Микробы антагонисты их использование в производстве антибиотиков

Микробы антагонисты их использование в производстве антибиотиков – Антибиотики

Микробы антагонисты их использование в производстве антибиотиков

Стремление использовать антагонизм микроорганизмов против фитопатогенной микрофлоры возникло задолго до открытия антибиотиков. Еще в 20-х годах изучали возможность использования бактерий-антагонистов против возбудителей заболеваний растений.

Положительные результаты получены при использовании некоторых актиномицетов и миколитических бактерий в борьбе с болезнями льна, сеянцев сосны, хлопчатника, овощных культур, садовых косточковых пород и др. Показана также возможность практического применения микробов-антагонистов для общего оздоровления почвы. После открытия антибиотиков они стали применяться для борьбы с заболеваниями растений.

Антибиотики обладают рядом ценных преимуществ в борьбе с фитопатогенными микроорганизмами но сравнению с другими используемыми для этой цели веществами: легко проникают в органы и ткани растений, поэтому их действие в меньшей степени зависит от неблагоприятных климатических условий; обладают антибактериальным действием в тканях растений и сравнительно медленно инактивируются в них; основные антибиотики, используемые в лечебных дозах, нетоксичны для растений.

Особенно широкое распространение в растениеводстве антибиотики получили после того, как стали очевидными неблагоприятные последствия использования ядохимикатов, которые наряду с подавлением фитопатогенной микрофлоры отравляют полезные виды птиц и животных, питающихся опыленными растениями. Попадая из почвы в водоемы, ядохимикаты отравляют рыб и другие виды водной фауны. Все это в конечном счете оказывает вредное влияние на человека.

Антибиотики, в отличие от названных веществ, обладают избирательностью действия и, подавляя развитие фитопатогенных бактерий и грибов, практически безвредны для растений и животных.

Многочисленные экспериментальные исследования показали, что большинство используемых антибиотиков хорошо проникает в ткани растений через корни, стебли, листовую поверхность, впитывается в семена и т. д.

Скорость проникновения в растение определяется свойствами антибиотика.

Особенно быстро проникают в ткани растений антибиотики нейтральной и кислой природы (хлорамфеникол, пенициллин), медленнее — амфотерные антибиотики (хлортетрациклин, окситетрациклин) и антибиотики-основания (неомицин, стрептомицин) .

Использование антибиотиков в растениеводстве основано на их свойстве подавлять развитие патогенной микрофлоры. Кроме того, антибиотики, как и другие микробные метаболиты, могут оказывать непосредственное воздействие на обмен веществ и развитие растений.

Антибиотики могут оказывать и стимулирующее влияние на рост и развитие растений, определенным образом активировать отдельные процессы и функции. Чаще всего это действие выражается в ускорении роста растений и повышении прироста зеленой массы (в отдельных случаях на 15—50%).

Например, внесение в почву отходов производства пенициллина (мицелия продуцента) положительно влияло на урожай ячменя и зеленой массы. Отмечено стимулирующее влияние хлорамфеникола на яровизацию озимой ржи.

Механизм стимулирующего влияния антибиотиков на жизнедеятельность растительных организмов изучен еще недостаточно.

По-видимому, как и в случае стимуляции роста животных, он складывается по крайней мере из двух факторов: подавления фитопатогенной микрофлоры, что благоприятно влияет на рост и развитие растений, и определенного воздействия на обменные процессы, что способствует активации иммунобиологических свойств. Кроме непосредственного влияния, антибиотики могут оказывать и косвенное воздействие на растения, препятствуя возникновению заболеваний, а также определенным образом изменяя состав микробной популяции почвы.

Таким образом, антибиотики обладают всеми свойствами, которые необходимы для лечебных препаратов, применяющихся в растениеводстве. В литературе имеются многочисленные сообщения об успешном использовании антибиотиков в борьбе с различными заболеваниями растений.

При этом показано, что антибиотики не только предохраняют растение от поражений, но и оказывают лечебное действие при наличии различных инфекций (фитопатогенные грибы, бактерии и актиномицеты). Антибиотические препараты испытаны при лечении заболеваний фруктовых деревьев, хлопчатника, зерновых и овощных культур, декоративных растений как в лабораториях, так и в производственных условиях.

Например, хорошие результаты получены при использовании ауреофунгина в борьбе с грибковыми заболеваниями семян и ложной мучнистой росой. Предпосевная обработка семян хлопчатника антибиотиком позволила в 5—6 раз снизить заболевания хлопчатника гоммозом и вертициллезным увяданием. Перспективно использование антибиотиков в окулировке растений.

Черенки, обработанные антибиотиком, практически стерильны, и растения после прививки не заболевают, в то время как контрольные, не обработанные антибиотиком, часто погибают от внесения инфекции.

Очень эффективно применение антибиотиков при заболеваниях растений бактериального происхождения: бактериоз яблони и груш, гниль грецкого ореха, бактериальная пятнистость томатов и перца, мокрая гниль картофеля, бактериальная пятнистость бобовых, бактериоз табака, гниение посадок картофеля, бурая гниль кочерыжек капусты, бактериальная пятнистость хризантем и т. д.

В последние годы антибиотики широко применяются в разных странах для борьбы с заболеваниями растений.

Источник:

3. Антибиотики

Антибиотики (от анти… и греч. bеоs — жизнь), вещества биологического происхождения, синтезируемые микроорганизмами и подавляющие рост бактерий и других микробов, а также вирусов и клеток. Многие антибиотики способны убивать микробов. Иногда к антибиотикам относят также антибактериальные вещества, извлекаемые из растительных и животных тканей.

Каждый антибиотик характеризуется специфическим избирательным действием только на определённые виды микробов. В связи с этим различают антибиотики с широким и узким спектром действия.

Первые подавляют разнообразных микробов [например, тетрациклин действует как на окрашивающихся по методу Грама (грамположительных), так и на неокрашивающихся (грамотрицательных) бактерий, а также на риккетсий]; вторые — лишь микробов какой-либо одной группы (например, эритромицин и олеандомицин подавляют лишь грамположительные бактерии).

