Библиографическое описание:

Тазеддинова Д. Р., Суханбердина Ф. Х., Камар И. К., Абуова А. Б., Максимюк Н. Н. Принципы поддержки процессов биотрансформации ксенобиотиков // Молодой ученый. — 2016. — №7. — С. 358-361.



Человеческий организм имеет сложные системы обмена веществ и детоксикации опасных для него соединений. Эти системы прошли длительную эволюцию под воздействием природных токсических компонентов пищи, воды, воздуха и различных биологических ядов. В XXI в. человеческий организм стал подвергаться воздействию разнообразных синтезированных, т. е. ранее не встречавшихся веществ. Поскольку эти вещества чужды организму, их стали называть «ксенобиотиками» [1, 2].

Целесообразность строения и функций человеческого организма (как и других живых организмов) проявляется, в частности, в избирательном характере поглощения веществ и выведения продуктов метаболизма [3, 4]. Поэтому существенное значение имеют ответы на вопросы, почему в современных экологических условиях стало возможным поступление [5, 6, 12, 13] в организм такого большого количества веществ, чуждых для него, причиняющих ему вред, как осуществляется адаптация организма по отношению к ним. Ответы эти не однозначны: загрязнение биосферы приобрело глобальный характер, изменился геохимический фон, нарушилось равновесие в биосфере; рост числа ксенобиотиков происходит лавинообразно, что привело к превышению адаптационных возможностей человека, срыву адаптации, снижению иммунологической защиты, т. е. сам механизм избирательности оказался нарушен; многие ксенобиотики обладают высокой реакционной способностью, могут изменять свойства клеточных мембран, образовывать связи с их рецепторами; ксенобиотики могут выступать в качестве антиметаболитов, т. е. конкурировать с естественными рецепторами; для ксенобиотиков характерна высокая растворимость в жирах и липидах; многие ксенобиотики легко вступают в прочные связи с макромолекулами клетки, нарушая ключевые метаболические реакции (биосинтез белка, энергетические процессы и т. д.).

Пути поступления ксенобиотиков в организм могут быть различными: через легкие, пищеварительный тракт, кожу. Ксенобиотики, попав в организм, подвергаются биотрансформации и выделяются в виде метаболитов

В основе биотрансформации по большей части лежат энзиматические преобразования молекул. Биотрансформация чужеродных химических веществ осуществляется в результате тех же химических реакций и с участием тех же ферментных систем, что и биотрансформация продуктов питания и эндогенных веществ [7].

Понятие биотрансформации ксенобиотиков охватывает не только ферментативные химические превращения, но и трансмембранный перенос, тканевое распределение, депонирование и элиминацию. В ходе биотрансформации может образовываться ряд продуктов, часть из них представляет собой соединения, менее опасные, чем первоначально попавшие в организм ксенобиотики, однако другие могут быть более реакционноспособными, чем исходные, и вследствие этого обладать более высокой биологической активностью [8]. Процесс биотрансформации, в ходе которого образуются высокоактивные продукты или промежуточные соединения, называется также биоактивацией. Высокая химическая активность этих соединений определяет их способность легко связываться с биомолекулами. Взаимодействие химических веществ или продуктов их трансформации с биомолекулами представляет собой ключевую реакцию механизма токсического действия [9]. Ключевая реакция запускает целый ряд биохимических и феноменологических изменений, которые приводят к наблюдаемому токсическому эффекту. Определение того, какой именно продукт трансформации (или исходное вещество) участвует в этой ключевой реакции, позволяет теоретически обосновать механизм токсического действия и выявить наиболее биологически активное вещество.

При поступлении небольших количеств ксенобиотиков в организм их детоксикация осуществляется обычными путями — с помощью ферментативных и неферментативных превращений. В случае проникновения в организм большого количества ксенобиотиков этих детоксикационных процессов оказывается недостаточно.

В процессе биотрансформации ксенобиотиков образуются супероксидные анионы, перекись водорода, органические перекиси и т. д., которые обусловливают побочное действие ксенобиотиков [8]. Устранение этих эффектов производится системой антиоксидантов. Ведущую роль в ней играет фермент супероксиддисмутаза. Имеются и неферментативные антиоксидантные системы. Это жирорастворимые соединения: витамины А, Е, С, Р, аминокислоты (цистеин, метионин, аргинин), холин. Реакции детоксикации ксенобиотиков являются типичными компенсаторно-приспособительными реакциями, обеспечивающими поддержание гомеостаза на молекулярном уровне [8].

Питание является одним из важнейших факторов, влияющих на биотрансформацию [10]. Активность энзимов метаболизма чужеродных соединений отчетливо зависит от питания.

