Enzyme catalase, một hợp chất quan trọng trong quá trình trao đổi chất của cơ thể

Cơ thể con người được cấu tạo bởi nhiều thành phần phức tạp liên kết với nhau. Một trong những bộ phận quan trọng giúp quá trình trao đổi chất trong cơ thể diễn ra suôn sẻ chính là enzyme catalase. Mặc dù ít phổ biến hơn, nhưng một loại enzyme này hóa ra lại có một vai trò rất quan trọng đối với cơ thể của bạn. Nào, tìm hiểu chức năng và vai trò của enzyme catalase tại đây.

Enzyme catalase là gì?

Enzyme catalase là các phân tử được hình thành từ protein có chức năng chính là chất xúc tác. Chất xúc tác là một quá trình để tăng tốc độ phản ứng trong các quá trình hóa học khác nhau trong cơ thể.

Enzyme này có thể được tìm thấy trong hầu hết các sinh vật sống trên trái đất, có thể là động vật, thực vật và con người. Ở người, enzym này được tìm thấy trong gan.

Enzyme catalase hoạt động bằng cách phân hủy hydrogen peroxide thành nước và oxy. Enzyme này ngăn chặn sự hình thành của hydrogen peroxide trong cơ thể và bảo vệ các bào quan và mô tế bào khỏi các gốc tự do.

Hydrogen peroxide là một hợp chất hóa học được tạo ra liên tục bởi các phản ứng trao đổi chất khác nhau trong cơ thể. Sự tích tụ của hydrogen peroxide có thể gây ra thiệt hại trong cơ thể vì hóa chất này có thể tấn công các chất sinh hóa quan trọng như protein và DNA.

Chức năng của enzyme catalase là gì?

1. Chống lại các gốc tự do

Cơ thể bạn có thể tiếp xúc với các gốc tự do từ môi trường xung quanh, chẳng hạn như ánh sáng mặt trời, bức xạ, ozone, khói thuốc lá, khói xe, ô nhiễm không khí, hóa chất công nghiệp, thậm chí cả thực phẩm bạn ăn và đồ uống bạn uống. Không chỉ vậy, cơ thể bạn thực sự tạo ra các gốc tự do từ các quá trình trao đổi chất trong cơ thể, ví dụ như khi bạn hít thở, tập thể dục và tiêu hóa thức ăn.

Các gốc tự do là các phân tử hóa học không ổn định và có tính phản ứng cao. Phân tử này có thể tấn công nhiều phân tử khác trong cơ thể, chẳng hạn như lipid, axit nucleic và protein là mục tiêu chính. Nếu tiếp tục tiếp tục, các gốc tự do có thể gây ra tổn thương vĩnh viễn cho tế bào, protein và DNA dẫn đến rối loạn cân bằng trong cơ thể. Sự tích tụ của các gốc tự do sẽ khiến bạn dễ bị nhiễm trùng, bệnh khớp, tim mạch và rối loạn tâm thần. Các gốc tự do cũng góp phần vào quá trình lão hóa sớm.

Đây là nơi cần đến vai trò của enzyme catalase. Enzyme catalase có vai trò chống lại tác động của các gốc tự do trong cơ thể. Enzyme này chuyển đổi các gốc superoxide có hại thành hydrogen peroxide, sau đó phân hủy thành oxy và nước có lợi cho cơ thể.

2. Trộn các thành phần thức ăn

Ngoài việc có lợi cho cơ thể, enzyme catalase tổng hợp hoặc nhân tạo còn được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm. Sự kết hợp của enzyme catalase với các hợp chất hóa học khác có thể loại bỏ hợp chất hydrogen peroxide được tạo ra từ sữa, do đó nó có thể được sử dụng để sản xuất các sản phẩm sữa khác nhau, chẳng hạn như pho mát.

Không chỉ vậy, catalase còn có thể được sử dụng trong giấy gói thực phẩm để ngăn chặn quá trình oxy hóa của thực phẩm được bọc.

3. Chất lỏng làm sạch kính áp tròng

Catalase đôi khi cũng được sử dụng trong các sản phẩm làm sạch kính áp tròng. Một số loại kính áp tròng bán trên thị trường được làm sạch bằng dung dịch hydrogen peroxide.

Sau khi làm sạch, kính áp tròng được tráng bằng dung dịch có chứa enzyme catalase để hợp chất hydrogen peroxide gắn trên kính áp tròng có thể phân hủy (phân hủy) trước khi sử dụng lại.