В связи с избирательным характером действия некоторые антибиотики способны подавлять жизнедеятельность болезнетворных микроорганизмов в концентрациях, не повреждающих клеток организма хозяина, и поэтому их применяют для лечения различных инфекционных заболеваний человека, животных и растений.

Микроорганизмы, образующие антибиотики, являются антагонистами окружающих их микробов-конкурентов, принадлежащих к другим видам, и при помощи антибиотика подавляют их рост.

Мысль об использовании явления антагонизма микробов для подавления болезнетворных бактерий принадлежит И. И.

Мечникову, который предложил употреблять молочнокислые бактерии, обитающие в простокваше, для подавления вредных гнилостных бактерий, находящихся в кишечнике человека.

До 40-х гг. 20 в. антибиотики, обладающие лечебным действием, не были выделены в чистом виде из культур микроорганизмов. Первым таким антибиотиком был тиротрицин, полученный американским учёным Р. Дюбо (1939) из культуры почвенной споровой аэробной палочки Bacillus brevis.

Сильное лечебное действие тиротрицина было установлено в опытах на мышах, зараженных пневмококками. В 1940 английские учёные Х. Флори и Дж. Чейн, работая с пенициллином, образуемым плесневым грибом Penicillium notatuip, открытым английским бактериологом А.

Флемингом в 1929, впервые выделили пенициллин в чистом виде и обнаружили его замечательные лечебные свойства. В 1942 советские учёные Г. Ф. Гаузе, М. Г. Бражцикова получили из культуры почвенных бактерий грамицидин С, а в 1944 американский учёный З. Ваксман получил стрептомицин из культуры актиномицета Streptomyces griseus.

Описано около 2000 различных антибиотиков из культур микроорганизмов, но лишь немногие из них (около 40) могут служить лечебными препаратами, остальные по тем или иным причинам не обладают химиотерапевтическим действием.

Антибиотики можно классифицировать по их происхождению (из грибов, бактерий, актиномицетов и др.), химической природе или по механизму действия.

Антибиотики из грибов. Важнейшее значение имеют антибиотики группы пенициллина, образуемые многими расами Penicillium notatum, P. chrysogenum и другими видами плесневых грибов. Пенициллин подавляет рост стафилококков в разведении 1 на 80 млн. и мало токсичен для человека и животных.

Он разрушается энзимом пенициллиназой, образуемой некоторыми бактериями. Из молекулы пенициллина было получено её «ядро» (6-аминопенициллановая кислота), к которому затем химически присоединили различные радикалы. Так, были созданы новые «полусинтетические» пенициллины (метициллин, ампициллин и др.

), не разрушаемые ценициллиназой и подавляющие некоторые штаммы бактерий, устойчивые к природному пенициллину. Другой антибиотик — цефалоспорин С — образуется грибом Cephalosporium.

Он обладает близким к пенициллину химическим строением, но имеет несколько более широкий спектр действия и подавляет жизнедеятельность не только грамположительных, но и некоторых грамотрицательных бактерий.

Из «ядра» молекулы цефалоспорина (7-аминоцефалоспорановая кислота) были получены его полусинтетические производные (например, цефалоридин), которые нашли применение в медицинской практике. Антибиотик гризеофульвин был выделен из культур Penicillium griseofulvum и других плесеней. Он подавляет рост патогенных грибков и широко используется в медицине.

Антибиотик из актиномицетов весьма разнообразны по химической природе, механизму действия и лечебным свойствам. Ещё в 1939 советские микробиологи Н. А. Красильников и А. И. Кореняко описали антибиотик мицетин, образуемый одним из актиномицетов.

Первым антибиотиком из актиномицетов, получившим применение в медицине, был стрептомицин, подавляющий наряду с грамположительными бактериями и грамотрицательными палочки туляремии, чумы, дизентерии, брюшного тифа, а также туберкулёзную палочку.

Молекула стрептомицина состоит из стрептидина (дигуанидиновое производное мезоинозита), соединённого глюкозидной связью со стрептобиозамином (дисахаридом, содержащим стрентозу и метилглюкозамин).

Стрептомицин относится к антибиотикам группы воднорастворимых органических оснований, к которой принадлежат также антибиотики аминоглюкозиды (неомицин, мономицин, канамицин и гентамицин), обладающие широким спектром действия.

Часто используют в медицинской практике антибиотики группы тетрациклина, например хлортетрациклин (синонимы: ауреомицин, биомицин) и окситетрациклин (синоним: террамицин). Они обладают широким спектром действия и наряду с бактериями подавляют риккетсий (например, возбудителя сыпного тифа).

Воздействуя на культуры актиномицетов, продуцентов этих антибиотиков, ионизирующей радиацией или многими химическими агентами, удалось получить мутанты, синтезирующие антибиотики с измененным строением молекулы (например, деметилхлортетрациклин).

Антибиотик хлорамфеникол (синоним: левомицетин), обладающий широким спектром действия, в отличие от большинства других антибиотиков, производят в последние годы путём химического синтеза, а не биосинтеза. Другим таким исключением является противотуберкулёзный антибиотик циклосерин, который также можно получать промышленным синтезом.

Остальные антибиотики производят биосинтезом. Некоторые из них (например, тетрациклин, пенициллин) могут быть получены в лаборатории химическим синтезом; однако этот путь настолько труден и нерентабелен, что не выдерживает конкуренции с биосинтезом.

Значительный интерес представляют антибиотики макролиды (эритромицин, олеандомицин), подавляющие грамположительные бактерии, а также антибиотики полиены (нистатин, амфотерицин, леворин), обладающие противогрибковым действием.

Известны антибиотики, образуемые актиномицетами, которые оказывают подавляющее действие на некоторые формы злокачественных новообразований и применяются в химиотерапии рака, например актиномицин (синонимы: хризомаллин, аурантин), оливомицин, брунеомицин, рубомицин С.

Интересен также антибиотик гигромицин В, обладающий противогельминтным действием.

