Найбільш поширена і добре вивчена група хімічних канцерогенів - деякі ароматичні поліциклічні вуглеводні. Ці речовини здатні проникати всередину клітин, досягати клітинного ядра і безпосередньо реагувати з ДНК, викликаючи в ній зміни спадкового коду - мутації. Однак всі ці сполуки набувають власне канцерогенну активність лише після певних окисних перетворень в організмі - після так званої метаболічної активації. Здійснюють цю активацію багатоцільові оксидази мікросом.
У цитоплазмі кожної живої клітини, в невеликих бульбашках-здуттях системи канальців, у так званих мікросомах, розташована складна ферментна система. Її призначення - знешкоджувати різні чужорідні і шкідливі хімічні речовини, що потрапляють в організм ссавців з забрудненого середовища. Знешкодження здійснюється шляхом окислення токсичних речовин найрізноманітнішої хімічної структури. Ця «всеїдність» мікросомальних ферментів відрізняє їх від переважної більшості інших ферментних систем, більш або менш спеціалізованих для виконання певної біохімічної реакції на певній групі речовин. Тому микросомальный комплекс ферментів отримав назву системи багатоцільових оксидаз.
Комплекс мікросомальних оксидаз функціонує як єдина система, що здійснює окисне знешкодження великої кількості чужорідних і токсичних органічних сполук. Викликані ним хімічні перетворення можуть бути розділені на кілька типів: гідроксилювання, деметилювання, дезамінування і т. п. Зазвичай наявність і активність ферментів визначають за будовою і кількістю змінних в ході каталізу речовин. Але мікросомальні оксидази не звичайна група ферментів. Тому стосовно них лише умовно можна говорити про активність арилгидроксилазы, деметилазы, дезаминазы, азоредуктазы і т. п. При вживанні цих термінів не передбачається наявність у складі мікросомальних оксидаз таких саме індивідуальних ферментів, а здатність всього комплексу здійснювати відповідні типи окислювальних перетворень.
Гідроксилювання - основний тип знешкодження поліциклічних ароматичних вуглеводнів, значна частина яких - це канцерогенні вуглеводні. Гидроксилированные аналоги - фенольні похідні канцерогенних вуглеводнів - практично позбавлені канцерогенної активності і у багато разів менш токсичні. Це дає підставу стверджувати, що гідроксилювання - це, по суті, процес детоксикації ароматичних сполук. Одна з причин зникнення канцерогенної активності поліциклічних вуглеводнів при їх гидроксилировании полягає, мабуть, в тому, що введення в молекулу канцерогену фенольних гідроксілов, розташованих під прямим кутом до площини ароматичного ядра, утруднює проникнення речовини між витками спіралі ДНК (интеркалирование) і взаємодія з азотистими підставами.
Але якщо функція мікросомальних монооксигеназ зводиться до окислювальному знешкодження ароматичних вуглеводнів, то, здавалося б, гідроксилювання завжди повинно призводити до ослаблення і навіть ліквідації їх канцерогенної активності. Насправді справа йде набагато складніше. В процесі окислення канцерогенних вуглеводнів поряд із знешкодженням може відбуватися і їх метаболічна активація, тобто перетворення в найбільш сильнодіючі та небезпечні кінцеві канцерогени. Більш того, деякі поліциклічні вуглеводні перетворюються в реально діючі канцерогени, лише пройшовши метаболічну активацію в мікросомах клітин людини або тварин. Такий ще один парадокс винахідливою природи, характеризує діалектику життєвих процесів: той самий універсальний механізм, який забезпечує, як правило, знешкодження ароматичних вуглеводнів, в числі інших отруйних речовин, що іноді перетворює деякі з них особливо небезпечні канцерогени - причину злоякісного переродження клітин.