4. Trộn vào các sản phẩm mặt nạ

Ngoài việc được sử dụng như một chất làm sạch trong kính áp tròng, enzyme catalase còn được sử dụng trong thế giới làm đẹp. Hợp chất hóa học này thường được sử dụng như một hỗn hợp các thành phần trong một số sản phẩm mặt nạ.

Việc sử dụng enzyme catalase trong một số sản phẩm mặt nạ có vai trò giúp tăng oxy hóa tế bào ở lớp trên cùng của da mặt (biểu bì). Oxygen có chức năng đẩy nhanh quá trình tái tạo tế bào da mặt, để da mặt trở nên sáng mịn và bớt xỉn màu hơn.

Tình trạng sức khỏe bị ảnh hưởng bởi enzyme catalase

1. Chứng tăng huyết áp

Chứng tăng kali huyết là một tình trạng gây ra khi mức độ của enzym catalase trong cơ thể quá thấp. Gen CAT có nhiệm vụ cung cấp các chỉ dẫn cho việc hình thành enzym catalase, khi đột biến xảy ra trong gen CAT, sự hình thành enzym sẽ giảm và nồng độ trong cơ thể thấp. Kết quả là, hydrogen peroxide tích tụ trong cơ thể và gây ra các tổn thương mô hoặc tế bào khác nhau.

Một số người bị ảnh hưởng bởi bệnh này có vết loét hở (loét) trong miệng gây chết mô mềm (hoại thư). Thật không may, hầu hết mọi người không nhận ra rằng họ bị tăng huyết áp vì chúng thường không gây ra các triệu chứng đáng kể. Đôi khi, các triệu chứng xuất hiện tương tự như các bệnh khác.

Các nghiên cứu chỉ ra rằng những người bị tăng huyết áp có nguy cơ phát triển bệnh tiểu đường loại 2 cao hơn những người không có tình trạng này. Các nhà nghiên cứu nghi ngờ rằng tình trạng này cũng có thể là một yếu tố nguy cơ của các bệnh mãn tính khác.

Mặc dù vậy, các biến chứng do tăng thiếu máu rất hiếm xảy ra vì trong nhiều trường hợp, tình trạng này có thể được khắc phục bằng cách duy trì sức khỏe răng miệng.

2. Xuất hiện tóc bạc

Tóc bạc, hay còn gọi là tóc trắng, không chỉ xuất hiện do quá trình lão hóa, bạn biết đấy. Trên thực tế, sự phát triển của tóc bạc có thể được kích hoạt do nguồn cung cấp ít enzyme catalase trong cơ thể.

Nghiên cứu cho thấy tóc bạc là do phản ứng sinh hóa trong tế bào tóc. Quá trình xuất hiện tóc bạc có thể được kích hoạt khi mức độ của enzym catalase trong cơ thể giảm xuống. Thiếu enzyme catalase khiến hợp chất hydrogen peroxide trong tóc không thể bị phân hủy.

Hydrogen peroxide được sản xuất tự nhiên trong cơ thể con người và là một chất oxy hóa và tẩy trắng mạnh. Chà, sự tích tụ của hydrogen peroxide trong cơ thể là nguyên nhân khiến tóc chuyển sang màu trắng từ trong ra ngoài.

Vì vậy, tóc bạc không chỉ có người già mới sở hữu. Người lớn, thanh thiếu niên hoặc thậm chí trẻ em có thể bị bạc tóc nếu nguồn cung cấp enzyme catalase trong cơ thể họ bị giảm. Ngoài ra, thanh thiếu niên và trẻ em cũng rất dễ bị tóc bạc nếu có yếu tố cơ địa hoặc di truyền. Những yếu tố gây bệnh này không thể thay đổi được nên có thể bạn sẽ bị bạc tóc khi còn trẻ.

3. Bệnh thần kinh mãn tính

Sự tích tụ của các gốc tự do trong cơ thể do giảm enzym catalase và các enzym chống oxy hóa khác có thể gây ra thiệt hại cho cấu trúc tế bào, bao gồm các thành phần của lipid (chất béo), protein và DNA. Những điều kiện này ảnh hưởng đến ty thể của tế bào, là bộ phận tạo ra năng lượng của tế bào.

Kết quả là, các thành phần sinh hóa của ti thể như protein, lipid và DNA sẽ trải qua quá trình oxy hóa. Tình trạng này được gọi là stress oxy hóa.

Các chuyên gia nghi ngờ rằng sự xuất hiện của stress oxy hóa trong cơ thể có thể gây ra các bệnh thần kinh mãn tính khác nhau như bệnh Parkinson, bệnh Alzheimer, Huntington và đột quỵ.