Tahukah kamu bahwa tubuh manusia terdiri dari banyak komponen kompleks yang saling berhubungan? Salah satunya enzim, yakni enzim katalase yang berperan penting dalam kelancaran metabolisme tubuh.
Meski masyarakat awam tidak mengetahui enzim ini, karena kurang populer dibanding enzim lainnya, enzim ini memiliki peran yang sangat penting dalam tubuh loh. Nah, artikel ini akan menjelaskan semuanya tentang enzim yang satu ini. Maka dari itu, simak baik-baik ya!
Daftar ISI
Pengertian
Enzim katalase adalah enzim yang ditemukan dalam organisme seperti tumbuhan, hewan, bakteri, bahkan juga manusia. Jenis enzim ini diklasifikasikan sebagai enzim peroksidase, karena membantu memecah hidrogen peroksida (H2O2) menjadi air (H2O) dan oksigen (O2).
Proses pemecahan tersebut dinamakan katalis yang mampu mempercepat reaksi, yakni dengan memecah hidrogen peroksida menjadi senyawa yang tidak berbahaya. Hidrogen peroksida adalah senyawa yang dihasilkan dari berbagai proses metabolisme dalam sel dan dapat menjadi racun bila terakumulasi dalam jumlah yang besar.
Katalase menyeimbangkan kadar hidrogen peroksida dalam sel dan mencegah kerusakan oksidatif pada komponen seluler, seperti protein, lipid, dan DNA. Enzim ini terdiri dari protein yang mengandung gugus heme dengan atom besi.
Atom besi inilah yang berfungsi untuk mengikat dan memecah hidrogen peroksida. Katalase biasanya ditemukan dalam struktur seluler khusus yang disebut peroksisom. Peroksisom hadir di sebagian besar sel dan sangat melimpah di hepatosit.
Kehadiran katalase di banyak organisme tersebut mencerminkan perannya untuk melindungi sel dari stres oksidatif. Tanpa katalase, jumlah hidrogen peroksida yang berlebihan dapat menyebabkan kerusakan sel, penurunan fungsi kekebalan tubuh, dan peningkatan kerentanan terhadap berbagai penyakit.
Fungsi
Berikut ini beberapa fungsi enzim katalase yang sangat penting bagi tubuh kamu, yaitu:
1. Melawan Radikal Bebas
Tubuh kamu bisa loh terpapar radikal bebas dari lingkungan, seperti sinar ultraviolet, asap rokok, knalpot mobil, polusi udara, bahkan dari makanan yang kamu konsumsi. Tak hanya itu, tubuh kamu juga bisa menghasilkan radikal bebas dari proses metabolisme tubuh, seperti bernafas, olahraga, dan mencerna makanan.
Radikal bebas adalah molekul kimia yang tidak stabil dan sangat reaktif. Molekul ini dapat menyerang berbagai molekul lain di dalam tubuh yang penting bagi tubuh, seperti lipid, asam nukleat, dan protein.
Jika dibiarkan, radikal bebas dapat merusak sel, protein, dan DNA secara permanen, sehingga menyebabkan ketidakseimbangan dalam tubuh. Akumulasi radikal bebas membuat kita rentan terhadap infeksi, berbagai penyakit, dan gangguan kejiwaan.
Nah, disinilah peran enzim katalase. Enzim katalase bekerja dalam melawan efek radikal bebas dalam tubuh. Enzim ini mengubah radikal superoksida berbahaya menjadi hidrogen peroksida, yang kemudian dipecah lagi menjadi oksigen dan air yang bermanfaat bagi tubuh.
2. Membersihkan Lensa Kontak
Ternyata bukan hanya berfungsi bagi tubuh saja loh. Enzim ini juga terkadang digunakan dalam produk pembersih lensa kontak. Beberapa jenis lensa kontak yang dijual bebas di pasaran biasanya dibersihkan dengan larutan hidrogen peroksida.
Lensa kontak yang telah dibersihkan lalu dibilas dengan larutan yang mengandung enzim katalase untuk menguraikan senyawa hidrogen peroksida yang melekat pada lensa kontak sebelum digunakan kembali dengan aman.
3. Campuran Pembersih Wajah
Fakta menarik lainnya adalah enzim ini juga digunakan dalam dunia kecantikan, selain penggunaannya sebagai bahan pembersih lensa kontak. Senyawa ini sering digunakan sebagai bahan campuran dalam banyak produk masker wajah.
Penggunaan katalase pada masker wajah memiliki tujuan untuk meningkatkan oksigenasi sel pada lapisan atas kulit atau disebut epidermis. Oksigen mendorong regenerasi sel kulit wajah, sehingga membuat kulit wajah lebih cerah dan tidak kusam.
4. Campuran Bahan Makanan
Selain bermanfaat bagi tubuh dan sebagai campuran produk kosmetik, enzim katalase sintetik banyak digunakan dalam industri pangan. Penggabungan enzim ini dengan senyawa lain dapat menghilangkan senyawa hidrogen peroksida yang dihasilkan oleh susu, sehingga dapat digunakan untuk membuat berbagai produk susu seperti keju.
Bukan hanya itu, katalase juga digunakan pada kemasan makanan untuk mencegah proses oksidasi yang terjadi di dalam kemasan makanan tersebut.
