فهرست مطالب

عنوان صفحه

 

فصل اول: كليات و مقدمه

شرح و بیان مسئله و ضرورت پژوهش... 2

کبد. 2

کبد از نظر بافت شناسی.. 3

1-1- اعمال کبد. 4

1-2-اعمال متابولیک کبد. 4

1-2-1- متابولیسم کربوهیدرات‌ها4

1-2-2- متابولیسم چربی.. 5

1-2-3- متابولیسم پروتئین‌ها6

1-2-4- تست هاي بيوشيميايي كبد. 6

1-2-5- نسبت ALT / AST.. 7

1-3- متابولیسم مواد سمی.. 9

الف

1-3-1-واکنش‌های فازاول متابولیسم مواد زنوبیوتیک... 9

1-3-2- سیتوکروم 450P.. 10

1-3-3- چرخه کاتالیتیکی سیتوکروم450P.. 10

1-3-4-واکنشهای فاز دوم متابولیسم مواد زنوبیوتیک... 11

1-3-5-واکنشهای فاز سوم متابولیسم مواد زنوبیوتیک... 11

1-3-6- وسعت اثرات مواد سمی.. 12

1-4- استرس اکسیداتیو. 12

1-4-1- عوامل ایجاد کننده استرس اکسیداتیو ( عوامل پرواکسیدان )13

1-4-2-آسیب اکسیداتیو به DNA.. 14

1-4-3- اکسیداسیون پروتئین ها15

1-4-4-پراکسیداسیون چربی ها15

1-4-5- مراحل دفاع آنتی اکسیدان. 17

1-4-6- سازش با استرس اکسیداتیو. 18

1-4-7-جلوگیری از تشکیل رادیکال های آزاد و یا متوقف کردن روند تولید آنها18

1-4-7-1- آنتیاکسیدان های پروتئینی.. 18

1-4-7-2- آنتی اکسیدان های غیر پروتئینی.. 22

1-4-8- عوامل مؤثر بر سیستم آنتیاکسیدان. 25

سن.. 25

بیماری ها25

ب

تغذیه و شرایط محیطی.. 26

1-4-9- روش‌های ارزیابی سیستم دفاع آنتی اکسیدان. 27

1-4-10-اندازه گیری فعالیت کل آنتی اکسیدانی Total antioxidant activity. 28

1-5 استامینوفن.. 29

1-5-1 مکانیسم اثر ضد درد استامینوفن.. 30

1-5-2 موارد مصرف استامینوفن.. 31

1-5-3 متابولیسم استامینوفن.. 32

1-5-4 مکانیسم ایجاد سمیت... 33

1-5-5 فرضیه استرس اکسیداتیو. 34

1-5-6 عوارض داروي استامينوفن.. 37

1-5-7 دوفرضیه برای مکانیسم سمیت کبدی ایجاد شده به وسیله استامینوفن.. 39

1-5-8 آنزيم هاي كبدي.. 40

1-5-8-1 داروهایی که باعث ایجاد سطح غیرطبیعی آمینوترانسفرازها می گردند. 42

1-5-8-2 موارد سطح غیر طبیعی آنزیم های کبدی.. 43

1-5-8-3 میزان افزایش آمینوترانسفرازها44

1-5-9 روش های شناخته شده برای رفع مسمومیت با استامینوفن.. 45

الف) روش درمانی اول. 45

ب) روش درمانی دوم. 46

ج

1-6- تاریخچه استفاده از گياهان دارويي.. 47

1-7- مرزه رشینگری (Heracleudm persicum)48

1-7-1 تاریخچه استفاده از گیاه مرزه49

1-7-2 ترکیبات شیمیایی گیاه مرزه49

1-7-3 ترکیبات شیمیایی گیاه مرزه53

1-7-4 خواص و کاربرد گیاه مرزه.........................................................................................................53

