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超氧化物歧化酶(SOD)活性检测 | 卡文思检测

来源：花匠小妙招时间：2024-11-24 16:48

一、概述

在植物生长发育过程中，氧气参与的代谢活动至关重要，且此活动常伴有活性氧（reactive oxy⁃gen species，ROS）的产生。活性氧平衡对植物生长发育起至关重要的作用。干旱、盐碱及冷害等不良因素会导致植物的ROS动态失衡和大量活性氧类产生。累积的活性氧可对蛋白质、脂质、DNA 分子等造成不可逆的损伤，影响膜的生物学功能、DNA复制，甚至可导致细胞凋亡。植物体内存在的超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）可催化发生歧化反应，作为第一道防线清除累积的ROS，保护细胞免受氧化损伤。

二、超氧化物岐化酶的分类和分布

超氧化物岐化酶广泛存在于动、植物及微生物中。根据其结合金属种类不同，可分为三类：第一类为 CuZn—SOD，呈蓝绿色，相对分子量约为32kDa，主要存在于真核细胞细胞浆、叶绿体和过氧化物酶体内；第二类为 Mn —SOD，呈紫红色，相对分子量约为40kDa，主要存在于真核细胞线粒体和原核细胞中；第三类为Fe—SOD，呈黄褐色，相对分子量约为38．7kDa，主要存在于原核细胞及一些植物中。

三、超氧化物岐化酶的测定方法

超氧化物歧化酶活性的主要测定方法有邻苯三酚自氧化法、黄嘌呤氧化酶-细胞色素C还原法、化学发光法及荧光动力学法等。近年来又建立了多种新方法，如简易凝胶过滤扩散法、放射免疫法、极谱氧电极法、微量测活方法等。

四、超氧化物岐化酶的作用机理

超氧化物岐化酶是一种重要的抗氧化剂，保护暴露于氧气中的细胞。其能够催化超氧化物通过歧化反应转化为氧气和过氧化氢主要通过以下两步完成：

这里 M 代表金属辅因子，M3+代表金属辅因子的最高价，M2+代表金属辅因子被氧化以后的价位。这种逐步递增机制从反应动力学来说，具有如下优点：首先，一个分子反应能克服两个分子同时反应之间产生的静电排斥作用，且带正电荷的活性金属特异性结合带副电荷的超氧阴离子。其次，活性位点的金属离子静电引力被一个质子吸收并保存，在这种机制中，歧化反应的产物是中性的，不互相约束。第三，第一步反应释放的能量能提供给第二步来还原超氧阴离子，然后 H2O2再被过氧化氢酶还原成 H2O。

五、超氧化物岐化酶在农业上的应用

超氧化物岐化酶与植物生物和非生物胁迫抗性有很重要的关系。通过对水稻、狭叶羽扇豆、烟草等的研究结果看，在盐害环境下超氧化物岐化酶活性升高。国外对小麦斑点病、黄瓜霜霉病、棉花黄萎病等也进行了研究，结果显示，凡感染病害的植株体内超氧化物岐化酶活性都有所增强。光调节的发育过程包括发芽、茎的生长、叶和根的发育、向光性、叶绿素的合成、分枝及花的诱导等。在对红树林的研究中发现，3d 的暗培养并没有使超氧化物岐化酶的表达量发生变化，而 7d 暗培养后超氧化物岐化酶 mRNA表达量明显下降。无论超氧化物岐化酶活性升高或是降低、表达量增加还是减少，都会发现活性高的与表达量高的株系抗性较强。超氧化物岐化酶的表达量高低与活性的强弱都直接决定了植物的抗逆性。超氧化物岐化酶在植物基因工程中的应用广泛受到科研工作者的关注和重视，试图通过转超氧化物岐化酶基因技术来培育高抗逆农作物新品种已成为国内外研究热点之一。

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