,也存在于高等植物的叶绿体基质、类囊体内以及线粒体膜间隙中.该酶纯品呈蓝绿色,由2条肽链组成,每条肽链含有铜锌原子各一个,活性中心的核心是铜;第二种含有锰原子,主要存在于真核细胞的线粒体及原核细胞中

19、也存在于植物的叶绿体基质和类囊体膜上;第三种是FeSOD,主要存在于原核细胞中,FeSOD在高等植物中一般仅存在于叶绿体中.纯品呈黄色或黄褐色,由2条肽链组成,多数情况下每一个二聚体中含有一个Fe原子.SOD广泛存在于好氧微生物和动植物中,目前,在厌气生物体内也发现了SOD的存在,SOD一般从动物血液、脏器或牛乳中提取,也可从植物如小白菜叶、大蒜中提取,还可以从鸡蛋中分离与提纯.SOD是一种酸性蛋白,在酶分子上共价连结金属辅基,因此它对热,PH以及某些理化性质表现出异常的稳定性,SOD的主要理化性质见表1.Cu、Zn-SOD对热稳定,天然牛血Cu、Zn-SOD在75下加热数分钟,其酶活性丧失

20、很少.在离子强度很低的情况下,加热至95,Cu、Zn-SOD的活性损失亦很少,构象熔点温度Tm的测定表明是迄今发现热稳定性最高的球蛋白之一.而Mn-SOD对热比较敏感.在Cu、Zn-SOD催化下歧化反应的速率常数大约为1.8*109-1S-1,而且在pH5.3-10.5范围内几乎不变.在pH7.0时,Mn-SOD与Cu、Zn-SOD催化速率常数一样,但在碱性条件下明显减小-1S-1,pH=10.2时,k=0.3*109-1S-1).而也有不同实验表明:Mn-SOD有较宽的最适PH范围8.Fe-SOD在高PH,活性降低.SOD是金属酶,用电子顺磁共振测得,每mol酶含1.93mol的Cu和1.8

21、mol的Zn;1.84molCu和1.76molZn.实验表明,Cu与Zn的作用是不同的,Cu与催化活性有关,透析去除Cu则酶活性全部丧失,一旦重新加入,其活性又可重新恢复;而Zn对维持酶分子结构的完整性有着重要的作用.有实验表明:在Cu,Zn-SOD中,一旦与Zn结合的组氨酸和天冬氨酸被丙氨酸取代,则酶的折叠结构及完整性遭到破坏9.在Mn和Fe-SOD中,Mn和Fe与Cu一样,对酶活性是必需的.以上讨论了三种不同SOD的分子结构及理化性质,可以看出,这三种SOD都可以催化O-2.歧化为H2O2和O2,但SOD与一般酶不同之处在于其作用底物是一种寿命很短的自由基O-2.,这给SOD的催化机理和

22、反应动力学研究带来困难.目前,SOD的作用机制还未能从动力学研究;中间物检测;X-射线晶体衍射;氨基酸侧链化学修饰以及定点突变等主要实验方法中取得相互一致的结果.显然,彻底阐明SOD的催化机制尚待进一步研究.SOD稳定性及影响因素pH、热、蛋白酶的影响 SOD在pH5 3-9 6间催化性能良好,在pH4 5-pH11间能稳定存在.pH3 6时,Cu、Zn-SOD中95%的Zn要脱落,在pH12.2时,SOD的构象会发生不可逆的转变而使酶失活.SOD对热的稳定性与溶液中离子强度有关.当离子强度很低时,即使加热到95,其活性损失也很少.SOD在模拟胃酸和模拟胃肠道蛋白酶、胰蛋白酶环境中的稳定性研究

23、表明,SOD在动物胃肠道中具一定的稳定性,在胃酸的环境中,37保温150min,活性仍残存81%,在胃蛋白酶和胰蛋白酶环境中,保温210min活性残存率分别为82%和84%.SOD活性受饮料的色泽、成分、酸碱度、乙醇含量等多种因素的影响,只有在无色、近中性、无乙醇饮料中SOD活性较稳定.另外还发现有机溶剂和Cl对SOD的活性具抑制作用.SOD的安全性大量试验和临床应用表明,无论何种给药方式,除罕见的超敏反应外,SOD对人体无毒性.虽然SOD是Mr在30000以上的蛋白质,但却未发现具有抗原性,其原因也正在进一步研究中.3、外源SOD在动物体内的代谢临床实验表明4健康人体一次静脉注射牛Cu,Zn