1-7-5 خاصیت دارویی گیاه مرزه55

1-7-6 خواص مهم گیاه مرزه56

1-7-7 میزان و طریقه مصرف گیاه مرزه56

1-7-8 سمیت گیاه مرزه57

1-7-9 اثرات فارماکولوژیکی گیاه مرزه57

1-7-10 اجزای متشکله گیاه مرزه58

1-8 اهداف پژوهش... 58

فصل دوم: مواد و روش‌ها

2-1 مواد و روش ها61

2-2 تجهیزات... 62

2-3 لیست کیت ها63

د

2-4 تهيه اسانس گیاه مرزه رشینگری.. 63

2-4-1 تهيه اسانس گیاه مرزه رشینگری به روش تقطير با آب توسط دستگاه تقطير كلونجر. 63

2-4-2 آناليز اسانس گیاه مرزه رشینگری به روش ( GC-MS) Gas. 64

2-4-3 اندازه‌گيري ميزان توانايي به دام انداختن راديكال‌هاي آزاد اسانس با روش DPPH 65

2-4-4 اندازه‌گيري فعاليت آنتي‌اكسيداني اسانس مرزه با استفاده از آزمون ß-Carotene-66

2-5- آماده سازي حيوانات... 68

2-5-1 حیوانات آزمایشگاهی.. 68

2-5-2 تیمار حیوانات... 68

2-5-3 اندازه گیری سطح مارکرهای آسیب کبدی در پلاسما69

2-5-3-1 اندازه گیری فعالیت آنزیم (GOT)AST.. 69

2-5-3-2 روش کار. 69

2-5-4 اندازه گیری آنزیم ALT(GPT)70

2-5-4-1 روش کار. 70

2-5-5 اندازه گیری فعالیت آلکالن فسفاتاز. 71

2-5-5-1 روش کار. 71

2-5-6 اندازه گیری میزان بیلی روبین در پلاسما با روش فتومتریک... 72

2-6 تهیه هموژن بافت کبد. 74

2-6-1 طرز تهیه محلول های مورد نیاز. 74

ه‍

2-6-2 روش کار. 74

2-6-3 اندازه گیری فعالیت آنزیم سوپر اکسید دیسموتاز (SOD) در هموژن بافت کبد. 75

2-6-4 اندازه گیری فعالیت آنزیم گلوتاتیون پراکسیداز در بافت کبد. 77

2-6-5 اندازه گیری فعالیت آنزیم گلوتاتیون ردوکتاز در بافت کبد. 77

2-7 روش تهیه لام و مطالعات هیستوپاتولوژیک... 78

2-8- آنالیز آماری.. 79

فصل سوم: نتايج

3-1- میزان فعالیت آنزیم AST پلاسما در زمانهای مختلف پس از تیمار حیوانات 84

3-2- میزان فعالیت آنزیم ALT پلاسما در زمانهای مختلف پس از تیمار حیوانات 86

3-3- میزان فعالیت آنزیم ALP پلاسما در زمانهای مختلف پس از تیمار حیوانات 89

3-4- میزان فعالیت آنزیم Bil پلاسما در زمانهای مختلف پس از تیمار حیوانات 91

3-5- فعالیت آنزیم سوپراکسید دیسکوتاز (SOD) در هموژن بافت کبد در زمانهای مختلف بعد از تیمار حیوانات 94

3-6- میزان فعالیت آنزیم گلوتاتیون ردکتاز (GR) در بافت کبد در زمانهای مختلف بعد از تیمار حیوانات 96

3-7- میزان فعالیت آنزیم گلوتاتیون پروکسیداز (GPX) در هموژن بافت کبد در زمانهای مختلف بعد از تیمار حیوانات 99

و

3-8- برسی هیستوپاتولوژیک بافت کبد. 101

 

فصل چهارم: بحث، نتيجه گيري و پيشنهادات

4-1 بحث... 104

4-2 نتیجه گیری.. 114

4-3 پیشنهاد. 115

فهرست منابع. 117

 

شرح و بیان مسئله و ضرورت پژوهش

استامینوفن یک داروی متداول ضد درد و تب است که در دوز بالا موجب نکروز کبدی و کلیوی در انسان وحیوان می­شود در عرض دهه گذشته مصرف استامینوفن بشدت افزایش پیدا کرده است، حدود 40% داروهایی که مصرف می شوند، حاوی استامینوفن هستند.(Laura. et. ut. 2003)

علت این موضوع را می­توان به متابولیسم آسان، امکان تهیه و قیمت ارزان آن نسبت داد و البته پزشکان از عوارض مسمومیت با این دارو و جزئیات درمان آن اطلاعات کافی نداشته و بیش از این دارو را در اختیار همگان قرار می­دهند.(Rowden. et. al. 2005 )

از آنجایی که آسیب کبدی ناشی از استامینوفن میتواند منجر به مرگ شود، دستیابی به ترکیبی که بتواند اثر آن را خنثی کند ضروری به نظر می­رسد.

