Enzymer er specielle proteinmolekyler, der fremskynder kemiske reaktioner. Men hvorfor skal leveren indeholde et enzym, der hjælper med at nedbryde hydrogenperoxid? Fordi hydrogenperoxid faktisk dannes som et produkt af stofskifte og kan gøre nogle grimme ting. Det kan bryde sammen for at give hydroxylradikaler, der angribe vigtige biokemikalier som proteiner og DNA. For at beskytte sig selv fremstiller kroppen katalase, det enzym, der nedbrydes hydrogenperoxid, før det kan danne hydroxylradikaler.
Faktisk er dannelsen af hydrogenperoxid i celler et forsøg fra kroppen for at beskytte sig mod et endnu farligere stof, superoxid.
Ilt er et tveægget sværd. Vi kan ikke leve uden det, men det fremskynder også vores død ved at spille en rolle i aldringen proces. Her er hvad der sker. Elektroner er det “lim”, der holder atomer sammen i molekyler, og alle mulige elektronoverførsler forekommer mellem molekyler, når de engagerer sig i de mange kemiske reaktioner, der foregår i vores krop hele tiden. Under disse reaktioner overføres en elektron til ilt og omdanner den til en meget reaktiv “superoxid” -ion, der angriber og river andre molekyler fra hinanden.
Men vi har udviklet et forsvarssystem, i dette tilfælde et enzym kaldet enzym “superoxiddismutase”, der slipper af med superoxid ved at omdanne det til hydrogenperoxid, som skønt det er potentielt farligt, er mindre farligt end superoxid. Alligevel udgør det en risiko, og det er her, katalase kommer ind i billedet. Det nedbryder peroxidet ned i ilt og vand. Og det er grunden til, at hydrogenperoxid skummer, når det hældes på leveren.
Hvis du nogensinde har brugt hydrogenperoxid til at desinficere et snit, har du muligvis også bemærket noget boblende, da blod kan nedbryde hydrogenperoxid til ilt og vand. Katalysatoren er denne gang ikke et enzym, men den “heme” del af hæmoglobin, den iltbærende forbindelse i røde blodlegemer.
Schweizisk kemiker Christian Friedrich Schonbein, bedst kendt for sin opdagelse af “bomuldsbomuld” da han brugte sin kones forklæde til at udslette et utilsigtet spild af salpetersyre og svovlsyre, var den første til at bemærke boblende, da hydrogenperoxid blev blandet med blod. Han begrundede, at hvis en ukendt plet forårsagede skumdannelse ved behandling med hydrogenperoxid, indeholdt den sandsynligvis hæmoglobin og derfor sandsynligvis var blod. Indført i 1863 var dette den første formodede test for blod. Men da hydrogenperoxid har tendens til langsomt at nedbrydes af sig selv, var det en udfordrende indsats at lede efter ekstra bobler.
En betydelig forbedring blev introduceret i form af “Kastle-Meyer-testen”, der frembragte en farveændring i tilstedeværelse af hæmoglobin. Dette baserede sig på kemien af phenolphthalein, der i dag er kendt af studerende som en syre-baseindikator. Phenolphthalein er farveløs i syre, men bliver dybe lyserød i en grundlæggende løsning. I dette tilfælde er det vigtige træk dog at phenolphthalein kan reduceres med zink til farveløst phenolphthalin, som sammen med en base er til stede i testreagenset.
I den sædvanlige proces tilsættes en dråbe alkohol til en ukendt plet for at opløse ethvert hæmoglobin, der kan være til stede efterfulgt af gnidning med en vatpind, der er blevet behandlet med Kastle-Meyer-reagenset. En dråbe hydrogenperoxid påføres derefter vatpinden. Hvis der er hæmoglobin til stede, nedbrydes hydrogenperoxidet for at give ilt, som igen oxiderer phenolphtalin til phenolphthalein. Da opløsningen er basisk, udvikler en lyserød farve, der indikerer tilstedeværelsen af blod. Testen er meget følsom, men er ikke specifik for humant blod. Dyreblod vil også give en positiv reaktion, ligesom oxidationsmidler, såsom nogle metalioner.
Denne reaktion af hydrogenperoxid med hæmoglobin er også grundlaget for “luminol” -testen, der anvendes af efterforskere på gerningsstedet for at opdage spor af blod, der måske slet ikke er synligt. Teknikken er at sprøjte det mistænkte område med en opløsning af luminol og hydrogenperoxid. Hvis der er blod til stede, giver peroxidet ilt, der derefter reagerer med luminol for at frembringe en blå glød. Denne reaktion blev først bemærket i 1928 af den tyske kemiker HO Albrecht og blev sat i retsmedicinsk praksis i 1937 af retsmedicinsk videnskabsmand Walter Specht.
Selv tørret og nedbrudt blod giver en positiv reaktion med den blå glød, der varer i ca. 30 sekunder. pr. applikation. Glødet kan dokumenteres med et foto, men der kræves et ret mørkt rum til detektion. Reaktionen er så følsom, at den kan afsløre blodpletter på stoffer, selv efter at de er blevet hvidvasket. I det ene tilfælde vaskes et par jeans uden synlige pletter gav en positiv test med luminol på begge knæ.
Hverken Kastle-Meyer-testen eller luminol-testen kan identificere, hvis blod er involveret, men når en plet er bestemt til at være blod, kan spor af DNA ekstraheres og en identifikation udføres. I eksemplet med jeans var DNA-analyse i stand til at udelukke blodet fra jeansens ejer.
Luminol-analyse har ulemper. Dens kemiluminescens kan også udløses af et antal stoffer såsom kobberholdige forbindelser og blegemidler. Hvis jeans var blevet vasket med et vaskemiddel indeholdende et blegemiddel, ville blodet ikke være blevet detekteret. Kriminelle, der er opmærksomme på dette, har været kendt for at forsøge at vaske spor af deres forbrydelse med blegemiddel. Resultatet er, at resterende blegemiddel får hele gerningsstedet til at producere den typiske blå glød, som effektivt camouflerer enhver blodplet.
Og hvis du vil se en virkelig imponerende glød, spray et stykke lever med en luminol testopløsning. Spis det ikke efter.