Katalazės fermentas naudingas apsaugo nuo peroksidų kaupimosi ir apsaugo ląstelių organelius bei audinius nuo peroksidų – medžiagų, kurios nuolat gaminamos vykstant įvairioms metabolinėms reakcijoms – pažeidimo.
Katalazė yra fermentas, katalizuojantis reakciją, kurios metu vandenilio peroksidas suskaidomas į vandenį ir deguonį. Šis vandenilio peroksido junginys yra vienas iš kiekvienos ląstelės, kuri medžiagų apykaitos procesuose naudoja deguonį kaip energijos šaltinį, skilimo produktų. Šio katalazės fermento yra kiekvieno organizmo, kuris naudoja deguonį, organizme. Žinduolių, pavyzdžiui, žmonių, šis fermentas daugiausia randamas kepenyse.
Katalazės fermentai buvo naudojami įvairiems tikslams. Maisto pramonėje fermentas katalazė derinamas su kitais fermentais, kad būtų išsaugoti maisto produktai. Šis fermentas taip pat gali būti naudojamas gaminant tam tikrus gėrimus ir maisto produktus. Negana to, katalazės fermentas taip pat naudojamas vandenilio peroksidui skaidyti nuotekose.
Be įvairių pirmiau minėtų privalumų, katalazės fermentas taip pat vaidina svarbų vaidmenį žmonių sveikatos srityje. Pavyzdžiui, kuriant žilus plaukus, skaidant alkoholį organizme ir lėtinant ląstelių pažeidimą sergant tam tikromis ligomis, tokiomis kaip išsėtinė sklerozė. Manoma, kad dėl biologinio aktyvumo šios fermentinės ląstelės vaidina vaidmenį uždegimo, apoptozės (ląstelių mirties), senėjimo (senėjimo), ir vėžys.
Išsėtinė sklerozė
Išsėtinė sklerozė yra lėtinė liga, pažeidžianti centrinę nervų sistemą. Šią ligą sukelia imuninė sistema, atakuojanti mieliną (apsauginį sluoksnį aplink nervų skaidulas), sukeliantį uždegimą ir randus arba pažeidimus. Dėl to smegenims gali būti sunku siųsti signalus visame kūne ir kartais sukelti rimtą paralyžių.
Tačiau, remiantis moksliniais tyrimais, mielino sluoksnis gali būti atkurtas suaktyvinus Nrf2 kelią organizme. Nrf2 kelias yra galingas baltymas, randamas kiekvienoje kūno ląstelėje ir yra naudingas reguliuojant antioksidacinę apsaugą.
Kai suaktyvinamas, Nrf2 kelias gamina antioksidacinius fermentus, tokius kaip katalazė, glutationas ir superoksido dismutazė (SOD). Šis antioksidacinis fermentas yra pakankamai galingas, kad neutralizuotų daugelį laisvųjų radikalų, dar žinomas kaip kovoti su laisvaisiais radikalais. Tyrimai rodo, kad aktyvuotas Nrf2 kelias sėkmingai sulėtina mielino irimo greitį.
Laisvųjų radikalų kaupimasis organizme, ypač Reaktyviosios deguonies rūšys (ROS) ir Reaktyvios azoto rūšys (RNS), kurį lydi antioksidantų fermentų, tokių kaip katalazės fermentai, kiekio disbalansas, gali pažeisti ląstelių struktūras, įskaitant lipidų (riebalų), baltymų ir DNR medžiagos (DNR ir RNR) komponentus. Šių reaktyvių komponentų kaupimasis taip pat veikia ląstelių mitochondrijas (ląstelių energiją formuojančią dalį). Galų gale mitochondrijų biocheminiai komponentai, tokie kaip baltymai, lipidai ir DNR, bus oksiduojami. Šis procesas žinomas kaip oksidacinis stresas (oksidacinis stresas). Manoma, kad šis procesas yra susijęs su neurodegeneracinėmis ligomis, tokiomis kaip Alzheimerio liga, Hantingtono liga, išsėtine skleroze ir Parkinsono liga.
Alkoholio metabolizmas
Katalazė yra fermentas, kuris yra naudingas alkoholiui skaidyti arba pašalinti iš organizmo. Kiti trys fermentai yra citochromo P450 (CYP2E1), alkoholio dehidrogenazė (ADH) ir aldehido dehidrogenazė (ALDH). CYP2E1 fermentai ir katalazės fermentai skaido alkoholį į acetaldehidą. Tačiau šių dviejų fermentų veikimo būdas skiriasi. Katalazė apdoroja tik nedidelę dalį alkoholio kiekio organizme. Be to, su amžiumi kai kurių šių fermentų gamyba mažėja. Taip pat yra daug vaistų ir kitų maisto šaltinių, kurie gali sumažinti alkoholiui skaidyti skirtų fermentų kiekį.
pilki plaukai
Tyrimai rodo, kad plaukai pilkėja dėl biocheminių reakcijų, vykstančių plauko ląstelėse, todėl plaukai tampa balti iš vidaus į išorę. Pilkėjimo procesas prasideda, kai sumažėja fermento katalazės lygis. Dėl katalazės fermento trūkumo plaukuose esantys vandenilio peroksido junginiai nesuyra. Dėl to plaukuose kaupiasi vandenilio peroksidas. Taip pat sumažėja kitų fermentų, galinčių atitaisyti vandenilio peroksido padarytą žalą, pasiūla. Dėl to plaukai ilgainiui papilka.
Nors katalazės fermentas yra mažiau žinomas nei kiti fermentai, jis atlieka ne mažiau svarbų vaidmenį mūsų organizme.