استفاده از گیاهان داروئی برای درمان بیماری ها از دیرباز در جوامع بشری معمول بوده و تا حدود نیم قرن پیش گیاهان یکی از مهم ترین منبع دارو برای درمان دردها به شمار می­رفتند.

1-کبد:

کبد یا جگر سیاه عضوی است منفرد که 5/1 -1 کیلوگرم وزن دارد. کبد بزرگ­ترین غده بدن بوده و در هایپوکندر راست واپی گاستر و قسمتی از هایپوکندر چپ جای می گیرد. سطح فوقانی آن صاف و در زیر دیافراگم می­باشد اما سطح تحتانی ناصاف است و محل قرارگیری ناف کبد می­باشد. کبد در روز 25 زندگی جنینی ظاهر می­شود و دو منشأ مختلف دارد :

1- داربست کبد (STROMA) از مزودرم اسپلانکتونیک به وجود آمده و اسکلت توری کبد را تشکیل می­دهد.

2- مجاری صفراوی و بافت اصلی کبد (پارانشیم) که بر روی داربست کبد قرار می­گیرد منشاء آندودرمی داشته از اپی تلیوم دوازدهه به وجود می­آید.

کبد از پنجمین ماه زندگی رویانی شروع به ترشح صفرا می کند و تا هفت ماهگی دوران جنینی نیز عمل خونسازی را به عهده دارد.

کبد از نظر بافت شناسی

اول : کپسول و داربست کبد، که شامل بافت همبند، کپسول گلیسون به انضمام بافت رتیکولر است.

دوم : لبول‌های کبدی

سوم : فضای کی یرنان یا مجرای پورت، که شامل یک داربست همبندی به انضمام انشعابات ورید باب، شریان کبدی، مجرای صفراوی و رگ لنفی می­باشد.

چهارم : دستگاه صفراوی داخل کبد

پنجم : دستگاه رگی داخل کبدی (INTRA HEPATIC VASCULAR SYSTEM)

 

لبول‌هاي كبديشامل:

1. وريدچه مركز لبولي (CENTRAL VENULE)
2. صفحات سلول كبدي
3. سلول كبدي يا هپاتوسيت
4. سينوزونيدهاي كبدي

شكل سلول كبدي چند سطحي و اندازه µ 22×30 مي باشد. يك يا دو عدد هسته روشن و مدور با يك يا چند هستك در وسط سلول قرار دارد. سطح هپاتوسيت توسط روپوش گليكو كانيكس پوشيده است. سيتوپلاسم هپاتوسيت حاوي ارگان­ها و قطره­هاي گليكوژن، چربي، دانه­هاي پروتئين،‌ املاح و رنگدانه ها مي باشد. با رنگ آميزي معمولي ذرات چربي و گليكوژن حل شده قابل رؤيت نيستند و سيتوپلاسم قرمز سلول (بعلت ميتوكندري­هاي زياد و رتيكولوم اندوپلاسميك) نسبتأ دانه دار به نظر مي رسد. هپاتوسيت‌ها داراي رتيكولوم اندوپلاسمتيك صاف و خشن مي باشند.

رتيكولوم دانه­دار ممكن است به شكل اجسام بازوفيلي ديده مي­شود. هپاتوسيت­ها علاوه بر ليزوزوم، ميتوكندري و دستگاه گلژي، حاوي ارگانل ديگري هستند به نام PEROXISOME يا ميكروبادي. ميكروبادي سرشار از آنزيم اوريكاز،‌ كاتالازو D-AMINOACID OXIDASE مي باشد. به علت وجود اين آنزيم ها و اين كه ميكروبادي حاوي هيروژن پراكسيد مي­باشد فعلأ معتقدند ميكروبادي يك ارگانل تنفسي است.