5. Mencegah Tumbuhnya Uban pada Rambut
Satu lagi nih yang tak kalah menarik, katalase juga berperan penting dalam munculnya uban loh. Uban sendiri merupakan hasil reaksi biokimia pada sel rambut. Proses ini akan memutihkan rambut dari dalam ke luar. Proses uban dimulai ketika kadar katalase dalam tubuh menurun.
Tanpa katalase, hidrogen peroksida tidak dapat dipecah dan akhirnya menumpuk di rambut. Akibatnya, suplai enzim lain yang bisa memperbaiki kerusakan juga berkurang, sehingga menjadi uban.
Cara Kerja
Hidrogen peroksida pertama memasuki situs aktif katalase serta bereaksi dengan asam amino Asn147 (asparagin pada posisi 147) dan His74 (histidin pada posisi 74). Lalu, menyebabkan pembentukan oksigen yang terikat besi (O=Fe(IV)). Kemudian, reaktan yang tersisa dilepaskan sebagai air.
Sementara hidrogen peroksida kedua bereaksi dengan O=Fe(IV) membentuk Fe(III)-E, lalu melepaskan air dan oksigen. Beberapa katalase memiliki fungsi ganda, seperti katalase dan peroksidase. Peroksidase katalase ini menggunakan banyak zat organik, seperti alkohol, sebagai donor hidrogen, dan teroksidasi di hati.
Gangguan Kesehatan Jika Kekurangan Enzim Katalase
Jika katalase berkurang, maka tingkat hidrogen peroksida dalam tubuh dapat meningkat, sehingga menyebabkan beberapa gangguan kesehatan seperti berikut ini:
1. Acatalasemia
Acatalasemia adalah suatu kondisi yang disebabkan oleh rendahnya tingkat katalase dalam tubuh. Akibatnya, hidrogen peroksida menumpuk di dalam tubuh dan merusak berbagai jaringan dan sel. Beberapa orang yang mengidap penyakit ini memiliki luka terbuka atau borok di mulut, dan hal itu menyebabkan kematian jaringan lunak.
Sayangnya, kebanyakan orang tidak menyadari bahwa mereka mengalami demam, karena biasanya tidak menimbulkan gejala yang serius. Sebab, gejalanya mirip dengan penyakit lain. Jika ingin menghindari penyakit ini, pastikan menjaga kesehatan mulut dengan baik.
2. Munculnya Uban Pada Rambut
Uban, seperti yang kamu ketahui, bukan satu-satunya akibat penuaan. Faktanya, tumbuhnya uban bisa juga disebabkan oleh penurunan jumlah enzim katalase di dalam tubuh loh.
Riset menunjukkan bahwa uban disebabkan oleh reaksi biokimia dalam sel rambut. Proses uban dimulai ketika kadar katalase dalam tubuh menurun. Kekurangan enzim ini membuat tidak mungkin memecah senyawa hidrogen peroksida di rambut.
Hidrogen peroksida diproduksi secara alami pada tubuh manusia serta merupakan zat pengoksidasi dan pemutih yang sangat kuat. Saat hidrogen peroksida menumpuk di dalam tubuh, rambut menjadi putih.
Oleh karena itu, uban tidak hanya ditemukan pada orang tua. Berkurangnya pasokan katalase dalam tubuh dapat menyebabkan rambut beruban pada orang dewasa, remaja, bahkan anak-anak.
Selain itu, remaja dan anak-anak lebih cenderung memiliki uban jika ada faktor genetik. Penyebab ini tidak dapat diubah dan dapat menyebabkan uban di usia muda.
3. Penyakit Saraf Kronis
Akumulasi radikal bebas dalam tubuh akibat penipisan katalase dan enzim antioksidan lainnya dapat merusak struktur seluler, seperti lipid, protein, dan komponen DNA. Kondisi ini memengaruhi mitokondria sel, yakni bagian sel penghasil energi.
Akibatnya, komponen biokimia mitokondria seperti protein, lipid, dan DNA mengalami oksidasi. Keadaan ini disebut stres oksidatif. Para ahli percaya bahwa stres oksidatif dalam tubuh dapat menyebabkan banyak penyakit saraf kronis seperti Alzheimer.
4. Diabetes
Diabetes disebabkan oleh paparan tubuh terhadap stres oksidatif, salah satunya akibat tidak aktifnya katalase pada tubuh. Oleh sebab itu, enzim ini tidak dapat memecah hidrogen peroksida secara optimal, sehingga hidrogen peroksida berperan sebagai radikal bebas yang mengganggu fungsi insulin dalam tubuh.
5. Vitiligo
Vitiligo adalah penyakit kulit kronis yang ditandai dengan perubahan warna kulit akibat kerusakan melanosit. Beberapa penelitian telah menunjukkan bahwa orang dengan vitiligo memiliki tingkat katalase yang lebih rendah dan aktivitas enzim yang kurang aktif.
Kerusakan enzim ini menyebabkan hidrogen peroksida menumpuk di dalam tubuh. Kemudian, hidrogen peroksida merusak keratinosit dan melanosit, lalu menyebabkan sebagian kulit menjadi berbintik-bintik atau yang biasa disebut vitiligo.
Sudah Tahu Pentingnya Enzim Katalase Bagi Tubuh?
Secara keseluruhan, enzim katalase memiliki peran yang sangat vital dalam menjaga kesehatan tubuh. Oleh karena itu, penting bagi kita untuk menghargai peran enzim ini dan menjaga kesehatan tubuh dengan baik. Semoga penjelasan di atas bermanfaat!
