SOD活性測(cè)定普遍使用非SI單位原因探討

劉昌來(lái)，田亞玲，王國(guó)棟，鄭琰燚，李燕文

（南京林業(yè)大學(xué) 期刊部，江蘇 南京 210037）

SOD活性測(cè)定普遍使用非SI單位原因探討

劉昌來(lái)，田亞玲，王國(guó)棟，鄭琰燚，李燕文

（南京林業(yè)大學(xué) 期刊部，江蘇 南京 210037）

通過(guò)對(duì)發(fā)表于2013—2014年被spinger數(shù)據(jù)庫(kù)收錄的33篇和2014年被中國(guó)知網(wǎng)收錄的15篇含有SOD的文章進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)：這些文章中，尤其外文期刊的文章中，都使用U作為SOD活性的單位，而不是使用SI規(guī)定的kat。造成這種現(xiàn)象的原因，一是由于目前使用最廣泛的測(cè)定SOD活性的化學(xué)方法，都是間接表達(dá)了SOD的活性，使用U作為SOD的單位更加方便；二是絕大部分研究者僅僅將SOD作為闡述其科學(xué)研究?jī)?nèi)容的一個(gè)生理指標(biāo)，他們?cè)谝獾氖荢OD相對(duì)活性而不是絕對(duì)活性，SOD無(wú)論使用何種單位對(duì)闡述作者研究的科學(xué)問(wèn)題并無(wú)影響，所以研究者更喜歡使用更簡(jiǎn)潔的方式表示SOD的單位。因此，需要廣大科學(xué)研究者和編輯共同努力，重新定義SOD單位和推廣SI單位。

超氧化物岐化酶（SOD）；SI單位；kat

超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD，EC 1.15.1.1），是一種能夠催化超氧陰離子自由基通過(guò)歧化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為氧氣和過(guò)氧化氫的酶類(lèi)[1]。SOD的作用是降低超氧化物對(duì)生命體的毒害作用，使處于氧環(huán)境下的所有生命細(xì)胞具有一種抗氧化防御機(jī)制，它的活性的高低代表了生物應(yīng)對(duì)脅迫的能力[2]，所以很多期刊例如醫(yī)學(xué)、生命科學(xué)以及農(nóng)林科技類(lèi)等都會(huì)涉及SOD。但是表示SOD活性的單位卻有很大區(qū)別，并且很多期刊所使用的SOD活性單位也不符合國(guó)際單位制（SI）的要求，沒(méi)有使用SI規(guī)定的kat作為其單位，造成了SOD活性單位的混亂[3]。鑒于此，筆者從springer數(shù)據(jù)庫(kù)下載了發(fā)表于2013—2014年的16種雜志中含有SOD的33篇文章，以及2014年中國(guó)知網(wǎng)收錄的12種核心期刊中含有SOD的15篇文章，對(duì)這些文章進(jìn)行分析，從SOD的催化機(jī)制、SOD的活性測(cè)定方法以及研究者測(cè)定SOD活性的目的來(lái)分析SOD使用U作為單位的原因。