Источник: https://antibi0tik.ru/opisanie/mikroby-antagonisty-ih-ispolzovanie-v-proizvodstve-antibiotikov.html

34. Взаимоотношения между микроорганизмами в ассоциациях. Микробы – антагонисты, их использование в производстве антибиотиков и других лечебных препаратов

Микробы антагонисты их использование в производстве антибиотиков

Вконкретных экологических условияхмежду разными группами микробовустанавливаются определенныевзаимоотношения, характер которыхзависит от физиологических особенностейи потребностей совместно развивающихсямикробов. Кроме того, микроорганизмывступают в различного рода взаимоотношенияне только между собой, но и с простейшими,высшими растениями и другими группамиорганизмов, составляющих почвенноенаселение.

Восновном эти взаимоотношения можноусловно подразделить на две большиегруппы: благоприятные — синергизми неблагоприятные — антагонизм. Однако взаимоотношения между микробнымисообществами далеко не всегда укладываютсяв рамки этих подразделений, так как оничрезвычайно сложны, разносторонни ивариабельны.

Изменения во взаимоотношенияхпроисходят вследствие измененийокружающих условий существования илив результате перехода микробов из однойстадии развития в другую. Можно отметитьследующие формы взаимоотношений междумикроорганизмами: сосуществование,метабиоз, симбиоз, конкуренция,хищничество, паразитизм, антагонизм.

Сосуществованием,или нейтрализмом, называется такаяформа взаимоотношений, когда организмы,развиваясь совместно, не приносят другдругу ни вреда, ни пользы. Метабиоз— использование продуктов жизнедеятельностиодних микробов другими.

Микробныйантагонизм(от греч. antagonizomai — борюсь, соперничаю),при котором один вид микробов угнетаетразвитие других, довольно широкораспространен в природе.

Впочве находится множество различныхвидов микроорганизмов, многие из которыхвыделяют вещества, губительно действующиена другие виды микробов. Эти веществаназвали антибиотиками (от греч. anti —против, bios — жизнь).

В настоящее времяих широко используют для леченияинфекционных заболеваний человека,животных и растений. Антибиотическиевещества можно не только получить врезультате жизнедеятельностимикроорганизмов, но и выделить из тканейживотных, растений.

Поэтому в настоящеевремя антибиотиками называют продуктыобмена любых организмов, способныеизбирательно убивать микроорганизмыили подавлять их рост.

Классификацияантибиотических веществ может бытьоснована на различных принципах(источники получения, химическиесвойства, антибактериальный спектр ипр.).

Чаще всего их классифицируют поспектру действия на различныемикроорганизмы/Различают: 1) антибиотики,активные в отношении грамположительныхмикроорганизмов (группа пенициллинови макролиды — эритромицин и олеандомицин);2) антибиотики с широким спектром действия(ампициллин, левомицетин, тетрациклины,стрептомицин, аминогликозиды); 3)антибиотики с противогрибковым действием(нистатин, леворин, гризеофульвин); 4)противоопухолевые антибиотики.

35. Влияние на микробы физических, химических и биологических факторов

Влияниефизических факторов.

Влияниетемпературы. Различныегруппы микроорга­низмов развиваютсяпри определенных диапазонах температур.Бактерии, растущие при низкой температуре,называют психрофилами, при средней(около 37 °С) — мезофилами, при вы­сокой— термофилами.

Кпсихрофильным микроорганизмамотносится боль­шая группа сапрофитов— обитателей почвы, морей, пресныхводоемов и сточных вод (железобактерии,псевдомонады, све­тящиеся бактерии,бациллы). Некоторые из них могут вызыватьпорчу продуктов питания на холоде.

Способностью расти при низких температурахобладают и некоторые патогенные бакте­рии(возбудитель псевдотуберкулезаразмножается при темпера­туре 4 °С).В зависимости от температуры культивированиясвой­ства бактерий меняются.

Интервалтемператур, при кото­ром возможенрост психрофильных бактерий, колеблетсяот -10 до 40 °С, а температурный оптимум —от 15 до 40 °С, прибли­жаясь к температурному оптимуму мезофильных бактерий.

Мезофилывключают основную группу патогенных иуслов­но-патогенных бактерий. Онирастут в диапазоне температур 10— 47 °С;оптимум роста для большинства из них37 °С.

Приболее высоких температурах (от 40 до 90°С) развива­ются термофильные бактерии.На дне океана в горячих сульфидных водахживут бактерии, развивающиеся притемпе­ратуре 250—300 °С и давлении 262атм.

Термофилыобитают в горячих источниках, участвуютв процессах самонагревания на­воза,зерна, сена. Наличие большого количестватермофилов в почве свидетельствует оее загрязненности навозом и компос­том.Поскольку навоз наиболее богаттермофилами, их рассмат­ривают какпоказатель загрязненности почвы.

Хорошовыдерживают микроорганизмы действиенизких тем­ператур. Поэтому их можнодолго хранить в замороженном со­стоянии,в том числе при температуре жидкогогаза (—173 °С).

Высушивание.Обезвоживание вызывает нарушениефунк­ций большинства микроорганизмов.Наиболее чувствительны к высушиваниюпатогенные микроорганизмы (возбудителигоно­реи, менингита, холеры, брюшноготифа, дизентерии и др.). Более устойчивымиявляются микроорганизмы, защищенныеслизью мокроты.

Высушиваниепод вакуумом из замороженного состояния— лиофилизацию — используют дляпродления жизнеспособнос­ти,консервирования микроорганизмов.Лиофилизированные куль­турымикроорганизмов и иммунобиологическиепрепараты дли­тельно (в течениенескольких лет) сохраняются, не изменяясвоих первоначальных свойств.

Действиеизлучения.

