katalaza 6

choroby GVH [65].^Ćatalaza może być wykorzystywana także w diagnostyce niektórych innych chorób. Pomiary jej aktywności mogą służyć do wykrywania zmian chorobowych w organizmie. Stwierdzono zmiany aktywności katalazy w moczu w niektórych stanach chorobowych. Aktywność jej jest zazwyczaj podwyższona nawet wtedy, gdy w moczu nie stwierdza się jeszcze obecności czynników patogennych. Wysoki poziom katalazy moczowej stwierdzono u dzieci z cukrzycą. Badanie enzymu w moczu pozwala w tym przypadku na wczesne rozpoznanie powikłań. Katalaza w wielu laboratoriach stosowana jest też do wykrywania obecności w moczu bakterii chorobotwórczych (bakteriurii). Spadek aktywności katalazy jest charakterystyczny dla przebiegu ostrej fazy zakaźnego zapalenia wątroby. W okresie zdrowienia obserwuje się powrót do normy, zaś przy przewlekaniu się choroby występuje dalszy spadek aktywności katalazowej. Te wahania aktywności enzymu oznacza się w erytrocytach [56]. ^

c. Możliwość użycia katalazy do wykrywania drobnoustrojów

Głównym problemem w bakteriologii stosowanej jest ocena całkowitej liczby żyjących drobnoustrojów oraz szybkość wykrywania obecności specyficznych mikroorganizmów. Tradycyjne metody oparte na technikach hodowlanych są czasochłonne i drogie. Istnieje potrzeba rozwoju i opracowania technik niedrogich o wysokim stopniu czułości. W metodzie tej zastosowano peroksydazę chrzanową H2O2 oraz 4-fluorofenol. Zasada metody polega na określeniu ilości wydzielanych jonów fluorkowych za pomoc selektywnej dla nich elektrody. H2O2 jest substratem dla katalazy i peroksydazy. Badaną zawiesinę bakterii inkubowano z określoną ilością nadtlenku wodoru. W tych warunkach katalaza rozkładała wodę utlenioną. Następnie do mieszaniny reagującej dodawano peroksydazę chrzanową oraz 4-fluorofenol. Peroksydaza powodowała uwalnianie się jonów F- ze związku fluoroorganicznego, wykorzystując pozostałe ilości H2O2.

H2O2 + -» X-Fn X-Fn-1 + F- + H2O

Zmniejszenie się wydzielania jonów fluorkowych w porównaniu z pomiarem dokonanym w próbie bez katalazy bakteryjnej odpowiadało aktywności katalazy w badanej zawiesinie, co było równoznaczne z obecności w niej drobnoustrojów wytwarzających ten enzym [11).

7. Podsumowanie

Artykuł jest przeglądem aktualnej literatury dotyczącej właściwości, zastosowania oraz roli fizjologicznej katalazy. W świetle tych badań wydaje się uzasadnione stwierdzenie, że katalaza odgrywa znaczącą rolę w ochronie żywych komórek przed toksycznym nadtlenkiem wodoru. Pytanie, czy katalaza pełni jeszcze inne funkcje biologiczne, jest ciągle otwarte.

Piśmiennictwo

1.    Akcrtek E., Tarhan L., Characterization of iminobilizcd c.nalases and their application in pasteurition of milk with HjO2. Ap;>l. Hiodiem.Moudma!. 50, 291-303 (1975i

2.    Barlas M., Ruis 11., Ślcdziewski A., Synthesis of catala.se T under anacrobic condiiinns in a mutant of Sacdutromyres cercvisi>tc. KEHS l.cil. 92, 195-199 (1978)

3.    Biliński T., Łukaszewicz J., Śledziewski A., Demonstration of anaerobic catulasc synthesis in ilie Czl mutant of Saccharomyces ccrcvisiae. Blochem. Biophys. Res Comm. 83, 1225-1233 (1978)

4.    Biliński T., Śledziewski A., Rytka J., Hemoprotein formation in ycast. VI. Mutants with changed levels of catalase and other heme enzymes under conditions of glucose reprossion. Acta Microbiol. Polon. 29, 183-19 (19S0)