همچنين در سلول كبدي ليپوفوشين (پيگمان ازدياد سن يا پيگمان فرسودگي)­و هموسيدرين ممكن است ديده شود. با رنگ آميزي معمولي، چربي، گليكوژن هر دو در هپاتوسيت محو مي­شوند. ولي محل قطره‌هاي چربي به صورت فضاي خالي مدور و محل گليكوژن به صورت فضاي نامنظمي ديده مي­شود.

 

1-1- اعمال کبد

1. فيلتراسيون و ذخيره سازي خون
2. متابوليسم كربوهيدرات­ها، ‌پروتئين­ها،‌ چربي ، هورمون­ها و مواد شيميايي وارد شده به بدن
3. ساخت صفرا
4. ذخيره ويتامين­ها و آهن
5. ساخت فاكتورهاي انعقادي

 

1-2-اعمال متابولیک کبد

همه سلول­های کبدی با هم یک مجموعه بزرگ واکنش­گر شیمیایی را می­سازند که متابولیسم بالایی دارد. سوبستراها و انرژی را از یک سیستم متابولیک در اختیار سیستم دیگر قرار می­دهد. موادی را سنتز و پردازش می­کند که به سایر نواحی بدن انتقال می­یابد و سایر اعمال متابولیک را انجام می­دهد. بنابراین دلایل، سهم عمده­ای از نظر بیوشیمیایی به واکنش­های متابولیک درون کبد اختصاص دارد.

 

1-2-1- متابولیسم کربوهیدرات­ها

کبد در متابولیسم کربوهیدرات­ها اعمال خاص زیر را انجام می­دهد :

1- ذخیره­سازی گلیکوژن

2- تبدیل گالاکتوز و فروکتوز به گلوکز

3- گلوکونئوژنز

4- ساخت تعداد زیادی ترکیب مهم شیمیایی از فرآورده­های واسطه­ای متابولیسم کربوهیدراتها. کبد نقش مهمی در حفظ غلظت طبیعی گلوکز خون دارد مثلاً ذخیره­سازی گلیکوژن به کبد اجازه می­دهد گلوکز اضافی را از خون بردارد و ذخیره کند.

سپس زمانی که غلظت گلوکز خون شروع به افت زیاد می­کند آن را به خون باز گرداند این عملکرد کبد را عمل بافر گلوکز می­گویند. به عنوان مثال در کسی که کبد غیر فعال دارد، غلظت گلوکز خون بلافاصله پس از صرف غذا به حدود 3 برابر غلظت آن در شخصی با کبد می­رسد.

گلوکونئوژنز کبدی هم به حفظ طبیعی گلوکز خون مربوط می­شود، زیرا تنها زمانی که گلوکو نئوژنز به حدی قابل انجام می­گیرد که غلظت گلوکز به کمتر از حد طبیعی برسد. در این صورت مقدار زیادی اسیدآمینه و گلیسرول حاصل از تری گلیسریدها به گلوکز تبدیل می­شود که به طریقی دیگر به حفظ غلظت نسبتاً طبیعی گلوکز خون کمک می­کند.

 

1-2-2- متابولیسم چربی

اگر چه تمام سلول­های بدن می­توانند بخشی از متابولیسم چربی را انجام دهند ولی جنبه­های خاص متابولیسم چربی عمدتاً در کبد صورت می­گیرد. اعمال خاص کبد در متابولیسم چربی از این قرار است:

