Cilvēka ķermenis sastāv no daudziem sarežģītiem komponentiem, kas ir savstarpēji saistīti. Viena no svarīgajām daļām, kas nodrošina vienmērīgu vielmaiņu organismā, ir enzīms katalāze. Lai gan šis enzīms ir mazāk populārs, izrādās, ka tam ir ļoti svarīga loma jūsu organismā. Aiziet , uzzini fermenta katalāzes funkciju un lomu šeit.
Kas ir katalāzes enzīms?
Katalāzes enzīmi ir molekulas, kas veidojas no olbaltumvielām, kuru galvenā funkcija ir kā katalizators. Katalizators ir process, kas paātrina reakcijas dažādos ķīmiskos procesos organismā.
Šo fermentu var atrast gandrīz visās dzīvajās būtnēs uz zemes, neatkarīgi no tā, vai tie ir dzīvnieki, augi un cilvēki. Cilvēkiem šis enzīms atrodas aknās.
Enzīms katalāze darbojas, sadalot ūdeņraža peroksīdu ūdenī un skābeklī. Šis ferments novērš ūdeņraža peroksīda uzkrāšanos organismā un aizsargā organellus un šūnu audus no brīvajiem radikāļiem.
Ūdeņraža peroksīds ir ķīmisks savienojums, ko nepārtraukti ražo dažādas vielmaiņas reakcijas organismā. Ūdeņraža peroksīda uzkrāšanās var izraisīt ķermeņa bojājumus, jo šī ķīmiskā viela var uzbrukt svarīgām bioķīmiskām vielām, piemēram, olbaltumvielām un DNS.
Kādas ir katalāzes enzīma funkcijas?
1. Cīnās ar brīvajiem radikāļiem
Jūsu ķermenis var tikt pakļauts brīvajiem radikāļiem no apkārtējās vides, piemēram, saules gaismas, starojuma, ozona, cigarešu dūmiem, transportlīdzekļu izgarojumiem, gaisa piesārņojuma, rūpnieciskajām ķimikālijām, pat no pārtikas, ko ēdat un dzerat. Ne tikai tas, ka jūsu ķermenis faktiski ražo brīvos radikāļus no vielmaiņas procesiem organismā, piemēram, elpojot, vingrojot un sagremojot pārtiku.
Brīvie radikāļi ir ķīmiskas molekulas, kas ir nestabilas un ļoti reaģējošas. Šī molekula spēj uzbrukt dažādām citām ķermeņa molekulām, piemēram, lipīdiem, nukleīnskābēm un olbaltumvielām kā galvenajam mērķim. Ja tiek atļauts turpināties, brīvie radikāļi var radīt neatgriezeniskus bojājumus šūnām, olbaltumvielām un DNS, izraisot līdzsvara traucējumus organismā. Brīvo radikāļu uzkrāšanās padarīs jūs jutīgāku pret infekcijām, locītavu slimībām, sirds un asinsvadu slimībām un garīgiem traucējumiem. Brīvie radikāļi veicina arī priekšlaicīgu novecošanos.
Šeit ir nepieciešama fermenta katalāzes loma. Katalāzes enzīmam ir nozīme cīņā pret brīvo radikāļu ietekmi organismā. Šis enzīms pārvērš kaitīgos superoksīda radikāļus ūdeņraža peroksīdā, kas pēc tam sadalās skābeklī un ūdenī, kas ir labvēlīgi ķermenim.
2. Sajauc pārtikas sastāvdaļas
Sintētiskie vai mākslīgie katalāzes enzīmi ir ne tikai labvēlīgi ķermenim, bet arī plaši izmantoti pārtikas rūpniecībā. Katalāzes enzīma kombinācija ar citiem ķīmiskiem savienojumiem var atdalīt pienā ražoto ūdeņraža peroksīda savienojumu, tāpēc to var izmantot dažādu piena produktu, piemēram, siera, ražošanai.
Ne tikai tas, ka katalāzi var izmantot arī pārtikas iepakojumā, lai novērstu oksidācijas procesu iepakotajā pārtikā.
3. Kontaktlēcu tīrīšanas šķidrums
Katalāzi dažreiz izmanto arī kontaktlēcu tīrīšanas līdzekļos. Vairāku veidu kontaktlēcas, kuras tiek brīvi pārdotas tirgū, tika tīrītas, izmantojot ūdeņraža peroksīda šķīdumu.
