كاتالاز

الانزيم كاتالاز شديد التفاعل ومتخصص في إزالة السموم من خلايا الجسم. إنه يعمل على أساس الحديد وهو أكثر كفاءة مع العناصر النزرة الأخرى. في علم الأحياء الدقيقة ، يتم استخدامه للتمييز الأولي للبكتيريا.

ما هو الكاتلاز؟

يزيل الكاتلاز بيروكسيد الهيدروجين السام (H2O2) من الخلايا ، وإلا سيتم تدميرها بواسطة مركب الأكسجين العدواني.

يقوم الإنزيم بتكسير بيروكسيد الهيدروجين إلى ماء وأكسجين ، مما يجعل المركب الكيميائي ، الذي يشكل خطورة على الخلايا ، غير ضار. هذا هو السبب في أن الإنزيم سريع التفاعل يسمى أيضًا oxido-reductase (اسم الجين: CAT). يتم إنتاج بيروكسيد الهيدروجين في الجسم كمنتج لانهيار ديسموتاز الإنزيم الفائق ، والذي يقلل البيورينات ويؤكسد الأحماض الدهنية. يعد الكاتالاز أحد أكثر الإنزيمات فاعلية: جزيء واحد قادر على تكسير ما يصل إلى 40 مليون جزيء آخر إلى مكوناتها كل ثانية. كل جزيء H2O2 الذي يصل إلى مركز الكاتلاز النشط بالانتشار يتفكك على الفور.

تم العثور على الكاتالاز في جميع الأطعمة الحيوانية والنباتية تقريبًا. إنها متخصصة في تنظيف الجذور الحرة. هذه مركبات تحتوي على أكسجين مع إلكترون حر وهي شديدة العدوانية. هم إما يتبرعون بإلكترون أو يسحبون إلكترونًا من المركبات الأخرى. هذا يخلق جذور حرة جديدة.

الوظيفة والتأثير والمهام

في التشخيص الميكروبيولوجي ، يستخدم الإنزيم في التصنيف الأولي للبكتيريا. بمساعدة تفاعل الكاتلاز ، يمكن للعلماء التفريق بين المكورات العقدية والمكورات العنقودية.

يتم إجراء تفاعل تجلط الدم من أجل التمكن من تحديد السلالات البكتيرية عن كثب بعد ذلك. بما أن الكاتلاز هو أحد الإنزيمات المضادة للأكسدة ، فإنه يحمي خلايا الجسم من هجوم الجذور الحرة. قبل كل شيء ، يقوم بتكسير البيروكسيدات الضارة. لكي يعمل الكاتلاز على النحو الأمثل ، يجب أن يحتوي دائمًا على كمية كافية من السيلينيوم والنحاس والزنك. تساعد العناصر النزرة الجسم على إنتاج الكاتلاز نفسه. بفضل خصائصه المضادة للالتهابات ، يمكن للمحفز الحيوي زيادة متوسط ​​العمر المتوقع بحوالي الخمس ، كما أظهرت التجارب على الحيوانات.

عند تناوله كمكمل غذائي ، يمكنه إعادة الشعر الرمادي إلى لونه الأصلي. لأن اللوم على الشيب هو H2O2 ، الذي يمنع إنتاج الميلانين في خلايا الشعر. في جرعة المعالجة المثلية من الكاتلاز D30 ، يمكن أيضًا تطبيقه خارجيًا على الشعر مع المواد الحاملة النشطة بيولوجيًا.

التعليم والوقوع والخصائص والقيم المثلى

تم العثور على الكاتالاز في بيروكسيسومات جميع الكائنات الحية الهوائية تقريبًا. تحتوي الفطريات والنباتات والبكتيريا التي تتطلب الأكسجين أيضًا على الإنزيم. في البشر ، يتركز بشكل خاص في الكبد والكلى وخلايا الدم الحمراء. كما أنه مدمج في عملية التمثيل الغذائي للبشرة. يحتوي الكاتالاز على أربعة جزيئات من بورفيرين الحديد ثلاثي التكافؤ (مجموعات الهيم) ويتكون من 526 من الأحماض الأمينية.

