Androstenone wordt geproduceerd in de testes. In plasma wordt het gevonden in vrije vorm en in een gesulfoconjugeerde vorm. Onlangs is ontdekt dat ongeveer 70% van androstenon in plasma de vorm heeft van gesulfoconjugeerd androstenon.
Het secretiepatroon van androstenon volgt in grote lijnen het secretiepatroon van testosteron, hoewel de biosynthese van de twee steroïden verschillende paden volgt. De verhouding tussen het testosteron- en het androstenongehalte in plasma varieert. Vaak wordt gemeld dat het gehalte aan vrij androstenon in plasma hoger is dan dat aan testosteron. In plasma varieert het gehalte aan vrij androstenon van enkele ng tot ten minste 40-60 ng per ml.
De geur van 5α-androstenon
Ontvankelijkheid bij de mens met betrekking tot de geur van 16-androstenen, is besproken door Gower en Ruparelia . De geur wordt vaak beschreven als urinelike. Het is bekend dat het vermogen om de geur van 5α-androstenon waar te nemen varieert. De resultaten van een uitgebreid onderzoek zijn in 1987 gepubliceerd door Gilbert en Wysocki. In Europa (UK niet meegerekend) waren 24,1 % van de vrouwelijke deelnemers aan de studie en 15,8 % van de mannen niet in staat om de geur van androstenon waar te nemen. Er is echter ook aangetoond dat het vermogen om androstenon waar te nemen kan worden geïnduceerd bij een deel van de mensen met reukblindheid of specifieke anosmie voor androstenon. De deelnemers aan de studie snoven androstenone 3 minuten, 3 keer per dag gedurende 6 weken. Bij 10 van de 20 personen die anosmisch waren voor androstenon, werd het vermogen om androstenon waar te nemen geïnduceerd . De auteurs suggereren een mechanisme waarbij olfactorische neuronen met specifieke receptoren voor androstenon klonale expansie ondergaan of selectie van lijnen met meer receptoren of receptoren met hogere affiniteit, veel op de manier van lymfocyten die reageren op antigene stimulatie.
Fysiologie van 5α-androstenon
Het bekende fysiologische effect van androstenon en andere 16-androstenen, is te fungeren als feromonen en het stimuleren van reproductieve functies in het vrouwelijk varken. Zij worden in speeksel afgescheiden in de submaxillaire speekselklieren. De submaxillaire speekselklieren van varkens bevatten een eiwit, pheromaxeïne, dat 16-androstenen-steroïden bindt. De voornaamste functie van feromaxeïne is de oplosbaarheid en het transport van feromonen in speeksel. Er is zowel een rechtstreeks effect op vrouwelijke varkens door de afgifte van 16-androstenen door het zwijn, als een effect in de loop van de tijd door speeksel dat in de omgeving terechtkomt, voorgesteld. De geur van 16-androstenen vergemakkelijkt de expressie van de sta-respons bij bronstige zeugen. Ook is aangetoond dat de geur van 5α-androstenon oxytocine-afgifte bij berige zeugen teweegbrengt.
Androstenon heeft geen androgene werking zoals gemeten met de “Chicken comb test” . Of het enige invloed heeft op zijn eigen productie/secretie via een feed-back op de productie/secretie van GnRH en gonadotrofinen, lijkt onbekend te zijn. Een effect in de testes kan niet worden uitgesloten: er is een specifieke binding van 5α-androstenon aan de cytosolische fractie van menselijke testikels gerapporteerd.
Er is aangetoond dat 5α-androstenon het agnostisch gedrag bij pas gehergroepeerde varkens vermindert. Androstenone is ook gevonden om het metabolisme van skatole in de lever te beïnvloeden .