Pēc tīrīšanas kontaktlēcas tiek izskalotas, izmantojot šķīdumu, kas satur fermentu katalāzi, lai kontaktlēcai pievienotais ūdeņraža peroksīda savienojums varētu sadalīties (sadalīties) pirms atkārtotas izmantošanas.
4. Iejauc sejas masku produktus
Fermentu katalāzi izmanto ne tikai kā tīrīšanas līdzekli kontaktlēcās, bet arī skaistumkopšanas pasaulē. Šo ķīmisko savienojumu bieži izmanto kā sastāvdaļu maisījumu vairākos sejas masku produktos.
Katalāzes enzīmu izmantošana dažos sejas masku produktos palīdz palielināt šūnu skābekļa piegādi sejas ādas augšējā slānī (epidermā). Oksigenācijas funkcija paātrina sejas ādas šūnu atjaunošanos, lai sejas āda kļūtu gaišāka un nebūtu blāva.
Enzīma katalāzes ietekmētie veselības apstākļi
1. Akatalasēmija
Akatalēmija ir stāvoklis, ko izraisa pārāk zems enzīma katalāzes līmenis organismā. CAT gēns ir atbildīgs par norādījumu sniegšanu katalāzes enzīma veidošanai, kad CAT gēnā notiek mutācija, fermenta veidošanās samazinās un tā līmenis organismā kļūst zems. Rezultātā ūdeņraža peroksīds uzkrājas organismā un izraisa dažādus audu vai šūnu bojājumus.
Dažiem cilvēkiem ar šo slimību mutē ir atklātas čūlas (čūlas), kas izraisa mīksto audu nāvi (gangrēnu). Diemžēl lielākā daļa cilvēku neapzinās, ka viņiem ir akatalēmija, jo tā parasti neizraisa nozīmīgus simptomus. Dažreiz simptomi ir līdzīgi citām slimībām.
Pētījumi liecina, ka cilvēkiem ar akatalāzēmiju ir lielāks risks saslimt ar 2. tipa cukura diabētu nekā tiem, kuriem nav šī stāvokļa. Pētniekiem ir aizdomas, ka šis stāvoklis var būt arī citu hronisku slimību riska faktors.
Tomēr akatalēmijas komplikācijas ir reti sastopamas, jo vairumā gadījumu šo stāvokli var pārvaldīt, saglabājot labu mutes veselību.
2. Parādās sirmi mati
Sirmi mati jeb baltie mati neparādās tikai novecošanas procesa dēļ. Patiesībā pelēko matiņu augšanu var izraisīt zems enzīma katalāzes daudzums organismā.
Pētījumi liecina, ka sirmus matus izraisa bioķīmiska reakcija matu šūnās. Šis pelēko matiņu veidošanās process var iedarbināties, kad organismā samazinās enzīma katalāzes līmenis. Šī enzīma katalāzes trūkums izraisa ūdeņraža peroksīda savienojumus matos nevar sadalīt.
Ūdeņraža peroksīds dabiski veidojas cilvēka organismā un ir spēcīgs oksidētājs un balinošs līdzeklis. Ūdeņraža peroksīda uzkrāšanās organismā izraisa to, ka mati kļūst balti no iekšpuses.
Tātad sirmi mati pieder ne tikai veciem cilvēkiem. Pieaugušajiem, pusaudžiem vai pat bērniem var būt sirmi mati, ja organismā tiek samazināts enzīma katalāzes daudzums. Turklāt pusaudžiem un bērniem arī biežāk ir sirmi mati, ja viņiem ir ģenētiski vai iedzimti faktori. Šie faktori ir neatgriezeniski, tāpēc jums var būt sirmi mati jaunā vecumā.
3. Hroniska neiroloģiska slimība
Brīvo radikāļu uzkrāšanās organismā enzīma katalāzes un citu antioksidantu enzīmu samazināšanās dēļ var izraisīt šūnu struktūru bojājumus, tostarp lipīdu (tauku), olbaltumvielu un DNS komponentus. Šis stāvoklis ietekmē šūnas mitohondrijus, kas ir šūnas enerģiju veidojošās daļas.
Tā rezultātā mitohondriju bioķīmiskie komponenti, piemēram, olbaltumvielas, lipīdi un DNS, tiks pakļauti oksidācijas procesam. Šo stāvokli sauc par oksidatīvo stresu.
Ekspertiem ir aizdomas, ka oksidatīvā stresa rašanās organismā var izraisīt dažādas hroniskas neiroloģiskas slimības, piemēram, Parkinsona slimību, Alcheimera slimību, Hantingtona slimību un insultu.