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SOD 是一類具有抗氧化活性的高分子金屬 ,具有一般生物 的一

切特性,它廣泛存在於自然界一切需氧和耐氧的生物體各組織細胞 內。由於 Cu/Zn-SOD,Mn-SOD,Fe-SOD 這三種 SOD 同功 都能 特異性地清除生物氧化過程中產生的· O2,實際上對產生 SOD 的細 胞,具有對活性氧的防禦和保護作用。

(一)超氧歧化 的生物學特性

SOD 是一類具有抗氧化活性的高分子生物 ,它廣泛存在於自然 界一切需要氧和耐氧的生物體各組織細胞內,具有一般生物 的特 性。同樣是活細胞的成分,由活細胞產生,在體內外具有一定催化功 能的蛋白質。它是迄今發現唯一以· O2作為基物進行反應的 ,以金 屬螯何物的形式存在,按照 蛋白結合的金屬離子種類不同,可將 SOD 分為三種類型,即 Cu/Zn-SOD,Mn-SOD 和 Fe-SOD。圖十九 和圖二十為 Cu/Zn-SOD 及 Mn-SOD 的結構圖149

Cu/Zn-SOD 呈淡藍綠色,主要存在於真核細胞的胞漿中,分子量約 32000 左右,在可見光區 670nm 處有最大吸收,在紫外光區 265nm 處有最大吸收;分離純化的 Mn-SOD 呈淡粉紅色,存在於除紅血球 外的所有動物細胞粒線體和原核生物中,分子量大多在 10000 左右,

在可見光區 475nm 處有最大吸收,在紫外光區 280nm 處有最大吸 收;Fe-SOD 呈淡黃色,這種類型的 SOD 僅存在於原核生物細胞中,

其分子量約 38000 左右。

SOD 的種族及組織的特異性很強,生物種屬不同、同種生物的 不同組織內或同一組織不同部位,SOD 的種類和含量也不同。在不 同生物的不同發育階段,SOD 的活性和含量也不完全相同。

(二)超氧歧化 的理化性質

圖十六 維生素 C、維生素 E 及 GSH 抗氧化系統 (146)

圖十七 氧自由基的形成及抗氧化系統的酵素149

圖十八 麩氨基硫之氧化還原系統149

1. 對熱的安定性:

一般而言,蛋白質、生物 對熱表現出高度不安定性及易變 性。SOD 與其他生物 不同,對熱比較穩定,但是當去掉金屬輔 基後,其對熱穩定性很快下降,活性也跟著喪失。

2. 對 pH 的安定性:

SOD 對 pH 的敏感性遠比其他生物 小,pH 值在 5.3~10.5 的範圍內,對 的活性影響不大,同樣的當去掉金屬輔基後,其 對 pH 穩定性會迅速下降。

3. SOD 的光吸收:

SOD 具有特殊的光吸收特性,這是由於不同種類 SOD 分子所 含胺基酸種類及數量不同所導致。

4. 對氰化物的敏感性:

氰化物可使許多 喪失活性,Cu/Zn-SOD 對氰化物較為敏 感,加入 1-2 mM/L 的氰化物就能使其活性全部喪失,Mn-SOD 則 較不敏感,當氰化物濃度超過 10 mM/L 時,活性才開始出現變化。

5. SOD 對還原劑的影響

還原劑對 SOD 的影響較大,如當加入硫基乙醇,SOD 酵素分 子將很快解聚,導致 SOD 酵素活性顯著降低,甚至完全失去原有 的生物功能。

三、美白與抗氧化

人類隨著年齡的增長,體內防禦系統的能力逐漸降低,導致體內氧化 還原平衡失調,引起免疫功能損失及老化等病症。生物體細胞中抗氧 化物的存在,可以對體內的氧化還原反應進行適度的調節,被認為是

長壽之一重要因子。另外如前一章所述,抑制黑色素的形成除了可由 降低酪胺酸 的活性、抑制酪胺酸 合成外,亦可由抗氧化的方向著 手,具還原能力的抗氧化劑能防止 dopa 的自動氧化,在化妝品上可 作為美白用。

(一)美白功效的評估

以下簡介幾個評估美白功效的實驗方法,如:抑制酪胺酸 活性、阻 斷 dopa 的自動氧化等。

1. Dopachrome 法156

Tyrosinase 的活性抑制試驗是利用 dopachrome method 的方 法。將 tyrosinase、L-tyrosine、HEPES 緩衝溶液和乙醇混合,再分 別加入測試樣品。

2. Mason-Peterson Method

(1)酪胺酸 抑制活性測試157,158

Tyrosinase 的活性抑制試驗是根據 Mason and Peterson 的方法 來做。將測試樣品溶於緩衝溶液,於 25℃下加入 tyrosinase 及 dopa 溶液,於波長 475 nm 下測定吸光值,計算抑制率。

(2)Dopachrome 自動氧化產生黑色素159

將 tyrosinase 於 25℃下加入 dopa,以 HCl 停止反應。離心後取 沉澱物溶於 soluene 350 中,測量 400 nm 時的吸光值。得抑制率,

以麴酸當作標準。

3. Sato 法160

將 Mouse B16 melanoma cells 培養在 Eagle's minimum

essential medium 中,測試樣品溶於 DMSO,加到上述的培養基,

圖十九 Cu/Zn-SOD 的結構149

圖二十 Mn-SOD 的結構149

不加測試樣品的 DMSO 當作對照組。用肉眼觀察其數量和顏色,與 對照組做比較。

4. Brown guinea pig 160

使用 UV-B lamp 照射天竺鼠的背部,於二星期內照射六次。再 經一星期後,將測試樣品塗抹在背上,使用比色計量測其亮度,與對 照組做比較。

(二)麴酸分析方法建立及確效

麴酸為少數經衛生署公佈可用於化妝品的美白成分之一,亦常用 作為美白實驗中的對照標準品。衛生署於八十九年公告,可使用於化 妝品的美白成分有下列四種:1.Magnesiun ascorbyl phosphate 2.

Ascorbyl glucoside 3. Kojic acid 4. Arbutin。

1. 麴酸理化性質161

(1)化學名

2-hydroxymethyl-5-hydroxy-γ-pyrone or 5-Hydroxy-2- (hydroxy- methyl) -4H- pyran-4-one or 5-Hydroxy-2- (hydroxymethyl) -4-pyrone

(2)結構式

(3)分子式及分子量

C6H6O4;mol wt 142.11

(4)物理、化學性質

於丙酮,乙醇加乙醚或甲醇加醋酸中形成菱柱狀結晶型,熔點 153-154℃,pKa = 7.9,8.03。極易溶於水、乙醇和丙酮,幾乎不 溶於乙醚、醋酸、氯仿和嘧啶中。

麴酸由不同品種的微生物體

Aspergillus、Penicillum 及

Gluconoacetobacter,經過發酵而產生的有機酸

162,163,在 1907 年