[发明专利]一种深海来源超氧化物歧化酶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及Rimicaris exoculata超氧化物歧化酶，尤其是涉及一种深海来源超氧化物歧化酶及其制备方法。

背景技术

氧化还原反应是生命体最重要的代谢途径，它不仅为生物提供能量，同时还决定着生命体的衰老和死亡。氧对于生命活动极其重要，但氧参与的代谢经常产生一些对细胞有毒害作用的副产物——氧自由基，即通常所述的活性氧(reactiveoxygen species，ROS)(1、方允中,李文杰.自由基与酶:基础理论及其在生物学和医学中的应用[M].科学出版社,1989.)。细胞产生的活性氧包括：超氧根阴离子(O₂·^－)、氢氧根离子(OH^－)、羟自由基(-OH)、过氧化氢(H₂O₂)、单线态氧(¹O₂)和过氧化物自由基(ROO^-)等。通常产生的氧自由基能够被机体清除，但当机体氧化应激反应发生障碍，或者外界的氧压力过大，产生过量的氧自由基时，会引起一系列有害的生化反应，造成蛋白质损伤、脂质过氧化、DNA突变和酶失活等(2、陈鸿鹏,谭晓风.超氧化物歧化酶(SOD)研究综述.经济林研究,2007,25(1):59-65)。为了防止氧自由基对细胞体的破坏，几乎所有细胞都有一套完整的保护体系，来清除细胞新陈代谢产生的各种活性氧。其中，超氧化物歧化酶(surperoxide dismutase，EC.1.5.1.1，SOD)在保护细胞免受氧自由基的毒害中发挥着重要作用。

超氧化物歧化酶的底物为超氧根阴离子，其同时含有一个负电荷，又带有一个未成对的电子，所以其既可被氧化成氧气，也可被还原为过氧化氢。超氧化物歧化酶所催化的反应如下:

SOD+O₂·^－→SOD^－+O₂ 第一步

SOD^－+O₂·^－+2H⁺→SOD+H₂O₂第二步

2O₂·^－+2H⁺+SOD→O₂+H₂O₂ 总反应

紧接着，产生的过氧化氢，会在过氧化氢酶的作用下被消除，产生氧气和水。

不但机体会产生超氧阴离子自由基，环境中多种物理及化学因素也能产生该自由基，如电离辐射、紫外线、光敏剂及金属离子等。因此SOD在防止这些环境因素对生物体造成的损伤方面也发挥着重要作用。

现如今，在多个领域超氧化物歧化酶都扮演着至关重要的作用。

SOD在化妆品领域中的应用：研究表明，化妆品中添加SOD可起到四方面的作用(3、马振华,杨红强,杨琼.超氧化物歧化酶(SOD)的功能及应用[J].新学术,2008(4):322-326)：①有明显的防晒效果；②SOD为抗氧酶，能有效防止皮肤衰老、祛斑、抗皱；③有明显的抗炎效果；④对防治皮肤病有一定效果。(4、何献君,梁晓冬,吕晓峰,等.超氧化物歧化酶应用研究状态[J].中国医药指南,2010,8(15):37-39.)

SOD在农业上的应用：研究表明，在植物生长过程中，氧自由基的含量与植物受到的生物及非生物环境胁迫紧密相关。在干旱、强光、霜冻、高盐碱、病害、有毒物质等因素影响下，都会激发体内的ROS，对植物体造成损伤，影响植物的正常生长。许多学者开始研究SOD与植物抗逆性的关系。姜岩岩等研究得出低温敏感性番茄通过提高SOD的活性来适应低温(5、姜岩岩,徐晓飞,郝桂杰,等.夜间低温对栽培和野生番茄果实抗逆性的影响[J].华北农学报,2012,27(6):97-101.)，姚冉等在烟草中过表达Cu/Zn-SOD，发现能提高对盐的胁迫性(6、姚冉,李轶女,张志芳,等.Cu/Zn-SOD基因植物表达载体的构建及其在烟草中的表达[J].生物技术通报,2012(11):78-82.)。以及一系列的报道都证明了，SOD的表达量高低与活性的强弱都直接决定了植物的抗逆性。(7、覃鹏,刘飞虎,梁雪妮.超氧化物歧化酶与植物抗逆性[J].黑龙江农业科学,2002(1):31-34.)