каталазы

Фермент каталазы обладает высокой реактивностью и специализируется на детоксикации клеток организма. Он работает на основе железа и еще более эффективен в сочетании с другими микроэлементами. В микробиологии он используется для предварительной дифференциации бактерий.

Что такое каталаза?

Каталаза удаляет токсичный перекись водорода (H2O2) из ​​клеток, иначе они будут разрушены агрессивным кислородным соединением.

Фермент расщепляет перекись водорода на воду и кислород, тем самым обезвреживая опасное для клеток химическое соединение. Вот почему быстро реагирующий фермент также называют оксидоредуктазой (название гена: CAT). Перекись водорода вырабатывается в организме как продукт распада фермента супероксиддисмутазы, который восстанавливает пурины и окисляет жирные кислоты. Каталаза - один из самых эффективных ферментов: одна молекула способна каждую секунду расщеплять до 40 миллионов других молекул на их компоненты. Каждая молекула H2O2, которая достигает активного центра каталазы путем диффузии, немедленно разрушается.

Каталаза содержится практически во всех продуктах животного и растительного происхождения. Она специализируется на очистке от свободных радикалов. Это кислородсодержащие соединения со свободным электроном, которые очень агрессивны. Они либо отдают электрон, либо забирают его из других соединений. Это создает новые свободные радикалы.

Функция, эффект и задачи

В микробиологической диагностике фермент используется для предварительной классификации бактерий. С помощью каталазной реакции ученые могут различать стрептококки и стафилококки.

Коагулазная реакция проводится, чтобы впоследствии иметь возможность более точно определить штаммы бактерий. Поскольку каталаза является одним из антиоксидантных ферментов, она защищает клетки организма от атаки свободных радикалов. Прежде всего, он расщепляет вредные перекиси. Чтобы каталаза работала оптимально, в ней всегда должно быть достаточно селена, меди и цинка. Микроэлементы помогают организму вырабатывать саму каталазу. Как показали эксперименты на животных, благодаря своим противовоспалительным свойствам биокатализатор может увеличить продолжительность жизни примерно на одну пятую.

В качестве пищевой добавки он может вернуть седым волосам исходный цвет. Потому что виноват H2O2, который блокирует выработку меланина в волосковых клетках. В гомеопатической лекарственной форме каталазы D30 ее также можно наносить на волосы наружно вместе с биоактивными веществами-носителями.

Образование, возникновение, свойства и оптимальные значения

Каталаза содержится в пероксисомах почти всех аэробных организмов. Грибы, растения и бактерии, которым необходим кислород, также содержат этот фермент. У людей он особенно сконцентрирован в печени, почках и эритроцитах. Он также участвует в метаболизме кожи. Каталаза имеет четыре молекулы порфирина трехвалентного железа (гемовые группы) и состоит из 526 аминокислот.

С соединениями хрома, меди и железа он образует дополнительные молекулярные комплексы, которые также обладают каталитическим действием. Чтобы восполнить существующий дефицит каталазы в организме, человек должен употреблять кукурузу, молоко, зеленый горошек, манго, соевые бобы и мед. В качестве альтернативы есть добавка каталазы, которая доступна либо в форме чистой каталазы, либо в виде смеси различных антиоксидантов. Принимаемый во время еды быстродействующий фермент способствует пищеварению. Принимаемый за полтора-два часа до и после еды, он оказывает противовоспалительное действие.

Заболевания и расстройства

Дефицит каталазы может привести к серьезным нарушениям здоровья. Это считается метаболическим заболеванием и, если оно генетическое, вызывается мутациями в гене CAT.

Наследственное заболевание особенно распространено в Японии и проявляется в виде процессов преждевременного старения, дегенеративных заболеваний и возникновения сахарного диабета. Акаталасемия поражает максимум 9 из 100 000 пациентов. Аутосомно-рецессивный наследственный дефицит каталазы встречается у людей любого возраста и проявляется в недостаточной активности каталазы, связанной с эритроцитами. У пострадавших обычно нет симптомов. С другой стороны, у японских пациентов обычно также развиваются язвы, диабет и артериосклероз. Дефицит каталазы связан с такими заболеваниями, как ХОБЛ (хроническая обструктивная болезнь легких), рассеянный склероз, склеродермия, деменция и болезнь Паркинсона.

Так называемая болезнь белых пятен (витилиго) также вызывается недостаточным содержанием каталазы в крови. Заболевание проявляется - как следует из названия - через четко определенные пятна на коже. По данным ВОЗ, 1% населения мира страдает витилиго. Заболевание, которое очень тяжело психологически для пациента, скорее всего, наследственное. Это безболезненно. Производительность не ограничена. Клетки кожи обесцвечиваются на белых участках из-за воздействия перекиси водорода. Часто даже волосы на нем белые. Дефицит каталазы сначала заставляет клетки кожи перестать производить меланин (пигмент кожи).

Это достигается за счет образования свободных гидроксильных радикалов перекисью водорода, которые блокируют производящий меланин фермент тирозиназу. Затем они разрушаются агрессивной H2O2. Также страдают пигменты глаз. При тяжелом течении болезни более 80% поверхности кожи покрывается белыми пятнами. Болезнь прогрессирует эпизодически, а затем останавливается по еще необъяснимой причине. Иногда больше всего страдают только те участки кожи, которые подвергаются механическому воздействию.

Ученые предполагают, что причиной витилиго являются частые тяжелые солнечные ожоги, чрезмерный психологический стресс и прием некоторых лекарств от сердца и артериального давления. У здоровых людей слишком много ультрафиолета может снизить концентрацию каталазы в клетках кожи.