植物SOD应用开发与人体健康、疾病之关系论谈

    美国人Mccord and Fridorich在1968年提出氧自由基和SOD理论,首次从牛血中提取SOD。中国科学家自由基理论与SOD泰斗方允中、兰开慰、丁克祥等也从牛血中提取SOD获得成功。当时在以色列、德国、荷兰、澳大利亚等国相继从动物血液里获取动物性SOD成功并用于药品,在那届的汉城奥运会上,动物性SOD制品用于竟技体育取得了非常理想的效果。但由于动物性SOD的排他性、不易常温保存、爱滋病等血液中病毒的交叉感染及其他潜在危险,所以国际卫生组织呼吁:立刻停止动物性SOD的使用。故从植物中提取超氧化物歧化酶(SOD)已成为国内外专家研究的新课题。

研究SOD与自由基理论的科学家

    自1994年12月全国首届叶蛋白学术研讨会在长沙召开,在党中央、国务院关于加强科技创新,发展高科技,实现产业化方针政策的指引和全国中蛋白会议35位专家教授论证的启示下,串叶松香草的应用价值得到首肯和支持。

珍贵资料

     生物医药及化工方面的专家教授研究表明,直接从串叶松香草植物的鲜茎叶提取的蛋白制品,是无毒无害的天然高级营养食品。其串叶松香草高含量的超氧化物歧化酶(SOD)具有保健功能和药理作用,制成超氧化物歧化酶(SOD)药物胶囊,其临床效果十分显著。因此串叶松香草叶蛋白(LPC)和超氧化物歧化酶(SOD)的研究开发于2001年被国家计委、科技部列入中国高新技术产业化重点项目。

叶蛋白SOD项目论文集
全国首届叶蛋白SOD学术讨论会

2004年4月,国家发改发委、科技部、商务部联合行文,制定了《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南》,《指南》中第31条明确指出:发酵工程关键技术及重大产品,其中包括超氧化物歧化酶,并列入了国家“十一五”规划。由此可见,迅速开发SOD系列产品,是落实“十一五”规划,加快发展高新技术产业的迫切需要。

SOD项目列入国家重点项目领域“十一五规划”《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南》

1995年湖南省沅江市科学爱好者秦和沅试种串叶松香草成功,并深入研究叶蛋白和SOD。1997年7月2日《人民日报》以“这场革命静悄悄”为题,报道了全国串叶松香草协作组长、中国科学院植物研究所袁国弼答记者问,串叶松香草具有生长快、再生力强、营养价值高等特点。由于疯牛病的影响,欧盟从1997年1月起禁止使用动物SOD,国内外专家学者把眼光投向植物SOD领域,植物SOD 的开发研究开始彰显其重要性。我国近年来在植物SOD 的研究领域有大量相关进展报道。其中全国植物SOD工业化生产技术先驱者秦和沅教授 ,经过10多年的研究,成功的从串叶松香草中提取了超氧化物歧化酶(SOD)从根本上克服了动物超氧化物歧化酶病毒交叉感染的弊病。2002年11月4日,该研究成果已通过湖南省科技厅鉴定,认为该研究项目“属国内首创,属国内领先水平。”植物SOD的应用开发成为当今SOD领域的研究主流。

专家组论证的结论与建议

串叶松香草又名神州草、法国香槟草为优质的药食两用天然原料,是北美印第安人的传统草药。M.Grieve 所著《现代草药》报道:“该草的根可入药,用做强壮剂或补剂、具有抗疲劳、改善体质的作用,具有利尿、发汗、补虚的作用”。湖南农业大学食品科技学院测得干草蛋白质17.83~22.15、叶蛋白77.3%、每克干草含S O D 活性单位为2 85 U 、黄酮2.86 m g,氨基酸组成合理;其草本身对顽咳、哮喘、肺、肝以及内伤、溃疡各类杂症等均有疗效,在民间常用于沐浴、熏蒸、治伤风感冒等各种保健药用及疾病治疗的传统草药。另外,并用作药酒、药用乳胶和口香糖的原料。其草本身最大的优势就是蛋白质含量丰富,氨基酸组成合理,仅次于大豆。尤其是限制性氨基酸赖氨酸和超氧化物歧化酶(SOD)的含量特别高,因此生物价值很高。