1- میزان بالای اکسیداسیون اسیدهای چرب جهت تأمین انرژی سایر اعمال بدن

2- ساخت بیشتر لیپوپروتئین ها

3- ساخت مقادیر زیاد کلسترول و فسفولیپیدها

4- تبدیل مقادیر زیاد کربوهیدرات و پروتئین به چربی

به منظور کسب انرژی از چربی­های طبیعی، ابتدا چربی به گلیسرول و اسیدهای چرب می­شکند و سپس اسیدهای چرب با –B اکسیداسیون به بنیان­های دو کربنی استیل شکسته می­شوند، که این بنیان­ها بعداً استیل کوآنزیم A را می­سازند. استیل­کوآ می­تواند وارد چرخه اسیدسیتریک شود و از اکسیداسیون آنها مقادیری انرژی آزاد می­گردد. –B اکسیداسیون در تمام سلول­های بدن می­تواند انجام شود، ولی در سلول­های کبدی بسیار سریع­تر صورت می­گیرد. خود کبد نمی­تواند از تمام استیل­کوآی ساخته شده استفاده کند. در عوض از متراکم شدن دو مولکول استیل­کوآ یک مولکول اسیداستواستیک ایجاد می­شود. این اسید بسیار محلول از سلول­های کبدی وارد مایعات خارج سلولی می­گردد و سپس به سراسر بدن حمل می­شود تا جذب سایر بافت­ها گردد. این بافت­ها اسیداستیک را مجدداً به استیل­کوآ تبدیل می­کنند و سپس استیل­کوآ را به روش معمول اکسیده می­نمایند. بدین­ترتیب کبد مسئول بخش عمدۀ متابولیسم چربی­هاست.

حدود 80 % از کلسترول ساخته شده در کبد به املاح صفراوی تبدیل می­شود­که به درون صفرا ترشح می­گردند. باقیمانده آن هم به لیپوپروتئین­ها منتقل می­شود تا از طریق خون به سلولهای بافتی همه جای بدن برسد. به همین ترتیب فسفولیپیدها هم در کبد ساخته می­شوند و عمدتاً به وسیله لیپوپروتئین­ها حمل می­گردند، سلول­ها از کلسترول و فسفولیپیدها برای ساخت غشاها، ساختمان­­­­­­­های داخل سلولی و مشتقات متعدد شیمیایی که برای عملکرد سلول مهم­اند استفاده می­کنند.

تقریباً کل ساخت چربی در بدن (از کربوهیدرات­ها و پروتئین­ها) نیز در کبد صورت می­گیرد. چربی پس از ساخته شدن در کبد به وسیله لیپوپروتئین­ها به بافت چربی حمل می­شود تا ذخیره گردد.

 

1-2-3- متابولیسم پروتئین­ها

اگر چه در صد زیادی از فرآیندهای مربوط به متابولیسم کربوهیدرات و چربی در کبد صورت می‌گیرد. ولی احتمالاً بدن می­تواند از بسیاری از این اعمال کبد صرف نظر کند و همچنان زنده بماند. از سوی دیگر کبد نمی­تواند بیش از چند روز از متابولیسم پروتئین صرف نظر کند و در عین حال شخص زنده بماند. ]گایتون،الف،هال،ج1384[

 

1-2-4- تست هاي بيوشيميايي كبد

كبد در فعاليت­هاي مختلف ترشحي و توليد مواد بيوشيميايي نقش دارد. از اين رو هيچ تستي قادر نيست عملكرد صحيح كبد را نشان دهد. تست­هاي بيوشيميايي كبد از حساسيت و اختصاصيت كمي برخوردارند.

بنابراين تست­هاي بيوشيميايي به تنهايي، فقط اطلاعات محدودي از وجود يا شدت بيماري كبدي، در اختيار ما قرار مي­دهند. بدين­ترتيب تست­هاي بيوشيميايي بايد به همراه تاريخچه دقيق و معاينه باليني انجام شود، تا بيمار از لحاظ وجود بيماري كبدي، شدت و علل آن ارزيابي شود. اما برخي بيماريهاي كبدي با يك سري الگوهاي خاص بيوشيميايي مشخص مي­شود. يك سري تست­هاي بيوشيميايي مشخصة بيماري­هاي خاص مي­باشند كه شامل :

1. ماركرهاي سرولوژيك براي بيماري­هاي ويرال اتوايميون­و­بيماري هاي ذخيره­اي مي­باشند.
2. بررسي­هاي راديولوژيك
3. بيوپسي كبد.