مع مركبات الكروم والنحاس والحديد ، فإنها تشكل المزيد من المجمعات الجزيئية التي لها أيضًا تأثير محفز. للتعويض عن نقص الكاتلاز الموجود في الجسم ، يجب على الشخص المعني تناول الذرة والحليب والبازلاء الخضراء والمانجو وفول الصويا والعسل. بدلاً من ذلك ، هناك مكمل الكاتلاز ، والذي يتوفر إما في شكل كاتلاز نقي أو كمزيج من مضادات الأكسدة المختلفة. يعزز الإنزيم سريع المفعول الهضم ، عند تناوله مع الوجبات. تستهلك قبل ساعة ونصف إلى ساعتين من الوجبة وبعدها ، لها تأثيرات مضادة للالتهابات.

الأمراض والاضطرابات

يمكن أن يؤدي نقص الكاتالاز إلى اضطرابات صحية خطيرة. يعتبر مرضًا استقلابيًا - وإذا كان وراثيًا - فهو ناتج عن طفرات في جين CAT.

إن المرض الوراثي شائع بشكل خاص في اليابان ويتجلى في شكل عمليات الشيخوخة المبكرة والأمراض التنكسية وحدوث مرض السكري. يؤثر أكاتالاسيميا بحد أقصى 9 من كل 100000 مريض. يحدث نقص الكاتلاز الوراثي المتنحي في الأشخاص من جميع الفئات العمرية ويتجلى في عدم كفاية نشاط الكاتلاز المرتبط في خلايا الدم الحمراء. عادة لا تظهر أعراض على المصابين. من ناحية أخرى ، عادة ما يصاب المرضى اليابانيون بالقرحة والسكري وتصلب الشرايين. يرتبط نقص الكاتالاز بأمراض مثل مرض الانسداد الرئوي المزمن ، والتصلب المتعدد ، وتصلب الجلد ، والخرف ، ومرض باركنسون.

يحدث ما يسمى بمرض البقع البيضاء (البهاق) بسبب قلة إنزيم الكاتلاز في الدم. يظهر المرض - كما يوحي الاسم - من خلال بقع محددة بوضوح على الجلد. وفقًا لمنظمة الصحة العالمية ، يعاني 1٪ من سكان العالم من البهاق. المرض ، الذي يسبب ضغوطًا نفسية شديدة للمريض ، هو على الأرجح وراثي. إنه غير مؤلم. لا يقتصر الأداء. يتغير لون خلايا الجلد في المناطق البيضاء بسبب تأثير بيروكسيد الهيدروجين. في كثير من الأحيان حتى الشعر عليها أبيض. يتسبب نقص الكاتلاز أولاً في توقف خلايا الجلد عن إنتاج الميلانين (صبغة الجلد).

يقوم بذلك عن طريق بيروكسيد الهيدروجين الذي يشكل جذور الهيدروكسيل الحرة التي تمنع إنزيم التيروزيناز المنتج للميلانين. ثم يتم تدميرها بواسطة H2O2 العدواني. تتأثر أصباغ العين أيضًا. مع مسار المرض الشديد ، أكثر من 80٪ من سطح الجلد مغطى بالبقع البيضاء. يتطور المرض في نوبات ثم يتوقف عن العمل لسبب غير معروف حتى الآن. في بعض الأحيان تكون مناطق الجلد المجهدة ميكانيكيًا هي الأكثر تضررًا.

يقترح العلماء أن البهاق ناتج عن حروق الشمس المتكررة والشديدة والضغط النفسي المفرط وبعض أدوية القلب وضغط الدم. في الأشخاص الأصحاء ، يمكن للكثير من ضوء الأشعة فوق البنفسجية ضمان تقليل تركيز الكاتلاز في خلايا الجلد.