Супероксидын дисмутазын (SOD) нарийвчилсан шинжилгээ: Биеийн өөрийн "антиоксидант хамгаалагч" 

Бид хөгшрөлт, эрүүл мэндийн тухай ярихдаа "антиоксидант" гэсэн нэр томъёог байнга сонсдог. Гэхдээ бидний бие нь антиоксидант хамгаалалтын нарийн системтэй бөгөөд супероксид дисмутаза (SOD) нь энэ системийн үндсэн гишүүн гэдгийг та мэдэх үү? Энэ нь үнэнч "чөлөөт радикал устгагч" шиг үйлчилж, бидний эсийг исэлдэлтийн гэмтлээс байнга хамгаалдаг. Өнөөдөр энэ "хөгшрөлтийн эсрэг хамгаалагч" -ыг нарийвчлан авч үзье.

Чөлөөт радикалуудын тухай ойлголт: эсийн "үл үзэгдэх алуурчид"

SOD-ийг ойлгохын өмнө бид түүний гол зорилго болох чөлөөт радикалуудыг ойлгох хэрэгтэй.

Энгийнээр хэлэхэд чөлөөт радикалууд нь биеийн бодисын солилцооны явцад үүсдэг тогтворгүй молекулууд бөгөөд супероксидын анионы радикалууд (O₂⁻) нь хамгийн түгээмэл бөгөөд хортой төрөл юм.

Супероксидын анионы радикалууд нь олон замаар үүсдэг: митохондрийн амьсгалын явцад байгалийн жамаар үүсдэг бөгөөд хүрээлэн буй орчны бохирдол, хэт ягаан туяа, цахилгаан соронзон цацраг (цахим төхөөрөмж удаан хугацаагаар ашиглах гэх мэт), хүнд дасгал хөдөлгөөн, сэтгэцийн стресс, тамхи татах зэрэг эрүүл бус амьдралын хэв маяг зэрэг зэргээс ихээхэн хэмжээгээр нэмэгддэг.

Эдгээр чөлөөт радикалууд нь хосгүй электронуудтай бөгөөд реактив өндөр чадвартай бөгөөд хэвийн эсээс электрон хулгайлдаг "дээрэмчид" шиг үйлчилж, эсийн мембраны гэмтэл, ДНХ-ийн мутаци, уургийн денатурацид хүргэдэг.

Чөлөөт радикалуудын улмаас үүссэн энэхүү эсийн гэмтлийг "исэлдэлтийн стресс" гэж нэрлэдэг бөгөөд метал зэвтэй адил бидний эсүүд энэ үйл явцад аажмаар "хөгширдөг".

Судалгаанаас үзэхэд исэлдэлтийн стресс нь хөгшрөлт, үе мөчний үрэвсэл, зүрх судасны өвчин, мэдрэлийн доройтлын өвчин, тэр ч байтугай хорт хавдар зэрэг олон өвчний үүсэх, хөгжихтэй нягт холбоотой байдаг.

SOD: Биеийн антиоксидант системийн "хамгаалалтын эхний шугам".

Супероксид дисмутаза (SOD) нь амьд организмд өргөн тархсан антиоксидант металлофермент бөгөөд маш чухал биологийн идэвхжилтэй.

Үүний гол үүрэг нь супероксидын анионы радикалуудын (.O2-) диспропорциональ урвалыг катализатор болгож, тэдгээрийг устөрөгчийн хэт исэл (H2O2) ба хүчилтөрөгч (O2) болгон хувиргах явдал юм.  Дараа нь устөрөгчийн хэт исэл нь бусад антиоксидант ферментүүд (каталаза, глутатион пероксидаза гэх мэт) -ийн нөлөөгөөр цаашид хоргүй ус болж задарч, чөлөөт радикалуудыг устгаж, эсийг исэлдэлтийн гэмтлээс хамгаалдаг.

SOD нь өвчнөөс урьдчилан сэргийлэх, хүний дархлааг сайжруулахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд хөгшрөлтийн эсрэг, хавдрын эсрэг, үрэвслийн эсрэг үйл явцад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.

SOD: Хөгшрөлтийн эсрэг бодис, дэлхийг өөрчилсөн нээлт.

SOD-ийг анх 1930-аад онд эрдэмтэд нээж, судалж байжээ. 1938 онд Америкийн биомолекулын мэргэжилтэн Майкл Маккорд Фредрик Фридовичийн удирдлаган дор үхрийн цусны улаан эсээс супероксид дисмутазыг (SOD) амжилттай гаргаж авсан. 1988 онд Анагаах ухааны салбарт Нобелийн шагнал хүртсэн Ферид Мурад, Роберт Фурчготт, Луис Игнарро гэсэн гурван нэрт эрдэмтэн дэлхий нийтэд зарлав.

"SOD-ийн дутагдал, идэвхжил буурсан нь хүний хөгшрөлт, өвчин эмгэг, нас баралтын үндсэн шалтгаан болдог. SOD-ийг нэмэлтээр хэрэглэх нь янз бүрийн өвчнөөс урьдчилан сэргийлэх, эмчлэх, хөгшрөлтийг удаашруулах боломжтой."

Идэвхтэй хэсэгтээ холбогдсон металлын ионоос хамааран SODs нь үндсэндээ дөрвөн ангилалд хуваагдана.

SOD-ийн ангилал ба тархалт

Cu/Zn-SOD: Цэнхэр-ногоон өнгөтэй, гол төлөв эукариот эсийн цитоплазмд байдаг бөгөөд хамгийн өргөн тархсан SOD төрөл юм. Хүний цусны улаан эс ба элэгний эсүүд дэх SOD нь ихэвчлэн ийм төрлийнх байдаг.