24、SOD,其消除半衰期为25min,在给药后1.5h,血浆中的含量降至相当于初始含量的1%,说明静脉注射时药物在体内的分布与消除都是很迅速的,肌肉注射均慢于静注.在人体内,Cu,Zn-SOD的降解主要在肾脏进行.小鼠口服试验证明,口服SOD能明显提高血浆中SOD水平,口服后血中SOD4h达到高峰值,与对照相比,活性提高率在30%40%.初步研究表明,在口服时,外源SOD除完整大分子被动物体吸收外,还可能通过降解的外源SOD诱发动物体产生内源SOD,其诱发机制还需进一步研究.另外动物体外试验还表明,SOD外敷可被兔皮和豚鼠皮吸收进入体内,但吸收机理还不明.第四节 SOD的生理功能正常情况下,体内

25、超氧阴离子自由基的产生与清除是平衡的,当产生过多时,会对机体产生毒害作用.SOD是体内的一个抗氧化酶,特异性催化下列反应2O-2.+2H+SODH2O2+O2即将超氧阴离子自由基歧化为过氧化氢和氧气,起到消除超氧阴离子自由基的作用.因而SOD具抗衰老、提高机体对多种疾病的抵抗力、增强机体对外界环境的适应力、减轻肿瘤患者在放疗、化疗过程中的严重毒副作用等生理功能.1.4.1 SOD对人体的营养保健作用1、清除机体代谢过程中产生过量的超氧阴离子自由基,延缓由于自由基侵害而出现的衰老现象,即延缓皮肤衰老和脂褐素沉淀的出现.衰老自由基学说认为:衰老是来自机体正常代谢过程中产生的自由基随机而破坏性的作用

26、结果,自由基引起机体衰老的主要机制可概括为以下三方面.生物大分子的交联聚合和脂褐素的累积自由基作用于脂质产生过氧化反应,其氧化产物丙二醛等会引起蛋白质、核酸等生物大分子的交联聚合.该现象是衰老的一个基本因素,脂褐素是丙二醛与蛋白质等生物大分子的交联聚合产物,由于它不溶于水而不易被排泄,在机体细胞中大量堆胞免疫力下降导致皮肤肿瘤易感性增强;脂褐素在脑细胞中堆积,会出现记忆力减退或智力障碍等.器官组织细胞的损伤与减少此现象主要是由于自由基引起的脂质过氧化而造成对细胞膜与细胞质膜的损害,另外自由基作用于核酸引起基因突变,导致蛋白质和酶的合成错误以及酶活性的降低,这些作用的积累造成了器官组织细胞的老化

27、与死亡.免疫能力的降低自由基作用于免疫系统或淋巴和胞膜使其受损,引起老年人细胞免疫与体液免疫能力降低.SOD作为自由基清除剂,在清除自由基时就会对延缓衰老起到显著效果.2、提高人体对自由基损伤而诱发疾病的抵抗力,包括肿瘤、炎症、肺气肿、白内障和自身免疫疾病等.当SOD作为功能性食品基料加入食品中时,可有效抵抗许多疾病的发生、发展,对人体健康有很大作用.3、提高人体对自由基外界诱发因子的抵抗力,如烟雾、辐射、有毒化学品和有毒药品等,增强机体对外界环境的适应能力.电离辐射引起生物体内产生O2、OH等自由基.OH对机体损伤作用大且其产生部位常为其作用部位,故远离OH产生部位的生物大分子受损的机会小.

28、O2损伤作用虽远小于OH,但可从产生部位扩散到其他部位,并在铁离子螯合剂存在下与H2O2反应生成OH,从而造成DNA、生物膜等损伤.烟雾、有毒化学品和药品也产生过量的O2损伤与机体,SOD同样可以减少这些损伤.4、清除机体疲劳,增强对超负荷大运动量的适应力.在军事、体育和救灾等超负荷大运动量过程中,机体中部分组织细胞会交替出现暂时性缺血及重灌流现象,引起缺血后重灌流损伤,加之乳酸量的增加,导致肌肉的疲劳与损伤.若在运动前供给SOD,则可保护肌肉避免出现上述现象.单次强烈运动可使体内自由基水平明显升高,过量的自由基作为引发剂攻击细胞膜中的不饱和脂肪造成脂质过氧化,引起膜流动性下降,脆性增强,过氧