Неионизирующее излучение — уль­трафиолетовыеи инфракрасные лучи солнечного света,а также ионизирующее излучение —гамма-излучение радиоактивных ве­ществи электроны высоких энергий губительнодействуют на микроорганизмы черезкороткий промежуток времени. УФ-лучиприменяют для обеззараживания воздухаи различных предме­тов в больницах,родильных домах, микробиологическихлабо­раториях. С этой целью используютбактерицидные лампы УФ-излучения сдлиной волны 200—450 нм.

Ионизирующееизлучение применяют для стерилизацииод­норазовой пластиковой микробиологическойпосуды, питатель­ных сред, перевязочныхматериалов, лекарственных препаратови др. Однако имеются бактерии, устойчивыек действию иони­зирующих излучений,например Micrococcusradioduransбыла вы­делена из ядерного реактора.

Действиехимических веществ.

Химическиевещества могут ока­зывать различноедействие на микроорганизмы: служитьисточ­никами питания; не оказыватькакого-либо влияния; стимули­роватьили подавлять рост.

Химические вещества,уничтожающие микроорганизмы в окружающейсреде, называются дезинфи­цирующими.Антимикробные хи­мические веществамогут обладать бактерицидным, вирулицидным,фунгицидным действием и т.д.

Химическиевещества, используемые для дезинфекции,отно­сятся к различным группам, средикоторых наиболее широко представленывещества, относящиеся к хлор-, йод- ибромсодержащим соединениям и окислителям.

Антимикробнымдействием обладают также кислоты и ихсоли (оксолиновая, салициловая, борная);щелочи (аммиак и его соли)

Микроорганизмыподвержены действию не только физическихи химических, но и биологическихфакторов (симбиоз,метабиоз, антогонизм, паразитизм).

Кромевзаимного влияния микроорганизмов другна друга существуют и другие биологическиеобъекты и, следовательно, и другие видывоздействия. Особый интерес представляетфагия. Это одна из форм взаимодействиямежду фагами (по своей природе этовирусы) и другими микроорганизмами(бактериями, актиномицетами, синезеленымиводорослями).

Источник: https://studfile.net/preview/2783074/page:22/

Антагонизм микробов

Микробы антагонисты их использование в производстве антибиотиков

Расстановка ударений: АНТАГОНИ`ЗМ МИКРО`БОВ

Антагонизм микробов — биологическая несовместимость микроорганизмов различных видов.

А. м.

известен со времен Пастера, наблюдавшего подавление развития бацилл сибирской язвы микробами других видов. Известны примеры угнетения бацилл сибирской язвы, ко-ринебактерий дифтерии и других гемолитическими стрептококками; молочнокислые бактерии подавляют рост грамотрицательных энтеробак-терий различных видов, в т. ч.

условнопатогенных, населяющих кишечник человека и животных. Много антагонистов найдено среди представителей родов Pseudomonas, Esche-richia, Shrgella, Salmonella, действующих преимущественно на близкородственных бактерий. Такой (межродовой) тип А. м., по-видимому, имеет место у большинства систематических групп бактерий.

Специфический характер антагонистической активности узкого спектра связан со способностью бактерий продуцировать белковоподобные вещества, способные подавлять рост микробов (см. Бактериоциногения).

Неспецифический А. м. определяется различной интенсивностью роста бактерий в ассоциациях, особенно при условии одинаковых потребностей в источниках питания. В искусственных условиях могут быть воспроизведены явления «насильственного антагонизма», при к-ром одни микробы вынуждены питаться за счет других вследствие отсутствия иных источников питания.

А. м.

постоянно проявляется в ассоциациях бактерий, формирующихся естественным путем в нестерильных полостях организма людей и животных, причем наиболее полно в условиях, оптимальных для физиологического развития микробов-антагонистов.

В итоге изучения антагонистических взаимоотношений между микроорганизмами различных и весьма отдаленных систематических групп особое значение приобрела специальная область микробиологии — учение об антибиотиках (см.).

Методы определения антагонистической активности основаны на выявлении зон подавления роста чувствительных бактерий при смешанном культивировании на плотных средах или на определении соотношения количества колоний антагониста и индикаторных бактерий, выросших после высева смеси в жидкой среде.

На плотных средах применяют метод штрихового посева и метод макроколоний.

Метод штрихового посева, при к-ром заведомо известный или предполагаемый антагонист засевается полосой по диаметру чашки с питательным агаром по его поверхности или в специально вырезанную «канавку», в к-рую помещают взвесь бактерий испытуемого штамма в полуостывшем агаре.

Микробы, проверяемые по чувствительности к антагонистическому действию, засеваются перпендикулярными штрихами, как показано на рис. 1.

Степень чувствительности в этом случае определяется по величине расстояния от центральной полосы культуры антагониста до начала выраженного роста бактерий, засеянных перпендикулярными штрихами.

Рис. 1. Штриховой посев при испытании антагонистической активности бактерий: вертикальная полоса — рост микроба-антагониста; горизонтальные полосы — колонии микробов, проверяемых на чувствительность. Разрыв в росте горизонтальных колоний свидетельствует о степени чувствительности испытуемых микробов к микробу-антагонисту

Метод макроколоний используют обычно при испытании бактериоциногенной (антагонистической) активности нескольких штаммов бактерий, проверяемой одним индикаторным штаммом, к-рый засевается вторым слоем в смеси с полужидким агаром после предварительной обработки хлороформом бактерий, развившихся в виде макроколоний (рис. 2).

Рис. 2. Метод макроколоний для выявления антагонистической активности штаммов бактерий. Отсутствие роста (черный кружок вокруг колонии) свидетельствует о степени чувствительности испытуемых микробов к микробу-антагонисту

Определение антагонистической активности бактерий в жидкой среде осуществляется путем посева двух изучаемых видов в определенных количественных соотношениях с последующим высевом на плотную среду совместно инкубируемых бактерий через определенные интервалы.

Высев производят с таким расчетом, чтобы на чашке выросли изолированные колонии, доступные количественному учету.

По отношению числа выросших колоний тест-микроба (индикаторной культуры) к числу колоний микроба-антагониста определяют индекс антагонистической активности.

