Супероксидті дисмутазаны (SOD) терең талдау: дененің жеке «антиоксиданттық қорғаушысы» 

Қартаю және денсаулық туралы айтатын болсақ, біз «антиоксидант» терминін жиі естиміз. Бірақ сіз біздің денемізде күрделі антиоксиданттық қорғаныс жүйесі бар екенін және супероксидті дисмутаза (SOD) осы жүйенің негізгі мүшесі екенін білесіз бе? Ол біздің жасушаларымызды тотығу зақымдануынан үнемі қорғайтын «еркін радикалдарды тазартушы» сияқты әрекет етеді. Бүгін осы «қартаюға қарсы қамқоршыны» толығырақ қарастырайық.

Бос радикалдарды түсіну: жасушалардың «көрінбейтін өлтірушілері».

SOD түсінбес бұрын, алдымен оның негізгі мақсаты – бос радикалдарды түсінуіміз керек.

Қарапайым сөзбен айтқанда, бос радикалдар – организмдегі зат алмасу кезінде түзілетін тұрақсыз молекулалар, ал супероксидті аниондық радикалдар (O₂⁻) ең көп таралған және зиянды түрі болып табылады.

Супероксидті аниондық радикалдар көптеген жолдар арқылы өндіріледі: олар табиғи түрде митохондриялық тыныс алу кезінде түзіледі және олардың деңгейі қоршаған ортаның ластануы, ультракүлгін сәулелену, электромагниттік сәулелену (мысалы, электронды құрылғыларды ұзақ пайдалану), күшті жаттығулар, психикалық стресс және темекі шегу сияқты дұрыс емес өмір салты және темекі шегу сияқты әдеттерден айтарлықтай артады.

Бұл бос радикалдардың жұпталмаған электрондары бар және жоғары реактивті, олар қалыпты жасушалардан электрондарды ұрлайтын «қарақшылар» сияқты әрекет етеді, бұл жасуша мембранасының зақымдалуына, ДНҚ мутациясына және ақуыздың денатурациясына әкеледі.

Бос радикалдар тудыратын бұл жасуша зақымдануы «тотығу стрессі» деп аталады және металдың тоты сияқты, біздің жасушалар да осы процесте бірте-бірте «қартаяды».

Зерттеулер көрсеткендей, тотығу стрессі қартаю, артрит, жүрек-қан тамырлары аурулары, нейродегенеративті аурулар және тіпті қатерлі ісік сияқты көптеген аурулардың пайда болуымен және дамуымен тығыз байланысты.

SOD: дененің антиоксиданттық жүйесінің «бірінші қорғаныс желісі».

Супероксидті дисмутаза (SOD) - тірі организмдерде кең таралған антиоксидантты металлофермент және өте маңызды биологиялық белсенділікке ие.

Оның негізгі қызметі супероксидті аниондық радикалдардың (.O2-) диспропорциялану реакциясын катализдеу, оларды сутегі асқын тотығына (H2O2) және оттегіге (O2) айналдыру.  Содан кейін сутегі асқын тотығы басқа антиоксиданттық ферменттер (мысалы, каталаза және глутатион пероксидаза) арқылы зиянсыз суға ыдырайды, осылайша бос радикалдарды жояды және жасушаларды тотығу зақымдануынан қорғайды.

SOD аурудың алдын алуда және адамның иммунитетін жақсартуда маңызды рөл атқарады, сонымен қатар қартаюға қарсы, ісікке қарсы және қабынуға қарсы процестерде маңызды рөл атқарады.

SOD: Қартаюға қарсы зат, әлемді өзгертетін жаңалық.

SOD алғаш рет 1930 жылдары ғалымдармен ашылып, зерттелді. 1938 жылы американдық биомолекулярлық сарапшы Майкл Маккорд Фредрик Фридовичтің жетекшілігімен ірі қара малдың эритроциттерінен супероксид дисмутазасын (SOD) сәтті шығарып алды. 1988 жылы үш атақты ғалым - Ферид Мурад, Роберт Фурчготт және кейінірек медицина бойынша Нобель сыйлығын алған Луи Игнарро әлемге жариялады:

"SOD тапшылығы мен белсенділігінің төмендеуі адамның қартаюының, ауруының және өлімінің негізгі себептері болып табылады. SOD-ны толықтыру әртүрлі аурулардың алдын алуға және емдеуге және қартаюды кешіктіруге болады."

Белсенді аймақпен байланысқан металл ионына байланысты SOD негізінен төрт санатқа бөлінеді:

SOD классификациясы және таралуы

Cu/Zn-SOD: көк-жасыл түсті, негізінен эукариоттық жасушалардың цитоплазмасында кездеседі және SOD-ның ең кең таралған түрі болып табылады. Адамның қызыл қан жасушалары мен бауыр жасушаларындағы SOD негізінен осы түрге жатады.

