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医学：机体内的超氧自由基可以引起各种疾病, SOD作为它的天然清除剂,在正常情况下,与其保持动态平衡。但在病理状态下,产生过量的超氧自由基，机体本身产生的SOD不能完全清除这些过多的超氧自由基，这些过多的超氧自由基则对机体产生危害。SOD可以催化其进行歧化反应,减轻病情。食品工业：日化工业，农业，SOD在转基因植物中的过量表达能不同程度地提高植物对恶劣环境的抵抗能力,Mn-SOD基因的过量表达在一定程度上可以提高转基因植物对氧胁迫的耐受性。通过基因工程手段,增加植物内的SOD的表达,可以大大增强植物的抗逆性。如Fe-SOD 的过量表达能够增强叶绿体质膜和光合系统Ⅱ对MV (甲基紫精) 和高盐过氧化胁迫的抗性。SOD在日化工业上的应用主要是护肤品和牙膏。经研究证明，将SOD作为天然抗氧化剂加到食品中，可作为保鲜剂。

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SOD的主要功能是催化超氧阴离子自由基歧化为过氧化氢和氧，产生的超氧阴离子自由基是生物体内正常的代谢产物。但是自由基的积累将使细胞膜的脂质发生过氧化作用而引起膜裂变，导致细胞损伤甚至死亡。SOD是生物体内重要的且佳的自由基清除剂，维持机体代谢平衡。另外，SOD对治疗心肌梗死、血管性心脏病、胶原病、新生儿呼吸困难综合征、水肿、肺气肿、氧中毒等疾病有显著疗效，还可治疗银屑病、皮炎、湿疹和瘙痒症等多种皮肤病。SOD作为超氧阴离子自由基清除剂主要在延缓人体衰老、预防疾病、改善人体免疫力、作为食品及化妆品添加剂方面有极为广泛的应用。SOD作为第一个以超氧阴离子为其作用底物的酶被发现以来，已充分证明了其在防治与超氧自由基有关疾病方面的有效作用。当机体超氧阴离子产生过多或SOD浓度偏低时，过量的超氧阴离子就会引起疾病，给以外源性SOD即可有效地予以防治。

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为了探讨超氧化物歧化酶SOD模拟化合物Lz35 9在植物生长调节中的作用 ,比较了不同植物组织经Lz35 9处理后在形态及生化指标上的变化 .通过金鱼草组织培养 ,证明Lz35 9具有过膜性 ,并有可能改变植物组织内源激素的平衡 ;观察到经Lz35 9叶面喷雾后冬小麦返青期长势改善 ,在不同生长时期 ,叶片SOD酶的活力较对照组均有一定程度的提高 .实验表明Lz35 9可间接促进孕穗期冬小麦叶片过氧化氢酶CAT酶活性的提高 ,但对过氧化物酶POD似乎影响不大 .用Lz35 9溶液对金鱼草进行插花处理 ,对不同衰老程度的花瓣均有明显的促SOD酶活性的作用 ,其中又以处于生长中期的组织效果为明显 .

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在生物进化过程中逐渐出现了Mn-SOD和Cu,Zn-SOD，所以盐藻、水绵、鞘藻、轮藻被认为是蓝、绿藻向高等植物进化的过渡形式。大多数真核藻类在其叶绿体基质里存在Fe-SOD，而在类藻体膜上存在Mn-SOD，并且他们大多不含Cu,Zn-超氧化物歧化酶（SOD）。而某些处于特异生长环境下的海藻，既有高等动植物中比较缺乏的Fe-SOD,也通邮高等动植物中普遍存在的Cu,Zn-SOD和Mn-SOD。SOD是存在于植物细胞中的重要的清除自由基的酶，它能催化生物体内分子氧活化的第一个中间物超氧阴离子自由基（O2），发生歧化反应，生成O2和H2O2，从而减轻O2对植物体的毒害作用。植物体内的SOD有Cu,Zn-SOD，Mn-SOD和Fe-SOD三种类型，主要分布在叶绿体、线粒体和细胞质中。