ЕКОЛОГІЧНА БІОХІМІЯ - Навчальний посібник - В. М. Ісаєнко 2005

Розділ 10. БІОТРАНСФОРМАЦІЯ КСЕНОБІОТИКІВ

Хімічні речовини антропогенного і природного походження, надходячи в екосистему, піддаються метаболізму, нагромаджуються або виводяться.

Для клітини немає значення, звідки до неї потрапили чужорідні речовини — від іншого організму чи з довкілля антропогенного походження. Очевидно, організми мають систему біохімічного захисту для детоксикації або ослаблення дії найрізноманітніших за будовою хімічних сполук. Цим можна пояснити той факт, що організми здатні метаболізувати складні сполуки, створені людиною.

В екосистемах хімічні речовини піддаються впливу різних факторів. Так, під час їх перебування в зовнішньому середовищі на них впливає комплекс біотичних і абіотичних факторів, які викликають хімічне перетворення, інактивацію або, навпаки, активацію цих речовин. Надходячи в клітини, більшість таких речовин зазнають ферментативної біотрансформації. Вона буде корисною тільки тоді, коли утворені продукти не мають більшої токсичності, ніж вихідні.

Метаболізм чужорідних хімічних сполук — ксенобіотиків (гр. xenos — чужий, bios — життя) — це своєрідний хімічний захист організмів. Він регулює також дію біологічно активних сполук в організмі. При перетвореннях деяких ксенобіотиків, як уже зазначалося, можуть утворюватися більш токсичні речовини. Тому саме термін «біотронеформація», а не «детоксикація» ширше відображає суть процесів перетворення ксенобіотиків організмами.

Біотрансформація ксенобіотиків в організмі є одним з найістотніших факторів, який визначає їхню біологічну активність. У цьому процесі беруть участь різні органи та тканини: печінка, нирки, легені, кишечник, селезінка, наднирники, шкіра, молочні залози, клітини імунної системи та інші. Найактивніше процеси біотрансформації ксенобіотиків відбуваються в печінці, що й зумовлює функції цього органа: бар’єрну, детоксикації та екскреторну. Особливо важливий вплив печінки на біотрансформацію ксенобіотиків за їх надходжен-

ня через травний канал. У цьому разі екзогенні хімічні сполуки всмоктуються слизовою оболонкою шлунка та тонкого кишечнику і з кров’яного русла потрапляють у печінку.

Основні ферментні системи біотрансформації ксенобіотиків локалізовані в полігональних клітинах печінки— гепатоцитах. Ці ферменти системи зв’язані з ендоплазматичним ретикулумом, особливо з його гладенькою (агранулярною) частиною.

При руйнуванні клітин системи канальців і міхурів ендоплазматичного ретикулуму утворюються везикулярні мембрани структури, які називають мікросомами. Основними їхніми ферментними системами є оксидоредуктази, трансферази, та естерази.

Крім мікросом, біотрасформація ксенобіотиків каталізується також низкою ферментів, які мають іншу (немікросомальну) локалізацію. Так, у мітохондріях існують амінооксидази, які перетворюють аміни в альдегіди, а також ті, що ароматизують насичені аліциклічні сполуки в бензойні похідні. Виявлено також ферменти, які каталізують окиснення спиртів та альдегідів,— альдегідоксидазу і ксантиноксидазу. Також у плазмі крові знайдено амінооксидази та естерази, що метаболюють ксенобіотики.

Зауважимо, що існує ще багато метаболічних перетворень ксенобіотиків, для яких ферменти та локалізація їх ще не визначені.