Xenobiotikum

Xenobiotikum (gr. xenos - fremmed; bios - liv) - Xenobiotikum. Biologisk aktive molekyler som er fremmed for en organisme. Kroppsfremmedstoffer som en organisme ikke selv lager, men som lages i omgivelsene. Flere av disse stoffene blokkerer bestemte fysiologiske prosesser og er derved giftige. Xenobiotika kan komme biogent fra plantenes sekundærmetabolisme, fra dyr og mikroorganismer eller antropogent bl.a. i form av herbicider og pesticider. Mikroorganismer kan utføre katabolisme av xenobitoika. Det kan ikke planter og dyr og disse har avgiftningssystemer istedet. Plantene kan foreta en kjemisk endring av fremmedstoffene. Dette kan skje ved å lage et kompleks (konjugat) med f.eks. sukker eller glutathion og plassere dem i et eget kompartment. Det konjugerte stoffet er som regel mer vannløselig og mindre giftig enn det opprinnelige stoffet.

Xenobiotika er et eller flere biologisk aktive kjemiske stoffer som ikke er normale bestanddeler i organismen som utsettes for dem. Eksempler på xenobiotika er herbicider (ugrasmidler), pesticider (insekticider, fungicider, nematicider), tungmetaller og antropogene abiotiske industrielt produserte kjemikalier.

Avgiftning av xenobiotika

Xenobiotika blir avgiftet ved å øke vannløseligheten via hydrolyse katalysert av hydrolaser, oksidasjon katalysert av monooksygenaser og oksidase eller reduksjon katalysert av reduktaser. Aromatiske ringer kan bli oksidert via monooksygenase som er cytokrom P450-enzymer med O2 og en elektronkilde, hvor bl.a. hydroksylgrupper kan bli påhektet ringen. Oksidasjon kan også gi reaktive elektrofile gupper på molekylet som gjør det mer giftig og skadelig. Deretter kan det hydrofile molekylet bli glykosylert (glukosyl S-transferase og UDP-glukose) eller thioeter kobling met glutathion katalysert av glutathion-S-transferase. Konjugerte omsetningsprodukter fra xenobiotika kan bli transportert til vakuolen i eldre plantedeler. Glutathionpumper i ABC-superfamilien av transportører frakter glutathion-konjugater inn i vakuolen.

Fase I reaksjoner består av aktivering av fremmedstoffet (hydrolyse eller oksidasjon) og fase II reaksjoner består av en konjugasjon. Hydrolyse gjøres av enzymene esterase og amidase, mens oksidasjoner skjer via cytokrom P450 systemet, et hem protein i endoplasmatisk retikulum.

Fase I molekyler kan i fase II konjugeres til glukose, malonat eller glutathion. Glukose kan hektes på hydroksyl-, sulfhydryl-, amino- eller karboksylgrupper katalysert av glukosyltransferase, malonyltransferase eller glutathiontransferase. Glutathion bindes til elektrofile steder på molekylet. Elektrofile xenobiotika er spesielt skadelige siden de både er cytotoksiske og gentoksiske med områder med lav elektrontetthet som kan motta et elektronpar å gi kovalent binding. Glutathion er en nukleofilt stoff. Mange ugrasmidler bindes og omsettes av enzymet glutathion S-transferase. Det mindre giftige glutathion-konjugat fraktes fra cytosol og inn i vakuolen, via en ATP-avhengig glutathion-konjugat transportør.

 

 

Publisert 4. feb. 2011 10:57 - Sist endret 6. mai 2015 07:29