Mn-SOD: қызғылт түсті, негізінен прокариоттар мен эукариоттардың митохондрияларында кездеседі және митохондриялық функцияны сақтау үшін өте маңызды.

Fe-SOD: Сары-қоңыр түсті, бастапқыда * ішек таяқшасында* табылған және негізінен прокариот жасушаларында және бірнеше өсімдік жасушаларының хлоропласттарында кездеседі.

Ni-SOD: изумруд жасыл түсті, негізінен цианобактериялар, жасыл балдырлар және *Streptomyces* сияқты төменгі ағзаларда кездеседі.

SOD көздері мен өнім формалары

Табиғи SOD жануарларда, өсімдіктерде және микроорганизмдерде кеңінен кездеседі, бірақ тікелей экстракция төмен тиімділік және нашар тұрақтылық сияқты мәселелерге тап болады. Қазіргі уақытта коммерциялық қол жетімді SOD өнімдері негізінен келесі көздерден келеді:

Жануарлар көздері: Ерте өнімдер негізінен ірі қара мен қой сияқты жануарлардың қанынан алынған (Cu/Zn-SOD). Дегенмен, бұл өнімдер үлкен молекулалық салмаққа ие және ауызша қабылдағанда асқазан қышқылымен оңай ыдырайды.  Сонымен қатар, жануарлардан алынған компоненттер аллергия тудыруы немесе патогенді тасымалдауы мүмкін.

Өсімдік көздері: Белгілі бір өсімдіктерден (мысалы, теңіз шырғанағы мен спирулина) алынады, бірақ олардың белсенділігі экстракция және сақтау жағдайларына оңай әсер етеді және ауызша қабылдағанда ас қорыту ферменттерімен оңай ыдырайды, нәтижесінде биожетімділігі төмен.  Кейбір көздердің экстракцияға кететін шығындары да жоғары немесе өсімдік тектес қоспалардың аз мөлшері болуы мүмкін.

Микробтық ашыту (әсіресе рекомбинантты гендік-инженерлік бактерияларды пайдалану) маңызды артықшылықтары бар коммерциялық SOD өндірудің абсолютті негізгі әдісі болды:

Қауіпсіз және қауіп-қатерсіз: ол өте жоғары қауіпсіздікті қамтамасыз ете отырып, ықтимал патогенді ластанудан (мысалы, жынды сиыр ауруы) және жануарлар көздерінің (мысалы, сиыр қаны) иммуногендік қауіптерін толығымен болдырмайды.

Жоғары өнімділік және төмен құны: Гендік инженерия технологиясы арқылы E. coli және ашытқы сияқты инженерлік бактерияларды адам шығаратын немесе арнайы SOD түрлерін тиімді экспрессиялау үшін өзгертуге болады. Өнімділік жануарлар мен өсімдіктерді алудан әлдеқайда жоғары, бұл өндіріс шығындарын айтарлықтай төмендетеді.

Жоғары тазалық және тұрақты сапа: жабық, стерильді ашыту цистерналарында шығарылады, процесс жоғары бақыланатын және төменгі ағында тазартылуы оңай. Соңғы өнім партиялар арасында жоғары тазалық пен тұрақты сапаға ие.

Этикалық қайшылықтар жоқ: бүкіл өндіріс процесі жасыл қоршаған ортаны қорғау және жануарлардың әл-ауқатының этикалық талаптарын сақтай отырып, жануарларды союды немесе өсімдіктерді ауқымды жоюды қамтымайды.

SOD өнім формалары

Инъекцияға арналған препараттар: остеоартрит, сәуле ауруын және т.б. адъювантты емдеу үшін рецепт бойынша берілетін дәрілер ретінде пайдаланылады.  Қауіпсіздік профилі жоғары болғандықтан, адамның рекомбинантты SOD клиникалық қолдану үшін таңдаулы таңдау болып табылады.

Ауызша препараттар: капсулаларды, пастилкаларды және т.б. қоса, кейбір өнімдер биожетімділігін жақсарту үшін нанотехнологияны немесе гликозилдену модификациясын пайдаланады.

Косметикалық қоспалар: терінің қартаюын кешіктіру үшін антиоксиданттық қасиеттері үшін қолданылады. Рекомбинантты SOD гендік инженерия арқылы «кішірейтілген» болуы мүмкін, бұл терінің мүйізді қабатына енуді жеңілдетеді және терең антиоксиданттық әсер береді.

Денсаулыққа пайдалы тағамдар: әртүрлі денсаулыққа арналған тағамдарға антиоксиданттық ингредиент ретінде қосылады. Микробтық ашыту нәтижесінде алынған SOD төмен құны мен жоғары қауіпсіздігіне байланысты ақуыз ұнтақтарын, пробиотиктерді және басқа да тағамдарды жасауда жиі қолданылады.