Антагонистическую активность можно определять по способности задерживать рост индикаторных бактерий культуральной жидкостью, в к-рую выделяются бактериоцины в процессе роста микроба-антагониста.

Для этой цели используют метод «лунок». При соблюдении стерильности на пластинке агара в чашке Петри металлическими или стеклянными цилиндриками определенного диаметра (6—8 мм) выбирается столбик агара и удаляется. На его месте образуется углубление — лунка, в к-рую помещается испытуемая на антагонистическую активность культуральная жидкость.

На одной чашке можно разместить 6—8 лунок. Перед внесением в лунки испытуемого субстрата поверхность агара орошается суспензией индикаторных бактерий, дающих равномерный газон (рост) при отсутствии антагонистического действия или рост на различных расстояниях от края лунки с культуральной жидкостью.

Внося в лунки различные разведения исходной жидкости, можно определить титр антагонистической активности в условных единицах.

Важнейшее практическое значение в мед. микробиологии имеет правильное представление о динамике изменений в составе микрофлоры организма человека, особенно кишечника, и о возможных путях нормализации микробного ценоза при резких нарушениях количественного и качественного состава микрофлоры, ведущих к состоянию дисбактериоза (см.).

Одним из путей искусственного вмешательства в формирование нормального микробного ценоза или предотвращения возможных его нарушений является применение бактерийных препаратов, основным компонентом к-рых должны быть микробы, антагонистически действующие в отношении нежелательной, условно патогенной микрофлоры. Такие препараты, используемые в целях бактериотерапии, применяются довольно широко. В основу их конструирования положены идеи И. И. Мечникова, обосновавшего возможность целенаправленного изменения состава кишечной флоры путем введения живых микробов, способных подавлять развитие патогенных бактерий в силу высокой антагонистической активности. Предложенный Мечниковым лактобациллин применяется до наст. времени наряду с новыми бактерийными препаратами (ацидофилин, колибактерин и др.).

Определенное значение имеют исследования, направленные на конструирование бактерийных препаратов, для предотвращения развития дисбактериозов у людей, вынужденных длительное время находиться в относительной и даже абсолютной изоляции, в так наз. «экстремальных условиях»:в антарктических экспедициях, в экипажах подводного флота, в длительных космических полетах.

При создании новых комплексных препаратов важно использовать различные типы антагонистических взаимоотношений бактерий как по спектрам ингибиторной активности, так и по физиологическим характеристикам, обеспечивающим большую скорость размножения антагониста в организме, способность к приживлению или, по крайней мере, длительной персистенции, в условиях различных нарушений нормального микробиоценоза.

Общебиологическое значение А. м. в наст, время определяется уровнем исследований, широко проводящихся во всех странах мира в генетическом, биохимическом и экологическом аспектах.

Понятие об антагонизме основывается на современных представлениях о конкретных механизмах, которые весьма различны, несмотря на сходное фенотипическое выражение антагонистической активности микробов.

Использование микробов-антагонистов широкого спектра активности осуществляется в промышленном производстве антибиотиков; бактериоциногенная активность и способность синтезировать ферменты, разрушающие антибиотики, являются предметом изучения синтетических процессов, детерминируемых внехромосомными генетическими элементами (см.

Эписомы), с большим постоянством выявляемыми у микробов в естественных условиях их обитания. Широкое распространение в природе антагонистов, имеющих селективные преимущества перед чувствительными к ним микробами, может иметь значение в процессах формирования типов микробиоценоза человека и животных.

Библиогр.: Ваксман З. А. Антагонизм микробов и антибиотические вещества, пер. с англ., М., 1947; Красильников Н. А. Актиномицеты-антагонисты и антибиотические вещества, М.—Л., 1950, библиогр.; Перетц Л. Г.

Значение нормальной микрофлоры для организма человека, М., 1955; Шиллер И. Г. Направленный антагонизм микробов, Киев, 1952; Nissle A. Die normaien Darmbakterien und ihre Bedeutung für den Organismus, Handb. pathogen. Mikroorgan., hrsg. v. W. Kolle u. a.

, Bd 6, T. 1, S. 391, Jena u. a., 1929.

Д. Г. Кудлай.

Источники:

  1. Большая медицинская энциклопедия. Том 1/Главный редактор академик Б. В. Петровский; издательство «Советская энциклопедия»; Москва, 1974.- 576 с.

Источник: http://www.sohmet.ru/medicina/item/f00/s00/e0000600/index.shtml

Антагонизм среди микробов. Работы И. И. Мечникова в этой области. Микробы- антагонисты как продуценты антибиотиков

Микробы антагонисты их использование в производстве антибиотиков

Анти­биотики — вещества природного происхождения, обладающие выраженной биологигеской активностью. Они могут быть получены из микробов, расте­ний, животных тканей и синтетическим путем.

Основными продуцентами антибиотиков служат микроорганизмы, обитающие в почве и воде, где они постоянно вступают между собой в самые разнообразные взаимоотношения.

Последние могут быть нейтральными, взаимовыгодными (на­пример, деятельность гнилостных бактерий создает условия для деятельности ни­трифицирующих бактерий), но очень часто они являются антагонистическими. И это понятно.

Только таким путем в природе могло сложиться сбалансированное сосуществование громадного числа видов живых существ. Антагонистические вза­имоотношения между бактериями наблюдал еще Л. Пастер. И. И. Мечников пред­ложил использовать антагонизм между бактериями на пользу человеку.

Он, в част­ности, рекомендовал подавлять активность гнилостных бактерий в кишечнике че­ловека, продукты жизнедеятельности которых, по его мнению, сокращают жизнь человека, молочнокислыми бактериями.

Механизмы микробного антагонизма различны. Они могут быть связаны с кон­куренцией за кислород и питательные вещества, с изменением рН среды в сторону, неблагоприятную для конкурента, и т. д.

Одним из универсальных механизмов микробного антагонизма является синтез химических веществ-антибиотиков, которые либо подавляют рост и размножение других видов микроорганизмов (бактериостатическое действие), либо убивают их (бактерицидное действие).

