抗氧化酵素之母SOD：揭開超氧化物歧化酶的神秘面紗

前言代序：理論與實用兼備的SOD學說……呂鋒洲教授
 

愈來愈多的科學研究證據顯示，活性氧（Reactive Oxygen Species, ROS）和活性氮（Reactive Nitrogen Species）是細胞內信息事件（signaling events）的重要介體（mediators）；尤其是活性氧中的超氧化物陰離子 （superoxide anion），如果在人體內的含量過多，就可能誘發各種疾病，包括促發炎性疾病（pro-inflammatory diseases）、心血管疾病、神經性疾病（neurological diseases）、糖尿病、放射性治療所引發的纖維變性（fibrosis）以及老化等等，這也就是大家目前所熟知的「自由基」。
 

若要降低組織內的氧代謝產物含量，進而抑制發炎、預防上述疾病，或避免老化過早出現，就要適當補充抗氧化酵素（antioxidant enzymes）。除了從外界補充之外，事實上多數的生物體內都擁有一種重要的抗氧化酵素，稱為「超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase，SOD）」，這種酵素（酶就是酵素的簡稱）可以防制活性氧（ROS）和活性氮（RNS）的級聯反應（cascade reactions）。
 

科學家早在西元1960年就發現，超氧化物歧化酶具有抗發炎的特性，因而積極研究，希望能從生物體內找出這種物質。幾經研究、分析，終於從牛肝中分離出一種被稱為orgotein®的蛋白質。1968年美國學者麥考德（McCord）和弗里多維奇（Fridovich）等人進一步研究證實，這種被稱為orgotein®的蛋白質具有掃除超氧陰離子的酵素活性，有助於掃除生物體內的活性氧（超氧陰離子就是生物體內的一種活性氧，對生物體具有傷害性）。因而將這種能抗活性氧的「歐隔天（orgotein®）」稱之為「超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase，簡稱SOD）」，從此之後超氧化物歧化酶的研究和應用，就受到世界上不同專業、不同學科的研究人員普遍關注。
 

1969年麥考德（McCord）等人，進一步在美國生化雜誌上發表：「超氧陰離子自由基（ ）與超氧化物歧化酶（SOD）的生物學意義」，點出其與自由基的關係；從此開拓了研究人員的視野，明顯提高了生物學界與醫學界的興趣，在自由基的研究方面獲得突破性的進展。例如，1956年哈爾滿（Harman）教授所提出的「老化與自由基有關」等學說，就因此得到驗證、補充與發展。
 

1976年6月，歐洲分子生物學學會在法國班里諾斯（Banyuls），召開首場「超氧化物和超氧化物歧化酶」專題研討會，會後並將討論結果整理出版。麥克生（Michelson）教授在該文集的前言中，就特別推崇麥考德和弗里多維奇的成就；他認為他們兩位首先從牛紅細胞中發現超氧化物歧化酶活力，以及「超氧自由基具有生物意義」，這一系列創見為爾後研究「氧代謝」等分子生物學，奠定了堅實的基礎；其成就幾乎可以與1953年沃森（Watson）和克里克（Crick）發表著名的「DNA雙螺旋結構」學說相比美。
 

超氧化物歧化酶是最受研究者重視的第一種抗氧化酵素，自從40多年前被發現至今，相關的研究論文已經超過42,000篇，每年還在快速增加當中。其原因主要是超氧化物歧化酶具有多種生理功用，可以保護生物體，免於受到活性氧（自由基）的傷害。最近幾年來的科學研究證據顯示，超氧化物歧化酶確實有助於維持動物和人體健康。因此近年來開始被廣泛應用，首先製成一種工業酵素。1990年開始當作藥劑使用，主要用於改善疾病所引起的發炎反應，及其所導致的後遺症或副作用，例如癌症患者在接受放射線治療後所引起的組織纖維變性。
 

但我國一直沒有人針對這個新興議題做進一步的研究或討論，一直到1996年，本人才與邱中峯醫師、中國大陸學者丁克祥教授，共同撰寫了《SOD生物醫學淺論》一書，以深入淺出的方式，詳細介紹超氧化物歧化酶的基本理論、臨床常用方法，以及相關製劑、製劑的製備等基礎方法，以及分析、測定原則等等。出版後頗受到臨床與抗衰老醫學界的重視，其他如生物科技、抗氧化研究等機構亦深感興趣，可惜後來醫學與生物科技業紛紛朝抗氧化的方向研究、發展，超氧化物歧化酶（SOD）反而未受到應有的重視，甚至再也沒有相關的科普書籍出現，實在非常可惜。殊不知超氧化物歧化酶（SOD）為一切抗氧化的基礎，任何有關抗氧化、抗自由基與抗老防衰的研究，都與SOD脫不了關係；若說超氧化物歧化酶為一切抗氧化、抗自由基與抗老的基礎，應該一點也不為過。
 

孰料時隔19年之後，超氧化物歧化酶的研究與應用忽然突飛猛進，許多學術、研究單位更深入探討、發掘超氧化物歧化酶的作用機制，同時應用於臨床。生物科技業也開發了超氧化物歧化酶的新來源和製程，獲得很多突破性進展，也有很好的成果表現。法國「拜爾諾夫（BIONOV）」公司就是最有成就者之一。
 

大約3年前，本人有幸認識法國專研「香瓜SOD」的「拜爾諾夫（BIONOV）」公司研究人員，承其告知，該公司早在1989年就發現一種稀有的香瓜品種，除了其壽命比一般（傳統）香瓜要長很多之外，更驚人的是，此種香瓜內含有大量的超氧化物歧化酶，既可延長香瓜植株的壽命，香瓜還耐久藏，不會很快腐爛。「超氧化物歧化酶」也是一種酵素，酵素的作用本來是在促進食物分解，以利消化吸收，或者做為身體某些器官的「電源啟動器」，沒想到竟具有獨特的效用，因此該公司從1999年起，開始設定研究目標，希望開發出獨特又有效的SOD產品。其具體內容包括：開發專屬的香瓜超氧化物歧化酶，除了作為天然香瓜超氧化物歧化酶的學術研究之外，更重要的是盡早進行工業化生產，一定要做出成份100%的香瓜產品；同時使用軟提取過程，開發適應塗層系統的香瓜超氧化物歧化酶，並提供給需要者使用。
 

法國「拜爾諾夫（BIONOV）」公司，乃目前世界上唯一擁有、並有能力生產天然香瓜超氧化物歧化酶（SOD）的工業公司，在本人的研究過程中，承其提供關鍵資料與數據，用於本書第一章到第七章中，加上作者苦心收集、整理，準備進一步研究的資料，終於完成此一「大作」；書中的內容比起19年前出版的「SOD生物醫學淺論」，顯然更先進、充實、實用，凡是對超氧化物歧化酶有興趣的人士，仔細閱讀之後一定能獲得啟發，不管做研究或以生物科技量產，都一定會有幫助。
 

本書首先介紹氧化壓力（oxidative stress）和有關化學介體的許多科學資料，接著說明本來就存在於生物體內的天然超氧化物歧化酶，並介紹國際科學文獻中的超氧化物歧化酶抗氧化活性及其作用機制，最後再說明利用超氧化物歧化酶治療氧化壓力等疾病的學說。
 

雖然超氧化物歧化酶（SOD）理論已經早為世人所知，但能夠說得非常清楚，而且未來有助於生物科技、甚至食品業者開發應用者，應該不多。有興趣者請多加體會。