Паглыблены аналіз супераксіддысмутазы (SOD): уласны «антыаксідантны вартаўнік» арганізма 

Калі мы гаворым пра старэнне і здароўе, мы часта чуем тэрмін «антыаксідант». Але ці ведаеце вы, што наша цела мае складаную сістэму антыаксідантнай абароны, і супероксиддисмутаза (СОД) з'яўляецца асноўным членам гэтай сістэмы? Ён дзейнічае як лаяльны «паглынальнік свабодных радыкалаў», пастаянна абараняючы нашы клеткі ад акісляльнага пашкоджання. Сёння давайце больш уважліва разгледзім гэтага «ахоўніка старэння».

Разуменне свабодных радыкалаў: «Нябачныя забойцы» клетак

Перш чым зразумець SOD, нам спачатку трэба зразумець яго галоўную мішэнь - свабодныя радыкалы.

Прасцей кажучы, свабодныя радыкалы - гэта нестабільныя малекулы, якія ўтвараюцца ў працэсе метабалізму ў арганізме, і супероксидные аніённыя радыкалы (O₂⁻) з'яўляюцца найбольш распаўсюджаным і шкодным тыпам.

Супераксідныя аніённыя радыкалы ўтвараюцца рознымі шляхамі: яны натуральным чынам утвараюцца падчас дыхання мітахондрый, і іх узровень значна павялічваецца ў выніку забруджвання навакольнага асяроддзя, ультрафіялетавага выпраменьвання, электрамагнітнага выпраменьвання (напрыклад, працяглага выкарыстання электронных прылад), цяжкіх фізічных нагрузак, псіхічнага стрэсу і нездаровага ладу жыцця, напрыклад, курэння і ўжывання алкаголю.

Гэтыя свабодныя радыкалы маюць няпарныя электроны і вельмі рэактыўныя, дзейнічаючы як «рабаўнікі», якія крадуць электроны ў нармальных клетак, што прыводзіць да пашкоджання клеткавай мембраны, мутацыі ДНК і дэнатурацыі бялку.

Гэта пашкоджанне клетак, выкліканае свабоднымі радыкаламі, называецца «акісляльным стрэсам», і гэтак жа, як металічная іржа, нашы клеткі паступова «старэюць» у гэтым працэсе.

Даследаванні паказалі, што акісляльны стрэс цесна звязаны з узнікненнем і развіццём многіх захворванняў, уключаючы старэнне, артрыт, сардэчна-сасудзістыя захворванні, нейрадэгенератыўныя захворванні і нават рак.

SOD: «першая лінія абароны» антіоксідантной сістэмы арганізма.

Супероксиддисмутаза (SOD) з'яўляецца антыаксідантам металаферментам, шырока прысутным у жывых арганізмах і валодае вельмі важнай біялагічнай актыўнасцю.

Яго асноўная функцыя - каталізаваць рэакцыю дыспрапарцыянавання супероксидных аніённых радыкалаў (.O2-), ператвараючы іх у перакіс вадароду (H2O2) і кісларод (O2).  Затым перакіс вадароду расшчапляецца да бясшкоднай вады іншымі антыаксідантнымі ферментамі (такімі як каталаза і глутатыёнпероксидаза), такім чынам ліквідуючы свабодныя радыкалы і абараняючы клеткі ад акісляльнага пашкоджання.

СОД гуляе важную ролю ў прафілактыцы захворванняў і павышэнні імунітэту чалавека, а таксама гуляе значную ролю ў барацьбе са старэннем, супрацьпухліннымі і супрацьзапаленчымі працэсамі.

SOD: рэчыва супраць старэння, адкрыццё, якое змяняе свет.

SOD быў упершыню знойдзены і вывучаны навукоўцамі ў 1930-х гадах. У 1938 г. амерыканскі біямалекулярны эксперт Майкл МакКорд пад кіраўніцтвам Фрэдрыка Фрыдовіча ўпершыню паспяхова вылучыў супероксиддисмутазу (СОД) з бычыных эрытрацытаў. У 1988 годзе трое вядомых вучоных - Фэрыд Мурад, Роберт Фурчгот і Луі Ігнара, які пазней атрымаў Нобелеўскую прэмію па медыцыне - абвясцілі свету:

"Дэфіцыт і зніжэнне актыўнасці СОД з'яўляюцца асноўнымі прычынамі старэння, хвароб і смерці чалавека. Дабаўка СОД можа прадухіліць і лячыць розныя захворванні і затрымаць старэнне".

У залежнасці ад іёна металу, звязанага з іх актыўным цэнтрам, SOD у асноўным дзеляцца на чатыры катэгорыі:

Класіфікацыя і распаўсюджванне СОД

Cu/Zn-SOD: сіне-зялёнага колеру, у асноўным сустракаецца ў цытаплазме эўкарыятычных клетак і з'яўляецца найбольш распаўсюджаным тыпам SOD. СОД у чырвоных крывяных клетках і клетках печані чалавека ў асноўным належыць да гэтага тыпу.

