Catalase

Enzyme Catalase có tính phản ứng cao và chuyên giải độc các tế bào cơ thể. Nó hoạt động trên cơ sở sắt và thậm chí còn hiệu quả hơn khi kết hợp với các nguyên tố vi lượng khác. Trong vi sinh vật học, nó được sử dụng để phân biệt sơ bộ vi khuẩn.

Catalase là gì?

Catalase loại bỏ hydrogen peroxide (H2O2) độc hại khỏi tế bào, vì nếu không chúng sẽ bị phá hủy bởi hợp chất oxy tích cực.

Enzyme phân hủy hydrogen peroxide thành nước và oxy, do đó tạo ra hợp chất hóa học, hợp chất nguy hiểm cho tế bào, vô hại. Đây là lý do tại sao enzyme phản ứng nhanh còn được gọi là oxido-reductase (tên gen: CAT). Hydrogen peroxide được tạo ra trong cơ thể dưới dạng sản phẩm phân hủy của enzyme superoxide dismutase, có tác dụng khử purin và oxy hóa các axit béo. Catalase là một trong những enzyme hiệu quả nhất: một phân tử đơn lẻ có thể phá vỡ tới 40 triệu phân tử khác thành các thành phần của chúng mỗi giây. Mọi phân tử H2O2 đi đến trung tâm catalase hoạt động bằng cách khuếch tán ngay lập tức bị phá vỡ.

Catalase được tìm thấy trong hầu hết các loại thực phẩm động vật và thực vật. Cô ấy chuyên tìm kiếm gốc tự do. Đây là những hợp chất chứa oxy với một điện tử tự do rất tích cực. Chúng hoặc tặng một điện tử hoặc rút một điện tử từ các hợp chất khác. Điều này tạo ra các gốc tự do mới.

Chức năng, tác dụng và nhiệm vụ

Trong chẩn đoán vi sinh, enzym được sử dụng để phân loại sơ bộ vi khuẩn. Với sự trợ giúp của phản ứng catalase, các nhà khoa học có thể phân biệt giữa liên cầu và tụ cầu.

Phản ứng coagulase được thực hiện để có thể xác định chủng vi khuẩn chặt chẽ hơn. Vì catalase là một trong những enzym chống oxy hóa, nó bảo vệ các tế bào cơ thể khỏi sự tấn công của các gốc tự do. Trên hết, nó phá vỡ các peroxit có hại. Để catalase hoạt động tối ưu, nó phải luôn có đủ selen, đồng và kẽm. Các nguyên tố vi lượng giúp cơ thể tự sản xuất catalase. Nhờ đặc tính chống viêm của nó, chất xúc tác sinh học có thể tăng tuổi thọ khoảng 1/5, như các thí nghiệm trên động vật đã chỉ ra.

Được dùng như một chất bổ sung chế độ ăn uống, nó có thể phục hồi tóc bạc về màu ban đầu. Bởi vì nguyên nhân gây ra màu xám là H2O2, ngăn chặn sản xuất melanin trong tế bào tóc. Ở dạng bào chế vi lượng đồng căn, catalase D30 cũng có thể được bôi bên ngoài lên tóc cùng với các chất mang hoạt tính sinh học.

Giáo dục, sự xuất hiện, thuộc tính và giá trị tối ưu

Catalase được tìm thấy trong peroxisome của hầu hết các sinh vật hiếu khí. Nấm, thực vật và vi khuẩn cần oxy cũng có enzym. Ở người, nó đặc biệt tập trung ở gan, thận và các tế bào hồng cầu. Nó cũng được tích hợp vào quá trình trao đổi chất của da. Catalase có bốn phân tử porphyrin sắt hóa trị ba (nhóm heme) và bao gồm 526 axit amin.

Với các hợp chất crom, đồng và sắt, nó tạo thành phức phân tử hơn nữa cũng có tác dụng xúc tác. Để bù đắp sự thiếu hụt catalase hiện có trong cơ thể, người bệnh nên tiêu thụ ngô, sữa, đậu xanh, xoài, đậu nành và mật ong. Ngoài ra, có một chất bổ sung catalase, có sẵn ở dạng catalase tinh khiết hoặc dưới dạng hỗn hợp của các chất chống oxy hóa khác nhau. Dùng trong bữa ăn, enzym hoạt động nhanh thúc đẩy tiêu hóa. Tiêu thụ từ một tiếng rưỡi đến hai giờ trước và sau bữa ăn, nó có tác dụng chống viêm.

Bệnh & Rối loạn

Thiếu hụt catalase có thể dẫn đến các rối loạn sức khỏe nghiêm trọng. Nó được coi là một bệnh chuyển hóa và - nếu nó là di truyền - là do đột biến trong gen CAT.

Căn bệnh di truyền đặc biệt phổ biến ở Nhật Bản và biểu hiện dưới dạng quá trình lão hóa sớm, bệnh thoái hóa và sự xuất hiện của bệnh đái tháo đường. Akatalasemia ảnh hưởng đến tối đa 9 trong 100.000 bệnh nhân. Sự thiếu hụt catalase di truyền lặn trên autosomal xảy ra ở mọi người ở mọi lứa tuổi và biểu hiện ở việc không đủ hoạt động của catalase liên kết trong hồng cầu. Những người bị ảnh hưởng thường không có triệu chứng. Mặt khác, bệnh nhân Nhật Bản cũng bị loét, tiểu đường và xơ cứng động mạch. Thiếu catalase có liên quan đến các bệnh như COPD (bệnh phổi tắc nghẽn mãn tính), đa xơ cứng, xơ cứng bì, sa sút trí tuệ và bệnh Parkinson.

Cái gọi là bệnh đốm trắng (bạch biến) cũng là do quá ít catalase trong máu. Bệnh biểu hiện - đúng như tên gọi - qua các nốt mụn được xác định rõ ràng trên da. Theo WHO, 1% dân số thế giới mắc bệnh bạch biến. Bệnh gây căng thẳng tâm lý cho người bệnh rất có thể là do di truyền. Nó không đau. Hiệu suất không bị giới hạn. Các tế bào da bị đổi màu ở vùng da trắng do ảnh hưởng của hydrogen peroxide. Thường thì ngay cả lông trên đó cũng có màu trắng. Sự thiếu hụt catalase đầu tiên khiến các tế bào da ngừng sản xuất melanin (sắc tố da).

Nó thực hiện điều này bằng cách hydrogen peroxide tạo thành các gốc hydroxyl tự do ngăn chặn enzyme tyrosinase sản xuất melanin. Sau đó, chúng bị phá hủy bởi H2O2 tích cực. Các sắc tố mắt cũng bị ảnh hưởng. Với giai đoạn nặng của bệnh, hơn 80% bề mặt da bị bao phủ bởi các đốm trắng. Bệnh tiến triển thành từng đợt và sau đó dừng lại vì một nguyên nhân chưa giải thích được. Đôi khi chỉ những vùng da bị căng thẳng cơ học mới bị ảnh hưởng nhiều nhất.

Các nhà khoa học cho rằng bệnh Bạch tạng là do thường xuyên bị cháy nắng nặng, tâm lý căng thẳng quá mức và dùng một số loại thuốc chữa bệnh tim và huyết áp. Ở những người khỏe mạnh, quá nhiều tia UV có thể làm giảm nồng độ catalase trong tế bào da.