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重要的抗氧化酶和抗氧化剂的作用

超氧化物歧化酶（SOD）是美国的McCord和Fridovich在1969年发现的一
种清除超氧阴离子自由基的酶。SOD是一种广泛存在于生物体内的金属酶，按
金属辅基的成分不同主要分成三类,第一类含铜和锌，称为CuZn-SOD，是最常
见的一种，呈蓝绿色，主要存在于真核细胞的细胞浆内。第二类含锰，称为
Mn-SOD，呈粉红色，主要存在于原核细胞体、真核细胞的细胞浆和线粒体内。
第三类含铁，称为Fe-SOD，呈黄褐色，主要存在于原核细胞中。另外，在牛

肝中还发现一种CoZn-SOD[8]。
正常生理状态下，机体产生的自由基和清除自由基的速率处于动态平衡状
态。但当机体内自由基产生增多，就会对机体的蛋白质、脂质和DNA造成损伤，
导致机体疾病的发生。SOD是生物体内对抗氧自由基的一种最重要的抗氧化
酶，是专门清除超氧阴离子自由基的。它的作用是将氧自由基歧化，发生

2O-+2H+SODHO+O的反应。由于HO在SOD活性部位生成，会对SOD
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本身产生杀伤。催化产生的HO如果不被及时清除，它会与O-反应生成毒性
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更大的羟基自由基。衰老自由基学说认为，代谢产生的自由基对机体造成的
损害可引起衰老，SOD可有效的清除自由基，在一定程度上延缓衰老。此外，
SOD还具有增强机体免疫力，提高机体对自由基引发的疾病的抵抗力，消除运

动性疲劳等生理功能[3]。
过氧化氢酶（CAT）是一种末端氧化酶，广泛存在于动植物和微生物体内，

酶分子结构中含有铁卟啉环，1个分子酶蛋白中含有四个铁原子[9]。CAT的生

物学功能是催化过氧化氢分解为水和氧，2HOCAT2HO+O。过氧化氢
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酶（CAT），广泛存在于动植物和微生物体内的一种末端氧化酶。它的生物功能是
催化细胞内的过氧化氢分解，起抗氧化作用，即2HO2HO+O，它可防
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止过氧化氢含量过高对机体组织造成损伤，对细胞起到保护作用。
本研究结果显示，力竭运动后，大鼠的心组织、肝组织和肺组织中CAT活性
均表现出升高，这可能是由于运动应激造成大鼠组织过氧化物质增多，使得组织
CAT活性对应升高。同时，结果显示，联合补充谷氨酰胺和番茄红素对力竭运动
大鼠肝组织和肺组织的抗氧化能力提高的效果最为明显，而单纯补充番茄红素对
心脏组织的抗氧化能力提高优明显作用。这说明对于力竭运动大鼠的肝和肺组
织，联合补充这两种物质起到协同抗氧化的作用。对于心脏组织，联合补充的效
果不如单独补充一种的效果好，此机理尚待探讨。
谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-PX），为水溶性四聚体蛋白，含有四个亚基，

每个亚基含有一个硒原子[10]。主要存在生物体的线粒体和细胞液中，它的生
理功能是不仅可以清除过氧化氢，同时还可以清除脂质过氧化物，所以说它
也是机体内重要的抗氧化酶之一，在反应过程中还原性谷胱甘肽作为还原物

1
质提供H+。反应如下：

2HO+2GSHGSH-PX2HO+GSSG
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ROOH+2GSHGSH-PXROH+GSSG+HO
2
(有机过氧化物)（无毒醇类）
由于硒是GSH-PX的组成成分，因此机体的含硒量与GSH-PX活性有密切关
系。
谷胱甘肽（GSH）是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸三种氨基酸组成的，存
在于大多数微生物、动植物细胞内。GSH作为GSH-PX清除脂质过氧化物反应
中的还原物质，是必不可少的。庞阳康，孙炎华通过对大鼠注射GSH观察一
次性力竭运动后对大鼠自由基的影响，结果显示：补充GSH组的SOD活性显

著高于力竭运动组，说明GSH能够有效的清除自由基[11]。
乳酸脱氢酶（LDH）是机体糖酵解供能系统的关键酶之一，它是催化糖酵解
过程的最后一个反应步骤，即催化丙酮酸生成乳酸的可逆反应。LDH活性的变化
可以反映机体组织在缺氧条件下的糖酵解能力，LDH的活性大小可以用来评价无
氧代谢能力的高低，它可作为组织无氧代谢能力的标志酶。
丙二醛（MDA）为膜上多不饱和脂肪酸受自由基攻击而产生的脂质过氧化物
的代谢产物。由于自由基极不稳定，很难在体内直接测到，因而在实验中常以

MDA含量来反映体内自由基反应的程度，同时也间接反映细胞损伤的程度[59]。
肌酸激酶CK又称磷酸肌酸激酶，属于转移酶，它将高能磷酸键迅速转移到
ADP进而生成ATP，来保证剧烈运动肌肉的供能，是骨骼肌细胞中一种关键的代

谢酶。有研究表明，运动后血清CK升高可能与运动后组织损伤有关。李一玉[65]
对高校游泳运动员补充谷氨酰胺，研究结果发现补充谷氨酰胺组血清CK值在一
周后下降20%，一个月后下降43%，说明，口服谷氨酰胺随着服用时间的延长，
血清CK水平逐渐下降，运动员疲劳恢复速度加快，同时谷氨酰胺是纤维原细胞
的能量来源，补充谷氨酰胺有利于保护