Mn-SOD: Ягаан өнгөтэй, гол төлөв прокариот ба эукариотуудын митохондрид агуулагддаг бөгөөд митохондрийн үйл ажиллагааг хадгалахад чухал үүрэгтэй.

Fe-SOD: Шар хүрэн өнгөтэй, анх * Escherichia coli*-д илэрсэн бөгөөд гол төлөв прокариот эсүүд болон цөөн тооны ургамлын эсийн хлоропластуудаас олддог.

Ni-SOD: Маргад ногоон өнгөтэй, гол төлөв цианобактери, ногоон замаг, *Стрептомицес* зэрэг доод биетүүдэд байдаг.

SOD-ийн эх үүсвэр ба бүтээгдэхүүний хэлбэрүүд

Байгалийн SOD нь амьтан, ургамал, бичил биетэнд өргөн тархсан боловч шууд олборлолт нь үр ашиг багатай, тогтворгүй байдал зэрэг асуудалтай тулгардаг. Одоогийн байдлаар худалдаанд гарах боломжтой SOD бүтээгдэхүүнүүд голчлон дараах эх үүсвэрээс ирдэг.

Амьтны эх үүсвэр: Эрт үеийн бүтээгдэхүүнийг ихэвчлэн үхэр, хонь зэрэг амьтдын цуснаас гаргаж авдаг байсан (Cu/Zn-SOD). Гэсэн хэдий ч эдгээр бүтээгдэхүүн нь их хэмжээний молекул жинтэй бөгөөд амаар уухад ходоодны хүчилд амархан задардаг.  Цаашилбал, амьтны гаралтай бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь харшил үүсгэдэг эсвэл эмгэг төрүүлэгчдийг тээж чаддаг.

Ургамлын эх үүсвэр: Зарим ургамлаас (чацаргана, спирулина гэх мэт) гарган авдаг боловч олборлох, хадгалах нөхцлөөс хамааран тэдгээрийн идэвхжилд амархан нөлөөлдөг бөгөөд амаар уухад хоол боловсруулах ферментийн нөлөөгөөр амархан задардаг тул био хүртээмж бага байдаг.  Зарим эх үүсвэр нь олборлох зардал өндөртэй эсвэл ургамлын гаралтай хольцыг бага хэмжээгээр агуулж болно.

Микробын исгэх (ялангуяа рекомбинант генийн инженерчлэгдсэн бактерийг ашиглан) нь арилжааны SOD үйлдвэрлэх үнэмлэхүй үндсэн арга болсон бөгөөд ихээхэн давуу талтай:

Аюулгүй, эрсдэлгүй: Энэ нь болзошгүй эмгэг төрүүлэгчийн бохирдол (галзуу үнээний өвчин гэх мэт), амьтны гаралтай (үхрийн цус гэх мэт) дархлаа үүсгэгч эрсдлээс бүрэн зайлсхийж, маш өндөр аюулгүй байдлыг хангадаг.

Өндөр ургац, хямд өртөг: Генийн инженерчлэлийн технологийн тусламжтайгаар гэдэсний савханцар, мөөгөнцөр зэрэг инженерчлэгдсэн бактерийг хүний гарал үүсэлтэй эсвэл тодорхой төрлийн SOD-ийг үр дүнтэй илэрхийлэхийн тулд өөрчилж болно. Ургац нь амьтан, ургамлын олборлолтоос хамаагүй өндөр байгаа нь үйлдвэрлэлийн зардлыг эрс бууруулдаг.

Өндөр цэвэршилттэй, тогтвортой чанар: Хаалттай, ариутгасан исгэх саванд үйлдвэрлэгддэг, процессыг хянах өндөр чадвартай, доод урсгалд цэвэрлэхэд хялбар байдаг. Эцсийн бүтээгдэхүүн нь өндөр цэвэршилттэй, багцын хооронд тогтвортой чанартай байдаг.

Ёс суртахууны маргаангүй: Үйлдвэрлэлийн бүх үйл явц нь ногоон байгаль орчныг хамгаалах, амьтны эрүүл мэндийн ёс зүйн шаардлагыг дагаж, мал нядлах, ургамлыг их хэмжээгээр устгахгүй.

SOD бүтээгдэхүүний хэлбэрүүд

Тарилгын бэлдмэл: Остеоартрит, цацраг туяа гэх мэт өвчний туслах эмчилгээнд жороор олгодог эм болгон ашигладаг.  Аюулгүй байдлын өндөр үзүүлэлттэй тул хүний рекомбинант SOD нь эмнэлзүйн хэрэглээнд илүүд үздэг.

Амны хөндийн бэлдмэл: Капсул, шахмал гэх мэт зарим бүтээгдэхүүн био хүртээмжийг сайжруулахын тулд нанотехнологи эсвэл гликозиляцийн өөрчлөлтийг ашигладаг.

Гоо сайхны нэмэлтүүд: Антиоксидант шинж чанараараа арьсны хөгшрөлтийг удаашруулдаг. Рекомбинант SOD-ийг генийн инженерчлэлийн аргаар "жижиг" болгож, арьсны эвэрлэг давхаргад нэвтэрч, гүн антиоксидант нөлөө үзүүлэхэд хялбар болгодог.

Эрүүл хоол хүнс: Төрөл бүрийн эрүүл хоолонд антиоксидант найрлага болгон нэмдэг. Микробын исгэх аргаар гаргаж авсан SOD нь бага өртөгтэй, аюулгүй байдал өндөр учраас уургийн нунтаг, пробиотик болон бусад хүнсний бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхэд ихэвчлэн ашиглагддаг.