Mn-SOD: ружовага колеру, у асноўным змяшчаецца ў мітахондрыях пракарыёт і эўкарыёт і мае вырашальнае значэнне для падтрымання функцыі мітахондрый.

Fe-SOD: жаўтлява-карычневы колер, першапачаткова выяўлены ў *Escherichia coli* і ў асноўным знойдзены ў клетках пракарыётаў і хларапластах некаторых раслінных клетак.

Ni-SOD: смарагдава-зялёны колер, у асноўным сустракаецца ў ніжэйшых арганізмах, такіх як цыянабактэрыі, зялёныя водарасці і *Streptomyces*.

Крыніцы і формы прадукту СОД

Натуральная СОД шырока прысутнічае ў жывёл, раслін і мікраарганізмаў, але прамая экстракцыя сутыкаецца з такімі праблемамі, як нізкая эфектыўнасць і дрэнная стабільнасць. У цяперашні час камерцыйна даступныя прадукты SOD у асноўным паступаюць з наступных крыніц:

Крыніцы жывёльнага паходжання: раннія прадукты ў асноўным здабываліся з крыві такіх жывёл, як буйная рагатая жывёла і авечкі (Cu/Zn-SOD). Аднак гэтыя прадукты маюць вялікую малекулярную масу і лёгка расшчапляюцца страўнікавай кіслатой пры прыёме ўнутр.  Акрамя таго, кампаненты жывёльнага паходжання могуць выклікаць алергію або пераносіць хваробатворныя мікраарганізмы.

Раслінныя крыніцы: здабываюцца з некаторых раслін (напрыклад, абляпіхі і спіруліны), але іх актыўнасць лёгка залежыць ад умоў экстракцыі і захоўвання, і яны лёгка расшчапляюцца стрававальнымі ферментамі пры пероральном прыёме, што прыводзіць да нізкай біодоступность.  Некаторыя крыніцы таксама маюць высокія выдаткі на здабычу або могуць утрымліваць слядовыя колькасці прымешак расліннага паходжання.

Мікробная ферментацыя (асабліва з выкарыстаннем рэкамбінантных генна-інжынерных бактэрый) стала абсалютна асноўным метадам камерцыйнай вытворчасці СОД са значнымі перавагамі:

Бяспечны і без рызыкі: ён цалкам пазбягае патэнцыйнага заражэння патагенамі (напрыклад, каровінага шаленства) і імунагенных рызык крыніц жывёл (напрыклад, бычынай крыві), забяспечваючы надзвычай высокую бяспеку.

Высокі ўраджай і нізкі кошт: з дапамогай тэхналогіі геннай інжынерыі сканструяваныя бактэрыі, такія як кішачная палачка і дрожджы, могуць быць мадыфікаваны для эфектыўнай экспрэсіі чалавечага паходжання або пэўных тыпаў SOD. Ураджайнасць значна вышэйшая, чым пры экстракцыі жывёл і раслін, што значна зніжае выдаткі вытворчасці.

Высокая чысціня і стабільная якасць: вырабляецца ў закрытых стэрыльных брадзільных рэзервуарах, працэс добра кантралюецца і лёгка ачышчаецца. Канчатковы прадукт мае высокую чысціню і стабільную якасць паміж партыямі.

Адсутнасць этычных спрэчак: увесь вытворчы працэс не прадугледжвае забою жывёл або буйнамаштабнага знішчэння раслін, у адпаведнасці з этычнымі патрабаваннямі аховы навакольнага асяроддзя і дабрабыту жывёл.

Формы прадукту SOD

Прэпараты для ін'екцый: выкарыстоўваюцца ў якасці лекаў, якія адпускаюцца па рэцэпце, для дапаможнага лячэння астэаартрыту, прамянёвай хваробы і г. д.  Рэкамбінантная СОД чалавека з'яўляецца пераважным выбарам для клінічнага прымянення з-за яе высокага профілю бяспекі.

Пероральные прэпараты: у тым ліку капсулы, таблеткі для рассмоктвання і г.д., некаторыя прадукты выкарыстоўваюць нанатэхналогіі або мадыфікацыю гліказілявання для паляпшэння біялагічнай даступнасці.

Касметычныя дабаўкі: выкарыстоўваюцца з-за іх антіоксідантных уласцівасцяў для затрымкі старэння скуры. Рэкамбінантны SOD можа быць «мініяцюрызаваны» з дапамогай геннай інжынерыі, палягчаючы пранікненне ў рагавы пласт скуры і аказваючы глыбокія антыаксідантныя эфекты.

Здаровае харчаванне: дадаецца ў якасці антыаксіданта ў розныя здаровыя прадукты. SOD, атрыманы ў выніку мікробнай ферментацыі, часта выкарыстоўваецца ў рэцэптурах пратэінавых парашкоў, прабіётыкаў і іншых харчовых прадуктаў з-за нізкай кошту і высокай бяспекі.