29、化脂质的一个特征是生成丙二醛,形成磷脂之间的交联,也可与血红蛋白形成高铁卟啉褐色产物.机体经剧烈运动后,ATP含量有所降低、肌酸激酶活力暂时下降,AMP含量升高,在腺嘌呤转氨酶的作用下促使IMP增高,然后在51-核苷酸酶和核苷酶作用下,生成次黄嘌呤化酶的作用下,形成过量的O2.因此补充外源SOD能够有效抑制运动引起死回生的细胞损伤.1.4.2 SOD作为保健食品功能因子的可行性SOD在pH值为7.8、温度为75以内的各温度下保温10min,其活力无明显降低;在pH值为7.8的8mol/L脲中,其活力亦无明显降低.由此可见,SOD对热是很稳定的.实验报道,以酸奶为载体,将含SOD酸奶放置24,4

30、8及72h,酸奶中SOD的流行性与0h相比基本不变,即SOD活性在酸奶中于4条件下保质3天.目前,只有个别食品厂商生产含SOD的保健的保健酒、SOD牛奶、SOD口服液及一些其他类型保健食品.绝大多数酶在一般情况下是不稳定的,而SOD却非常稳定,放置较长时间活性也不降低.在类似胃液环境中放置很长时间,SOD活性仍未显著降低;与消化酶类混合在一起,其活性也未被破坏,因此SOD可以口服或做成保健食品.如果先做成饮料再添加SOD,其补破坏的机会更小,即SOD先经滤膜超滤去除微生物,再经无菌操作将SOD添加到饮料中,这样既不会降低饮料质量,又不降低SOD活性.综上所述,SOD作为超氧自由基的清除剂,对人

31、体健康是十分有益的.随着人们生活水平的日益提高,营养与保健已成为人们生活中的重要内容,而SOD给人们带来的重要功效不可低估,通过外源摄入SOD可延缓衰老、抵抗各种疾病的侵害等.但需特别指出的是,尽管SOD有如此重要的生理功能,然而有些疾病的患者血液中的SOD浓度比正常人高很多,这些人群不但不需补充SOD,相反还要抑制或减少SOD.因此,应针对不同人群制定不同摄入量标准,正确认识SOD的生理功效,让更多的人认识和正确使用含SOD的营养保健食品.第五节 SOD活力测定SOD测活方法有近二十种,一般分为二大类:一类是直接测定法,即直接测SOD催化反应的底物消耗速度或产物生成速度.例如EPR法,脉冲射

32、解法,超氧化钾法等,因受仪器或试剂限制,此类方法一般实验室难于应用;另一类是间接测定法,其原理是:有一产生O2的系统,使O-2再产生另一个便于检测的反应,通过测SOD对这个反应的抑制程度间接定量SOD活力.这类方法较多,也常用.例如经典的邻苯三酚自氧化法.改良邻苯三酚自氧化法、黄嘌呤氧化酶NBT法、NBT光还原法等.但此类方法有个共同缺点,即酶活力与抑制率之间是曲线关系.这就引出了以下两个问题:1、如何才能准确测活这类方法的酶活力单位定义一般都是:在一定反应条件下,以达到50%抑制率的酶量作为一个酶单位.因此严格讲,每次测量都要通过调整酶量使抑制率正好达50%后才可进行酶活力计算.但这样工作量

33、较大.为了既不过多增大工作量,又不产生较大误差.规定达4852%的抑制率才可使用,不然要调整酶量重测.2、曲线的直线化要使抑制率达4852%,不熟练者往往要测多次,即使熟练者一般也要测23次.这样工作量相当大.解决的方法是将上述曲线关系通过数学变换为直线关系.即先测57个梯度酶量的抑制率得一曲线,然后用数学方法将其转换为直线,以后每个样品只要测1次即可,不受50%抑制率限制,亦不会引入较大误差.第六节 SOD来源及制备1、由动物血提取目前国内SOD基本上以动物血为原料制备,典型的制备工艺是先经溶血,然后采用热变性和有机溶剂处理提取,最后用柱层析纯化.2、从植物中提取从植物中提取SOD是最近研究

