קטלזה: פונקציה ומחלות

האנזים קטלאז הוא מאוד תגובתי ומתמחה בניקוי רעלים מתאי הגוף. זה עובד על בסיס ברזל והוא אפילו יעיל יותר בשילוב עם אחרים יסודות קורט. במיקרוביולוגיה, הוא משמש לבידול ראשוני של בקטריה.

מה זה קטלאז?

קטלאז מסיר רעיל הידרוגנציה חמצן (H2O2) מתאים, מכיוון שאחרת הם נהרסו על ידי התוקפנים חמצן מתחם. האנזים מתפרק הידרוגנציה חמצן לתוך מַיִם ו חמצן, ובכך הופך את התרכובת הכימית, המסוכנת לתאים, ללא מזיקה. זו הסיבה שהאנזים בתגובה מהירה נקרא גם אוקסידו-רדוקטאז (שם נפוץ: CAT). מימן חמצן נוצר בגוף כתוצר השפלה של האנזים סופראוקסיד דיסמוטאז, המפחית את הפורינים ומחמצן חומצות שומן. קטלאז הוא אחד היעילים ביותר אנזימים: מולקולה אחת מסוגלת לפרק עד 40 מיליון אחרים מולקולות לרכיבים שלהם בשנייה. כל מולקולה של H2O2 שמגיעה למרכז הקטלאז הפעיל באמצעות דיפוזיה מתפרקת מיד. קטלאז נמצא כמעט בכל המזונות מן החי והצומח. הוא מתמחה בהדחת רדיקלים חופשיים. אלו הם חמצן- המכילים תרכובות עם אלקטרון חופשי שהם אגרסיביים מאוד. הם מוותרים על אלקטרון או מורידים אחד מתרכובות אחרות. זה יוצר רדיקלים חופשיים חדשים.

פונקציה, אפקט ומשימות

באבחון מיקרוביולוגי, האנזים משמש לסיווג ראשוני של בקטריה. בעזרת תגובת הקטלאז, מדענים יכולים להבחין בין סטרפטוקוקים ו סטפילוקוקים. לאחר מכן מתבצעת תגובת הקואגולאז על מנת לקבוע את זני החיידקים ביתר פירוט. מכיוון שקטלאז הוא אחד הנוגדי החמצון אנזימים, הוא מגן על תאי הגוף מפני התקפה על ידי רדיקלים חופשיים. בפרט, זה מתפרק מזיק חמצן. על מנת שהקטלאז יעבוד בצורה אופטימלית, הוא תמיד צריך להספיק סלניום, נחושת ו אבץ זמין. אלה יסודות קורט לעזור לגוף לייצר קטלאז עצמו. הודות לתכונותיו האנטי-דלקתיות, הביו-זרז יכול להגדיל את תוחלת החיים בכחמישית, כפי שהוכיחו מחקרים בבעלי חיים. נלקח כתזונה תוספת, זה יכול לשחזר אפור שער לצבעו המקורי. הסיבה לכך היא כי H2O2, החוסם המלנין ייצור ב שער תאים, אשם באפור. בצורת המינון ההומאופתית Catalase D30, ניתן למרוח אותו גם באופן חיצוני שער יחד עם חומרים נושאים ביו-אקטיביים.

גיבוש, התרחשות, מאפיינים וערכים אופטימליים

קטלאז נמצא בפרוקסיזומים של כמעט כל האורגניזמים האירוביים. פטריות, צמחים ודורשים חמצן בקטריה גם בעלי האנזים. בבני אדם, הוא מרוכז במיוחד ב כבד, כליות, ואדום דם תאים. הוא משולב גם ב עור חילוף חומרים. קטלאז יש ארבעה משולשים ברזל פורפירין מולקולות (קבוצות heme) ומורכב מ -526 חומצות אמינו. הוא יוצר קומפלקסים מולקולריים נוספים עם כרום, נחושת ו ברזל תרכובות, שיש להן גם השפעה קטליטית. כדי לפצות על מחסור בקטלאז הקיים בגוף, על האדם המושפע לצרוך תירס, חלב, אפונה ירוקה, מנגו, פולי סויה ו דבש. לחלופין, קטלאז תוספת זמין בצורה של קטלאז טהור או כתערובת של נוגדי חמצון שונים. נלקח עם ארוחות, האנזים עובד במהירות מקדם את העיכול. נצרך שעה וחצי עד שעתיים לפני ואחרי הארוחות, יש לו השפעה אנטי דלקתית.

מחלות והפרעות

מחסור בקטלזה יכול עוֹפֶרֶת ברצינות בריאות הפרעות. היא נחשבת למחלה מטבולית, ואם היא גנטית, היא נגרמת על ידי מוטציות ב- CAT גֵן. המחלה התורשתית שכיחה במיוחד ביפן ומתבטאת בצורה של הזדקנות מוקדמת, מחלות ניווניות והופעתם של סוכרת mellitus. Akatalasemia משפיע על מקסימום 9 מתוך 100,000 חולים. מחסור בקטלאז תורשתי אוטוזומלי רצסיבי מופיע אצל אנשים מכל קבוצת גיל והוא בא לידי ביטוי בפעילות לא מספקת של קטלאז הקשור באדום דם תאים. לאנשים מושפעים בדרך כלל אין תסמינים. לעומת זאת, חולים יפנים בדרך כלל מפתחים כיבים, סוכרת ו טרשת עורקים. מחסור בקטלאז קשור למחלות כמו COPD (מחלת ריאות חסימתית כרונית), טרשת נפוצה, סקלרודרמה, דמנציה ו מחלת פרקינסוןמה שנקרא מחלת כתם לבן (ויטיליגו) נגרמת גם על ידי קטלאז קטן מדי ב דם. המחלה מתבטאת - כפי שהשם מרמז - על ידי טלאים המתוארים היטב על עור. על פי נתוני ארגון הבריאות העולמי, 1% מאוכלוסיית העולם סובלת מויטיליגו. המחלה, שמבחינה פסיכולוגית מאוד מלחיצה את החולים, היא ככל הנראה תורשתית. זה לא כואב. ההופעה אינה מוגבלת. ה עור תאים נצבעים באזורים הלבנים עקב השפעתם של מי חמצן. לעתים קרובות אפילו השערות שעליהן לבנות. המחסור בקטלאז גורם תחילה לתאי העור להפסיק לייצר המלנין (פיגמנט עור). זה קורה כמו מי חמצן יוצר רדיקלים חופשיים של הידרוקסיל החוסמים את המלניןייצור אנזים טירוזינאז. לאחר מכן הם נהרסים על ידי H2O2 האגרסיבי. פיגמנטים בעיניים מושפעים גם הם. במחלה קשה יותר מ 80% משטח העור מכוסה כתמים לבנים. המחלה מתקדמת בפרקים ואז נעצרת מסיבות עדיין לא מוסברות. לפעמים רק באופן מכני עור לחוץ אזורים נפגעים בצורה הקשה ביותר. מדענים חושדים כי ויטיליגו נוצר על ידי כוויות שמש חמורות בתדירות גבוהה מדי, פסיכולוגיות קשות לחץ, ובטוח לֵב ו לחץ דם תרופות. אצל אנשים בריאים אחרת, יותר מדי אור UV יכול לגרום להפחתת ריכוזי קטלאז בתאי העור.