一、中外文獻(xiàn)中SOD的單位

在從springer下載的發(fā)表于2013—2014年含有SOD測(cè)定的36篇外文文獻(xiàn)中，共有33篇文章明確標(biāo)出了SOD的活性單位，其中使用U作為活性單位的有32篇，比例為96.97%，只有1篇SOD的活性使用ΔA560來(lái)表示。所分析的33篇文章中，測(cè)定SOD活性的方法都是化學(xué)分析法，根據(jù)所使用的反應(yīng)不同有3種測(cè)定方法，方法①：SOD與NBT（硝基四氮唑藍(lán)）競(jìng)爭(zhēng)超氧陰離子自由基，通過(guò)抑制50%NBT生成甲棕速率的酶量來(lái)定義SOD的酶活單位[4]；方法②：SOD與cytochrome c競(jìng)爭(zhēng)超氧化物陰離子，通過(guò)抑制50% cytochrome c反應(yīng)速率的酶量來(lái)定義SOD的酶活單位[2]；方法③：使用現(xiàn)成的SOD測(cè)定試劑盒來(lái)進(jìn)行測(cè)定[5]。在這33篇文章中使用方法①的有29篇，占87.87%，使用方法②和③的各有兩篇。所分析的15篇中文期刊中，使用方法①的有8篇，使用方法③的有2篇；在這15篇中文文章中，有5篇使用了鄰苯三酚自氧化法（方法④）測(cè)定SOD的活性，此方法因?yàn)楸皇珍浀搅藝?guó)標(biāo)[6]中，并且對(duì)生物體中全部類(lèi)型的SOD都有較好的檢測(cè)，所以也是一種較好的檢測(cè)方法。所分析的15篇文章中，SOD的活性單位都為U，并且查詢(xún)《保健食品中超氧化物岐化酶（SOD）活性的測(cè)定》（GB/T 5009 171—2003）中SOD使用的活性單位也是U，所使用的單位都不符合SI的要求[7]，沒(méi)有使用kat作為其單位。從以上可以看出，目前SOD的活性單位，仍然以U作為其單位為主，不像CAT、POD和APX等還有使用kat或者mol/min作為其活性單位的文章[8]。

二、SOD活性單位廣泛使用非SI單位的原因分析

從以上48篇文章來(lái)看，測(cè)定SOD所用的化學(xué)法中，使用NBT作為反應(yīng)物來(lái)測(cè)定SOD的活性是廣泛采用的一種方法，使用U而非kat作為SOD活性的單位，也是被行業(yè)所接受的[2，4-6]。這種是由SOD的測(cè)定方法和研究者測(cè)定SOD活性的研究目的所決定的。

（一）SOD活性測(cè)定的原理

SOD催化的反應(yīng)是超氧陰離子自由基轉(zhuǎn)化為自由態(tài)的氧氣和過(guò)氧化氫，具體的反應(yīng)為：

在這個(gè)反應(yīng)中，超氧陰離子自由基的量按照目前的技術(shù)是很難測(cè)定出來(lái)的，而對(duì)氧氣和過(guò)氧化氫的測(cè)定也都是比較麻煩的，所以，目前對(duì)SOD活性的測(cè)定一般使用間接法，并不直接測(cè)定其反應(yīng)物或者產(chǎn)物。利用物質(zhì)自身產(chǎn)生超氧陰離子自由基或者通過(guò)刺激產(chǎn)生超氧陰離子自由基和中間產(chǎn)物，而SOD可以抑制這種中間產(chǎn)物的生成，根據(jù)使中間產(chǎn)物生成速率降低50%的酶量來(lái)定義SOD的活性。例如，文獻(xiàn)[4]中根據(jù)抑制50%NBT的反應(yīng)速率來(lái)定義SOD的活性單位，文獻(xiàn)[2]中根據(jù)抑制50% cytochrome c反應(yīng)速率來(lái)定義SOD的活性單位，而文獻(xiàn)[6]中根據(jù)抑制50%鄰苯三酚自氧化速率來(lái)定義SOD的活性。根據(jù)這種定義，SOD活性的計(jì)算公式（根據(jù)GB/T 5009.171—2003中的鄰苯三酚自氧化法）一般為：

式（1）中，U為SOD酶活力單位，ΔA325為鄰苯三酚自氧化速率（以每分鐘325 nm下吸光度值變化表示），ΔA'325為樣液或SOD酶液抑制鄰苯三酚后的自氧化速率，Vt為反應(yīng)液總體積，V0為所加酶液或樣液體積，D為酶液或樣液的稀釋倍數(shù)。從以上計(jì)算方法可以看出，此方法所測(cè)定的SOD活性是根據(jù)鄰苯三酚自氧化產(chǎn)生有色中間體在325 nm下的吸光度值的變化來(lái)表示的，并不是SOD真實(shí)催化的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，而是SOD抑制鄰苯三酚自氧化的速率。因此，雖然可以根據(jù)中間產(chǎn)物的摩爾吸收系數(shù)（κ），如CAT等[8]一樣將SOD進(jìn)行換算成以mol/s（或kat）表示的形式，但結(jié)果也不能直接代表SOD的活性，不能代表SOD真實(shí)的轉(zhuǎn)化效率，只能作為SOD活性的一種間接反應(yīng)，并且鄰苯三酚在自氧化過(guò)程中的中間產(chǎn)物并不是一直不變的，隨著鄰苯三酚自氧化的進(jìn)行，中間產(chǎn)物會(huì)依次變化，反應(yīng)液的顏色也在不斷變化，所以在進(jìn)行鄰苯三酚自氧化速率測(cè)定的時(shí)候，一般測(cè)定其3～4 min內(nèi)的反應(yīng)速率[6]。使用其他化學(xué)方法測(cè)定SOD活性所遇到的現(xiàn)象和鄰苯三酚法是一樣的。因此，使用以上定義，以U作為SOD的活性單位，可以明顯代表其測(cè)定方法的含義，是一種簡(jiǎn)便的表示方法，可以方便地體現(xiàn)出SOD活性的大小。

