katalaza 6

choroby GVH [65].^atalaza 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 II2O2 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 wodom. 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- + H₂0

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., Tarlian L„ Chnrncterization of immohilized c.ualases and their application in pasteurition of niilk with ihO;. AppL Modleni, flioudutd. 50, 291-305 (lWl

2.    Barlas M., Ruis II.. Ślcdziewski A., Syr.thesis of cntala.se T under anacrobic eonditions in a mutant of Sacduironnrc.i cercvisiiic. FliBS L.ctl. V2, l'Jń-1'W (I•#7N)

3.    Biliński T._t Łukaszewicz J., Śledziewski A., Demonstration of anaerobic catalasc synthesis in the Czl mutant of Saccharomyces ccreeisiae. Biochem. Biophys. Res Comm. 83, 1225-1233 (1978)

4.    Biliński T., Śledziewski A., Rytka J._t Hemoprotein formation in ycast. VI. Mutants with changed levels of calalase and other heme enzymes under conditions of glucose repression. 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? Biochem. Biophys. Res. Comm. 130, 533-539 (1985)

6. Burdon. R.H., Gili V., Alliangana D., Hydrogen peroxide in relation to proliferation and apoptosis in BDK-21 hamster fibroblasts. Frec radicals Research, 24, 81-93 (1996)

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

8.    Chen Z., Silva H., Kiessing D.F., Active oxygen 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., Sanchezcasus P., Silva FI., Ricigliano J., Klessig D.F., Induction, modification, and transduction of the salicylic acid signal in plant defence responses. Proc. Natl. Actid. Sci. USA, 92, 4134-4137 (1995)

10.    Costilow R.N., Keele B.B., Superoxide dismutuse in Bacittus 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 microorganisms. Bioscnsors & Biocleclronics, 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 be. 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 1., Rossmann M.G., The aetive center of catalase. / Malec. Biot. 185, 21-37 (1985)

17.    Fowler T., Rey M.W., V„li„-Vahe P., Power S.D., Berka R.M., The cat R genc encoding u catalase front Aspergillus niger. priinary struclure und elevated expression through inereased gene copy nuntber and use of a strong promotor. Malec. Microbiol. 9, 989-998 (1993)

18.    Fraaije M.W., Rouhroeks H.P., Hugon W.R., Yanberkel W.J.H., Purification and churac-terization of an intrucollular catalase-peroxidase front Penicillium simplicissimum. Fur. J. Biochem. 235, 192-198 (1996)

19.    Frost M.G., Moss D.A., Production of enzymes by femientution. (w:) Biotechnology, red. HJ.Reltm, G. Reed, Vol. 7u, Verlagsgescl!schaft, Wcinheim, s. 112 (19871

20.    Gaetani F.G., Ferraris A.M., Rolfo M„ Mangerini R., Arena S.. Kirkntan 11.N.. Predomi-nant role of catalase in the disposal of hydrogen perosidc within ituntan cr tilrocyies. Blood, 87. 1595-1599 (1996)

21.    Gille G.. Sigler K.. Hófler M., Res|H>ttse of catalase acticity and mentbrane IluiJity of aerobicaily groun Schicosaccluwvn\rcspomhe and Sacrh.imnnces cererisi.ie to neration and the presence of subsirates./. Gen. Microbiol. 139, 1627-1634 (1993)

22.    Oon.iko R.. Czy przemiany rodników tlenowych w organizmie przebiegają cyklic atie. Post. Biih h. 41. 245-247 (1995)

23.    Guncr G., [shckcl II.. Oto O., Kazan 1;.. Acikcl l'„ F.va!uaiion of soine .itniosnlanl enzymes in lung carcinoma tissue C.incer Fen. 103, 233-239 (T99o)