Супероксиддисмутаза (СОД) — это антиоксидантный фермент, присутствующий во всех живых клетках, который защищает клетки от высокореактивных, повреждающих клетки супероксидных радикалов (O2-).
Супероксидные свободные радикалы — это очень распространенные свободные радикалы, которые могут вызывать различные повреждения клеток, а супероксиддисмутаза — это фермент, который катализирует превращение супероксидных свободных радикалов в молекулярный кислород и перекись водорода, называемый каталазой.
Супероксиддисмутаза является ключевым ферментом в детоксикации свободных радикалов. Помогает расщеплять потенциально вредные молекулы кислорода в клетках. Он удаляет супероксид-анионы из внеклеточных источников, включая ионизирующее излучение и окислительное повреждение, а также супероксид-анионы, образующиеся преимущественно в митохондриях как побочный продукт метаболизма О2 через цепь переноса электронов, и предотвращает образование гидроксильных радикалов. Это может предотвратить повреждение тканей.
Исследования показывают, что фермент СОД может поддерживать динамический баланс между выработкой и удалением биологических оксидантов в организме, предотвращать токсическое воздействие свободных радикалов и, как было доказано, оказывает противоопухолевое, антирадиационное и омолаживающее действие.
Некоторые продукты супероксиддисмутазы производятся из коровьего молока. Другие сделаны из дынь или созданы в лабораториях.
механизм
Супероксиддисмутаза (СОД) представляет собой антиоксидантный фермент, который использует ионы переходных металлов в своем активном центре для удаления свободных радикалов кислорода. Он преобразует O2•- в H2O2, выделяя при этом молекулярный кислород. СОД содержится в растениях, животных и микроорганизмах, и для оптимальной каталитической активности ему необходимы кофакторы, такие как железо, марганец, медь и цинк. Эти кофакторы отдают электроны O2•- на протяжении всего каталитического процесса.
СОД помогает защитить клетки от повреждения свободными радикалами кислорода, балансируя уровни оксидантов. Он катализирует O2•- с образованием H2O2 и регулирует передачу сигналов в организме. H2O2 действует как вторичный мессенджер в таких процессах, как воспаление и ангиогенез. Он также использует AQP для передачи окислительно-восстановительных сигналов через клеточные мембраны.
Ферменты, называемые СОД, усиливают контакт фермента с субстратом во время реакций, генерируя электрическое поле и уменьшая сложность поиска. Петля с заряженными остатками направляет O2•- к активному центру Cu/Zn-СОД. За счет увеличения положительного заряда или доступности эффективность СОД увеличивается. Катализ СОД увеличивает скорость реакции в 10 000 раз по сравнению с самопроизвольной организацией.
Метаболические реакции, потребляющие кислород, являются основной причиной образования супероксида. Это может происходить в различных клеточных участках, включая митохондриальную электронную дыхательную цепь, НАДФН-оксидазу NOX, циклооксигеназу, липоксигеназу, ксантиноксидазу XO, оксидоредуктазу цитохрома P450/восстанавливающие ферменты цитохрома P450 и различные клеточные мембраны. Эти реакции превращают кислород в супероксид.
Каталаза, СОД и GSH-Px являются частью системы удаления кислорода из организма и помогают удалять и уменьшать вредные соединения. СОД также обладает способностью связываться с поверхностями клеток и используется в различных медицинских продуктах и продуктах по уходу за кожей благодаря своим антиоксидантным свойствам.
польза для здоровья
Уменьшить воспаление
Супероксиддисмутаза действует как противовоспалительное средство. Исследования супероксиддисмутазы показали многообещающие результаты в качестве терапевтического средства у людей для лечения острого и хронического воспаления.
При измерении уровня СОД у пациентов с хроническим воспалением активность их ферментов была значительно ниже, чем у здоровых людей. Исследователи предлагают новые терапевтические возможности для воздействия на антиоксидантный путь супероксиддисмутазы, тем самым ограничивая провоспалительные реакции.
Облегчить симптомы артрита
Исследование на животных показало, что снижение уровня СОД связано с ранними стадиями остеоартрита. Уровень активности этого фермента в хряще, пораженном остеоартритом, снижается как на моделях людей, так и на мышах.
Исследователи говорят, что это может быть связано с усилением окислительного стресса и снижением уровня СОД.
Помогите бороться с раком
Исследования показали, что низкая экспрессия внеклеточной супероксиддисмутазы в значительной степени связана со снижением выживаемости онкологических больных. Это говорит о том, что низкие уровни СОД способствуют созданию внутренней среды, способствующей прогрессированию рака.
Исследования показали, что высокие уровни СОД могут ингибировать рост опухоли и метастазирование, что указывает на ее роль супрессора опухолей.
