Peroxidázy predstavujú enzýmy ktoré sa rozpadajú vodík peroxid alebo organický peroxidy v akomkoľvek organizme. peroxidy sú silné cytotoxíny produkované mnohými biochemickými oxidačnými reakciami. Peroxidázy teda patria medzi najdôležitejšie antioxidanty.
Čo sú to peroxidázy?
Peroxidázy sú enzýmy ktoré sa vo väčšine prípadov rozkladajú toxické vodík peroxid. Avšak organický peroxidy sú tiež znížené o tieto enzýmy. Pri týchto reakciách prijíma zodpovedajúci peroxid v čiastkových krokoch dva elektróny a dva protóny. To znamená, že prevod vodík dochádza k atómom. V procese, väzba medzi nimi kyslík atómy peroxidu sú rozbité. Medzi peroxidázy patrí kataláza, cytochróm c peroxidáza, tyreoperoxidáza a glutatiónperoxidáza. Atómy vodíka pochádzajú od takzvaných donorov vodíka. Peroxid vodíka alebo organické peroxidy predstavujú substráty. Kataláza sa považuje za zvláštny prípad. V kataláze ako peroxidáza, druhá peroxid vodíka molekula funguje ako donor vodíka. Prenáša tak atómy vodíka. V procese, dva molekuly of peroxid vodíka sa premieňajú na dve molekuly voda a jednu molekulu kyslík. Cytochróm c peroxidáza napríklad oxiduje ferroform cytochrómu C pomocou peroxidu vodíka. Tyroperoxidáza redukuje jodid ión v prítomnosti peroxidu vodíka, ktorý okamžite reaguje s aminokyselinou tyrozínom za vzniku štítnej žľazy hormóny. Dôležitou peroxidázou je glutatiónperoxidáza. To katalyzuje oxidáciu glutatiónu peroxidom vodíka s tvorbou voda. Patrí teda k najdôležitejším antioxidantom v tele.
Funkcia, účinok a úlohy
Najdôležitejšou úlohou peroxidáz je rozklad toxického peroxidu vodíka a organických peroxidov v tele. Peroxidy sú veľmi agresívne látky, ktoré môžu veľmi ľahko oxidovať biomolekuly tela. V mnohých oxidačných metabolických procesoch sa často tvoria ako metabolity. Pri štiepení peroxidov sa zvyčajne uvoľňuje peroxid vodíka, ktorý napáda ďalšie endogénne látky. Okrem toho sa pri premene peroxidov vždy ako medziprodukty tvoria voľné radikály. Aby sa obmedzil účinok voľných radikálov, musia sa preto rozkladať aj peroxidy. Enzým kataláza je zodpovedný za priamu degradáciu peroxidu vodíka na voda a kyslík. Glutatiónperoxidáza oxiduje glutatiónsulfid a súčasne redukuje peroxid vodíka na vodu. Glutatión je tripeptid kyseliny glutámovej, cysteín a glycín. Je to najdôležitejšia účinná látka v pečeň as antioxidant na detoxikáciu tela. V procese sa sám oxiduje. Ak sa používa až do vyčerpania, akútne pečeň zlyhanie môže nastať, pretože detoxikácia reakcie, ktoré sú vždy potrebné, už neprebiehajú. Výsledkom je, že enzým glutatiónperoxidáza je nanajvýš dôležitý ako súčasť bunkovej obrany pred oxidačnými stres. Nedostatok tohto enzýmu môže viesť na artérioskleróza, nádory a neurodegeneratívne choroby. Tyroperoxidáza je naopak súčasťou jód do štítnej žľazy hormóny oxidáciou jodid. Atómy vodíka sa opäť prenášajú z tyrozínu na peroxid vodíka počas oxidácie jodid ión. V procese, štítnej žľazy hormóny a voda.
Vznik, výskyt, vlastnosti a optimálne hodnoty
Peroxidázy sa nachádzajú hlavne v peroxizómoch bunky. Peroxizómy predstavujú bunkové organely uzavreté membránami, v ktorých sú degradované agresívne peroxidy. Tieto reakcie musia prebiehať oddelene od zvyšku bunky, pretože môžu byť nebezpečné pre zvyšok bunky. Peroxizómy obsahujú peroxidázy, ktoré tam rozkladajú peroxid vodíka a ďalšie peroxidy, a to nerušene cytoplazmou bunky. Počet a veľkosť peroxizómov a tiež ich vybavenie proteíny závisia od typu bunky. Viac detoxikácia musí dôjsť k reakciám, tým väčší je počet a objem vezikúl. V peroxizómoch je asi 60 oxidáz a monooxygenáz, ktoré katalyzujú degradáciu mastné kyseliny a ďalšie látky vrátane kyslíka. Pri tomto procese sa tiež tvoria peroxidy ako zvlášť reaktívne medziprodukty, ktoré sa preto musia odbúravať pomocou peroxidáz.
Choroby a poruchy
Peroxid vodíka ako medziprodukt hlavne pri oxidačnej degradácii tukov má veľké účinky na organizmus. Má samotný oxidačný účinok a môže poškodiť telo. Peroxidázy preto hrajú veľmi dôležitú úlohu, najmä pokiaľ ide o oxidačné stres. Najmä glutatiónperoxidázy sú zložkami bunkového obranného systému ako antioxidanty. Glutatiónperoxidázy sa vyrábajú z glutatiónu. Závisia od selén ako kofaktor. Glutatión teda predstavuje tripeptid kyseliny glutámovej, cysteín a glycín. Selén sa viaže na cysteín v každom z enzýmov, pričom selenocysteín predstavuje reaktívne centrum enzýmu. Ak dôjde k poruche alebo nedostatku glutatiónperoxidázy, je to vážne zdravie výsledkom sú poruchy. Tento nedostatok je často spôsobený a selén nedostatok. V takom prípade je funkcia enzýmu narušená. Najmä v niektorých oblastiach Čína, kde je pôda veľmi chudobná na selén, sa vyskytuje takzvaný Keshanov syndróm (pomenovaný podľa okresu Keshan). Ochorenie sa prejavuje srdcovými príznakmi ako napr srdcové arytmie, srdce zlyhanie alebo dokonca kardiogénne šok. Glutatiónperoxidázy sa vyrábajú z glutatiónu. Toto je prítomné najmä v pečeň a neustále sa produkuje v tele. Avšak v prítomnosti vyšších koncentrácií peroxidov sa glutatión oxidáciou veľmi rýchlo spotrebuje. To sa už môže stať rýchlo pri fyzickom cvičení, emocionálnom stres alebo infekcie. Nezdravý životný štýl s chudobnými stravatoxíny životného prostredia, alkohol, cigaretový dym a ďalšie môžu tiež viesť na nedostatok glutatiónu. Tento nedostatok sa prejavuje oslabením imunitný systém a preťaženie pečene. Ak zdravie sťažnosti ešte nestali chronickými, zmena životného štýlu rýchlo vedie k zotaveniu, pretože glutatión sa opäť rýchlo produkuje.
