Katalase

Medizinische Expertise: Dr. med. Nonnenmacher
Qualitätssicherung: Dipl.-Biol. Elke Löbel, Dr. rer nat. Frank Meyer

Letzte Aktualisierung am: 27. Februar 2024

Dieser Artikel wurde unter Maßgabe medizinischer Fachliteratur und wissenschaftlicher Quellen geprüft.

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Das Enzym Katalase ist hoch reaktiv und auf das Entgiften von Körperzellen spezialisiert. Es arbeitet auf der Basis von Eisen und ist in Verbindung mit anderen Spurenelementen noch effizienter. In der Mikrobiologie wird es zur vorläufigen Differenzierung von Bakterien eingesetzt.

Was ist Katalase?

In der mikrobiologischen Diagnostik wird das Enzym zur vorläufigen Klassifizierung von Bakterien eingesetzt. Mithilfe der Katalase-Reaktion können Wissenschaftler Streptokokken und Staphylokokken voneinander unterscheiden.
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Katalase entfernt giftiges Wasserstoffperoxid (H2O2) aus den Zellen, da sie sonst durch die aggressive Sauerstoffverbindung zerstört werden würden.

Das Enzyme spaltet Wasserstoffperoxid in Wasser und Sauerstoff auf und macht dadurch die für die Zellen gefährliche chemische Verbindung unschädlich. Daher wird das reaktionsschnelle Enzym auch als Oxido-Reduktase bezeichnet (Genname: CAT). Wasserstoffperoxid entsteht im Körper als Abbauprodukt des Enzyms Superoxiddismutase, das Purine reduziert und Fettsäuren oxidiert. Katalase ist eines der wirksamsten Enzyme: Ein einziges Molekül ist in der Lage, pro Sekunde bis zu 40 Millionen andere Moleküle in ihre Bestandteile zu zerlegen. Jedes Molekül H2O2, das durch Diffusion an das aktive Katalase-Zentrum gelangt, wird umgehend aufgespalten.

Katalase kommt in fast allen tierischen und pflanzlichen Lebensmitteln vor. Sie ist auf das Fangen freier Radikale spezialisiert. Das sind sauerstoffhaltige Verbindungen mit einem freien Elektron, die sehr aggressiv sind. Sie geben entweder ein Elektron ab oder entziehen anderen Verbindungen eines. Dadurch entstehen neue freie Radikale.

Funktion, Wirkung & Aufgaben

Um danach die Bakterienstämme näher bestimmen zu können, wird die Koagulase-Reaktion durchgeführt. Da Katalase zu den anti-oxidativen Enzymen gehört, schützt es die Körperzellen vor dem Angriff der freien Radikale. Es baut vor allem die schädlichen Peroxide ab. Damit die Katalase ihre Wirkung optimal entfalten kann, muss sie immer genügend Selen, Kupfer und Zink zur Verfügung haben. Die Spurenelemente helfen dem Körper nämlich, die Katalase selbst herzustellen. Dank ihrer entzündungshemmenden Eigenschaften kann der Bio-Katalysator die Lebenserwartung um etwa ein Fünftel erhöhen, wie Tierversuche zeigten.

Als Nahrungsergänzungsmittel eingenommen, kann es ergrauten Haaren ihre ursprüngliche Farbe wieder zurückgeben. Denn Schuld am Ergrauen ist das H2O2, das die Melanin Produktion in den Haarzellen blockiert. In der homöopathischen Darreichungsform Katalase D30 kann es auch zusammen mit bio-aktiven Trägersubstanzen äußerlich auf die Haare aufgetragen werden.

Bildung, Vorkommen, Eigenschaften & optimale Werte

Katalase kommt in den Peroxisomen fast aller aeroben Organismen vor. Auch Pilze, Pflanzen und Sauerstoff benötigende Bakterien verfügen über das Enzym. Beim Menschen kommt es besonders konzentriert in der Leber, den Nieren und den roten Blutkörperchen vor. Außerdem ist es in den Haut Stoffwechsel integriert. Katalase hat vier dreiwertige Eisen-Porphyrin-Moleküle (Häm-Gruppen) und setzt sich aus 526 Aminosäuren zusammen.

Es bildet mit Chrom, Kupfer und Eisenverbindungen weitere Molekülkomplexe, die ebenfalls katalytisch wirken. Um einen bestehenden Katalase Mangel im Körper auszugleichen, sollte der Betroffene Mais, Milch, grüne Erbsen, Mangos, Sojabohnen und Honig zu sich nehmen. Alternativ bietet sich ein Katalase Supplement an, das entweder in Form reiner Katalase oder aber als Mischung verschiedener Anti-oxidanzien erhältlich ist. Zu den Mahlzeiten eingenommen, fördert das schnell arbeitende Enzym die Verdauung. Anderthalb bis zwei Stunden vor und nach dem Essen konsumiert, wirkt es entzündungshemmend.

Krankheiten & Störungen

Die erbliche Krankheit kommt besonders häufig in Japan vor und zeigt sich in Form von vorzeitigen Alterungsprozessen, degenerativen Erkrankungen und dem Auftreten von Diabetes mellitus. Von Akatalasämie sind maximal 9 von 100.000 Patienten betroffen. Der autosomal-rezessiv vererbte Katalase-Mangel tritt bei Menschen jeder Altersgruppe auf und zeigt sich in ungenügender Aktivität der in den roten Blutkörperchen gebundenen Katalase. Die Betroffenen haben meist keine Symptome. Japanische Patienten hingegen erkranken meist noch zusätzlich an Geschwüren, Diabetes und Arteriosklerose. Katalasemangel kommt in Verbindung mit Erkrankungen wie COPD (Chronisch-obstruktive Lungenerkrankung), multiple Sklerose, Sklerodermie, Demenz und Morbus Parkinson vor.

Auch die so genannte Weißfleckenkrankheit (Vitiligo) wird durch zu wenig Katalase im Blut verursacht. Die Erkrankung manifestiert sich - wie es der Name schon andeutet - durch fest umrissene Flecken auf der Haut. Laut WHO leidet 1% der Weltbevölkerung an Vitiligo. Die für die Patienten psychisch sehr belastende Erkrankung ist höchstwahrscheinlich erblich bedingt. Sie ist schmerzfrei. Die Leistungsfähigkeit ist nicht eingeschränkt. Die Hautzellen sind durch den Einfluss von Wasserstoffperoxid an den weißen Stellen entfärbt. Oft sind sogar die darauf befindlichen Haare weiß. Der Katalase Mangel führt zuerst dazu, dass die Hautzellen die Produktion von Melanin (Hautfarbstoff) einstellen.

Das geschieht, indem Wasserstoffperoxid freie Hydroxyl-Radikale bildet, die das Melanin erzeugende Enzym Tyrosinase blockieren. Danach werden sie von dem aggressiven H2O2 zerstört. Auch die Augen-Pigmente werden dadurch beeinträchtigt. Bei schwerem Krankheitsverlauf sind mehr als 80% der Hautoberfläche mit weißen Flecken bedeckt. Die Krankheit schreitet in Schüben voran und kommt dann aus noch ungeklärter Ursache zum Stillstand. Manchmal sind nur die mechanisch beanspruchten Hautregionen am stärksten betroffen.

Wissenschaftler vermuten, dass Vitiligo durch zu häufige schwere Sonnenbrände, starken psychischen Stress und bestimmte Herz und Blutdruck-Medikamente ausgelöst wird. Bei ansonsten gesunden Menschen kann zu viel UV-Licht dafür sorgen, dass die Katalasekonzentration in den Hautzellen vermindert wird.

Quellen

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