溯源中国SOD研究可行性

   免疫诊断试剂工程国家实验室、香港分子生物实验室、普济生物医药集团首席专家 左有权研究员为首联合湖南食状源生物科技有限公司组织核心技术科研团队经过十年的艰苦研究,一直兢兢业业地研究各种天然产物有效成分提取工艺、借鉴吸收国际最先进的设计理念,自主知识产权创新工艺双相酶法SOD提取与酶固定化修饰技术应用,在工艺表达中,对每项工艺步骤的细节反复实验和持续创新,不断设计和优化工艺结构,能有效控制和减少工业成本,该项目技术具有工艺安全环保(无污染)、产能大(能工业化)、效率高(提取率高)、品质优(纯度、比活性高)等特点的现代生物酶工程先进技术。

左有权博士独立实验室

在同行业领域的提取技术工艺方面有着重要突破和无可比拟的优势。已申请两项国家发明专利:一种从植物(神州草)中提取超氧化物歧化酶(SOD)的方法:专利申请号为ZL201310164284·3。目前经过分子改造和酶修饰技术PTD导肽转蛋白结构域的方法制得超标准品生物制品(药)级高纯度比活性(超千万级Cu/znSOD冻干粉).Cu/Zn-SOD比活性达到2900万级(2.9×10<7次方>u/g),通过国家权威机构广州分析测试中心检测,报告编号【2016002855-7b】.已申请专利:一种微球生物新材料包裹SOD活性药物载体制备方法(201610358799.0)。为我国药用酶与治疗酶制剂产品开发提供科学研究,填补应用空白。已在多种植物中提取SOD获得成功,(详见如下图和国家权威检测机构中国广州分析测试中心检测报告)。

经第三方权威机构检测SOD活性达千万级

   目前从植物中提取超氧化物歧化酶(SOD)酶活性和比活性很难突破300万级国际单位。通过双相酶法提取和酶固定化修饰技术生产的植物SOD产品经第三方权威检测机构中国广州分析测试中心鉴定酶活性达到830万级国际单位(8.3×10<6次方>u/g),比活性纯化达到2900万级国际单位(2.9×10<7次方>u/g.蛋白),产品酶活性及比活纯度己超出美国Sigma标准样品300万级国际单位(3.0×10<6次方>6u/g蛋白.SOD酶活性2.6倍,蛋白比活性:9.7倍,同批次产品误差小于3%。超国际标准,填补国内空白。

“开先”SOD原料注册品牌

  公司已与香港分子生物实验室(MBL.HK)签订技术研发合作共建联合研发中心,并授牌公司“蛋白质与酶工程国际技术合作项目”。

挂牌<蛋白质与酶工程国际技术合作项目>  

植物性SOD能够有效清除血液内的垃圾,是清除体内自由基的高效清除剂,能催化还原脂质过氧化物,以抑制过氧化作用和清除自由基的链锁反应,提高氧的利用率并改善末梢血流量,降低心肌脂褐素,明显升高机体中SOD的活力,可抗氧化、防止衰老、抑制基因突变、消除疲劳及延缓衰老过程,可谓是人体垃圾的清道夫,是人体第一道防线上的卫士,其与人体疾病的关系具体表现为:

        1、人体SOD的减少氧自由基积聚诱发心血管疾病:氧自由基的不断产生,与血管壁中蛋白质发生交联反应,使小动脉血管壁增厚变硬管腔狭窄,血管内阻力增加,血液粘稠,从而引起高血压、动脉硬化、心胶痛、冠心病、心肌缺血、脑出血、脑血栓等心血管疾病。SOD能阻断血管壁的交联反应,服用SOD制品可预防和治疗心血管疾病。

        2、氧自由基引起急性肺气肿:急性肺气肿是氧中毒最常见的症状。这是由于高氧张力引起肺部功能紊乱所致。当高浓度氧进入肺后,肺泡巨噬细胞首先受到损伤,释放出一些因子能激活多形核白细胞和嗜中性细胞,后两者即能产生大量活性氧自由基,损伤支气管内皮细胞,改变肺泡微血管结构及基本功能,其结果使肺损伤导致肺气肿。SOD有抗氧化功能,服用SOD制品可预防和治疗肺气肿。