Химиотерапия и химиопрофилактика инфекционных болезней. Антибиотики. Принципы их лечебного применения. Методы определения чувствительности бактерий к антибиотикам. Осложнения при антибиотикотерапии и их предупреждение.

Химиотерапия — специфическое антимикробное, антипаразитар­ное лечение при помощи химических веществ. Эти вещества обла­дают важнейшим свойством — избирательностью действия против болезнетворных микроорганизмов в условиях макроорганизма.

Анти­биотики — вещества природного происхождения, обладающие выраженной биологигеской активностью. Они могут быть полугены из микробов, расте­ний, животных тканей и синтетигеским путем

Рациональное лечение антибиотиками должно строиться на основе знания инди­видуальных особенностей пациента, течения заболевания, биологии возбудителя и его отношения к антибиотикам, а также свойств назначаемого препарата (препаратов). По мнению С. М. Навашина, необходимо придерживаться следующих основ­ных принципов рациональной антибиотикотерапии:

1) выделение и идентификация возбудителя, изучение его антибиотикограммы;

2) выбор наиболее активного и наименее токсичного препарата;

3) определение оптимальных доз и методов введения на основе знания особенно­стей кинетики антибиотика в организме больного для создания в крови, жидкостях и тканях организма терапевтических концентраций, превышающих в 2—3 раза ми­нимальную подавляющую концентрацию для данного возбудителя;

4) своевременное начало лечения и проведение курсов антибиотикотерапии не­обходимой продолжительности вплоть до полного закрепления терапевтического эффекта;

5) знание характера и частоты побочных явлений при назначении антибиотиков, особенно в условиях нарушения их распределения в организме больного при неко­торых патологических состояниях, например почечно-печеночной недостаточности;

6) комбинирование антибиотиков между собой и с другими препаратами с целью усиления антибактериального эффекта, улучшения их фармакокинетики и сниже­ния частоты побочных явлений.

Чаще всего для определения чувствительности бактерий к антибиотикам используются два метода: метод диффузии в агар с приме­нением стандартных дисков, пропитанных антибиотиком, и метод серийных разве­дений антибиотика.

–Осложнения. При неоднократном или длительном применении, наблюдаются нежелательные реакции, которые можно разделить на следующие 4 группы: аллергические, токсические, эндотоксические и дисбактериозы.

Аллергические реакции наблюдаются в тех случаях, когда антибио­тик выступает в качестве аллергена. Могут носить ха­рактер крапивницы, дерматита, сыпи, ринита и т. п. Наибольшую опасность представ­ляет пенициллиновый шок — реакция гиперчувствительности немедленного типа.

Токсические реакции возникают чаще всего в связи с органотропным фармакодинамическим действием антибиотика и при продолжительном лечении. Проявля­ются в виде поражения вестибулярного аппарата (неомицин, канамицин, стрепто­мицин), почек (полимиксин, неоми­цин, мономицин, стрептомицин), периферических нервов, различных поражений ЦНС (циклосерин, неомицин, поли­миксин) и других нарушений.

Наиболее тяжелым бывает токсическое воздействие на кровь: агранулоцитоз, апластическая анемия (левомицетин).

Эндотоксические реакции развиваются в тех случаях, когда под влиянием ан­тибиотика происходит массовое разрушение грамотрицательных бактерий, со­провождающееся выделением и поступлением в кровь их эндотоксина (липополисахарида).

Одним из самых частых осложнений, особенно при длительном применении ан­тибиотиков с широким антимикробным спектром, являются дисбактериозы.

5. Микрофлора воздуха. Роль воздуха в распространении возбудителей инфекцион­ных болезней. Методы исследования микрофлоры воздуха.

Микробиологический контроль возду­ха проводится с помощью методов естест­венной или принудительной седиментации микробов. Естественная седиментация (по методу Коха) проводится в течение 5—10 мин путем осаждения микробов на поверхность твердой питательной среды в чашке Петри.

Принудительная седиментация микробов осуществляется путем «посева» проб воздуха на питательные среды с помощью специаль­ных приборов (импакторов, импинджеров, фильтров). Импакторы — приборы для при­нудительного осаждения микробов из воздуха на поверхность питательной среды (прибор Кротова, пробоотборник аэрозоля бактерио­логический и др.).

Импшджеры — приборы, с помощью которых воздух проходит через жидкую питательную среду или изотоничес­кий раствор хлорида натрия.

Санитарно-гигиеническое состояние воз­духа определяется по следующим микробио­логическим показателям:

1. Общее количество микроорганизмовв 1 м3 воздуха (так называемое общее микробное число, или обсемененность воздуха) — коли­чество колоний микроорганизмов, выросших при посеве воздуха на питательном агаре в чашке Петри в течение 24 ч при 37 °С, выра­женное в КОЕ;

2. Индекс санитарно-показательных микро­бов—количество золотистого стафилококка и гемолитических стрептококков в 1 м3 воздуха.

Эти бактерии являются представителями мик­рофлоры верхних дыхательных путей и имеют общий путь выделения с патогенными микроор­ганизмами, передающимися воздушно-капель­ным путем.

Появление в воздухе спорообразующих бактерий — показатель загрязненности воздуха микроорганизмами почвы, а появление грамотрицательных бактерий — показатель воз­можного антисанитарного состояния.

Для оценки воздуха лечебных учреждений мож­но использовать данные из официально рекомен­дованных нормативных документов.

Источник: https://studopedia.ru/5_70757_antagonizm-sredi-mikrobov-raboti-i-i-mechnikova-v-etoy-oblasti-mikrobi--antagonisti-kak-produtsenti-antibiotikov.html

Действие физических, химических и биологических факторов на микроорганизмы. Микробы антагонисты, их использование в производстве антибиотиков

Микробы антагонисты их использование в производстве антибиотиков

Методы воздействия на микроорганизмы по виду использованного фактора можно разделить на физические и химические, по характеру воздействия- на неизбирательные (обеззараживание- дезинфекция, стерилизация) и избирательные (химиотерапевтические).

