Catalase: หน้าที่และโรค

เอนไซม์คาตาเลสมีปฏิกิริยาสูงและเชี่ยวชาญในการขับสารพิษออกจากเซลล์ร่างกาย มันทำงานบนพื้นฐานของ เหล็ก และมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้นเมื่อรวมกับอื่น ๆ องค์ประกอบการติดตาม. ในทางจุลชีววิทยาใช้สำหรับความแตกต่างเบื้องต้นของ แบคทีเรีย.

catalase คืออะไร?

Catalase ขจัดพิษ ไฮโดรเจน เปอร์ออกไซด์ (H2O2) จากเซลล์เนื่องจากจะถูกทำลายโดยผู้ที่ก้าวร้าว ออกซิเจน สารประกอบ เอนไซม์แตกตัว ไฮโดรเจน เปอร์ออกไซด์เข้าไป น้ำ และ ออกซิเจนจึงทำให้สารประกอบทางเคมีซึ่งเป็นอันตรายต่อเซลล์ไม่เป็นอันตราย นี่คือสาเหตุที่เอนไซม์ที่ทำปฏิกิริยาเร็วเรียกว่า oxido-reductase (ชื่อสามัญ: CAT) ไฮโดรเจน เปอร์ออกไซด์เกิดขึ้นในร่างกายเป็นผลิตภัณฑ์ย่อยสลายของเอนไซม์ซูเปอร์ออกไซด์ดิสมูเทสซึ่งช่วยลดพิวรีนและออกซิไดซ์ กรดไขมัน. Catalase เป็นหนึ่งในที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด เอนไซม์: โมเลกุลเดี่ยวสามารถทำลายอื่น ๆ ได้มากถึง 40 ล้านตัว โมเลกุล เป็นส่วนประกอบต่อวินาที ทุกอณูของ H2O2 ที่มาถึงศูนย์กลาง catalase ที่ใช้งานอยู่โดยการแพร่กระจายจะถูกย่อยสลายทันที Catalase พบได้ในอาหารจากสัตว์และพืชเกือบทุกชนิด มีความเชี่ยวชาญในการกำจัดอนุมูลอิสระ เหล่านี้คือ ออกซิเจน- ประกอบด้วยสารประกอบที่มีอิเล็กตรอนอิสระซึ่งมีความก้าวร้าวมาก พวกเขายอมแพ้อิเล็กตรอนหรือนำอิเล็กตรอนออกจากสารประกอบอื่น ๆ สิ่งนี้ก่อให้เกิดอนุมูลอิสระใหม่

ฟังก์ชั่นเอฟเฟกต์และงาน

ในการวินิจฉัยทางจุลชีววิทยาเอนไซม์จะใช้สำหรับการจำแนกเบื้องต้นของ แบคทีเรีย. ด้วยความช่วยเหลือของปฏิกิริยา catalase นักวิทยาศาสตร์สามารถแยกแยะความแตกต่างระหว่าง Streptococci และ เชื้อ. จากนั้นปฏิกิริยาโคอะกูเลสจะถูกนำไปใช้เพื่อตรวจสอบสายพันธุ์ของแบคทีเรียในรายละเอียดเพิ่มเติม เนื่องจากคาตาเลสเป็นหนึ่งในสารต่อต้านอนุมูลอิสระ เอนไซม์ช่วยปกป้องเซลล์ของร่างกายจากการโจมตีโดยอนุมูลอิสระ โดยเฉพาะอย่างยิ่งมันทำลายลงที่เป็นอันตราย เปอร์ออกไซด์. เพื่อให้ catalase ทำงานได้ดีที่สุดจะต้องมีเพียงพอเสมอ ซีลีเนียม, ทองแดง และ สังกะสี ใช้ได้ เหล่านี้ องค์ประกอบการติดตาม ช่วยให้ร่างกายผลิต catalase ได้เอง ด้วยคุณสมบัติต้านการอักเสบตัวเร่งปฏิกิริยาทางชีวภาพสามารถเพิ่มอายุขัยได้ประมาณหนึ่งในห้าตามที่การศึกษาในสัตว์ทดลองแสดงให้เห็น นำมาเป็นอาหาร เสริมมันสามารถคืนค่าสีเทา ผม เป็นสีเดิม เนื่องจาก H2O2 ซึ่งปิดกั้น เมลานิน การผลิตใน ผม เซลล์เป็นโทษสำหรับการทำให้เป็นสีเทา ในรูปแบบยาชีวจิต Catalase D30 สามารถใช้ภายนอกกับ ผม ร่วมกับสารตัวพาที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพ

