peroxidázoknál

peroxidázoknál olyan enzimeket képviselnek, amelyek minden szervezetben lebontják a hidrogén-peroxidot vagy a szerves peroxidokat. A peroxidok olyan erős sejttoxinok, amelyek számos biokémiai oxidációs reakcióban képződnek. Ez teszi a peroxidázokat az egyik legfontosabb antioxidánssá.

Mik a peroxidázok?

A peroxidázok olyan enzimek, amelyek a legtöbb esetben lebontják a mérgező hidrogén-peroxidot. Ezek az enzimek csökkentik a szerves peroxidokat.

Ezekben a reakciókban a megfelelő peroxid két elektront és két protont vesz át allépésekben. Vagyis a hidrogénatomok átadódnak. A kötés a peroxid két oxigénatomja között megszakad. A peroxidázok közé tartozik a kataláz, a citokróm c-peroxidáz, a pajzsmirigy-peroxidáz és a glutation-peroxidáz. A hidrogénatomok úgynevezett hidrogén donorokból származnak. A hidrogén-peroxid vagy a szerves peroxidok a szubsztrátok, a kataláz speciális eset.

Peroxidázként jelen lévő kataláz esetén egy második hidrogén-peroxid-molekula hidrogén donorként működik. Tehát átadja a hidrogénatomokat. Két hidrogén-peroxid molekula két vízmolekulává és egy oxigénmolekulává alakul. A hidrogén-peroxid segítségével a citokróm c-peroxidáz oxidálja például a citokróm C ferroformját. A pajzsmirigy-peroxidáz segítségével a jódid-ion hidrogén-peroxid jelenlétében redukálódik, és ezt azonnal tirozinnal aminosavval alakítják át, hogy pajzsmirigyhormonokká alakuljanak.

A glutation-peroxidáz fontos peroxidáz. Ez katalizálja a glutation hidrogén-peroxiddal történő oxidációját a víz képződésével. Ez teszi a test egyik legfontosabb antioxidánsává.

Funkció, hatás és feladatok

A peroxidázok legfontosabb feladata a toxikus hidrogén-peroxid és a szerves peroxidok lebontása a szervezetben. A peroxidok nagyon agresszív anyagok, amelyek nagyon könnyen oxidálhatják a test saját biomolekuláit.

Számos oxidatív metabolikus folyamatban gyakran metabolitok formájában fordulnak elő. A peroxidok lebontásakor általában hidrogén-peroxid szabadul fel, amely más endogén anyagokat támad meg. A szabad gyökök szintén mindig keletkeznek közbenső termékekként a peroxidok átalakításában. A szabad gyökök hatásának korlátozása érdekében ezért a peroxidokat is le kell bontani. A kataláz enzim felelős a hidrogén-peroxid vízben és oxigénben történő közvetlen lebontásáért. A glutation-peroxidáz oxidálja a glutation-szulfidot, és ezzel egyidejűleg redukálja a hidrogén-peroxidot vízré. A glutation egy tripeptid, amelyet glutaminsavból, ciszteinből és glicinből készítenek.

A májban antioxidánsként a legfontosabb hatóanyag a test méregtelenítéséhez. Magától oxidálódik. Ha kimerültségre alkalmazzák, akkor akut májelégtelenség fordulhat elő, mivel a mindig szükséges méregtelenítő reakciók már nem zajlanak. Ennek eredményeként a glutation-peroxidáz enzim rendkívül fontos szerepet játszik a sejtek oxidatív stressz elleni védekezésében. Ennek az enzimnek a hiánya arterioszklerózist, daganatokat és neurodegeneratív betegségeket okozhat.

A pajzsmirigy-peroxidáz viszont a jodid oxidációjával jódot épít a pajzsmirigyhormonokba. Itt is a hidrogénatomok átjutnak a tirozinból a hidrogén-peroxidba a jodid-ion oxidációja során. A pajzsmirigyhormonok és a víz képződnek a folyamat során.

Oktatás, előfordulás, tulajdonságok és optimális értékek

A peroxidázok elsősorban a sejt peroxiszómáiban helyezkednek el. A peroxiszómák membránnal lezárt sejtek, amelyekben az agresszív peroxidok lebontásra kerülnek. Ezeket a reakciókat a sejt többi részétől külön kell elvégezni, mivel veszélyesek lehetnek a sejt többi részére. A peroxiszómák tartalmaznak peroxidázokat, amelyek lebontják a hidrogén-peroxidot és más peroxidokat, amelyeket a sejt citoplazma nem zavar.

A peroxiszómák száma és mérete, valamint fehérjetartalma a sejt típusától függ. Minél több méregtelenítési reakciót kell végrehajtani, annál nagyobb a vezikulák száma és térfogata. A peroxiszómák mintegy 60 oxidázt és monooxigenázt tartalmaznak, amelyek katalizálják a zsírsavak és más anyagok lebontását az oxigén bevonásával. Ez peroxidokat, mint különösen reakcióképes közbenső termékeket hoz létre, amelyeket ezért a peroxidázok segítségével le kell bontani.

Betegségek és rendellenességek

A hidrogén-peroxid, mint közbenső termék, elsősorban a zsírok oxidatív lebontásában, nagy hatással van a szervezetre. Maga oxidáló hatású, és károsíthatja a testet. Ezért a peroxidázok nagyon fontos szerepet játszanak az oxidatív stressz szempontjából.

Antioxidánsként különösen a glutation-peroxidázok képezik a sejtvédelem rendszerét. A glutation-peroxidázok a glutationból épülnek fel. Kofaktorként a szeléntől függnek. A glutation egy tripeptid, amely glutaminsavból, ciszteinből és glicinből áll, és a szelén minden enzimben a ciszteinhez kötődik, és a szelén cisztein az enzim reaktív központja. A működési zavar vagy a glutation-peroxidáz hiánya súlyos egészségügyi problémákat okozhat. Ezt a hiányt gyakran szelénhiány okozza. Ez korlátozza az enzim működését. Különösen Kína egyes területein, ahol a talaj nagyon szegény a szelénben, előfordul az úgynevezett Keshan-szindróma (a Keshan-körzet elnevezése).

A betegség olyan szívproblémákban nyilvánul meg, mint például szívritmuszavarok, szívelégtelenség vagy akár kardiogén sokk. A glutation-peroxidázok a glutationból származnak. Ez különösen a májban található, és a szervezetben folyamatosan termelődik. Ha azonban a peroxidok nagyobb koncentrációban vannak jelen, akkor a glutation nagyon gyorsan elfogy az oxidációval. Ez gyorsan megtörténhet testmozgással, érzelmi stresszel vagy fertőzéssel. Az egészségtelen életmód, rossz étrend, környezeti méreganyagok, alkohol, cigarettafüst és még sok minden más okozhat glutationhiányt.

Ez a hiány a gyengült immunrendszerben és a máj túlterhelésében nyilvánul meg. Ha az egészségügyi panaszok még nem váltak krónikusvá, az életmód megváltozása gyorsan helyrehozást eredményez, mivel a glutation gyorsan kialakul.