Физические методы.

1.Термическая обработка- прокаливание, кипячение, пастеризация, автоклавирование.

2.Облучение- ультрафиолетовое, гамма- и рентгеновское, микроволновое.

3.Фильтрование (оптимально- бактериологические фильтры с диаметром пор около 200 нм).

Химические методы.

1.Неспецифического действия- дезинфектанты (обработка помещений и др., антисектики- обработка живых тканей). Среди них- препараты йода и хлора, спирты, альдегиды, кислоты и щелочи, соли тяжелых металлов, катионные детергенты, фенолы, окислители, природные препараты- деготь, ихтиол, хлорофиллипт.

2.Избирательно подавляющие жизнедеятельность микроорганизмов- антибиотики и химиотерапевтические препараты.

Эре антибиотикотерапии предшествовал период разработки антимикробных химиопрепаратов. Некоторые вехи: в 1891г. Д.А.Романовский сформулировал основные принципы химиотерапии инфекционных болезней, предложил хинин для лечения малярии, П.Эрлих в 1906г.

предложил принцип химической вариации. Синтезированы производные мышьяка сальварсан и неосальварсан, предложен химиотерапевтический индекс. Круг химиопрепаратов постепенно расширялся. В 1932г. открыты подходы к созданию сульфаниламидных препаратов.

Однако поистинне революционное значение имело открытие антибиотиков.

Одним из универсальных механизмов антогонизма микроорганизмов является синтез антибиотиков, которые тормозят рост и размножение микроорганизмов (бактериостатическое действие) или убивают их (бактерицидное действие). Антибиотики- вещества, которые могут быть получены из микроорганизмов, растений, животных тканей и синтетическим путем, обладающие выраженной биологической активностью в отношении микроорганизмов.

Таких веществ известно несколько тысяч, однако реально используют значительно меньше. Существует ряд требований к антибиотикам, существенно ограничивающих их терапевтическое применение:

– эффективность в низких концентрациях;

– стабильность в организме и в различных условиях хранения;

– низкая токсичность или ее отсутствие;

– выраженный бактериостатический и (или) бактерицидный эффект;

– отсутствие выраженных побочных эффектов;

– отсутствие иммунодепрессивного воздействия.

Первыми открытыми антибиотиками были пенициллин (Флеминг) и стрептомицин (Ваксман).

Антибиотики могут быть разделены по происхождению, направленности и спектру действия, по механизму действия.

По происхождению антибиотики могут быть:

– бактериального (полимиксин, грамицидин);

– актиномицетного (стрептомицин, левомицетин, эритромицин);

– грибкового (пенициллин);

– растительного (рафанин, фитонциды);

– животного происхождения (интерфероны, лизоцим).

Больше всего известно антибиотиков актиномицетного происхождения. Актиномицеты- преимущественно почвенные микроорганизмы. В условиях большого количества и разнообразия почвенных микроорганизмов их антогонизм, в том числе с помощью выработки антибиотиков- один из механизмов их выживания.

По спектру действия антибиотики разделяют на:

– действующие преимущественно на грамположительную микрофлору- пенициллин, эритромицин;

– действующие преимущественно на грамотрицательную микрофлору- полимиксин;

– широкого спектра действия ( на грам-плюс и грам-минус флору)- стрептомицин, неомицин;

– противогрибковые- нистатин, амфотеррицин, леварин, низорал;

– противотуберкулезные- стрептомицин, канамицин;

– противоопухолевые- рифампицин;

– противовирусные- интерферон, зовиракс, ацикловир.

Антибиотики разделяют по механизму действия:

ингибиторы синтеза пептикогликана клеточной стенки ( пенициллин, цефалоспорин, ванкомицин, ристомицин). Действуют на имеющих клеточную стенку растущие бактерии, не действуют на L- формы, покоящиеся формы бактерий;

– ингибиторы синтеза белка (стрептомицин, левомицетин, тетрациклин);

– ингибиторы синтеза нуклеиновых кислот, пуринов и аминокислот (налидиксовая кислота, рифампицин);

– ингибиторы синтеза мембраны и цитоплазматической мембраны грибов (нистатин, полимиксин).

Источник: https://studopedia.su/15_96902_deystvie-fizicheskih-himicheskih-i-biologicheskih-faktorov-na-mikroorganizmi-mikrobi-antagonisti-ih-ispolzovanie-v-proizvodstve-antibiotikov.html

Химиотерапия и химиопрофилактика инфекционных болезней. Основные группы антимикробных препаратов. Химиотерапевтический индекс. Механизмы антимикробного действия

Микробы антагонисты их использование в производстве антибиотиков

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Химиотерапия – уничтожение патогенных микроорганизмов в организме человека при помощи химических препаратов.

Химиопрофилактика – неспецифическая, экстренная профилактика инфекционных болезней у контактных.

Химиопрепараты – лекарственные средства, обладающие избирательностью. Химические препараты в большей степени губительно воздействуют на микроорганизм, чем на клетку макроорганизма.

Химиотерапевтический индекс – отношение минимальной лечебной дозы к максимально переносимой дозе. Химиотерапевтический индекс должен быть меньше единицы.

Группы химиотерапевтических препаратов:

1. Антибиотики (пенициллин).

2. Сульфаниламиды (стрептоцид).

3. Производные химических веществ (фурозомидол)

Механизм антимикробного действия:

Все химиотерапевтические препараты для губительного действия должны дейстовать на обязательные компоненты бактериальной клетки:

1. Рибосомы.

2. ЦПМ.

3. Пептидогликан :клеточная стенка).

4. ДНК и РНК.

22. Взаимоотношение между микроорганизмами в ассоциациях: симбиоз, метабиоз, синергизм, антагонизм. Микробы-антагонисты, их использование в производстве антибиотиков и других лечебных препаратов. Бактериоцины. Эубиотики (пробиотики).

Микроорганизмы в ассоциациях строят взаимоотношения по следующим вариантам:

Симбиоз (сожительство микроорганизмов).