 

ماركرهاي نكروز هپاتوسلولار:

- آمينوترانسفرازها شامل:

1. SERUM GLUTAMIC O XALOACETIC TRANSAMINASE (SGOT) = AST
2. SERUM GLUTAMIC PYRUVIC TRANSAMINASE (SGPT)= ALT

- واكنش­هاي ترانس آميناز (آمينوترانسفراز) موجب توليد پيروات از آلانين،‌ اگزالواستات از آسپارتات و آلفا كتوگلوتارات از گلوتامات مي شوند.

- ALTيك آنزيم سيتوزولي مي­باشد.

- AST يك آنزيم سيتوزولي و ميتوكندريايي مي­باشد.

- افزايش فعاليت اين آنزيم­ها در سرم، نتيجه خروج آنها از سلولهاي آسيب ديده مي­باشد. اين آنزيمها در بسياري از بيماري­هاي كبدي افزايش مي­يابند و با انواع يا درجات خاصي از نكروز كبدي همراه مي­باشند مانند هپاتيت­هاي حاد و يرال و يا صدمات شيميايي و ايسكميك.

ALT ­مختص سلولهاي كبدي است در­حالي كه AST در سلولهاي قلبي، كليه، مغز و سلول­هاي خوني نيز ديده مي­شوند. بنابراين با افزايشAST با منشأ كبدي، افزايش ALT نيز بايد مد نظر باشد با افزايش AST (به تنهايي) بايد بدنبال صدمات خارج كبدي بگرديم، به ويژه صدمات قلبي يا عضلاني فعاليت­هاي ورزشي شديد مثل دويدن طولاني مدت يا كاهش وزن ممكن است منجر به افزايش AST شوند.

 

1-2-5- نسبت ALT / AST

ALT / AST در تشخيص افتراقي كمك كننده است، در بسياري از اشكال صدمات كبدي حاد، اين ميزان، كمتر يا مساوي يك مي باشد. در هپاتيت الكلي اين ميزان به طور مشخص بالاتر از 2 مي­باشد. افزايش اين نسبت گاه در عدم كفايت پيريدوكسين رخ مي­دهد كه معمولأ با هپاتيت الكلي مزمن همراه است. پيريدوكسين 1-5 فسفات به عنوان كوآنزيم براي هر دو آنزيم ALT و AST مورد نياز است. ولي به نظر مي­رسد، AST وابستگي بيشتري به اين كوآنزيم داشته باشد.

علل ديگري براي افزايش نسبت ALT / AST به ميزان بيش از 2 وجود دارد كه هنوز كاملأ شناخته نشده است. دومين علت كه كمي ناشايع­تر است و باعث افزايش نسبت ALT / AST مي­شود. بيماري ويلسون حاد مي­باشد. ]م.جهانی (1384)[

افزايش ALT / AST بيش از 4 به احتمال قوي ويلسون فولمينانت را مطرح مي­كند. نسبت ALT / AST نيز مانند ساير تستهاي كبدي با توجه به علايم و يافته­هاي كلينيكي تفسير مي شود. مثلأ افزايش اين نسبت بيش از يك ممكن است. ( در غياب آسيب الكلي) در سيروز به علت بيماريهاي مزمن كبدي ايجاد شود. افزايش ALT / AST بيش از يك در صورتي­كه بيماري شناخته شده كبدي وجود داشته باشد و سوء مصرف الكل وجود نداشته باشد، مي­تواند نشانگر سيروز باشد. [Arouma,O.,et al(1994)]

با توجه به گستردگي در وظايف و كاركردهاي كبدي تظاهرات باليني بيماريهاي كبدي نيز متنوع و گسترده خواهند بود و ممكن است از حالت كاملأ بي سر و صدا تا حالت برق آسا و كشنده متغير باشند.

در ميان مشكلات متنوع كبدي، هپاتيت ناشي از سموم و داروها اهميت ويژه اي را به خود اختصاص داده است به گونه اي كه هپاتوتوكسيسيتي ناشي از داروها بيشتر از50% موارد نارسايي حاد كبدي (ACUTE LIVER FAILURE) را شامل مي شود.( (ACUTE LIVER FAILURE) Thomas L(1998)])

 

 

 

 

 

1-3-متابولیسم مواد سمی

اکثر مواد سمی لیپوفیل هستند و به همین دلیل در بافت­های مختلف تجمع یافته و به آسانی دفع نمی­شوند. بیوترانسفورماسیون موجب تبدیل این مواد به متابولیتهای قطبی و قابل دفع می­گردد. این فرآیند موجب کاهش نیمه عمر سموم و تقلیل فعالیت بیولوژیک و اثرات مضرآنها در بدن می­شود.