การก่อตัวการเกิดคุณสมบัติและค่าที่เหมาะสม

Catalase พบได้ใน peroxisomes ของสิ่งมีชีวิตประเภทแอโรบิคเกือบทั้งหมด เชื้อราพืชและต้องการออกซิเจน แบคทีเรีย ยังมีเอนไซม์ ในมนุษย์มีความเข้มข้นเป็นพิเศษใน ตับ, ไตและแดง เลือด เซลล์. นอกจากนี้ยังรวมอยู่ในไฟล์ ผิว การเผาผลาญ. Catalase มีความสามารถพิเศษสี่อย่าง เหล็ก พอร์ไฟริน โมเลกุล (กลุ่ม heme) และประกอบด้วย 526 กรดอะมิโน. มันสร้างโมเลกุลเชิงซ้อนเพิ่มเติมด้วยโครเมียม ทองแดง และ เหล็ก สารประกอบซึ่งมีผลเร่งปฏิกิริยา เพื่อชดเชยการขาด catalase ที่มีอยู่ในร่างกายผู้ที่ได้รับผลกระทบควรบริโภค ข้าวโพด, นม, ถั่วลันเตา, มะม่วง, ถั่วเหลืองและ น้ำผึ้ง. หรืออีกวิธีหนึ่งคือ catalase เสริม สามารถใช้ได้ทั้งในรูปแบบของ catalase บริสุทธิ์หรือเป็นส่วนผสมของสารต้านอนุมูลอิสระที่แตกต่างกัน เมื่อรับประทานร่วมกับมื้ออาหารเอนไซม์ที่ทำงานเร็วจะส่งเสริมการย่อยอาหาร บริโภคก่อนและหลังอาหาร XNUMX-XNUMX ชั่วโมงมีฤทธิ์ต้านการอักเสบ

โรคและความผิดปกติ

การขาด Catalase สามารถ นำ ร้ายแรง สุขภาพ ความผิดปกติ ถือเป็นโรคเกี่ยวกับการเผาผลาญและถ้าเป็นพันธุกรรมเกิดจากการกลายพันธุ์ใน CAT ยีน. โรคทางพันธุกรรมนั้นพบได้บ่อยในญี่ปุ่นและแสดงออกมาในรูปแบบของริ้วรอยก่อนวัยโรคเสื่อมและการเริ่มมีอาการ โรคเบาหวาน เมลลิทัส. Akatalasemia มีผลต่อผู้ป่วยสูงสุด 9 ใน 100,000 คน การขาด catalase แบบถอยกลับ autosomal เกิดขึ้นในคนทุกกลุ่มอายุและแสดงออกโดยกิจกรรมที่ไม่เพียงพอของ catalase ที่มีสีแดง เลือด เซลล์. ผู้ที่ได้รับผลกระทบมักไม่มีอาการ ในทางกลับกันผู้ป่วยชาวญี่ปุ่นมักเกิดแผลเช่นกัน โรคเบาหวาน และ เส้นเลือดอุดตัน. การขาด Catalase เกี่ยวข้องกับโรคต่างๆเช่น ปอดอุดกั้นเรื้อรัง (โรคปอดอุดกั้นเรื้อรัง), หลายเส้นโลหิตตีบ, scleroderma, ภาวะสมองเสื่อม และ โรคพาร์กินสันที่เรียกว่า โรคจุดขาว (vitiligo) ยังเกิดจาก catalase ใน เลือด. โรคนี้แสดงออก - ตามชื่อที่แนะนำ - โดยการระบุไว้อย่างแน่นหนาบน ผิว. จากข้อมูลของ WHO ประชากร 1% ของโลกป่วยเป็นโรคด่างขาว โรคนี้ซึ่งเครียดมากทางจิตใจสำหรับผู้ป่วยส่วนใหญ่มักเกิดจากกรรมพันธุ์ มันไม่เจ็บปวด ประสิทธิภาพไม่ จำกัด ผิว เซลล์จะเปลี่ยนสีในพื้นที่สีขาวเนื่องจากอิทธิพลของ ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์. บ่อยครั้งที่ขนบนนั้นเป็นสีขาว การขาด catalase ก่อนจะทำให้เซลล์ผิวหนังหยุดผลิต เมลานิน (เม็ดสีผิว). สิ่งนี้เกิดขึ้นเป็น ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ ก่อตัวเป็นอนุมูลอิสระไฮดรอกซิลที่ขัดขวาง เมลานิน- ผลิตเอนไซม์ไทโรซิเนส จากนั้นพวกมันจะถูกทำลายโดย H2O2 ที่ก้าวร้าว เม็ดสีตายังได้รับผลกระทบ ในโรคที่รุนแรงผิวมากกว่า 80% จะถูกปกคลุมไปด้วยแพทช์สีขาว โรคดำเนินไปเป็นตอน ๆ และจากนั้นก็หยุดนิ่งด้วยสาเหตุที่ยังไม่สามารถอธิบายได้ บางครั้งมีเพียงกลไกเท่านั้น ผิวเครียด ภูมิภาคได้รับผลกระทบรุนแรงที่สุด นักวิทยาศาสตร์สงสัยว่าโรคด่างขาวเกิดจากการถูกแดดเผาที่รุนแรงบ่อยเกินไปทางจิตใจ ความเครียดและแน่นอน หัวใจ และ ความดันโลหิต ยา ในคนที่มีสุขภาพดีแสง UV ที่มากเกินไปอาจทำให้ความเข้มข้นของ catalase ในเซลล์ผิวหนังลดลง