（二）測(cè)定SOD活性的目的性分析

在所研究的含有SOD的33篇外文文獻(xiàn)和15篇中文文獻(xiàn)中，都是在使用某種處理物質(zhì)或者一定處理?xiàng)l件下，通過(guò)測(cè)定SOD在處理組和非處理對(duì)照組中活性的變化，從而反映處理引起的生物體內(nèi)活性氧的變化情況。例如，文獻(xiàn)[2]比較正常硬質(zhì)小麥和突變體中的SOD活性，來(lái)表明突變體中SOD活性要高于正常硬質(zhì)小麥；文獻(xiàn)[4]比較了黑色大豆種子和黃色大豆種子中SOD的活性，從而來(lái)看這兩種種子SOD活性的差別，說(shuō)明這兩種大豆耐儲(chǔ)存性。從這些文章可以看出，在同一篇文章的研究中，測(cè)定SOD所使用的方法都是一樣的，比較的是兩種樣品中SOD活性的相對(duì)大小。上述48篇文章中，沒(méi)有任何一個(gè)作者將自己所測(cè)定的SOD活性與其他文章研究者測(cè)定的SOD活性進(jìn)行比較，甚至沒(méi)有任何一個(gè)研究者將自己做的兩個(gè)不同目的實(shí)驗(yàn)中的SOD活性進(jìn)行比較。所以為了研究不同處理方式（或者樣品）差異的實(shí)驗(yàn)中，SOD活性無(wú)論使用何種單位表示，都不影響研究者（或作者）說(shuō)明自己所研究問(wèn)題的意義和準(zhǔn)確性。也就是說(shuō)，研究者關(guān)注的是SOD的相對(duì)活性，而不是其絕對(duì)活性，所以，在使用SOD作為生物體生理指標(biāo)的實(shí)驗(yàn)中，SOD無(wú)論使用U還是使用SI單位kat作為其活性單位，對(duì)研究者而言基本無(wú)區(qū)別。因而很多研究者更愿意用比較好表示的U作為SOD的活性單位。

