Encim Katalaza je zelo reaktiven in je specializiran za razstrupljanje telesnih celic. Deluje na osnovi železa in je v kombinaciji z drugimi elementi v sledovih še učinkovitejši. V mikrobiologiji se uporablja za predhodno diferenciacijo bakterij.
Kaj je katalaza?
Katalaza odstranjuje strupeni vodikov peroksid (H2O2) iz celic, saj bi jih sicer agresivna kisikova spojina uničila.
Encim razgradi vodikov peroksid v vodo in kisik, s čimer postane kemična spojina, nevarna za celice, neškodljiva. Zato se hitro reagirajoči encim imenuje tudi oksido-reduktaza (ime gena: CAT). Vodikov peroksid nastaja v telesu kot produkt razgradnje encima superoksid dismutaza, ki zmanjšuje purine in oksidira maščobne kisline. Katalaza je eden najučinkovitejših encimov: ena sama molekula lahko vsako sekundo razgradi do 40 milijonov drugih molekul. Vsaka molekula H2O2, ki z difuzijo doseže aktivno središče katalaze, se takoj razgradi.
Katalazo najdemo v skoraj vsej živalski in rastlinski hrani. Specializirana je za odstranjevanje prostih radikalov. To so spojine, ki vsebujejo kisik, s prostim elektronom, ki so zelo agresivne. Ali dajejo elektrona ali ga umaknejo iz drugih spojin. To ustvarja nove proste radikale.
Funkcija, učinek in naloge
V mikrobiološki diagnostiki se encim uporablja za predhodno razvrstitev bakterij. S pomočjo katalazne reakcije lahko znanstveniki razlikujejo med streptokoki in stafilokoki.
Reakcija koagulaze se izvaja, da bi lahko pozneje natančneje določili bakterijske seve. Ker je katalaza eden izmed antioksidativnih encimov, ščiti telesne celice pred napadom prostih radikalov. Predvsem pa razgradi škodljive perokside. Za učinkovito delovanje katalaze mora imeti vedno na voljo dovolj selena, bakra in cinka. Elementi v sledovih pomagajo telesu, da sam proizvede katalazo. Kot kažejo poskusi na živalih, lahko bio katalizator zaradi svojih protivnetnih lastnosti poveča življenjsko dobo za približno petino.
Vzeti kot prehransko dopolnilo lahko povrne sivim lasem prvotno barvo. Ker je krivda za sivenje H2O2, ki blokira nastajanje melanina v lasnih celicah. V homeopatski dozirni obliki katalaze D30 jo lahko zunanje nanesemo tudi na lase skupaj z bioaktivnimi nosilnimi snovmi.
Izobraževanje, pojav, lastnosti in optimalne vrednosti
Katalazo najdemo v peroksisomih skoraj vseh aerobnih organizmov. Encim imajo tudi glive, rastline in bakterije, ki potrebujejo kisik. Pri ljudeh je še posebej koncentriran v jetrih, ledvicah in rdečih krvnih celicah. Vključena je tudi v kožni metabolizem. Katalaza ima štiri trivalentne molekule porfirina železa (hemske skupine) in je sestavljena iz 526 aminokislin.
S spojinami kroma, bakra in železa tvori nadaljnje molekularne komplekse, ki imajo tudi katalitičen učinek. Za nadomestilo obstoječega pomanjkanja katalaze v telesu mora zadevna oseba zaužiti koruzo, mleko, zeleni grah, mango, sojo in med. Druga možnost je katalazno dopolnilo, ki je na voljo v obliki čiste katalaze ali v obliki mešanice različnih antioksidantov. Enzim, ki ga zaužijemo skupaj s hrano, pospešuje prebavo. Uživa eno uro in pol do dve uri pred obrokom in po njem, ima protivnetne učinke.
Bolezni in motnje
Pomanjkanje katalaze lahko povzroči resne zdravstvene motnje. Velja za presnovno bolezen in - če je genetska - povzročajo mutacije v genu CAT.
Dedna bolezen je na Japonskem še posebej pogosta in se kaže v obliki prezgodnjega staranja, degenerativnih bolezni in pojava diabetesa mellitusa. Akatalasemija prizadene največ 9 na 100.000 bolnikov. Avtomomsko recesivno podedovano pomanjkanje katalaze se pojavi pri ljudeh vseh starosti in se kaže v nezadostni aktivnosti katalaze, vezane v rdečih krvnih celicah. Prizadeti običajno nimajo simptomov. Japonski pacienti po drugi strani običajno razvijejo tudi razjede, diabetes in arteriosklerozo. Pomanjkanje katalaze je povezano z boleznimi, kot so KOPB (kronična obstruktivna pljučna bolezen), multipla skleroza, sklerodermija, demenca in Parkinsonova bolezen.
Tako imenovano bolezen bele lise (vitiligo) povzroča tudi premalo katalaze v krvi. Bolezen se manifestira - kot že ime pove - skozi jasno določene lise na koži. Po podatkih WHO 1% svetovne populacije trpi za vitiligo. Bolezen, ki je za pacienta zelo psihološko stresna, je najverjetneje dedna. Je neboleč. Predstava ni omejena. Kožne celice se zaradi vpliva vodikovega peroksida v belih predelih obarvajo. Pogosto so tudi lasje na njem beli. Pomanjkanje katalaze najprej povzroči, da kožne celice prenehajo proizvajati melanin (kožni pigment).
To storijo z vodikovim peroksidom, ki tvori proste hidroksilne radikale, ki blokirajo encim tirozinazo, ki proizvaja melanin. Nato jih uniči agresivni H2O2. Prizadenejo se tudi očesni pigmenti. S hudim potekom bolezni je več kot 80% površine kože prekritih z belimi pikami. Bolezen napreduje v epizodah in se potem ustavi zaradi še nerazjasnjenega vzroka. Včasih so najbolj prizadeta samo mehansko obremenjena področja kože.
Znanstveniki domnevajo, da Vitiligo povzročajo pogosti, hudi sončni opeklini, prekomerni psihološki stres in nekatera zdravila za zdravljenje srca in krvnega tlaka. Pri sicer zdravih ljudeh lahko preveč UV svetlobe poskrbi za zmanjšanje koncentracije katalaze v kožnih celicah.