Метабиоз (ни вреда ни пользы).

Синергизм (взаимное усиление – в ассоциации они сильнее, чем по одиночке).

Антагонизм: (конкурентное отношение за питательный субстрат).

Антагонистическое действие осуществляется посредством выработки бактериоцинов и антибиотиков. Для межвидовой борьбы микроорганизмы используют антибиотики. Для внутривидовой борьбы микроорганизмы используют бактериоцины (белковые вещества, продуцируемые бактериями в результате летального синтеза (узконаправленного внутривидового действия, их синтез кодируется плазмидой)).

Микробы-антагонисты широко используются в практической медицине для производства антибиотиков и для создания эубиотиков.

Эубиотики – синтетические биопрепараты, содержат антагонистически активные микроорганизмы – представители нормальной микрофлоры (колибактерин, лактобактерин, бифидобактерин). Эубиотики используют для лечения острых кишечных инфекций, дизбактериозов и для профилактики дизбактериозов.

Механизм действия: колонизируют слизистую кишечника и посредством бактериоцинов подавляют патогенную микрофлору.

Антибиотики. Определение. Классификация по происхождению, химической структуре и спектру действия. Механизмы действия антибактериальных препаратов на микробы.

Антибиотики – продукты жизнедеятельности живых организмов и их синтетические аналоги, подавляющие жизнедеятельность микроорганизмов.

Классификация по происхождению:

1. Растительного происхождения (фитонциды: лук, чеснок, хрен, сосна и т.д.) используются только в естественном виде т.к. при терапевтической концентрации высокотоксичны и летучи.

2. Животного происхождения: (лизоцим) содержатся в секретах слизистых, получают как химический препарат.

3. Микробного происхождения (стрептомицин, пенициллин) самая многочисленная группа.

4. Полусинтетические – на основе природного компонента путём химического синтеза (из пенициллина получают ампициллин)

5. Синтетические (хлорамфеникол аналог левомицетина).

Классификация по механизму действия:

(см. вопрос №21)

Механизмы, обеспечивающие формирование резистентности микроорганизмов к лекарственным препаратам. Пути преодоления. Принципы рациональной антибиотикотерапии. Методы определения чувствительности микробов к антибиотикам (МПК, МБК). Осложнения при антибиотикотерапии.

Осложнения при антибиотикотерапии обусловлены: А) общими точками приложения компонентов бактериальных клеток (вирусов) и клеток макроорганизма. Б) хиьической структурой вещества.

1. Токсическое действие. Выделяют прямое токсическое действие и косвенное. Прямое токсическое действие вызывает гибель клеток организма (гепатотоксическое, нефротоксическое, миелотоксическое, нейротоксическое, энтеротоксическое). Косвенное – в результате гибели большого количества микроорганизмов в кровьпопадают продукты распада.

2. Аллергия по ГЧНТ – анафилактический шок, дерматиты, бронхиальная астма.

3. Дисбиоз – гибнут клетки нормальной микрофлоры их замещают антибиотико устойчивые условно патогенные микроорганизмы (АУУПМ).

4. Иммуносупрессия. Прямая – гибнут клетки иммунной системы. Косвенная – уменьшается АНТИГЕН стимул, т.е. уменьшение АНТИГЕН носителей (микроорганизмов).

5. Формирование антибиотикорезистентности, т. е. чувствительности микробов к антибиотикам. Один из побочных действий антибиотиков кА следствие не рационального использования.

Механизмы формирования антибиотикорезистентности:

1. R-плазмиды – кодируют множественную устойчивость к антибиотикам.

2. Ферменты – разрушающие антибиотики (пеницилиназа стафилококков).

3. Избирательность – ЦПМ. Не пропускает внутрь микроорганизма антибиотики.

4. Обходной путь метаболизма. Пример: если антибиотик блокирует один путь метаболизма, то микроорганизм находит обходной путь.

Принцип рациональной антибиотикотерапии для уменьшения побочных эффектов:

1. Показания к антибиотикотерапии.

2. Выбор препарата по спектру действия и по ряду (1 и 2 ряд антибиотиков: слабые и антибиотики резерва).

3. Доза рассчитывается на 1 кг веса человека.

4. Кратность введения зависит от фармакокинетики.

5. Длительность применения не более 5-7 дней для одного препарата.

6. Сочетание антибиотиков.

7. Антибиотикограмма – определение чувствительности бактерий к антибиотикам.

Для определения чувствительности бактерий к антибиотикам используют метод индикаторных дисков и метод серийных разведений.

Метод индикаторных дисков: алгоритм – выделенная чистая культура возбудителя посевается равномерно по всей поверхности на питательную среду в чашке Петри, затем на поверхность раскладывают диски с антибиотиками, ставят в термостат на 24ч., смотрят результат по диаметру зоны задержки роста в мм.

1. Рост бактерий.

2. Диаметр зоны задержки роста.

3. Диск пропитанный антибиотиком.

Сейчас используют диски с сокращенным названием антибиотика.

Метод серийных разведений: для расчета терапевтической дозы препарата, для определения минимальной подавляющей концентрации (МПК) и минимальной бактерицидной концентрации (МБК). Алгоритм: во все пробирки добавляют одинаковое количество бульона и микроорганизмов и разное количество антибиотика (1пробирка – 1ЕД, 2-ая – 2ЕД, 3-я – 4ЕД, 4-я – 8ЕД и. т. д.

), одна пробирка контрольная (без антибиотика). А) помутнение – рост бактерий. Б) прозрачный бульон – роста нет. В) МПК определяется на пробирках, т. к. приостановился рост бактерий (прозрачный бульон). Г) МБК. Из пробирок делают посев на чашку Петри с МПА (Д). Е) МПК рост бактерий возобновился, т. к. прекратилось действие антибиотика. Ж) МБК рост отсутствует, т. к.

все бактерии убиты антибиотиками.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Дата добавления: 2017-02-25; просмотров: 2461 | Нарушение авторских прав | Изречения для студентов

Источник: https://lektsii.org/15-9741.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.