新陳代謝通常分為兩大類：（i）初級代謝和（ii）次級代謝。初級代謝是指與核酸、脂質、氨基酸和類固醇等必需代謝物的產生（合成代謝）和分解（分解代謝）相關的代謝過程。次生代謝是指與非必需的、外源性、外來或外源性化學物質的產生和分解相關的代謝過程。對于人類來說，次級代謝主要局限于與化學物質的分解代謝或分解或修飾（即生物轉化）相關的過程，而不是它們的生物合成。這種異生生物轉化過程通常涉及異生素的激活、解毒和最終消除。異生素是藥物、化妝品和個人護理產品、服裝染料、殺蟲劑和除草劑、植物源性食品化合物、食品添加劑、表面活性劑、溶劑和其他合成或生物異物等化合物，可以轉化為基本細胞過程所需的能量或初級代謝物。

在過去的 20 年里，出現了兩個“組學”科學領域，專注于全面表征初級和次級代謝的產物：代謝組學和暴露組學。代謝組學使用質譜 （MS） 和核磁共振 （NMR） 波譜等高通量技術來全面表征代謝組（即內源分子），而暴露組學則使用許多相同的方法來表征暴露組（即外源或環境分子）。雖然代謝組學和暴露組學在某種程度上是分開出現的，但它們在過去 5-10 年中逐漸趨同。這是因為經常采用相同的分析方法，并且通常最終會識別出相同的分子。事實上，隨著我們對人體代謝組和人體暴露組的了解越來越多，它們化學成分的顯著差異似乎往往在于測量的濃度。

大多數計算機代謝預測工具對某些類別的反應或某些代謝或生物轉化過程非常具體。有些僅限于預測次級代謝的產物，而另一些則專注于預測初級代謝的轉化產物。例如，SMARTCyp、isoCYP和ADMET Predictor是僅預測人類細胞色素 P450（所謂的 I 期）代謝的計算機代謝預測因子的例子。其他計算機代謝預測因子，如 Meteor Nexus和 SyGMa，涵蓋 I 期和 II 期（如硫酸化和葡萄糖醛酸化）生物轉化。一些計算機代謝程序旨在預測環境微生物降解的產物，例如 enviPath、EAWAG-BBD/PPS 或 UM-BBD 和 UM-PPS 系統。還有一些人專注于預測初級代謝。例如，生化網絡集成計算瀏覽器 （BNICE） 算法使用基于酶委員會 （EC） 分類系統的反應規則來預測查詢分子中的混雜酶代謝產物。然而，有如此多的專用、單一用途的計算機代謝預測系統這一事實意味著用戶必須學習如何下載、安裝和運行不同的程序，然后提取和合并結果，以生成對代謝組學或暴露組學的有用預測。

BioTransformer 3.0（https://biotransformer.ca）數據庫為代謝組學和暴露組學界提供一種快速、準確的在線工具，以預測人類次級代謝產生的代謝副產物的結構和酶來源。并提供（i）改進了對初級和次級代謝預測的支持;（ii）完全重寫且更加用戶友好的界面; 

BioTransformer 3.0 使用起來非常簡單。用戶提交單個分子結構作為輸入（使用SMILES或SDF文件），Web服務器輸出預測的代謝物或轉化產物的交互式可查看/可排序表，以及反應方程式，反應類型和預測負責這些反應的酶或生物過程。BioTransformer 3.0 將接受大多數類型的小分子結構作為輸入，但分子必須是有機的，分子量應為 <1500 Da，并且不得是混合物。除了生成易于導航的輸出數據表外，還提供各種可下載文件（JSON、CSV 和 SDF 格式），其中包含更多或更詳細的代謝物預測信息。BioTransformer 的計算通常只需不到一分鐘，但對于具有更多迭代和/或更大分子的更復雜的生物轉化預測，這些計算可能需要長達 30 分鐘的時間。圖中提供了 BioTransformer 的 Metabolism Prediction 頁面和 BioTransformer 的 Biotransformation Viewer 頁面。

