ما هو الكاتالاز؟

الكاتالاز هو إنزيم شائع يوجد في كل الكائنات الحية تقريبًا المعرضة للأكسجين (مثل البكتيريا والنباتات والحيوانات). وهو يحفز تحلل بيروكسيد الهيدروجين إلى ماء وأكسجين. وهو إنزيم مهم جدًا في حماية الخلية من التلف التأكسدي الناتج عن أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS). وبالمثل، يتمتع الكاتالاز بأحد أعلى أرقام الدوران بين جميع الإنزيمات؛ حيث يمكن لجزيء واحد من الكاتالاز تحويل ملايين جزيئات بيروكسيد الهيدروجين إلى ماء وأكسجين في كل ثانية. الكاتالاز هو رباعي مكون من أربع سلاسل بولي ببتيدية، يبلغ طول كل منها أكثر من 500 حمض أميني. ويحتوي على أربع مجموعات هيم تحتوي على الحديد تسمح للإنزيم بالتفاعل مع بيروكسيد الهيدروجين. يبلغ الرقم الهيدروجيني الأمثل للكاتالاز البشري حوالي 7، وله حد أقصى واسع إلى حد ما: لا يتغير معدل التفاعل بشكل ملحوظ بين الرقم الهيدروجيني 6.8 و7.5. ويتراوح الرقم الهيدروجيني الأمثل للكاتالازات الأخرى بين 4 و11 اعتمادًا على الأنواع. وتختلف درجة الحرارة المثالية أيضًا باختلاف الأنواع.

استخدام التأثيرات

الوظيفة والتطبيق:

إنزيم. يستخدم بشكل أساسي في إنتاج الجبن والحليب ومنتجات البيض لإزالة الرائحة المحددة الناتجة عن تكوين بيروكسيد الهيدروجين عند تعرضه للأشعة فوق البنفسجية. كما يمكن استخدامه كعامل تخفيف في تصنيع الخبز.

الأنزيمات التشخيصية المستخدمة بشكل شائع. يتم استخدام تفاعل الاقتران لقياس الجلوكوز وما شابه ذلك. يتم حفظ الطعام وتحليله باستخدام بيروكسيد الهيدروجين. الكواشف الكيميائية الحيوية.

للأبحاث الكيميائية الحيوية وحفظ الأغذية وتعقيم الحليب وإزالة السكر. يستخدم غالبًا في الطب السريري كإنزيم تشخيصي لتحديد مستويات الجلوكوز.

يستخدم إنزيم الكاتالاز في صناعة الأغذية لإزالة بيروكسيد الهيدروجين من الحليب المستخدم في صناعة الجبن.

يستخدم الكاتالاز أيضًا في تغليف الأطعمة لمنع أكسدة الأطعمة.

في صناعة النسيج، يتم استخدام الكاتالاز لإزالة بيروكسيد الهيدروجين من المنسوجات للتأكد من أن المنتج النهائي خالٍ من بيروكسيد.

يتم استخدامه أيضًا في تنظيف العدسات اللاصقة: بعد نقع النظارات في عامل تنظيف يحتوي على بيروكسيد الهيدروجين، تتم إزالة بيروكسيد الهيدروجين المتبقي باستخدام الكاتالاز قبل الاستخدام.

استخدام الكاتالاز في صناعة التجميل: يتم إضافة الإنزيم وبيروكسيد الهيدروجين إلى بعض علاجات الوجه من أجل زيادة كمية الأكسجين الخلوي في الطبقة العليا من البشرة.

ويستخدم الكاتالاز أيضًا في كثير من الأحيان في المختبر كأداة لفهم تأثير الإنزيمات على معدل التفاعل.