Mikrosomální oxidace je soubor reakcí první fáze biotransformace xenobiotik a endogenních sloučenin katalyzovaných enzymovými systémy membrán endoplazmatického retikula hepatocytů za účasti cytochromu P450 . Při diferenciální centrifugaci je endoplazmatické retikulum v mikrosomální frakci, takže tyto reakce se nazývají mikrozomální a odpovídající enzymy se nazývají mikrozomální oxygenázy.
Podstatou reakcí je hydroxylace látky typu RH pomocí jednoho atomu molekuly kyslíku O 2 , druhý atom se spojí s protony vodíku H + za vzniku vody. Donor protonu je redukovaný NADPH + H + . Tím se mění struktura původní látky a tím i její vlastnosti, které lze jak potlačit, tak naopak posílit. Hydroxylace umožňuje, aby proces neutralizace postoupil do druhé fáze - konjugačních reakcí, při kterých se k vytvořené funkční skupině připojí další molekuly endogenního původu.
Reakční rovnice:
RH + O 2 + NADPH + H + → ROH + H 2 O + NADP +
Při hydroxylaci některých PAH vznikají intermediární epoxidy (např. epoxybenzanthracen ), které mohou snadno způsobit procesy karcinogeneze , apoptózy , vážného poškození hepatocytů a následné nekrózy , díky svým vysokým reaktivním, toxickým a karcinogenním schopnostem.