Die Katalase

Wasserstoffperoxid ist ein sehr starkes Oxidationsmittel, das als Desinfektions- und Bleichmittel verwendet wird. Es neigt dazu, in Wasser und Sauerstoff zu zerfallen. Wenn das geschieht, wird ein einzelnes Sauerstoffatom (O) abgespalten, das damit zum freien Radikal wird. Ein freies Radikal ist hochreaktiv und damit zytotoxisch gegenüber vielen Zellen. Wasserstoffperoxid kann deshalb zur Abtötung von Bakterien und anderen Mikroorganismen verwendet werden. Auch im menschlichen Körper kommt Wasserstoffperoxid in geringen Mengen vor, z.B. in Peroxisomen (= Zellorganellen, die als Entgiftungsapparat von in sauerstoffhaltiger Umgebung lebenden Organismen dienen - sie sind in der Leber, den Nieren und den roten Blutkörperchen vorhanden). Weiters entsteht Wasserstoffperoxid beim Abbau von Purinen (Bestandteile des Erbgutes, der DNA) sowie bei der Oxidation von Fettsäuren und Kohlenhydraten.

Bei einer zu hohen Konzentration von Wasserstoffperoxid kommt es zur - meist unerwünschten - Graufärbung von Haaren. Dies aufgrund eines Effekts, den man sich gleichzeitig bei der Blondierung bzw. beim Färben der Haare zu Nutze macht. Eine zu hohe Wasserstoffperoxid-Konzentration könnte aber auch für neurologische Erkrankungen verantwortlich sein und manchmal sogar die Ursache für Diabetes sein. Allgemein gesagt führt Wasserstoffperoxid bei höheren Lebewesen zu Zell-Alterungsprozessen, bei Einzellern zum Zelltod. Die meisten Organismen schützen sich gegen diesen Stoff durch Enzyme, die Wasserstoffperoxid in die ungefährlichen Stoffe Luftsauerstoff (O₂) und Wasser (H₂O) spalten. Katalase ist eines dieser Enzyme, mit dem viele Lebewesen Wasserstoffperoxid abbauen können. Die Katalase schützt vor den oben genannten Erkrankungen und ist somit das Anti-Aging-Enzym schlechthin. So zeigten WissenschaftlerInnen, dass Mäuseherzzellen um bis zu 20% länger leben, wenn sie eine erhöhte Katalase-Produktion aufweisen.

Die Reaktion, in der Wasserstoffperoxid zu Sauerstoff und Wasser umgewandelt wird, erfolgt in zwei Schritten. Im ersten Schritt wird H₂O₂ reduziert und das Enzym oxidiert, Wasser entsteht.

Im zweiten Schritt werden sowohl Wasserstoffperoxid als auch das Enzym reduziert, Sauerstoff wird oxidiert und damit als Produkt neben einem weiteren Wassermolekül freigesetzt.

Katalase wird - in Kombination mit dem Enzym Glucoseoxidase - sehr häufig in der Lebensmittelindustrie als konservierendes 'System' eingesetzt, zum Beispiel zur Konservierung von Backwaren, Getränken, Mayonnaise, Eiklar und Milchprodukten.
In der Kosmetikindustrie wird Katalase als Anti-Aging-Enzym verwendet. Das Enzym wandelt in der Haut mehrere Peroxide und freie Radikale in Sauerstoff und Wasser um. Durch die Reduzierung der Anzahl freier Radikale verlangsamt sich der Alterungsprozess der Hautzellen, wodurch die Haut länger glatt und jünger aussieht.

Katalase wird durch Fermentation mit Hilfe von verschiedenen Pilz- und Bakterienarten gewonnen. Mindestens zwei Katalase-Präparate werden in Europa mit gentechnisch veränderten Pilzkulturen (Aspergillen) hergestellt, von denen eines auch in der Lebensmittelindustrie verwendet wird.

frei nach:
http://www.transgen.de/datenbank/ enzyme/89.katalase.html
http://www.agera-freising.de/pceg.htm
http://de.wikipedia.org/wiki/Katalase