بیوترانسفورماسیون سموم و داروها در طی سه مسیر اصلی و عمدتاً در کبد انجام می­شود .

[.Pumford,NR.,et al (1997).Estabrook,R.,et al (1996).Wrighton.A., et alRing,B.J(1993)].

 

1-3-1-واکنش­های فازاول متابولیسم مواد زنوبیوتیک

واکنشهای فاز I باعث فعال سازی [1]، اضافه کردن یا در معرض قرار دادن گروه­های عملکردی خاص می­شوند که برای متابولیسم به وسیله آنزیم فاز II نیازمند هستند.

در فازI که مسیر غالب بیوترانسفورماسیون است، گروههایعملکردیتحت تأثیر دو سیستم آنزیمی اکسیداتيو : 1- سیستم سیتوکروم 450P(سیستم مونواکسیژناز چند سوبسترایی) يا سیستم اکسیژناز با عملکرد مختلط (MFO:Mixed Function Oxidase) و 2- آمین اکسیداز با عملکرد مختلط (فلاوین – ونواکسیژناز) (Mixed function Amin Oxidase ) قرار می­گیرند.

اساساً هر دو سیستم آنزیمی یک بخش هیدروکسیل به سوبسترای خارجیاضافه می‌کنند.اکسیداسیون، اپوکسیداسیون و آلکیلاسیون، هیدرولیز و دهالوژناسیون احیایی از جمله واکنشهای این فاز است که توسط گروه مهمی از آنزیم ها از جمله سیتوکروم 450P کاتالیز می­شود.

[Wallace Hayes,A. (2001),.Slagovic,J.,et al (2000)].

 

1-3-2- سیتوکروم 450P

سیتوکروم 450P، یک سیستم آنزیمی کوپل شده شامل دو آنزیم می­باشد : NADPH– سیتوکروم450P ردوکتاز (یک فلاووپروتئین) و سیتوکروم450P (یک هموپروتئین). این آنزیمها در ماتریکس فسفولیپیدی غشاء شبکه آندوپلاسمی قرار می گیرند.

نام سیتوکروم450P به این جهت است که وقتی سیتوکروم450P(FeII) احیا می­شود، تشکیل یک کمپلکس با کربن مونوکسید می­دهد که ماکزیمم جذب آن در 450 نانومتر است. و وقتی که تغییر ماهیت می­دهد، دارای جذب ماکزیمم در 420 نانومتر مشابه دیگر هموپروتئین­ها می­گردد.

[White,R.E.,et al (1980) Testa,B.,et al(1981)]

 

1-3-3- چرخه کاتالیتیکی سیتوکروم450P

در واکنشهای کاتالیزه شده بوسیله سیستم سیتوکروم450P، سوبسترا با شکل اکسید سیتوکروم450P (FeIII) ترکیب می­شود وایجاد کمپلکس سوبستر1 – سیتوکروم450P می کند. سپس این کمپلکس یک الکترون از NADPH از طریق NADPH– سیتوکروم450P ردوکتاز می پذیرد و آهن در بخش هم سیتوکروم 450P احیاء می­شود. این کمپلکس سیتوکروم450P–سوبسترا (FeII) احیاء شده، با اکسیژن مولکولی ترکیب می­شود و سپس یک الکترون دیگر از NADPH می­پذیرد. یک اتم اکسیژن فعال وارد مولکول سوبسترا می­شود و دیگری به آب احیاء می­گردد.

سوبسترای دارای اکسیژن تفکیک می­شود و دوباره شکل اکسیده سیتوکروم450P را تولید می‌کند.(شکل1-1).کربن منوکسید مهار کننده قوی واکنشهای کاتالیزه شده با سیتوکروم450P می­باشد، زیرا با اکسیژن برای اتصال به سیتوکروم450Pاحیاء رقابت می کند(1995)][Nelson,S.D.

 

[1]-Functionalization