玉华生命科技

<上海市高新技术成果转化项目认定>玉华生命科技2011年获得中国生物产业领军人物奖！《百家媒体推荐》

穗盛SOD袋泡茶6月15日隆重进入上海联华超市！

玉华推出袁勤生教授研究40年的配方“SOD健康伴侣”呈现給广大消费者

玉华2011年4月在中国上海开新产品新闻发布会邀请世界SOD科学家鉴定产品质量。

玉华推出“穗盛”超氧化物歧化酶系列茶饮

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玉华首席科学家袁勤生教授“中国超氧化物歧化酶之父”

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1、超氧化物歧化酶（sod）

　　1938年，keilis首次分离出超氧化物歧化酶（super　oxide　dismutase，缩写sod），1969年，mccord和fridovitch发现[1]sod具有催化超氧化物阴离子（02.－）歧化的功能。sod是广泛存在于需氧生物细胞内的一族含金属辅助因子的酶，根据其辅基部位结合金属离子的不同，可以分为：cu、zn—、mn—和fe—sod[2]。这3种酶存在于生物体不同的细胞器中，cu、zn—sod存在于真核生物和某些原核生物中，在植物中是含量最为丰富的一类，主要分布于叶绿体、胞质和过氧化物酶体中；mn—sod主要存在于原核生物和真核生物的线粒体中；fe—sod存在于原核生物和一些高等植物中，植物通常分布于叶绿体中。sod催化02.－的歧化反应，生成h202和02，h202在过氧化氢酶（cat）和谷胱甘肽过氧化物酶（gsh—px）催化下转化为水而得以清除。因此，sod是生物体抗氧化胁迫的关键酶类[3]，其活性决定了o2.一和h202的浓度。

　　2、活性氧自由基对烟草生长的影响

　　自由基（flee　radical，fr）是指带有不成对电子的分子、原子团、原子或离子。fr中氧自由基（oxygen　free　radicals，ofr）与机体损伤有着密切的关系。ofr包括o2.－和羟基自由基（ho•）等，另外，活性氧如h202和单线态氧（1o2），虽然不是fr，但其氧化作用亦强，经过反应可形成ofr或涉及fr反应，所以也常被列为ofr；广义的ofr还包括脂类（rh）过氧化中间产物r、roo和rooh等比氧活泼的物质[4]。

　　烟叶生产过程中经常会发生干旱和低温，无论是在高温还是低温胁迫下，烟苗内内源性抗氧化剂的含量均显著下降，细胞膜透性增大，02.－大量产生，积累膜脂过氧化产物（mda），并随低温胁迫时间的延长而增加，膜脂过氧化作用加剧，活性氧生成与清除失衡，从而对烟苗的生长发育和烟叶品质产生不良影响。另外，烟叶烘烤同样是一个人为的干旱和高温胁迫过程，烟叶中活性氧的积累导致膜脂过氧化作用，有可能影响烘烤期间烟叶的衰老进程，进而影响烤后烟叶的化学成分。此外，当烟草处于其它逆境胁迫下如病原物侵染等，烟草内也会大量产生ofr，导致膜脂过氧化和膜透性丧失，引起代谢紊乱而使机体受到伤害[5，6]。

　　试验[7，8]证明，无论是用适当浓度组合的硫酸亚铁与h202反应产生的ho•，还是直接用一定浓度的h202处理烟草悬浮细胞，都能够观察到明显的细胞染色质凝聚、细胞质皱缩和细胞核解体等典型的细胞凋亡的形态学特征，同时在烟草悬浮细胞dna琼脂糖凝胶电泳图谱上观察到，因核dna有规则地在核小体间被降解而产生的阶梯状条带，表明ho•和h202都能够诱导烟草细胞凋亡。

　　3、卷烟烟气中的ofr及其危害性

　　研究[9，10]表明，卷烟烟气中含有多种有害的o2.一、ho•和烷氧基fr，这些fr的寿命虽然非常短，但其危害性却远远大于烟碱。通过吸烟，人体有可能吸人这些fr。这些高浓度的fr尽管在体外的存活时间很短，但一旦吸入人体后，就会消耗人体内的抗氧化剂，产生氧化胁迫（oxidative　stress），并且攻击不饱和脂肪酸、蛋白质、氨基酸和dna，使之发生变性[11，12]导致肺、心和脑血管损伤，从而引起肺气肿、肺癌、肺间质纤维化等一系列疾病。

