​超氧化物歧化酶的性质与用途

超氧化物歧化酶（英语：superoxide dismutase，缩写SOD）是一种能够催化超氧化物通过歧化反应转化为氧气和过氧化氢的酶。它广泛存在于各类动物、植物、微生物中，是一种重要的抗氧化剂，保护暴露于氧气中的细胞。

催化反应

超氧化物歧化酶所催化的超氧化物的歧化反应可以分为两步：

M(n+1)+ − SOD + O2− → Mn+ − SOD + O2

Mn+ − SOD + O2− + 2H+ → M(n+1)+ − SOD + H2O2.

其中，M可以表示Cu (n=1)；Mn (n=2)；Fe (n=2)；Ni (n=2)。

在此反应中，金属离子M的氧化态在n和n+1之间来回变化。

生物化学性质

超氧化物歧化酶能够清除超氧化物，保护细胞免受氧化损伤。超氧化物与非自由基的反应是自旋禁阻的。在生物学系统中，这就意味着它主要是与自身（歧化）或另一个生物学自由基（如一氧化氮）反应。超氧化物阴离子自由基（O2−）能够较快地（在pH=7时，反应速度为~105 M−1 s−1）歧化为O2和过氧化氢（H2O2）。但超氧化物能够与特定的分子（如NO自由基）以更快的速度反应，生成过氧亚硝酸根离子（O=N-O-O−），因此超氧化物歧化酶的催化作用就显得尤为重要。而且，超氧化物的歧化反应与其初始浓度的平方相关，因此虽然高浓度的超氧化物半衰期很短（比如0.1mM浓度下为0.05秒），但低浓度的超氧化物的半衰期相当长（0.1nM浓度下可达14小时）。相比较而言，超氧化物歧化酶催化的歧化反应对于超氧化物初始浓度只是一级反应，并且在所有已知酶中具有最快的转换数（与底物反应速率）（~7 x 109 M−1 s−1），因此反应速率的限制只是在于酶和超氧化物分子间的碰撞频率，即反应速率是“扩散限制性”的。

用途

疾病治疗

SOD已经被证明对于结肠炎具有高效的治疗作用。用SOD治疗可以降低自由氧的生成和氧化应激，因而抑制了内皮活化，并表明控制黏附分子表达和白细胞-内皮相互作用的调控因子，如抗氧化剂，可能是治疗炎症性肠病的新方法。

化妆品

SOD也被用于制造化妆品，可用来清除能够对皮肤造成损害的自由基，例如减少乳腺癌放疗后的皮肤纤维化。SOD之所以可以对抗纤维化，可能是通过将肌成纤维细胞还原为成纤维细胞。