Enzim katalase berguna untuk mencegah akumulasi peroksida dan melindungi organel seluler dan jaringan dari kerusakan oleh peroksida, yaitu zat yang terus diproduksi oleh berbagai reaksi metabolik.
Enzim katalase merupakan enzim yang mengkatalisis reaksi di mana hidrogen peroksida diurai menjadi air dan oksigen. Senyawa hidrogen peroksida ini merupakan salah satu produk uraian dari setiap sel yang menggunakan oksigen sebagai sumber energi dalam proses metabolisme.
Enzim katalase ini ada di dalam tubuh tiap organisme yang menggunakan oksigen. Pada mamalia, seperti manusia, enzim ini terutama ditemukan di hati.
Enzim katalase sudah dimanfaatkan dalam berbagai keperluan. Pada industri makanan, enzim katalase dikombinasikan dengan enzim lain untuk mengawetkan bahan makanan. Enzim ini juga diberdayakan dalam pembuatan minuman dan makanan tertentu. Tak hanya itu, enzim katalase juga digunakan untuk memecah hidrogen peroksida dalam air limbah.
Selain berbagai manfaat di atas, enzim katalase turut berperan dalam bidang kesehatan manusia. Misalnya dalam proses terciptanya uban, memecah alkohol yang ada dalam tubuh, dan memperlambat kerusakan sel pada penyakit tertentu seperti multiple sclerosis.
Dalam aktivitas biologi, sel enzim ini diduga berperan pula dalam mekanisme inflamasi, apoptosis (kematian sel), penuaan (aging), dan kanker.
Multiple Sclerosis
Multiple Sclerosis merupakan penyakit kronis yang melibatkan sistem saraf pusat. Penyakit ini disebabkan oleh sistem kekebalan yang menyerang myelin (lapisan pelindung di sekitar serabut saraf) hingga mengakibatkan radang dan jaringan parut, atau lesi. Hal tersebut bisa membuat otak kesulitan mengirim sinyal ke seluruh tubuh hingga terkadang mengakibatkan kelumpuhan serius.
Namun menurut penelitian, lapisan myelin bisa ditumbuhkan kembali dengan mengaktifkan jalur Nrf2 di dalam tubuh. Jalur Nrf2 merupakan protein kuat yang ditemukan pada setiap sel di seluruh tubuh dan berguna mengatur pertahanan antioksidan.
Ketika diaktifkan, jalur Nrf2 menghasilkan enzim antioksidan seperti katalase, glutathione, dan superoxide dismutase (SOD). Enzim antioksidan ini cukup ampuh untuk menetralkan banyak radikal bebas, alias melawan radikal bebas. Studi menunjukkan bahwa jalur Nrf2 yang diaktifkan berhasil memperlambat laju kerusakan myelin.
Penumpukan radikal bebas di dalam tubuh, terutama dalam bentuk Reactive Oxygen Species (ROS) dan Reactive Nitrogen Species (RNS), yang disertai gangguan keseimbangan pada jumlah enzim antioksidan seperti enzim katalase, dapat menyebabkan kerusakan struktur sel, termasuk komponen lipid (lemak), protein, dan materi DNA (DNA dan RNA).
Penumpukan komponen senyawa reaktif tersebut juga berpengaruh pada mitokondria sel (bagian pembentuk energi di dalam sitoplasma). Pada hasil akhirnya, komponen biokimiawi pada mitokondria seperti protein, lipid, dan DNA akan mengalami proses oksidasi. Proses inilah yang dikenal sebagai stres oksidatif (oxidative stress).
Proses ini diduga berhubungan dengan penyakit neurodegeneratif seperti penyakit Alzheimer, Huntington, multiple sclerosis, dan Parkinson.
Metabolisme alkohol
Enzim katalase merupakan salah satu enzim yang berguna memecah atau membuang alkohol dari dalam tubuh. Tiga enzim lainnya adalah cytochrome P450 (CYP2E1), alcohol dehydrogenase (ADH), dan aldehyde dehydrogenase (ALDH). Enzim CYP2E1 dan enzim katalase bekerja memecah alkohol menjadi acetaldehyde. Akan tetapi, terdapat perbedaan dalam cara kerja kedua enzim tersebut. Katalase mengolah hanya sebagian kecil dari jumlah alkohol di dalam tubuh. Selain itu, seiring dengan bertambahnya usia, produksi beberapa enzim tersebut semakin berkurang. Ada pula banyak obat dan sumber makanan lain yang bisa mengurangi jumlah enzim yang tersedia untuk memecah alkohol.
Uban
Penelitian menunjukkan bahwa rambut berubah menjadi uban akibat reaksi biokomiawi yang terjadi di dalam sel rambut.Proses ini menyebabkan rambut memutih dari dalam rambut hingga ke luar rambut. Proses munculnya uban ini dimulai saat kadar enzim katalase menurun. Kekurangan enzim katalase tersebut mengakibatkan senyawa hidrogen peroksida pada rambut tidak dapat dipecah. Akibatnya, hidrogen peroksida jadi menumpuk di rambut. Pasokan enzim lain yang bisa memperbaiki kerusakan akibat hidrogen peroksida juga ikut berkurang. Dampaknya rambut pun akhirnya berubah menjadi uban.
Meski kurang terkenal dari enzim lainnya, enzim katalase memiliki peran yang tidak kalah penting di dalam tubuh kita.