34、的热点,植物SOD克服了动物SOD不宜内服和易与身体起反应的缺点,且提取工艺简单,原材料来源丰富,将成为SOD产品的主要来源.3、微生物SOD的研究对各种微生物SOD含量的研究结果显示,真核微生物的SOD含量一般高于原核微生物.已筛选出多株SOD高产酵母菌株:曲爱琴等选育出Y-22,发酵水平SOD含量为9.6*104U/L发酵液;杨光礼等分离到SIPI-215Y,提取所得SOD为Cu、Zn-SOD,比活为4580U/mg;张博润等经初选、单倍体分离、诱变、杂交这一育种途径选育出ZDF-48,细胞SOD含量高达1350U/g湿菌体;高蒲渝等筛选到143菌株,在一定条件下产酶能力高达1.5*105

35、U/L发酵液.另外还分离到产Mn-SOD的嗜热栖杆菌、产Fe-SOD的嗜热脂肪芽孢杆菌及SOD产于胞外的高产菌株.发酵生理学研究表明,营养和培养条件对SOD含量影响较大,且SOD的存在与细胞的需氧代谢密切相关,通常在空气中能存活的厌氧微生物中SOD的含量低于需氧微生物.微生物SOD的提取经破壁、硫酸铵分段盐析、透析、EDAE-纤维素层析纯化几个步骤进行.破壁方法有传统的超声波破壁法和工业上可行的氯仿破壁法.另外,应用基因工程手段生产SOD的研究也方兴未艾,日本和美国都已进行SOD的试产和临床试验工作.我国在这方面差距较大,最新报道的是中科院张博润等进行的酵母菌SOD基因的克隆和表达.第七节 S

36、OD的应用自从1973年Weisiger等在鸡肝中发现二种SOD以来,至今已采用了各种分离及分析方法,成功地从各种动物肝脏及液中,分离纯化了SOD.同时发现SOD的存在可能与机体衰老、肿瘤发生、自身免疫性疾病和辐射防护等有关.目前临床上主要用于延缓人体衰老,防上色素沉着,消除局部炎症,特别是治疗风湿性关节炎、慢性多发性关节炎及放射治疗后的炎症,无抗原性,毒副作用较小,是很有临床价值的治疗酶.SOD不仅在临床上大显身手,而且近年来又被广泛地应用于日用化工行业.含有SOD的化妆护肤品倍受女士的青睬,其产品具有很强的竞争力.如市场上销售的奥琪、大宝、紫罗兰、水芳等高级护肤化妆品,都因添加了SOD而成

37、为抢手货.随着SOD被广泛应用于护肤霜、洗面奶、香皂等领域,以及活性氧、疾病诊断和抗辐射等方面的研究,SOD将成为广大药厂和日用化工厂的重要原料.如果体内自由基过多、机体自身清除过慢,就会加速机体衰老而诱发各种疾病.SOD通过清除人体内过多的氧自由基延缓衰老、提高机体免疫力并增强对疾病的抵抗力.SOD作为一种临床药物在治疗自由基损伤引起的疾病方面效果显著,应用范围也逐步扩大.SOD在治疗自身免疫病、组织缺血后重灌流损伤、肿瘤、老年性白内障、炎症及肺气肿等方面的研究正在深入.第二章 SOD的来源第一节 畜禽血液生产SOD家禽血液约占其体重的8%,一般屠宰后可以收集50%以上.血液中含有丰富的营养

38、和生物活性物质,完全符合人类、家禽机体的需要,是一种全价营养物质,经科学工艺加工,可以用作人体可畜禽生理生化调节剂.我国畜禽血液资源十分丰富,目前基本上未被利用,有些地方还造成严重环境污染.开发、生产畜禽血液产品,既提高了屠宰企业经济效益,增加了食品、医药工业原料,又减少了环境污染,是一件利国利民的好事.1、凝血酶:血液经分离得到血浆可提取凝血酶.TON主要用于局部止血、外科手术等的出血止血.临床证明,TON的止血效果优于止血敏,较氨基苯甲酸、止血环酸、止血素、去甲肾上腺素等是目前国际新型高效局部止血药,TON止血迅速、无毒副作用,深受用户欢迎.以每天处理200公斤血液计,设备投资100万元,