　　正常情况下，人体内fr的产生和消除处于一种平衡状态，一旦fr产生过多或抗氧化能力下降就会使平衡失调。从分子水平上看，ofr对生物大分子结构具有广泛的破坏性作用，对核物质的作用可以导致碱基改变或丢失、dna断裂或交联、癌基因的激活和失活等，特别是染色质位于核小体之间的组蛋白成分是ofr攻击的主要目标[13]。卷烟烟气fr在人体内的作用结果是：①造成dna损伤突变、生物膜氧化损伤和神经损伤等；②可能在体内激活和产生更多的自由基如o2.一和ho•。

　　4、在烟草抗逆（病）方面的应用

　　在转基因烟草、苜蓿、土豆和棉花中，叶绿体sod的过量表达，提高了这些植物对氧化胁迫的耐受性[14]；将存在于线粒体中的mn—sod导人烟草、苜蓿的叶绿体后，其转基因植株对臭氧及干旱胁迫的抗性增强[15]；转基因烟草chisod的过量表达，提高了植株对冻害的耐受性[16，17]。研究[18]表明，将拟兰芥（aba－bidopsis　thaliana）的fe—sod基因转化烟草（nicotiana　tabacum　cv　petit　havana　sr1）叶绿体，fe—sod的过量表达能够增强叶绿体质膜和光合系统对mv（methyl　viologen，甲基紫精，即“百草枯”）和高盐过氧化胁迫的抗性。

　　研究[19]发现，豌豆（pisum　sativum）中的cu、zn—sod基因在烟草（n　tabacum　cv.xanthi）叶绿体中适度的增量表达（2倍左右），烟株对逆境有一定程度的抗性，在强光和寒冷的环境下，转基因烟株在发育的任何阶段均比非转基因烟株的光合作用速率高；转基因烟草对“百草枯”的耐性同样得以提高（1.2µlmol•l－1），并且对高光引起的光抑制不敏感。在“百草枯”或镉造成的氧化胁迫条件下，从paxillus　involutus中克隆得到pisod产物能够有效地拯救sod突变体烟草转化株[5]。n.plumbaginifolia中的mn—sod在n.tabacum　cv.pbd6叶绿体或者线粒体中过量表达，显著减少了“百草枯”（1.2µmol•l—1）和o3氧化胁迫所产生的ofr数量，提高了烟株对逆境的耐性[20]。另据报道[21]：用sod防治烟草气候斑点病（weather　fleck），田间喷施0.04u/mlsod，病指防效达74.49%。

　　5、在降低卷烟烟气自由基中的应用

　　卷烟烟气中的fr一般分为气相fr和固相fr[22]。固相fr可以用普通醋纤滤嘴滤除，因而祛除卷烟烟气fr的研究主要集中在气相fr方面。hersh等[23]称，将一种酶催化剂和sod加入滤嘴、烟草中或用这种混合抗氧化剂处理烟斗和卷烟纸，可消除或降低卷烟烟气fr。该混合物中包括l—谷胱甘肽、过氧化氢酶和sod等抗氧化剂酶，这种含sod的抗氧化剂混合物能够清除、中和由燃烧或者加热烟草制品释放的fr，从而减轻吸烟对人口咽腔、呼吸道以及肺部造成的损伤。

　　6、建议

　　总之，sod在增强烟草抗逆（病）性和降低卷烟烟气ofr方面具有良好的作用。然而国内外均研究较少，因此，为适应低危害卷烟发展的需要，应加强sod在两烟生产方面的基础和应用研究：①利用sod生产优质烟叶，即在烟叶生长期间施用sod或利用sod基因资源和基因工程技术培育具有优良性状的转基因烟草，以增强烟苗、烟株的抗逆（病）性，减少农药使用量；②利用生物源活性sod生产低危害卷烟，如用适宜浓度的sod溶液处理滤嘴活性炭，或者将sod加入滤嘴增塑剂中，以降低或清除卷烟烟气自由基。

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