要使用 BioTransformer 進行代謝預測，用戶必須首先從代謝預測頁面頂部的下拉菜單中選擇特定的代謝轉化。BioTransformer 支持八種類型的代謝轉化預測，包括 I 期反應（細胞色素 P450）、混雜酶 （EC） 反應、II 期反應、人類腸道微生物反應、環境微生物轉化以及上述的不同組合，稱為 AllHuman、SuperBio 和 MultiBio。更具體地說，“I 期 （CYP450） 轉化”選項可預測細胞色素 P450 代謝。在人類中，CYP450 代謝通常由九種主要的 CYP450 酶完成。這些酶通過進行各種氧化或羥基化反應以增加底物的水溶性，在藥物或異源性代謝中起著非常重要的作用。“基于EC的轉化”選項預測了規律和混雜的酶促代謝，這主要對應于初級代謝。預測的代謝物是使用與EC編號指定的不同酶相關的反應規則生成的。“II期轉化”選項可預測主要的結合反應，包括葡萄糖醛酸化、硫酸化、甘氨酸化、N-乙酰化和谷胱甘肽轉移等。這些反應在異生素或次生代謝、消除和解毒中也起著重要作用。“人體腸道微生物轉化”選項使用已知的反應類型和人類腸道微生物中發現的細菌酶來預測腸道微生物酶引起的代謝。腸道微生物對初級和次級代謝物進行廣泛的不尋常的分解代謝反應。“環境微生物轉化”選項預測有機小分子的環境微生物降解產生的代謝物，旨在預測留在土壤或水中或暴露在光照下的異生素和次生代謝物的分解產物。

BioTransformer 3.0還提供三種“組合”轉化選項：AllHuman、SuperBio 和 MultiBio。“AllHuman”選項預測人體組織（I期、II期和基于EC的）以及腸道微生物群中發生的生物轉化。它旨在模擬一般的人類新陳代謝，而沒有特定的轉化事件序列。“SuperBio”選項還可以預測人體組織和腸道微生物群中發生的生物轉化。具體來說，它通過四次迭代運行AllHuman代謝預測，或者直到沒有產生新的代謝物。如果用戶希望通過四次以上的迭代來運行 SuperBio 代謝，他們可以下載并運行 BioTransformer 3.0 的可執行版本，該版本可在下載頁面上找到。最后，“MultiBio”選項允許用戶通過選擇 CYP450、II 期、基于 EC、腸道微生物和環境反應的任意組合或序列來創建定制的生物轉化序列（最多四種類型），每個反應最多三次迭代。單擊紅色的“幫助”超鏈接可查看這些選項的詳細說明。根據選擇的“代謝轉化”選項，將出現其他文本框或下拉列表，用戶必須填寫這些文本框或下拉列表。

選擇代謝轉化后，用戶必須使用“選擇輸入類型”（Select an Input Type）來指示如何（即哪種格式）輸入他們的輸入分子。用戶可以選擇在文本框中鍵入或粘貼單個 SMILES 字符串，也可以選擇上傳僅包含一個結構的單個 SDF 文件。選擇 SDF 選項（上傳 SDF 文件）將創建一個新的 Web 表單，用戶必須在其中使用標準文件瀏覽在其計算機上選擇本地 SDF 文件。如前所述，BioTransformer將接受大多數類型的小分子結構作為輸入，但分子必須是有機的，它必須只含有碳、氫、氮、氧、磷、硫（CHNOPS）和鹵素原子，并且它的分子量應為<1500 Da。 小多核苷酸、多糖、聚合多酚和酚類糖苷。上傳 SMILES 字符串或 SDF 文件后，用戶必須選擇要計算的反應迭代次數。這是一個下拉選項，允許用戶從一個（默認）到三個（最大）反應迭代中進行選擇。反應迭代是指所選計算機反應的次數。如果選擇兩次迭代，則第一次反應的反應產物將被反饋到所選的反應方案中，供BioTransformer預測進一步的轉化。