Фермент Каталаза є високореактивним і спеціалізується на детоксикації клітин організму. Він працює на основі заліза і ще ефективніший у поєднанні з іншими мікроелементами. У мікробіології використовується для попередньої диференціації бактерій.
Що таке каталаза?
Каталаза видаляє з клітин токсичну перекис водню (H2O2), оскільки в іншому випадку вони будуть знищені агресивним сполукою кисню.
Фермент розщеплює перекис водню до води та кисню, тим самим робить хімічну сполуку, небезпечну для клітин, нешкідливою. Ось чому фермент, що швидко реагує, також називають оксидо-редуктазою (назва гена: CAT). Перекис водню виробляється в організмі як продукт розпаду ферменту супероксиддисмутази, який знижує пурини та окислює жирні кислоти. Каталаза - один з найефективніших ферментів: одна молекула здатна розбивати до 40 мільйонів інших молекул на свої компоненти щосекунди. Кожна молекула H2O2, яка діфузією досягає активного центру каталази, негайно розпадається.
Каталаза міститься майже у всіх продуктах тваринного і рослинного походження. Вона спеціалізується на вимиванні вільних радикалів. Це сполуки, що містять кисень, з вільним електроном, які є дуже агресивними. Вони або здають електрон, або виводять один з інших сполук. Це створює нові вільні радикали.
Функція, ефект та завдання
У мікробіологічній діагностиці фермент використовується для попередньої класифікації бактерій. За допомогою реакції каталази вчені можуть розмежувати стрептококи та стафілококи.
Реакцію коагулази проводять для того, щоб потім змогли більш детально визначити бактеріальні штами. Оскільки каталаза є одним із антиокислювальних ферментів, вона захищає клітини організму від нападу вільних радикалів. Перш за все, він розщеплює шкідливі пероксиди. Для того, щоб каталаза працювала оптимально, у неї завжди повинно бути достатньо селену, міді та цинку. Мікроелементи допомагають організму виробляти саму каталазу. Завдяки своїм протизапальним властивостям біокаталізатор може збільшити тривалість життя приблизно на п'яту частину, як показали експерименти з тваринами.
Вживаний як дієтична добавка, він може відновити сивину до первісного кольору. Тому що виною сірого є H2O2, який блокує вироблення меланіну у клітинах волосся. У гомеопатичній лікарській формі каталаза D30 її також можна наносити зовнішньо на волосся разом з біоактивними речовинами-носіями.
Освіта, виникнення, властивості та оптимальні значення
Каталаза міститься в пероксисомах майже всіх аеробних організмів. Гриб, рослини і бактерії, які потребують кисню, також мають фермент. У людини він особливо зосереджений у печінці, нирках та еритроцитах. Він також інтегрований в обмін речовин в шкірі. Каталаза має чотири тривалентні молекули порфірину заліза (гемогрупи) і складається з 526 амінокислот.
З сполуками хрому, міді та заліза він утворює подальші молекулярні комплекси, які також мають каталітичну дію. Щоб компенсувати наявний дефіцит каталази в організмі, зацікавлена особа повинна споживати кукурудзу, молоко, зелений горошок, манго, сою та мед. Крім того, існує добавка каталази, яка випускається або у вигляді чистої каталази, або у вигляді суміші різних антиоксидантів. Прийом разом з їжею, швидкодіючий фермент сприяє травленню. Вживана за півтори-дві години до їжі та після неї, вона має протизапальну дію.
Хвороби та розлади
Дефіцит каталази може призвести до серйозних порушень здоров’я. Вважається метаболічним захворюванням і - якщо воно генетичне - викликається мутаціями гена CAT.
Спадкове захворювання особливо поширене в Японії і проявляється у вигляді процесів передчасного старіння, дегенеративних захворювань та виникнення цукрового діабету. Акаталасемія вражає максимум 9 на 100 000 пацієнтів. Автосомно-рецесивна спадкова дефіцит каталази виникає у людей різного віку і проявляється недостатньою активністю каталази, пов'язаної в еритроцитах. У уражених зазвичай відсутні симптоми. Японські пацієнти, з іншого боку, зазвичай також розвиваються виразки, діабет та артеросклероз. Дефіцит каталази пов'язаний із такими захворюваннями, як ХОЗЛ (хронічна обструктивна хвороба легень), розсіяний склероз, склеродермія, деменція та хвороба Паркінсона.
Так зване захворювання білої плямистості (вітіліго) також викликається занадто мало каталази в крові. Хвороба проявляється - як випливає з назви - через чітко окреслені плями на шкірі. За даними ВООЗ, 1% світового населення страждає від вітіліго. Захворювання, яке є дуже психологічно стресовим для пацієнта, є, швидше за все, спадковим. Це безболісно. Виступ не обмежений. Клітини шкіри знебарвлюються на білих ділянках завдяки впливу перекису водню. Часто навіть волосся на ньому білі. Дефіцит каталази спочатку змушує клітини шкіри припиняти виробляти меланін (шкірний пігмент).
Це відбувається завдяки перекису водню, утворюючи вільні гідроксильні радикали, які блокують фермент тирозиназу, що продукує меланін. Потім вони знищуються агресивним H2O2. Також впливають очні пігменти. При важкому перебігу захворювання більше 80% поверхні шкіри покрито білими плямами. Хвороба прогресує в спурті, а потім зупиняється з незрозумілих причин. Іноді найбільше уражаються лише механічно напружені ділянки шкіри.
Вчені припускають, що вітіліго викликаний частими, сильними опіками, надмірними психологічними навантаженнями та певними ліками від серцевого та артеріального тиску. У здорових людей занадто багато УФ-світла може забезпечити зниження концентрації каталази в клітинах шкіри.
