6.4. Реакции восстановления

Они менее обычны, чем реакции окисления. Однако если восстановленная форма соединения лучше экскретируется из организма, то закон действия масс может сдвигать редокс-реакции в сторону восстановления.

Рис. 35. Пример образования нитрозоооедине- ния при восстановительной биотрансформации ксенобиотиков Гербицид (1) трифлуралин (синонимы: трефлан, трифторалин, трифторамин, трифлоралин) превращается в мутагенный продукт (2). Трифлуралин - представитель многочисленного класса пестицидов из числа замещенных 2,6-динитрсанилинов

1. Альдегиды и кетоны. Некоторые из них могут восстанавливаться в спирты под действием алкогольдегидрогеназ. Однако ацетон может прямо входить в цикл аэробного метаболизма через ацетоацетат и ацетил КоА.

2. Ароматические нитро- и азогруппы. Они обычно восстанавливаются с участием микросомальных и бактериальных ферментов. Возможно образование продуктов, содержащих амино-, гидроксил- амино- или нитрозогруппы. Образование нитрозосоединений представляет большую опасность для биосферы, так как может появляться вещество, которое обладает сильным мутагенным и (или) канцерогенным действием. Так, описано образование нитрозопроизводных при восстановлении пестицида трифлуралина (рис. 35).

Экологическое значение может иметь и неэнзиматическое образование нитрозосоединений (подробнее о нитрозосоединениях см., например, [Минеев и др., 1986]).

3. Дисульфиды (R-S-S-R₁). Они расщепляются с образованием тиолов.

4. Двойные связи. Двойные связи некоторых алифатических или алициклических соединений могут становиться насыщенными (например, у циклогексена). Простейшие алкены и алкины часто экскретируются без изменений их структуры.

5. Дегидроксилирование. Реакция гидроксилирования, упомянутая в разд. 6.3, может обращаться. Пример - восстановление замещенных катехолов с двумя ОН-группами до соответствующих замещенных монофенолов под действием гидроксилаз печени или бактерий.

6. Восстановление атомов с переменной валентностью. Примеры - трансформация арсенатов с As⁵⁺ в арсениты с As³⁺, селена- тов с Se⁶⁺ в селениты с Se⁴⁺. При трансформациях этого типа токсичность вещества нередко возрастает.

7. Ароматические циклы. Могут восстанавливаться анаэробными микроорганизмами.