Fate van 5α-androstenone in plasma en vet
5α-androstenone is een zeer lipofiele molecule. De oplosbaarheid van 5α-androstenon in water is slechts 230 μg/l bij 25°C. Het steroid blijkt gemakkelijk van plasma naar vetweefsel over te gaan. Gebleken is dat als het niveau van 5α-androstenon in perifeer plasma hoger is dan ongeveer 15 ng/ml, er meestal een zware accumulatie van androstenon in vet volgt. Sinclair et al meldden dat perifere plasmaniveaus van androstenon van minder dan 15 ng/ml samengingen met lage androstenonconcentraties in vet, terwijl een breed scala van androstenonconcentraties in vet kan worden aangetroffen bij dieren met plasmaniveaus boven deze waarde.
De niveaus van androstenon in vetweefsel kunnen binnen een dag worden verdubbeld na stimulering van de androstenonproductie door de testes door hCG-injectie . Wanneer de concentratie androstenon in perifeer plasma echter van hoge niveaus daalt, neemt ook de concentratie in vetweefsel geleidelijk af. Er blijkt dus een dynamische relatie te bestaan tussen androstenon in plasma en vetweefsel, maar de gedetailleerde regeling van de overdracht van androstenon tussen plasma en vetweefsel is nog niet opgehelderd. Bij veel diersoorten zijn geslachtssteroïden gedeeltelijk gebonden aan specifieke eiwitten als geslachtshormoon bindend globuline (SHBG) en aan albumine. Een binding/associatie van 5α-androstenon aan plasma-eiwitten zou van invloed zijn op de overdracht van het steroid naar het vetweefsel. Er is echter gerapporteerd dat varkens geen geslachtshormoonbindend globuline (SHBG) in plasma hebben. In hoeverre androstenon bij varkens aan andere plasma-eiwitten wordt gebonden of geassocieerd, is onbekend.
Claus heeft de verdwijningssnelheid van androstenon uit vetweefsel na castratie gerapporteerd. Hij vond halfwaardetijden van 7 dagen bij jonge beren (met een gewicht tussen 90 en 97 kg) tot 16-19 dagen bij oudere beren (met een gewicht tussen 240-250 kg). Bonneau et al vonden halfwaardetijden van 4 tot 14 dagen bij 9 beren die op een leeftijd van 175 dagen waren gecastreerd.
Androstenon wordt door de lever gemetaboliseerd. Geïsoleerde varkenslevermicrosomen reduceren androstenon voornamelijk tot β-androstenol . Deze auteurs ontdekten dat de snelheid van het androstenonmetabolisme in varkenslevermicrosomen werd bepaald door het expressieniveau van hepatisch 3β-hydroxysteroïd dehydrogenase. Zij constateerden een veel lagere snelheid van androstenonmetabolisme in levermicrosomen van varkens van een ras met hoge androstenongehalten (Meishan) vergeleken met levermicrosomen van varkens van een ras met lage androstenongehalten (Large White), wat wijst op differentiële expressie of activiteit van het enzym dat androstenon katalyseert in de twee rassen.
Verschillen in de productiesnelheid van androstenon kunnen echter belangrijker zijn voor de verschillen in androstenongehalten in vetweefsel tussen varkens dan verschillen in het katabolisme van het steroid in de lever. Babol et al. vonden geen significant verband tussen het oxidatieve metabolisme van androstenon in de lever en de androstenongehalten in het vet. De resultaten van een studie van Bonneau en Terqui wijzen op een zeer hoge metabole klaringssnelheid (MCR) voor plasma-androstenon. Bij één zwijn berekenden zij een MCR van ongeveer 80 000 liter per dag. De hoge verdwijning werd hoofdzakelijk toegeschreven aan de overdracht en opslag van androstenon in vetweefsel en speekselklieren. Als de productie van androstenon hoog is, kan het vermogen van de lever om androstenon te metaboliseren onvoldoende zijn en zal androstenon zich in vetweefsel ophopen.
Niveaus van androstenon die berengeur veroorzaken
Er zijn verschillende niveaus van androstenon voorgesteld als grenswaarden voor het sorteren van karkassen. Claus et al. en Rhodes stelden waarden van respectievelijk 0,5 en 1,0 μg androstenon per g vet voor als grenswaarde voor het uitsorteren van besmet vlees.