刺梨中超氧化物歧化酶(SOD)的研究与利用

摘要：超氧化物歧化酶（Superoxde dismutase，SOD）是一种广泛存在于动植物及微生物中，保护机体免受自由基危害的保护酶，自发现以来，立即受到研究人员的高度重视。刺梨（Rosa roxburghii Tratt）为蔷薇科落叶灌木，其含有较高的SOD的活性和丰富的维生素C，是研究SOD的良好试材。本文论述了刺梨中SOD的含量与环境因素的关系，及其提取方法，对刺梨中SOD稳定性研究和相关产品的研制进行了综述。

关键词：刺梨；超氧化物歧化酶（SOD）；研究进展

1 引言

超氧化物歧化酶（Superoxde dismutase，SOD）是一种广泛存在于动物、植物及微生物中的金属酶。它可以清除机体内毒性最强的超氧化阴离子自由基，保护机体免受自由基的危害，因此超氧化物歧化酶被认为是一种生物体的保护酶而受到人们的普遍重视[1]。

自1968年SOD被发现以来，它立即受到了科学界的高度重视。近40年来这方面的研究进展非常迅速，目前已发现SOD的存在可能与机体衰老、肿瘤发生、自身免疫性疾病以及辐射防护等有关。如今SOD活性已成为抗衰老药物和抗衰老保健食品的一个重要指标。

刺梨（Rosa roxburghii Tratt）又名缫丝花，为蔷薇科落叶灌木。其广泛分布于我国黔、鄂、川、浙、陕及东北三省，野生资源十分丰富。

刺梨果实肉脆、甜酸，含有多种营养成分，同时其中的SOD活性较高，具有抗癌防癌生理活性[1，2]。本文主要对刺梨中SOD含量与环境的关系、SOD的提取方法、活力及稳定性、相关产品的研制和作用作初步的介绍。

2 刺梨中SOD含量与环境因素的关系

由于SOD在刺梨的生长发育中发挥着重要的生理作用，因此刺梨的生长状态对其中SOD的含量有着显著的影响。在不同的环境条件下，刺梨成熟果实中SOD的含量变化幅度较大，据测定其含量最高为495U/g，最低为219.8U/g。

2.1 温度对SOD含量的影响

温度影响刺梨果实SOD的合成，但对不同品种影响的显著性不同。研究显示，温度对野生刺梨SOD含量的影响程度最大，二者呈负相关，凡从萌芽―成熟期的温度低的地区，刺梨果实SOD含量较高，反之，则较低，究其原因可能是温度低有利于SOD的生物合成[1]。

2.2 日照对SOD含量的影响

刺梨是喜光植物，在一定的光照条件下，有利于SOD的生物合成。数据分析显示，SOD含量与年日照百分率和7月份日照百分率均呈正相关，在年日照百分率和7月份日照百分率均较小的地区，其SOD含量也低，反之则较高[1]。但是二者对于SOD含量影响的显著程度是否相同，尚未有明确报道。

2.3 降水对SOD含量的影响

刺梨为喜湿植物，充足的水分会促进植株的生长发育，但是过量的降水反而会影响SOD的含量。

研究显示，野生刺梨果实中SOD含量与萌芽-成熟期的降雨量成呈负相关。即随着降雨量的减少，SOD含量将随之增加，反之则减少[1]。

3 刺梨中SOD的提取方法

3.1 热变性法

SOD是一种热稳定性较高的酶。当温度低于80℃时，短时间的热处理不会对SOD酶活力造成较大影响，而多数杂蛋白在高于55℃后较易变性沉淀。

有研究指出，在55℃下处理30min，SOD的平均酶活力达极显著水平，同时该方法操作简便，同时不需加入任何试剂，因此可以作为工业提取SOD的一种常用方法[2]。

3.2 等电点沉淀法

SOD作为一种蛋白质，具有蛋白质的共性。而蛋白质是一种两性物质，存在着等电点。当溶液的pH处于某种蛋白质的等电点时，该蛋白质在溶液中溶解度最小。在蛋白质纯化中，常利用不同蛋白的等电点的不同，调整溶液pH从而纯化获得目标蛋白。

研究显示，当刺梨粗酶原液的pH为5时，其获得的沉淀中SOD酶活力最大，SOD的分离效果最为显著[2]。

3.3 丙酮分级沉淀法

向蛋白质水溶液中加入的有机溶剂，可以引起溶液的介电常数发生改变，从而改变蛋白质的溶解度。

该方法可以用来区分极性不同的蛋白质。但是有机溶剂常带有毒性，易引起蛋白质构象发生改变从而导致变性，因此在实际应用中多使用毒性较弱的丙酮来降低这种毒副作用。

研究表明当丙酮加入量与原液的体积分数为1：1时，获得的SOD酶活性最高，为去除杂蛋白的最佳比例，过量的丙酮会引起SOD酶活性的显著下降[2]。

以上三种方法均能将SOD从刺梨粗酶原液中分离出来，但不可避免的，其中会混有其他杂蛋白。因此需要综合使用三种方法，从而更好的分离纯化SOD。

5 刺梨中SOD相关产品的开发

5.1 强化SOD刺梨汁对砷中毒大鼠的作用

强化SOD刺梨汁由刺梨果实榨汁，并加入SOD制成的保健药，其中富含SOD与维生素C具有具有延缓衰老，防癌抗癌等功效[7]，同时对于重金属中毒也具有明显的效果。研究发现强化SOD刺梨汁具有排砷作用，其排砷作用低于DMPS，强于Vc；在增加SOD刺梨汁的用量和延长使用时间，可以提高其排砷作

用[8，9]。

另一方面强化SOD刺梨汁可以明显增加铅中毒大鼠铅排出量，显著提高SOD活性，并减少LPO含量，明显地增强铅中毒小鼠的免疫功能。

动物实验显示，强化SOD刺梨汁对铅中毒动物比EDTA具有更为全面的治疗作用[10]。

5.2 复方刺梨合剂的作用

研究发现，当人体内的超氧阴离子自由基产生过多时及其引发的脂质过氧化物能引起机体细胞损伤，逐步使组织器官功能发生紊乱和障碍。复方刺梨合剂中的超氧化物歧化酶能够清除体内过多的自由基，从而达到治疗睡眠障碍的目的。该合剂具有安全、稳定，能明显改善睡眠功能，能替代安眠药用于临床治疗[11]。

5.3 刺梨SOD口服液的作用

刺梨SOD口服液具有安全、稳定、疗效确切的特性，在治疗失眠方面有效率为88.2%，作用与复方刺梨合剂类似。而且SOD在抗衰老和免疫调节等方面的作用已有许多研究报道，因此作为无毒、高效的制剂，刺梨SOD口服液值得在临床进一步

推广应用[12]。

6 展望

刺梨中SOD含量丰富，且有较强的利用价值。但在实际生产中，也存在着SOD含量不稳定，易受多种影响而失活等问题。在今后的研究中，如何更加简便高效的提取和保存刺梨中的SOD 等有用成分是重点问题。目前制得的产品种类单一，一方面制约了刺梨产业的发展，但同时也意味着此产业还有很多方面可被开发利用。

参考文献

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