Исследования, демонстрирующие использование супероксиддисмутазы на основе пищевых добавок для профилактики рака, предоставляют еще одну возможность для профилактики рака на основе антиоксидантов. По мнению исследователей, новые механистические исследования показывают, что СОД не только ингибирует онкогенную активность, но и подавляет последующие метаболические изменения на ранних стадиях онкогенеза.
Укрепляйте здоровье кожи
Кремы супероксиддисмутазы и другие средства личной гигиены используются для уменьшения повреждения кожи свободными радикалами и уменьшения признаков старения. Антиоксидантное действие СОД способствует здоровью и внешнему виду кожи и часто используется для предотвращения морщин, тонких линий и возрастных пятен.
Супероксиддисмутаза для ухода за кожей также способствует заживлению ран, смягчению рубцовой ткани и защите кожи от ультрафиолетовых лучей.
Может помочь при желудочно-кишечных расстройствах
Исследования регуляторной роли СОД при желудочно-кишечных заболеваниях привлекли внимание.
Нокаут гена СОД у мышей приводит к потере веса, разрушению клеточного барьера и снижению антиоксидантной активности. Фермент СОД предотвращает колит и влияет на флору слепой кишки у мышей. У мышей с колитом наблюдаются изменения на уровне множественных иммунных клеток. Снижение уровня СОД вызывает повреждение печени и фиброз у мышей. Введение фермента СОД может предотвратить колит. СОД можно использовать в качестве диагностического маркера для предотвращения колита.
Управление старением
Процесс старения характеризуется митохондриальной дисфункцией, окислительным стрессом, функциональным снижением и апоптозом, сопровождающимся изменениями желудочно-кишечной флоры.
Одно исследование показало, что уровни внеклеточной экспрессии супероксиддисмутазы были ниже в тканях старой кожи по сравнению с тканями молодой кожи, в то время как супероксиддисмутаза меди-цинка и марганецсодержащая супероксиддисмутаза оставались неизменными. У мышей с дефицитом супероксиддисмутазы меди/цинка наблюдается атрофия и слабость мышц, сходные с нормальным старением мышц, которое можно предотвратить с помощью внеклеточной экспрессии супероксиддисмутазы. Лечение рекомбинантной внеклеточной супероксиддисмутазой снижало уровень оксидантов и одновременно увеличивало секрецию коллагена. Результаты исследований подтверждают важность СОД в борьбе со старением.
Применение супероксиддисмутазы
Применение продуктов здравоохранения
СОД широко присутствует у животных, растений и микроорганизмов. Как специфический поглотитель супероксидных анионов, свободных радикалов и высококачественный регулятор различных функций человеческого организма, он широко используется в продуктах здравоохранения.
Исследования подтвердили эффективность перорального приема СОД, поэтому СОД можно напрямую использовать в качестве пищевой добавки, и было разработано множество функциональных продуктов, богатых супероксиддисмутазой.
Супероксиддисмутаза чаще всего применяется у взрослых в суточной пероральной дозе 140 МЕ в течение до 4 месяцев.
Добавки супероксиддисмутазы используются для повышения защиты организма от свободных радикалов и воспалений, их можно принимать перорально или вводить для борьбы с некоторыми заболеваниями . Подходящая доза супероксиддисмутазы зависит от вашего здоровья, возраста и пола.
В прошлом добавки супероксиддисмутазы не приносили пользы для здоровья, поскольку другие ферменты и кислоты инактивировали фермент во время пищеварения. Однако ученые разработали биодоступные добавки, объединив ферменты с защитными белками пшеницы и других растений. Эти белки позволяют супероксиддисмутазе проходить через кишечник в неизмененном виде и всасываться в кровоток.
пищевое применение
Являясь антиоксидантом, СОД производит большое количество O2•- во время производства и транспортировки продуктов питания. Эти молекулы O2•- реагируют с питательными веществами, такими как аскорбиновая кислота и токоферол, но СОД противодействует этому процессу. Таким образом, СОД считается пищевым консервантом из-за его способности предотвращать ухудшение качества, вызванное перекисным окислением.
В Китае были реализованы требования стандартов функциональных пищевых продуктов для продуктов медицинского назначения СОД, создан механизм рынка пищевых продуктов СОД, а пищевой промышленности было предложено разработать разумные применения СОД.
Косметические применения
Прямой контакт кожи с кислородом может вызвать старение и повреждение кожи. СОД известен своей способностью удалять свободные радикалы, предотвращать старение кожи и повышать стабильность коллагена. Его также можно использовать в качестве местного средства для лечения покраснений и отеков кожи, а также для защиты от солнца.
Супероксиддисмутаза (СОД) широко используется в качестве добавки в ежедневных химических продуктах, таких как зубная паста СОД и другие продукты.
Исследования показывают, что супероксиддисмутаза безопасна в качестве косметического продукта и не имеет побочных эффектов. Исследования на животных показывают, что СОД может проникать и впитываться через кожу.
