Enzym Kataláza je vysoce reaktivní a specializuje se na detoxikaci tělesných buněk. Funguje na bázi železa a je ještě účinnější v kombinaci s jinými stopovými prvky. V mikrobiologii se používá k předběžné diferenciaci bakterií.
Co je to kataláza?
Kataláza odstraňuje toxický peroxid vodíku (H2O2) z buněk, protože jinak by byla zničena agresivní kyslíkovou sloučeninou.
Enzym rozkládá peroxid vodíku na vodu a kyslík, čímž činí chemickou sloučeninu, která je pro buňky nebezpečná, neškodná. Proto se rychle reagující enzym nazývá oxido-reduktáza (název genu: CAT). Peroxid vodíku je v těle produkován jako produkt rozkladu enzymu superoxiddismutázy, který redukuje puriny a oxiduje mastné kyseliny. Kataláza je jedním z nejúčinnějších enzymů: jedna molekula dokáže každou sekundu rozložit až 40 milionů dalších molekul na jejich složky. Každá molekula H2O2, která se difúzí dostane do aktivního centra katalázy, se okamžitě rozpadne.
Kataláza se nachází téměř ve všech živočišných a rostlinných potravinách. Specializuje se na úklid volných radikálů. Jedná se o sloučeniny obsahující kyslík s volným elektronem, které jsou velmi agresivní. Buď darují elektron nebo stahují jeden z jiných sloučenin. To vytváří nové volné radikály.
Funkce, efekt a úkoly
V mikrobiologické diagnostice se enzym používá pro předběžnou klasifikaci bakterií. Pomocí katalázové reakce mohou vědci rozlišit mezi streptokoky a stafylokoky.
Koagulázová reakce se provádí za účelem bližšího určení bakteriálních kmenů. Protože kataláza je jedním z antioxidačních enzymů, chrání buňky těla před útokem volných radikálů. Především rozkládá škodlivé peroxidy. Aby kataláza fungovala optimálně, musí mít vždy k dispozici dostatek selenu, mědi a zinku. Stopové prvky pomáhají tělu produkovat samotnou katalázu. Díky svým protizánětlivým vlastnostem může biokatalyzátor prodloužit délku života asi o pětinu, jak ukázaly experimenty na zvířatech.
Jako doplněk stravy může obnovit šedé vlasy do své původní barvy. Protože vina za šedivění je H2O2, která blokuje produkci melaninu ve vlasových buňkách. V homeopatické lékové formě katalázy D30 může být také aplikována na vlasy externě spolu s biologicky aktivními nosičovými látkami.
Vzdělávání, výskyt, vlastnosti a optimální hodnoty
Kataláza se nachází v peroxisomech téměř všech aerobních organismů. Houby, rostliny a bakterie, které vyžadují kyslík, mají také enzym. U lidí je zvláště koncentrován v játrech, ledvinách a červených krvinkách. Je také integrován do metabolismu kůže. Kataláza má čtyři trojmocné železité porfyrinové molekuly (hemové skupiny) a skládá se z 526 aminokyselin.
Se sloučeninami chrómu, mědi a železa tvoří další molekulární komplexy, které mají také katalytický účinek. Pro kompenzaci existujícího nedostatku katalázy v těle by dotyčná osoba měla konzumovat kukuřici, mléko, zelený hrášek, mango, sójové boby a med. Alternativně existuje katalázový doplněk, který je k dispozici buď ve formě čisté katalázy, nebo jako směs různých antioxidantů. Rychle působící enzym, který se užívá s jídlem, podporuje trávení. Konzumováno jednu a půl až dvě hodiny před jídlem a po jídle má protizánětlivé účinky.
Nemoci a poruchy
Nedostatek katalázy může vést k vážným zdravotním poruchám. Považuje se za metabolické onemocnění a - pokud je genetické - je způsobeno mutacemi v genu CAT.
Dědičné onemocnění je zvláště běžné v Japonsku a projevuje se ve formě předčasných stárnutí, degenerativních onemocnění a výskytu diabetes mellitus. Akatalasémie postihuje maximálně 9 ze 100 000 pacientů. Autozomálně recesivní zděděný deficit katalázy se vyskytuje u lidí všech věkových skupin a projevuje se nedostatečnou aktivitou katalázy vázané na červené krvinky. Postižení obvykle nemají žádné příznaky. Naproti tomu u japonských pacientů se obvykle vyvinou vředy, diabetes a arterioskleróza. Deficit katalázy je spojen s chorobami, jako je CHOPN (chronické obstrukční plicní onemocnění), roztroušená skleróza, sklerodermie, demence a Parkinsonova choroba.
Takzvaná choroba bílých skvrn (vitiligo) je také způsobena příliš malou katalázou v krvi. Tato nemoc se projevuje - jak název napovídá - prostřednictvím jasně definovaných míst na kůži. Podle WHO trpí vitiligo 1% světové populace. Onemocnění, které je pro pacienta velmi psychologicky stresující, je s největší pravděpodobností dědičné. Je to bezbolestné. Výkon není omezen. Kožní buňky jsou zbarveny v bílých oblastech vlivem peroxidu vodíku. Často i vlasy na něm jsou bílé. Deficit katalázy způsobuje, že kožní buňky přestanou produkovat melanin (kožní pigment).
Dělá to peroxidem vodíku, který tvoří volné hydroxylové radikály, které blokují melanin produkující enzym tyrosinázu. Pak jsou zničeny agresivním H2O2. Oční pigmenty jsou také ovlivněny. Při závažném průběhu onemocnění je více než 80% povrchu kůže pokryto bílými skvrnami. Nemoc postupuje v epizodách a poté se zastaví z důvodu dosud nevysvětlitelné příčiny. Někdy jsou postiženy pouze mechanicky namáhané oblasti kůže.
Vědci naznačují, že Vitiligo je způsobeno častými, silnými spálení od slunce, nadměrným psychickým stresem a určitými léky na srdeční a krevní tlak. U jinak zdravých lidí může příliš mnoho ultrafialového záření zajistit snížení koncentrace katalázy v kožních buňkách.
