Enzymet katalas är mycket reaktiv och är specialiserad på avgiftande kroppsceller. Det fungerar på basis av järn och är ännu effektivare i kombination med andra spårelement. I mikrobiologi används den för preliminär differentiering av bakterier.
Vad är katalas?
Katalas tar bort giftig väteperoxid (H2O2) från cellerna, eftersom de annars skulle förstöras av den aggressiva syreföreningen.
Enzymet bryter ned väteperoxid i vatten och syre, vilket gör den kemiska föreningen, som är farlig för cellerna, ofarlig. Det är därför det snabbreagerande enzymet kallas också oxido-reduktas (gennamn: CAT). Väteperoxid produceras i kroppen som en nedbrytningsprodukt av enzymet superoxiddismutas, vilket minskar puriner och oxiderar fettsyror. Catalase är ett av de mest effektiva enzymerna: en enda molekyl kan bryta upp upp till 40 miljoner andra molekyler i deras komponenter varje sekund. Varje molekyl av H2O2 som når det aktiva katalascentret genom diffusion bryts omedelbart ned.
Catalase finns i nästan alla djur- och växtmat. Hon är specialiserad på fria radikaler. Dessa är syreinnehållande föreningar med en fri elektron som är mycket aggressiva. De donerar antingen en elektron eller drar ut en från andra föreningar. Detta skapar nya fria radikaler.
Funktion, effekt och uppgifter
Vid mikrobiologisk diagnostik används enzymet för preliminär klassificering av bakterier. Med hjälp av katalasreaktionen kan forskare skilja mellan streptokocker och stafylokocker.
Koagulasreaktionen genomförs för att kunna bestämma bakteriestammarna närmare efteråt. Eftersom katalas är ett av de anti-oxidativa enzymerna skyddar det kroppens celler från attacken av fria radikaler. Framför allt bryter det ned de skadliga peroxiderna. För att katalaset ska fungera optimalt måste det alltid ha tillräckligt med selen, koppar och zink tillgängligt. Spårelementen hjälper kroppen att producera själva katalaset. Tack vare dess antiinflammatoriska egenskaper kan biokatalysatorn öka livslängden med cirka en femtedel, som djurförsök har visat.
Tagen som ett kosttillskott kan det återställa grått hår till sin ursprungliga färg. Eftersom skulden för gråning är H2O2, som blockerar melaninproduktionen i hårcellerna. I den homeopatiska doseringsformen katalas D30 kan den också appliceras externt på håret tillsammans med bioaktiva bärarsubstanser.
Utbildning, förekomst, egenskaper och optimala värden
Katalas finns i peroxisomerna i nästan alla aeroba organismer. Svampar, växter och bakterier som kräver syre har också enzymet. Hos människor är det särskilt koncentrerat i levern, njurarna och röda blodkropparna. Det är också integrerat i hudens ämnesomsättning. Catalase har fyra trivalenta järnporfyrinmolekyler (hemgrupper) och består av 526 aminosyror.
Med krom-, koppar- och järnföreningar bildar det ytterligare molekylkomplex som också har en katalytisk effekt. För att kompensera för en befintlig katalasbrist i kroppen bör den berörda äta majs, mjölk, gröna ärtor, mango, sojabönor och honung. Alternativt finns det ett katalasstillägg, som är tillgängligt antingen i form av rent katalas eller som en blandning av olika antioxidanter. Tagen med måltider främjar det snabbverkande enzymet matsmältningen. Konsumeras en och en halv till två timmar före och efter en måltid har det antiinflammatoriska effekter.
Sjukdomar och störningar
Katalasbrist kan leda till allvarliga hälsoproblem. Det betraktas som en metabolisk sjukdom och - om den är genetisk - orsakas av mutationer i CAT-genen.
Den ärftliga sjukdomen är särskilt vanlig i Japan och manifesterar sig i form av för tidiga åldringsprocesser, degenerativa sjukdomar och förekomsten av diabetes mellitus. Akatalasemia drabbar högst 9 av 100 000 patienter. Den autosomala recessiva ärvda katalasbristen inträffar hos människor i alla åldrar och manifesterar sig i otillräcklig aktivitet av det katalas som är bundet i de röda blodkropparna. De drabbade har vanligtvis inga symtom. Japanska patienter å andra sidan utvecklar vanligtvis också sår, diabetes och åderförkalkning. Katalasbrist är förknippat med sjukdomar såsom KOL (kronisk obstruktiv lungsjukdom), multipel skleros, sklerodermi, demens och Parkinsons sjukdom.
Den så kallade vita fläcksjukdomen (vitiligo) orsakas också av för lite katalas i blodet. Sjukdomen manifesterar sig - som namnet antyder - genom tydligt definierade fläckar på huden. Enligt WHO lider 1% av världspopulationen av vitiligo. Sjukdomen, som är mycket psykiskt stressande för patienten, är troligt ärftlig. Det är smärtfritt. Prestandan är inte begränsad. Hudcellerna missfärgas i de vita områdena på grund av påverkan av väteperoxid. Ofta till och med håret på det är vitt. Katalasbristen gör att hudcellerna slutar producera melanin (hudpigment).
Det gör detta genom att väteperoxid bildar fria hydroxylradikaler som blockerar det melaninproducerande enzymet tyrosinas. Sedan förstörs de av den aggressiva H2O2. Ögonpigmenten påverkas också. Med en svår sjukdomsförlopp är mer än 80% av hudytan täckt med vita fläckar. Sjukdomen fortskrider i avsnitt och stannar sedan av en ännu förklarad orsak. Ibland påverkas bara de mekaniskt stressade hudregionerna.
Forskare föreslår att Vitiligo orsakas av ofta, allvarliga solbränna, överdriven psykologisk stress och vissa mediciner för hjärta och blodtryck. För annars friska människor kan för mycket UV-ljus säkerställa att katalasskoncentrationen i hudcellerna reduceras.