39、可产1000的TON43.8万支,每支售价10元,年产值为430万元,生产成本约70万元.2、超氧化物歧化酶:SOD是主要的副产品,SOD是国内外学者所公认的最佳自由基的清洁剂.由于它的分子最小,可直接被皮肤、粘膜吸收.广泛应用于化妆品、牙膏、食品、医药工业,也可以经特殊工艺制成微胶囊后口服.按上述生产能力,年产SOD73公斤,以售价每公斤2万元计,年产值为140万元.3、血浆蛋白粉、血红蛋白粉:血浆蛋白粉完全可以替代全鸡蛋白,其消化率为92.1%,生物效价为97.0%,蛋白质利用率为80%,目前多用于食品工业和饲料工业,如面条、蛋糕、蛋卷、午餐肉等.报道,以500克玉米为原料,提取50克SO

40、D,可卖200多元.哈尔滨龙琪实业有限公司拥有的一项填补世界空白的项目,使玉米身价提高近400倍.目前,该项目正在申请市高技术产业化重点项目.有关专家称,黑龙江省粮食购销企业玉米库存量大,该项目实现产业化意义重大.据专家介绍,SOD即超氧化物歧化酶,有极强的抗氧化、抗辐射、消炎、防衰老和抗癌作用,经它处理的香烟,尼古丁含量极少.美国和日本也拥有SOD提取技术,但其成本是玉米提取的近百倍.另外,玉米提取SOD后的剩余物90%都是玉米粉,用途也十分广泛.用玉米提取超氧化物歧化酶,是一项填补国内外空白的先进技术.目前市场中的SOD大部分为牛马血SOD一致,但在制取、应用、经济效益与社会效益上相差却是

41、很大的,前者大大优于后者.二者优劣性如下:玉米作为生产原料易于收集存放.血液来源不一.制造玉米SOD加工容易,与淀粉的生产工艺类似.玉米SOD制剂比血液SOD制剂性能稳定使用安全.在副产物的综合利用方面,血液SOD的副产物是血红蛋白,目前只能做饲料,由于适口性不好及消化率太高,在饲料中只能加5%左右.而玉米SOD的副产物为玉米粉,可加工成变性淀粉或淀粉糖化后加工成饴糖或1.6一二磷酸果糖,后者是高级输液原料,临床急需.也可做为饲料.鉴于上述原因,血液SOD制品不宜内服,这样将大大的限制它的应用范围.玉米SOD克服了血液SOD的缺点,所用技术方法先进可靠,已达到国际领先水平.开发SOD,提纯后制

42、成纯品,对医疗、保健新药开发、克服动物源制品可能存在的的致病因子有重要意义,对玉米的深加工也将发挥重要作用.密切结合科学与社会实际,本项制取技术在解决种子细胞破壁物质,使用抗氧化剂处理等方面均有独到之处,所得产品在线纯度、产率、酶活力方面均达到企业标准.因此扩大生产规模,开拓市场势在必行.第三节 富含SOD植物的开发和利用2.3.1 SOD鲜桃被国家有关部门命名为”中国桃乡”的河北省乐亭县开发生产天然功能果品-SOD鲜桃获得成功.SOD是一种生物活性酶,它可以清除人体内的氧自由基,从而达到祛病健身、强身益寿的作用.SOD鲜桃生产是采用现代生物工程高新技术把SOD活性酶植入桃树树体,使生产的鲜桃

43、富含SOD,SOD鲜桃产品既保持了原有的营养价值和口感风味,又增加了医疗保健作用,成为延年益寿的天然保健功能果品.为搞好这项生产开发,乐亭县专门成立课题小组,建立了生产示范基地.同中国农业大学协作开发生产SOD鲜桃.生产中,除按SOD产品技术规程严格操作外,还严格按照无公害果品生产技术标准实施.2001年,首批生产的SOD鲜桃经检测,果品达到无公害标准,SOD酶活含量极其丰富,每100克鲜桃含SOD活性酶6000个以上,在市场上引起消费者的关注.为加快这一新技术产品的开发,2002年乐亭县又开辟100亩生产示范基地,明年将在全县大面积推广.2.3.2 SOD草莓SOD是动植物体内一种活性酶,它