        3、氧自由基引起自身免疫性疾病:氧自由基对蛋白质的氧化破坏以及使其发生交联改变,导致某些异性蛋白的出现而启动机体免疫变态反应,形成自身免疫疾病。常见的有类风湿性关节炎、全身性红斑狼疮、皮肌炎、局限性肠炎、非特异性疾病(如非典型性肺炎、非典型性肝炎)后天获得性免疫功能缺损(如爱滋病)等,SOD能增强免疫功能。SOD制品对全身免疫性疾病有特殊的作用。

        4、糖尿病与自由基和SOD的关系:糖尿病是一种常见的有遗传倾向的内分泌代谢性疾病,其基本病理生理为绝对和相对的胰岛素分泌不足引起的糖、脂肪及蛋白质等代谢紊乱。糖尿病患者SOD活性明显下降,血浆过氧化脂质和过氧化氢明显升高,久病后常并发心及血管、眼、肾、神经等病变。自由基参与了糖尿病的的发生发展。SOD在糖尿病恢复过程中起着十分重要的作用,因而在糖尿病治疗时补充SOD,对预防并发症、保护胰岛β细胞分泌胰岛素等起着积极的作用。

        5、氧自由基可导致老年性白内障的发生和晶状后纤维组织的形成:活性氧自由基在眼内产生过多,引起眼内蛋白质改变,尤其是A-晶体蛋白和B-晶体蛋白发生交联变性,同时还可使晶状体血浆膜发生过氧化,形成不溶性的高分子产物聚集在晶状体中间,各种酶亦因此而失去活性,从而导致白内障的形成。补充SOD可预防白内障形成。

       6、氧自由基的过度积累可诱发癌症:自由基可以引起DNA的氧化、破坏或发生交联改变,使核酸变性,DNA发生空变,单联断裂,从而影响信息传递的功能以及转录复制的特性,导致蛋白质合成能力下降产生合成差错,最终导致基因突变和癌变。另外,癌症患者在放疗和化疗过程中,由于放射性物质和化学药物均可诱发产生过量的活性氧自由基,不可避免地发生放疗和化疗综合症,像脱发、炎症、尿失禁、血尿、肠胃功能紊乱、痉挛等,SOD不但可以预防癌症的发生发展,而且还可缓解放疗,化疗所产生的负作用。

        7、氧自由基与皮肤病的关系:色素沉着(包括酒刺沉积斑、老年斑、雀斑、黄褐斑及其色素沉积症)的产生最主要的原因是氧自由基,氧自由基作用于机体中的不饱和脂肪酸,产生不稳定的过氧化脂质,进而产生醛类,特别是丙二醛,它能迅速进攻磷脂,蛋白质发生反应,形成色素沉着。SOD有效地清除氧自由基,预防色素沉着,同时也能清除沉积在皮肤中的色素沉积物。

        8、氧自由基加重急性炎症和水肿:炎症感染时,嗜中性粒细胞对微生物进行吞噬时,产生大量的活性氧自由基,破坏细胞的结构,使炎症进一步加重,采用SOD制品治疗,可缓解疼痛,从根本上治愈关节炎、肩周炎等症状。

        9、肝胆系统疾病与自由基的关系:氧自由基对生物膜的脂质过氧化作用引起肝细胞膜损害,导致肝细胞变性和坏死,破坏肝组织结构,损伤肝脏。SOD能降低血液中的毒素水平、防止肝昏迷、降低血氨、减轻肝负担,改善肝功能,对肝炎,肝肿大、肝腹水、肝纤维化、脂肪肝有明显功效。补充SOD,对肝胆疾病有奇效。

        10、肠胃系统疾病与自由基的关系:目前资料表明,由普通性胃炎、萎缩性胃炎、浅表性胃炎加重到胃癌的病理过程,实际上是自由基沉积加剧或含量增高的过程,利用SOD能特异性清除自由基缓解疼痛,防治因抗生素、放疗、化疗引起的综合症以及结肠炎、腹泻、便秘等有显著功效。

    综上所述,伴随着中国消费者对健康与疾病认知与意识,越来越多的消费者对安全、健康、有效的保健方法更加关注。高科技发展是永无止境,同样SOD行业的发展也不会停止。SOD产业给传统的一些相关行业带来焕然一新的改革和不一样的业绩,斐然成为人们广泛关注的焦点之一。呼吁广大的科研工作者,在未来的SOD实验应用中除研究外,更应对相关市场进行研究,阐明机制。只有这样才能使我国现有SOD的应用持久深入,才有可能进而提高到国际先进水平。成为全球SOD发展史上最光辉的一页。

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