Известно, что оптимальное функционирование защитно-адаптационных систем зависит от обеспеченности организма полноценными белками, микроэлементами (железом, селеном, медью, цинком и марганцем), витаминами-антиоксидантами (Е, А, В, С), кальцием, пищевых добавок [11, 14, 15]. Алиментарный дефицит большинства перечисленных выше нутриентов регистрируется у большинства групп населения и требует первоочередной коррекции среди пищевых дисбалансов. Но есть и некоторые нутриенты, которые могут усугубить ситуацию, основной группой таких нутриентов являются жиры, потребление которых следует сократить в условиях чужеродной нагрузки.

Таким образом, в результате биотранформации веществ, преимущественно из группы синтезированных, образуются либо несвойственные обычному обмену веществ вторичные продукты (электрофильные продукты- эпоксидные соединения, гетероциклические соединения), либо традиционные вторичные метаболиты, но в очень больших количествах (свободные радикалы и эндоперекиси). В случае образования электрофильных продуктов основная опасность заключается в их высокой реакционной способности с развитием ряда опасных последствий.

Все это требует оптимальной обеспеченности организма полноценными белками, микроэлементами (железом, селеном, медью, цинком и марганцем), витаминами-антиоксидантами (Е, А, В, С), кальцием, пищевыми добавками.

Литература:

  1. Ребезов М. Б., Чупракова А. М., Зинина О. В. и др. Оценка методов исследования ксенобиотиков. –Уральск: Западно-Казахстанский аграрно-технический университет имени Жангир хана, 2015. — 204 с.
  2. Белик Е. М., Ребезов М. Б., Чупракова А. М., Максимюк Н. Н. О безопасности пищевых продуктов // Молодой ученый_. –2015. –№ 3 (83). –С. 94–97.
  3. Ребезов М. Б., Наумова Н. Л., Альхамова Г. К. и др. Экология и питание. Проблемы и пути решения // Фундаментальные исследования. –2011. –№ 8–2. –С. 393–396.
  4. Бурцева Т. И., Ребезов М. Б., Асенова Б. К., Стадникова С. В. Развитие технологий функциональных и специализированных продуктов питания животного происхождения. –Алматы, 2015. — 201 с.
  5. Чупракова А. М., Ребезов М. Б. Анализ результатов мониторинга проб мясных и рыбных продуктов на содержание тяжелых металлов // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Экономика и менеджмент. –2015. –Т. 9. –№ 2. –С. 194–201.
  6. Чупракова А. М., Ребезов М. Б. Анализ результатов проб молока и молочных продуктов, хлебобулочных и кондитерских изделий на содержание токсичных элементов // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Пищевые и биотехнологии. –2016. Т. 4. –№ 1. С. 63–71.
  7. Стожаров А. Н. Медицинская экология. — Мн: Высш. шк., 2007. — 368 с.
  8. Юрин В. М. Основы ксенобиологии. — Мн.: БГУ, 2001. — 234 с.
  9. Кулинский В. И. Обезвреживание ксенобиотиков // Соросовский образовательный журнал, 1999. –№ 1. –С. 8–12.
  10. Миронова И. В., Галиева З. А., Ребезов М.Б и др. Основы лечебно-профилактического питания. –Алматы, 2015. –174 с.
  11. Канарейкина С. Г., Ребезов М. Б., Нургазезова А. Н., Касымов С. К. Методологические основы разработки новых видов молочных продуктов. –Алматы, 2015. — 124 с.
  12. Ребезов М. Б., Чупракова А. М. Анализ результатов мониторинга проб алкогольных напитков и пива на содержание тяжелых металлов // Фундаментальные исследования. –2015. –№ 7–2. –С. 267–270.
  13. Максимюк Н. Н., Ребезов М. Б. Исследование содержания ксенобиотиков в мясе диких кабанов // Международный научно-исследовательский журнал. –2015. –№ 7–2 (38). –С. 81–85.
  14. Касымов С. К., Ребезов М. Б. Разработка функциональных продуктов питания для экологически неблагоприятных регионов // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Пищевые и биотехнологии. –2015. –Т. 3. –№ 3. –С. 83–91.
  15. Наумова Н. Л., Ребезов М. Б., Варганова Е. Я. Функциональные продукты питания. Спрос и предложение: монография // Пищевая и перерабатывающая промышленность. Реферативный журнал. –2014. –№ 1. –С. 30.
Основные термины (генерируются автоматически): биотрансформации ксенобиотиков, Вестник Южно-Уральского государственного, Южно-Уральского государственного университета, Максимюк Н, процессов биотрансформации ксенобиотиков, Понятие биотрансформации ксенобиотиков, процессе биотрансформации ксенобиотиков, большого количества ксенобиотиков, организма полноценными белками, ксенобиотиков характерна высокая, Пути поступления ксенобиотиков, продуктов питания, рост числа ксенобиотиков, Реакции детоксикации ксенобиотиков, обеспеченности организма полноценными, небольших количеств ксенобиотиков, побочное действие ксенобиотиков, методов исследования ксенобиотиков, Анализ результатов, Исследование содержания ксенобиотиков.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle
Задать вопрос