Get Adobe Flash player


postheadericon Кузнецов A. E. Научные основы экобиотехнологии . Страница 330

Если ксенобиотик потенциально биодоступное соединение и является единственным субстратом, энергетические затраты на поддержание системы ферментов его биотранформации часто не компенсируются за счет энергии, извлекаемой при биодеградации ксенобиотика. Поэтому такие соединения труднодоступны для микроорганизмов. Дополнительный органический субстрат в среде может обеспечить превращение ксенобиотиков энергией и/или кофакторами и облегчить его утилизацию. Такой процесс называется кометаболизмом (соокислением или совосстановлением). Он особенно характерен для окисления синтетических и токсических соединений.

При кометаболизме в зависимости от функций используемых органических соединений различают субстрат и косубстрат. Субстрат является источником углерода, электронов, энергии или кофакторов. В каждом конкретном случае он может выполнять одну из этих функций либо несколько одновременно. Будучи единственным источником углерода в среде, он может утилизироваться или подвергаться биотрансформации микроорганизмами. Соединение, подвергаемое тем или иным превращениям только в присутствии субстрата, называют косубстратом. В процессе кометаболизма ксенобиотики являются косубстратами, а их природные аналоги или другие более биодоступные соединения - субстратами. Большинство ксенобиотиков трансформируются в режиме кометаболизма. Это обусловлено отсутствием тесной координции периферийного метаболизма чужеродных соединений и центрального метаболизма.

Продукт метаболизма ксенобиотика-косубстрата может быть устойчив к дальнейшей биотрансформации. Иногда метаболизм косубстрата прекращается, если образующиеся метаболиты являются ингибиторами. В зависимости от механизмов кометаболизма действие субстратов и косубстратов может быть специфическим.