Katalaas

Ensüüm Katalaas on väga reageeriv ja on spetsialiseerunud keharakkude detoksifitseerimisele. See töötab raua baasil ja on veelgi tõhusam koos teiste mikroelementidega. Mikrobioloogias kasutatakse seda bakterite esialgseks eristamiseks.

Mis on katalaas?

Katalaas eemaldab rakkudest mürgise vesinikperoksiidi (H2O2), kuna vastasel juhul hävitaks need agressiivne hapnikuühend.

Ensüüm lagundab vesinikperoksiidi veeks ja hapnikuks, muutes seeläbi rakkudele ohtliku keemilise ühendi kahjutuks. Seetõttu nimetatakse kiiresti reageerivat ensüümi ka oksido-reduktaasiks (geeninimi: CAT). Vesinikperoksiidi toodetakse kehas ensüümi superoksiidi dismutaasi lagunemissaadusena, mis redutseerib puriine ja oksüdeerib rasvhappeid. Katalaas on üks tõhusamaid ensüüme: üks molekul suudab iga sekundina oma komponentideks lagundada kuni 40 miljonit muud molekuli. Iga H2O2 molekul, mis jõuab difusiooni teel aktiivsesse katalaasi keskusesse, laguneb kohe.

Katalaasi leidub peaaegu kõigis loomsetes ja taimsetes toiduainetes. Ta on spetsialiseerunud vabade radikaalide pesemisele. Need on hapnikusisaldusega vaba elektroniga ühendid, mis on väga agressiivsed. Nad kas annetavad elektroni või eemaldavad selle teistest ühenditest. See loob uusi vabu radikaale.

Funktsioon, mõju ja ülesanded

Mikrobioloogilises diagnostikas kasutatakse ensüümi bakterite esialgseks klassifitseerimiseks. Katalaasireaktsiooni abil saavad teadlased eristada streptokokke ja stafülokokke.

Koagulaasireaktsioon viiakse läbi selleks, et hiljem oleks võimalik bakteritüvesid täpsemalt kindlaks teha. Kuna katalaas on üks antioksüdatiivsetest ensüümidest, kaitseb see keha rakke vabade radikaalide rünnaku eest. Ennekõike lagundab see kahjulikke peroksiide. Katalaasi optimaalseks toimimiseks peab sellel alati olema piisavalt seleeni, vaske ja tsinki. Mikroelemendid aitavad kehal katalaasi ise toota. Tänu oma põletikuvastastele omadustele võib biokatalüsaator pikendada eluiga umbes viiendiku võrra, nagu loomkatsed on näidanud.

Toidulisandina võib see taastada hallid juuksed oma algse värvi. Kuna hallituse süü on H2O2, mis blokeerib melaniini tootmist juukserakkudes. Homöopaatilises ravimvormis katalaas D30 saab seda koos bioaktiivsete kandjatega ka juustele väljapoole kanda.

Haridus, esinemine, omadused ja optimaalsed väärtused

Katalaasi leidub peaaegu kõigi aeroobsete organismide peroksisoomides. Ensüümi omavad ka seened, taimed ja bakterid, mis vajavad hapnikku. Inimestel on see eriti kontsentreeritud maksas, neerudes ja punastes verelibledes. See on integreeritud ka naha ainevahetusse. Katalaasil on neli kolmevalentset raua porfüriini molekuli (heemrühmad) ja see koosneb 526 aminohappest.

Kroom-, vase- ja rauaühenditega moodustab see täiendavaid molekulaarseid komplekse, millel on ka katalüütiline toime. Kehas olemasoleva katalaasi defitsiidi kompenseerimiseks peaks asjaomane inimene tarbima maisi, piima, rohelisi herneseid, mangusid, sojaoad ja mett. Teise võimalusena on olemas katalaasi lisand, mis on saadaval kas puhta katalaasi kujul või mitmesuguste antioksüdantide seguna. Söögikordade ajal soodustab kiiretoimeline ensüüm seedimist. Tarbitud poolteist kuni kaks tundi enne ja pärast sööki, on sellel põletikuvastane toime.

Haigused ja häired

Katalaasi defitsiit võib põhjustada tõsiseid tervisehäireid. Seda peetakse metaboolseks haiguseks ja - kui see on geneetiline - põhjustatud mutatsioonidest CAT geenis.

Pärilik haigus on eriti levinud Jaapanis ja avaldub enneaegsete vananemisprotsesside, degeneratiivsete haiguste ja suhkruhaiguse esinemise vormis. Akatalasemia mõjutab maksimaalselt 9 patsienti 100 000-st. Autosomaalne retsessiivne pärilik katalaasi puudulikkus ilmneb kõigis vanuserühmades ja avaldub punastes verelibledes seostatud katalaasi ebapiisavas aktiivsuses. Haigestunutel pole tavaliselt sümptomeid. Jaapani patsientidel seevastu tekivad tavaliselt ka haavandid, diabeet ja arterioskleroos. Katalaasi puudulikkus on seotud selliste haigustega nagu KOK (krooniline obstruktiivne kopsuhaigus), scleroderma, sklerodermia, dementsus ja Parkinsoni tõbi.

Niinimetatud valge täpi haigust (vitiligo) põhjustab ka veres liiga vähe katalaasi. Haigus avaldub - nagu nimigi ütleb - naha selgelt määratletud täppide kaudu. WHO andmetel kannatab vitiligo käes 1% maailma elanikkonnast. Haigus, mis on patsiendi jaoks psühholoogiliselt väga stressirohke, on tõenäoliselt pärilik. See on valutu. Etendus pole piiratud. Naharakud on vesinikperoksiidi mõjul muutunud valgetes kohtades värvimuutuks. Sageli on isegi sellel olevad juuksed valged. Katalaasi defitsiit põhjustab naharakkude kõigepealt melaniini (nahapigmendi) tootmise lõpetamise.

See toimub vesinikperoksiidi abil, moodustades vabad hüdroksüülradikaalid, mis blokeerivad melaniini tootva ensüümi türosinaasi. Siis hävitab neid agressiivne H2O2. Mõjutatud on ka silma pigmendid. Haiguse raske käiguga on üle 80% nahapinnast kaetud valgete laikudega. Haigus progresseerub episoodides ja peatub seni selgitamata põhjusel. Mõnikord mõjutavad kõige rohkem ainult mehaaniliselt koormatud nahapiirkonnad.

Teadlased väidavad, et Vitiligot põhjustavad sagedased tugevad päikesepõletused, liigne psühholoogiline stress ning teatud südame- ja vererõhuravimid. Muidu tervetel inimestel võib liiga suur ultraviolettvalgus tagada, et katalaasi kontsentratsioon naharakkudes väheneb.