44、能消除体内的超氧阴离子,具有保健、美容效果.日光温室SOD,保健草莓是由北京三利果树研究所开发并试验成功的高科技产品,其果实不仅个大、味美,而且含有较多的对人体有益的SOD酶,平均每100克果实比普通草莓高500个国际单位.SOD草莓在市场销售价高达80元*/千克的情况下,仍供不应求.该项成果被列为”北京市九五星火计划项目”和国家农业部”九五重点开发项目”.2.3.3 SOD西红柿哈慈集团与中国农业大学合作在山东寿光科研基地生产的含有SOD的西红柿,最近将在北京市场上上市.这种被命名为”爱吉果”的产品经中国绿色食品发展中心审核,已获得绿色食品标志使用权.爱吉果集绿色无污染、保健与食疗于一身,是

45、一种上佳的防病、抗衰老的营养保健食品.2.3.4 SOD枸杞宁夏枸杞企业公司.企业现有枸杞基地130公顷,主要产品为”碧宝”牌系列枸杞干果.”碧宝”牌枸杞为宁夏枸杞之冠,质量最优,连获3届中国农业博览会金奖,为国家级名牌产品绿色食品,产品畅销全国及欧美和东南亚地区.近年来,企业科技人员由研究开发出了枸杞富硒生产栽培技术,提高了枸杞产品的硒含量和SOD酶活性,从而提高了宁夏枸杞抗氧化能力,是宁夏枸杞的抗衰老、抗疫病、抗肿瘤等方面的作用更加突出.2.3.5 大蒜SOD大蒜化学指出,大蒜含有丰富的营养成分,尤其是具有独特生物活性的蒜素等含硫化合物和超氧化歧化酶及硒蛋白等功能成分,这些物质具有显著的医

46、用的食用价值.大蒜的SOD含量甚高,超过20u/g,是目前发现的植物中含量最高的.大蒜素对动脉硬化、心肌梗塞、血栓症、预防中风、糖尿病、抗菌消炎、抗病毒、抑制血小板凝聚、防冶癌症和肿瘤、增强免疫机能、延缓衰老等都有非常好的药效.植物来源的SOD无抗体干扰,SOD作为一种活性酶,催化清除超氧基团,并和过氧化酶等配合作用,能有效地防御活性氧对生物体的毒害作用.SOD和硒蛋白等在抗炎症、预防衰老和治疗癌症肿瘤等方面都起到了重要作用.蒜素和SOD及硒蛋白等有机组合制成保健食品具有显著的降血脂、抗肿瘤及延缓衰老作用.具有特殊生理调节作用的功能食品是第三代食品,也是21世纪时评的代表.2.3.6 螺旋藻S

47、OD螺旋藻可延缓衰老:螺旋藻含有-胡萝卜素、维生素E、-亚麻酸等多处抗衰老的活性物质,螺旋藻中含有大量的超氧化物歧化酶,可以有效地清除体内自由基,延缓机体的衰老过程,促进人体机能正常化,增强细胞活力,促进人体新陈代谢,延缓性腺萎缩,防止动脉硬化.同时,螺旋藻中硒的含量丰富,能有效地增强淋巴细胞和巨噬细胞清除细菌的能力,还具有抗氧化保护细胞不受损伤的功能,并可促进免疫球蛋白的生成,提高机体免疫力.另外,螺旋藻含有丰富的临床维生素E和维生素C,具有抗氧化作用,可延缓衰老.2.3.7 北冬虫夏草SOD虫草素:人工培育的北冬虫夏草中的虫草素含量高于天然虫草,虫草素具有抑菌,抗病毒,抗癌作用.虫草酸:人

48、工培育的北冬虫夏草中的虫草酸含量略低于天然虫草,虫草酸具有止咳平喘、有扩张气管、镇静、抗多种细菌的作用.SOD:人工培育的北冬虫夏草中的SOD酶活性和比活性明显高于天然虫草.SOD酶具有抗类风湿,红斑狼疮,皮肌炎,防辐射,抗癌,抗衰老和美容的作用.虫草多糖:人工培育的北冬虫夏草含有的虫草多糖明显高于天然虫草,虫草多糖能提高人体免疫力,起到扶正固本作用,对老年性慢性支气管炎,肺原性心脏病有显著疗效,能提高肝脏的解毒能力,起护肝作用.第三章 近期国内外对SOD的研究世界各地学者从不同的角度,不同领域,不同范围和深度,采用不同的方法和手段,对SOD的化学性质、生物学特性,分子结构,药理,化工等方面进行了研究并建立了一整套快速