Katalazė

Fermentas Katalazė yra labai reaktyvus ir specializuojasi detoksikuoti kūno ląsteles. Jis veikia geležies pagrindu ir yra dar efektyvesnis kartu su kitais mikroelementais. Mikrobiologijoje jis naudojamas preliminariam bakterijų diferenciacijai.

Kas yra katalazė?

Katalazė pašalina iš ląstelių toksišką vandenilio peroksidą (H2O2), nes priešingu atveju agresyvus deguonies junginys jas sunaikins.

Fermentas skaido vandenilio peroksidą į vandenį ir deguonį, todėl cheminis junginys, pavojingas ląstelėms, tampa nekenksmingas. Štai kodėl greitai reaguojantis fermentas taip pat vadinamas oksido-reduktaze (geno pavadinimas: CAT). Vandenilio peroksidas organizme gaminamas kaip fermento superoksido dismutazės skilimo produktas, mažinantis purinus ir oksiduojantis riebalų rūgštis. Katalazė yra vienas iš efektyviausių fermentų: viena molekulė kas sekundę sugeba suskaidyti iki 40 milijonų kitų molekulių į savo komponentus. Kiekviena H2O2 molekulė, kuri difuzijos būdu pasiekia aktyvųjį katalazės centrą, iškart suyra.

Katalazė randama beveik visuose gyvūniniuose ir augaliniuose maisto produktuose. Ji specializuojasi laisvųjų radikalų plovime. Tai yra labai agresyvūs junginiai, turintys deguonį su laisvu elektronu. Jie arba dovanoja elektroną, arba pašalina vieną iš kitų junginių. Tai sukuria naujus laisvuosius radikalus.

Funkcija, poveikis ir užduotys

Atliekant mikrobiologinę diagnostiką, fermentas naudojamas preliminariam bakterijų klasifikavimui. Katalazės reakcijos pagalba mokslininkai gali atskirti streptokokus ir stafilokokus.

Koaguliazės reakcija vykdoma tam, kad po to būtų galima tiksliau nustatyti bakterijų padermes. Kadangi katalazė yra vienas iš antioksidacinių fermentų, ji apsaugo kūno ląsteles nuo laisvųjų radikalų užpuolimo. Visų pirma, jis skaido kenksmingus peroksidus. Kad katalazė veiktų optimaliai, joje visada turi būti pakankamai seleno, vario ir cinko. Mikroelementai padeda kūnui pasigaminti pačios katalazės. Dėl priešuždegiminių savybių biokatalizatorius gali padidinti gyvenimo trukmę maždaug penktadaliu, kaip parodė eksperimentai su gyvūnais.

Kaip maisto papildas gali atkurti žilus plaukus į pradinę spalvą. Dėl to, kad pilkėja, yra H2O2, kuris blokuoja melanino gamybą plaukų ląstelėse. Homeopatinėje vaisto formoje katalazė D30, ji taip pat gali būti dedama į plaukus kartu su biologiškai aktyviomis nešančiomis medžiagomis.

Išsilavinimas, atsiradimas, savybės ir optimalios vertės

Katalazė randama beveik visų aerobinių organizmų peroksizomose. Grybai, augalai ir bakterijos, kuriems reikia deguonies, taip pat turi fermentą. Žmonėms jis ypač susikaupia kepenyse, inkstuose ir eritrocituose. Jis taip pat yra integruotas į odos metabolizmą. Katalazė turi keturias trivalentes geležies porfirino molekules (hemo grupes) ir yra sudaryta iš 526 aminorūgščių.

Su chromo, vario ir geležies junginiais jis sudaro tolimesnius molekulinius kompleksus, kurie taip pat turi katalizinį poveikį. Norėdami kompensuoti esamą katalazės trūkumą organizme, atitinkamas asmuo turėtų vartoti kukurūzus, pieną, žaliuosius žirnelius, mangus, sojų pupeles ir medų. Kaip alternatyva yra katalazės priedas, kuris tiekiamas grynos katalazės pavidalu arba kaip įvairių antioksidantų mišinys. Valgant, greitai veikiantis fermentas skatina virškinimą. Vartojama nuo pusantros iki dviejų valandų prieš ir po valgio, turi priešuždegiminį poveikį.

Ligos ir sutrikimai

Katalazės trūkumas gali sukelti rimtų sveikatos sutrikimų. Tai laikoma metaboline liga ir, jei ji yra genetinė, ją sukelia CAT geno mutacijos.

Paveldima liga yra ypač paplitusi Japonijoje ir pasireiškia priešlaikinio senėjimo procesais, degeneracinėmis ligomis ir cukriniu diabetu. Akatalasemija pasireiškia daugiausia 9 iš 100 000 pacientų. Autosominis recesyvinis paveldimas katalazės trūkumas pasireiškia bet kokio amžiaus žmonėms ir pasireiškia nepakankamu raudonųjų kraujo kūnelių surištos katalazės aktyvumu. Paveikti asmenys paprastai neturi simptomų. Kita vertus, japonų pacientams dažniausiai išsivysto opos, diabetas ir arteriosklerozė. Katalazės trūkumas siejamas su tokiomis ligomis kaip LOPL (lėtinė obstrukcinė plaučių liga), išsėtinė sklerozė, sklerodermija, demencija ir Parkinsono liga.

Vadinamąją baltųjų dėmių ligą (vitiligo) taip pat sukelia per mažas katalazės kiekis kraujyje. Liga pasireiškia - kaip rodo pavadinimas - per aiškiai apibrėžtas odos vietas. PSO duomenimis, 1% pasaulio gyventojų kenčia nuo vitiligo. Liga, kuri pacientui sukelia didelę psichologinę įtampą, greičiausiai yra paveldima. Tai neskausminga. Spektaklis nėra ribojamas. Dėl vandenilio peroksido įtakos baltojoje vietoje odos spalvos pasikeičia. Dažnai net ant jų esantys plaukai yra balti. Katalazės trūkumas pirmiausia sukelia odos ląstelių nustojimą gaminti melaniną (odos pigmentą).

Tai daro vandenilio peroksidas, sudarydamas laisvuosius hidroksilo radikalus, kurie blokuoja melaniną gaminantį fermentą tirozinazę. Tada juos sunaikina agresyvus H2O2. Taip pat pažeidžiami akių pigmentai. Esant sunkiai ligos eigai, daugiau kaip 80% odos paviršiaus yra padengta baltomis dėmėmis. Liga progresuoja epizodais ir tada sustabdoma dėl dar nepaaiškintos priežasties. Kartais labiausiai nukenčia tik mechaniškai paveiktos odos sritys.

Mokslininkai teigia, kad Vitiligo sukelia dažni, stiprūs saulės nudegimai, per didelis psichologinis stresas ir tam tikri vaistai nuo širdies ir kraujospūdžio. Kitaip sveikiems žmonėms per didelis UV šviesos kiekis gali užtikrinti, kad sumažės katalazės koncentracija odos ląstelėse.