5.    Biliński T., Krawiec Z., Liczmański A., Litwińska J., Is hydrolxyl radical generated by the Fenton reaction in vivo? Blochem. Biophys. Res. Comm. 130, 533-539 (1985)

6. Burdon. R.H., Gili V., AJliangana D., Hydrogen peroxide in relation to proliferation and apoptosis in BDK-21 hamster fibroblasis. Free ratlicals Research, 24, 81-93 (1996)

7.    Buttke T.M., Sandstrom P.A., Oxidative stress as a mediator of apoptosis. lmmunol. Today, 15, 7-10 (1994)

8.    Chen Z., Silva H., KJessing D.F., Active oxygcn species in the induction of plant systemie acquired resistance by salicilic acid. Science, 262, 1883-1886 (1993)

9.    Chen Z. Y., Malamy J., Henning J., Conrath U., Sanchezcasas P., Silva FI., Ricigliano J., Klessig D.F., Induction, modification, and transduction of the salicylic acid signal in plant defence responses. Proc. Nad. Acad. Sci. USA, 92, 4134-4137 (1995)

10.    Costilow R.N., Keele B.B., Superoxide dismutase in Bacillus popilliae. J. Bacteriol. 111, 628-630 (1972)

11.    Cowell D.C., Dowman A.A., Lewis R.J., Pirzad R., Watkins D., The rapid potentiometric detection of catalase positive mieroorganisms. Bioscnsors & Bioclectronics, 9,131-138 (1994)

12.    Crockford A.J., Davis G.A., Williams H.D., Evidence for cell-density-dependent regulation of catalase activity in Rhizibium leguminosarum bv. phaseoli. Microbiology-UK, 141, 843-851 (1995)

13.    Demarco A., Roubelakisangelakis K.A., Complexity of enzymie control of hydrogen peroxide concentration may affect the regeneration potential of plant protoplasts. Plant Physiol. 110, 137-145 (1996)

14.    FAO report on the meeting of experts on the use of H2O2 and other preservatives in milk. FAO/57/11/8655 (1957)

15.    Filipowicz B., Więckowski W., Biochemia. T. 1, PWN, Warszawa-Łódź (1986)

16.    Fita I., Rossmann M.G., The active center of catalase. J. Molec. Biot. 185, 21-37 (1985)

17.    Fowler T., Rey M.W., V„h„-Vahe P., Power S.D., Berka R.M., The cat R genc encoding a catalase from Aspergillus niger: primary struclure and elevated expression through inereased gene copy number and use of a strong promoler. Molec. Microbiol. 9, 989-998 (1993)

18.    Fraaije M.W., Roubroeks H.P., Hagen W.R., Vanberkel W.J.H., Puriflcalion and charac-terization of an imraccllular catalase-peroxida.se from Penicillittm simplidssimttm. Fur. J. Biochem. 235, 192-198 (1996)

19.    Frost MG., Moss D.A., Production of enzymes by fermentation. (w:) Biotcchnology, red. II.J.Rehm, G. Reed, Vol. 7a, Verlagsgese!!schaft, Wciuheim, s. 112 (1987)

20.    Gaetani F.G., Ferraris A.M., Rolfo M.. Mangcrini R., Arena S.. Kirkman 11.N.. Predonu-nant role of catalase in the disposal of ItyJrogcn perosidc within hunian er tinocvies. Blootl, 87. 1595-1599 (1996)

21.    Gille G.. Sigler K.. Mófler M., Re^ponse of catalase activity and membranę lluidity of aerobicaily gro« n Schicosaccliaromyrcs pombe and Sncrh trom\ccs ccrccisi.ic to .lcration and the presence of substi ate'. J. (len. Microbiol. 139, 1627-1634 {! '»93)

22.    Gon.iko R.. Czy przemianę rodników tlenowych u organizmie przebiegają evklic mie. !'o<t. Ihoih. 4!. 245-247 (1995)'

23.    Guncr G., Ishekel II.. Otb 0„ Mazan 1:.. Acikel l’„ F.ealuation of some .mioo.iant enzymes in lung eareinoma nssue Cancer lat. 193, 233-259 1 I99n)