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在生物抗氧化机制中超氧化物歧化酶(Superoxidedismutase,SOD)的地位处于首要,因其能催化体内最基础的自由基——O2-转化成O2和毒害较小的H2O2,故SOD在医药与保健食品领域有明显的应用潜力。由于SOD作为蛋白质,可能在热加工和胃肠消化吸收过程中失活,故提高SOD的蛋白稳定性尤其关键。研究发现,美拉德反应修饰能有效的提高蛋白质的热稳定性和胃肠稳定性。因此,本文通过SOD与葡萄糖发生美拉德反应,来探讨该反应对SOD特性的影响。通过酶活力测定、SDS-P AGE、细胞培养实验以及激光粒度仪测定粒径和Zeta电位、场发射扫描电镜观察、电感耦合等离子体原子发射光谱法和响应面优化分析等实验测定,得到如下结果:(1)对葡萄糖与SOD进行共存保温,探讨葡萄糖共存对SOD热稳定性的影响,结果表明共存葡萄糖与SOD发生美拉德反应后可以明显提高SOD的热稳定性。(2)研究SOD热稳定性时发现,通过美拉德反应得到的葡萄糖修饰的SOD产物(Glucose modified SOD,G-SOD)含有纳米颗粒。通过一个月的酶活力、粒径、Zeta电位跟踪监测发现,该纳米颗粒产物于4℃环境下可稳定保存。(3)通过对SOD美拉德反应的影响因素进行响应面优化分析、优化热加工过程后发现,优化后SOD酶活力比优化前提高了约20倍(P<0.01),粒径相对减少20%(P<0.05)。此结果表明,优化后的产物是一种具有高效活性的G-SOD。(4)胃肠稳定性测试表明:与天然SOD相比,G-SOD在耐酸碱、抗蛋白酶解等方面都有显著的提高。(5)细胞实验表明:①G-SOD与天然SOD对肺泡巨噬细胞的增殖都有一定促进作用,且纳米形式的G-SOD颗粒比天然蛋白更易进入细胞;②G-SOD对肝癌细胞增殖的抑制作用在一定浓度范围成正相关,天然SOD对肝癌细胞增殖具有轻微促进作用;③SOD对细胞的修复作用与形态学观测结果一致,且在一定浓度范围内形成纳米颗粒的G-SOD对细胞的修复作用好于天然SOD。以上结果说明美拉德反应产生的G-SOD在抗热、抗酸、抗碱、抗蛋白酶解和分子存在状态方面在一定程度上都优于天然SOD,有望成为新药与保健食品开发的一个新的候选分子。