三、結(jié)論與討論

SOD是生物、醫(yī)學(xué)、農(nóng)林期刊中經(jīng)常見(jiàn)到的一種酶，但是這種酶在這些期刊中普遍使用非SI單位的U作為其活性單位，筆者認(rèn)為造成這種現(xiàn)象的原因有兩個(gè)：一是SOD測(cè)定方法造成的，由于SOD催化的特殊性，SOD的化學(xué)測(cè)定方法都是通過(guò)抑制50%其他物質(zhì)自氧化或者被氧化的速率所需要SOD量來(lái)測(cè)定和定義的，而這是一種間接表現(xiàn)SOD活性的方法，如果必須將這種方法測(cè)定的SOD活性，換算為以SI單位kat表示的形式，將是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程。二是大部分研究者測(cè)定SOD活性，只是作為一種生理指標(biāo)來(lái)分析或者表達(dá)所研究對(duì)象的差別，這就決定了在大部分的文章中，只要獲得SOD的相對(duì)活性即可，不必使用SOD的絕對(duì)活性。同時(shí)，往往是在同一個(gè)研究中，使用同一種測(cè)定SOD的方法，在處理組和對(duì)照組之間比較SOD的活性，并不是進(jìn)行不同研究者實(shí)驗(yàn)間的SOD的比較，因此，很多研究者基于此目的，只要方法上沒(méi)有錯(cuò)誤，能夠?qū)⑺麄兊难芯磕康暮脱芯恳饬x表達(dá)清楚，寧愿使用更方便的U作為單位來(lái)表示SOD的活性。雖然這種表示方式也符合《全面推行我國(guó)法定計(jì)量單位的意見(jiàn)》“個(gè)別科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中，如有特殊需要，可使用某些非法定計(jì)量單位”的要求，但是不符合此意見(jiàn)中的后半句“但也必須與有關(guān)國(guó)際組織規(guī)定的名稱(chēng)、符號(hào)相一致”的原則，因?yàn)樵?999年第21屆國(guó)際度量衡會(huì)議（Conference General des Poids et Measures, CGPM）就通過(guò)katal作為酶催化活性SI一貫單位mol/s的專(zhuān)門(mén)名稱(chēng)，并收入《SI》[7]，因此酶的活性單位也必須“與有關(guān)國(guó)際組織規(guī)定的名稱(chēng)、符號(hào)相一致”，這就要求，目前大多數(shù)研究者使用SOD的活性單位應(yīng)該進(jìn)行SI單位的換算，而進(jìn)行這種換算首先需要改變SOD的測(cè)定方法。以上討論的都是化學(xué)方法來(lái)測(cè)定SOD活性，其實(shí)測(cè)定SOD活性的方法還有免疫法[9]和等電點(diǎn)聚焦法[10]，這些方法都可以直接測(cè)定出SOD具體量，用符合SI的單位來(lái)表示，由于這些方法所需試劑和儀器比較昂貴，并且往往檢測(cè)出的是某種特型的SOD，因此目前使用最多的還是化學(xué)法測(cè)定SOD活性，但是為了推廣SI單位，就需要對(duì)SOD酶活單位進(jìn)行重新定義。SOD活性單位的SI化還需要廣大編輯同仁的大力宣傳。在目前狀況下，建議作者根據(jù)所使用試劑產(chǎn)生的中間產(chǎn)物的摩爾吸收系數(shù)進(jìn)行換算，得到以kat表示的SOD活性單位，雖然這種方法不能直接表示SOD的轉(zhuǎn)換速率，但是也可以間接表示SOD的活性，并且符合SI的要求。

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（責(zé)任編輯：時(shí) 新）

An Analysis on the Reasons for the Wide Use of the Non-SI Units in SOD Activity Testings

LIU Chang-lai, TIAN Ya-ling, WANG Guo-dong, ZHENG Yan-yi, LI Yan-wen
(Editorial Department of Journal, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, China)

An analysis of 33 papers included in springer database published from 2013 to 2014 and 15 articles in CNKI in 2014 containing SOD revealed that in these articles, especially the foreign articles, the activity unit of SOD is U, instead of kat as is regulated by SI. The reasons are as follows. First, at present the most widely used method of determination of SOD activity is the chemical method, which is an indirect expression of the activity of SOD. So it is more convenient to use U as a SOD unit. The second reason is that most researchers take SOD as a mere physiological index, and they only care about the relative activity of SOD rather than the absolute activity. The unit of SOD does not matter much when researchers deal with their scientific problems. Therefore, researchers prefer to use a simpler way to express the unit of SOD. Hence, scientific researchers and editors need join together to redefine and spread the unit of SOD.

SOD；SI unit；kat

G232

A

1008-7931（2015）06-0065-03

2015-07-14

江蘇省科技期刊研究會(huì)基金項(xiàng)目（JSRFSTP2013C06）

劉昌來(lái)（1984—），男，山東菏澤人，編輯，博士，研究方向：?jiǎn)纹u(píng)價(jià)系統(tǒng)的建立；田亞玲（1984—），女，江蘇泰州人，編輯，博士，研究方向：期刊的數(shù)字化傳播；王國(guó)棟（1978—），男，山西太原人，編輯，碩士，研究方向：編輯學(xué)；鄭琰燚（1968—），女，甘肅天水人，副編審，研究方向：編輯學(xué)；李燕文（1966—），女，安徽廣元人，副編審，碩士，研究方向：編輯學(xué)。