Автор работы: Пользователь скрыл имя, 03 Апреля 2012 в 19:32, реферат
Происходящие в окружающей среде изменения так или иначе отражаются на микроорганизмах. Они могут способствовать развитию микробов, подавлять их жизнедеятельность и даже вызывать гибель. Может произойти изменение свойств микроорганизмов и направленности вызываемых ими биохимических процессов. Микроорганизмы, развиваясь, в свою очередь изменяют среду: в нее выделяются продукты их жизнедеятельности, из нее микроорганизмы берут необходимые для жизни вещества.
ВВЕДЕНИЕ
АНТИБИОТИКИ
1. Распространение антибиотиков в природе
2. Свойства антибиотиков :
2.1. Химическая природа
2.3. Место приложения действия
2.4. Механизмы действия
2.3. Устойчивость к антибиотикам
2.5. Проблема резистентности микроорганизмов
3. Получение антибиотиков
4.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
Содержание
ВВЕДЕНИЕ
АНТИБИОТИКИ
1. Распространение антибиотиков в природе
2. Свойства антибиотиков :
2.1. Химическая природа
2.3. Место приложения действия
2.4. Механизмы действия
2.3. Устойчивость к антибиотикам
2.5. Проблема резистентности микроорганизмов
3. Получение антибиотиков
4. Применение антибиотиков
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
Введение
Происходящие в окружающей среде изменения так или иначе отражаются на микроорганизмах. Они могут способствовать развитию микробов, подавлять их жизнедеятельность и даже вызывать гибель. Может произойти изменение свойств микроорганизмов и направленности вызываемых ими биохимических процессов. Микроорганизмы, развиваясь, в свою очередь изменяют среду: в нее выделяются продукты их жизнедеятельности, из нее микроорганизмы берут необходимые для жизни вещества.
В естественных условиях обитания, в том числе и на пищевых продуктах, совместно развиваются различные микроорганизмы. В процессе эволюции возникли и сформировались различные типы взаимоотношений между микроорганизмами, адаптировавшимися к совместному существованию — симбиозу. Имеются разные виды симбиоза, различающиеся по относительной выгоде, получаемой каждым из партнеров. Например – мутуализм ; синергизм ;метабиоз ; паразитизм ; антагонизм.
Антагонизм — один вид микробов угнетает или приостанавливает развитие другого, либо даже вызывает его гибель.Антагонистические взаимоотношения в мире микробов являются одним из важных факторов, обусловливающих состав микрофлоры природных субстратов. Во многих случаях губительное действие микробов-антагонистов связано с выделением ими в среду специфических биологически активных химических веществ. Эти вещества названы антибиотиками. Микроорганизмы, выделяющие антибиотики, широко распространены в природе. Этой способностью обладают многие грибы, бактерии, особенно антиномицеты.
Целью нашей работы является распространение антибиотиков в природе; свойства антибиотиков . А еще, мы рассматрим способы получения и применения антибиотиков .
Антибиотики(от анти... и греч. biоs — жизнь) – это химические вещества, образуемые микроорганизмами, которые обладают способностью подавлять рост или даже разрушать бактерии и другие микроорганизмы. Это определение дано С. Ваксманом.Однако З. В. Ермольева дает более широкое толкование этому понятию: “Антибиотики – вещества природного происхождения, обладающие выраженной биологической активностью. Они могут быть получены из микробов, растительных и животных тканей, синтетическим путем”. Свойство одних организмов влиять на жизнедеятельность других было подмечено в конце 19 века русским ученым И. И. Мечниковым, который предложил использовать молочнокислые бактерии болгарской простокваши против гнилостных бактерий микрофлоры кишечника. Позже предпринималась попытка лечить гнойные раны зеленой плесенью — пеницилловыми грибками ( Пеницилл). Первый антибиотик (пенициллин) был открыт английским ученым А. Флемингом в 1929. Следующими были выделены грамицидин и тиротрицин (Р. Дюбо, Dubos; 1939). Термин «антибиотики» предложил в 1942 американский микробиолог З. Ваксман, первооткрыватель стрептомицина (1943; Нобелевская премия, 1952).
1) Распространение антибиотиков в природе :
Подавляющее большинство природных антибиотиков образуется микроорганизмами, в основном, бактериями (главным образом актиномицетами из родов Streptomyces, Micrimonospora, Nocardia — 65%) и макроскопическими мицелиальными грибами (20%) родов Penicillium, Acremonium, Fusidium и др.
Кроме того, противомикробные вещества выделяют лишайники, многие моллюски, губки и другие морские животные, высшие растения (фитонциды). Какую роль в жизни всех этих организмов играют антибиотики, до конца неясно. Возможно, эти вещества помогают им в борьбе за существование в природных популяциях или служат регуляторами обмена веществ, играющими роль факторов адаптации в меняющихся условиях окружающей среды, а может быть, они представляют собой просто «отходы» — продукты жизнедеятельности организмов.
2) Свойства антибиотиков :
2.1. Химическая природа :
По химической природе антибиотики принадлежат к различным классам химических соединений. Среди них есть углеводы, белки, пептиды, микроциклические лактоны, терпеноиды, хиноны, гетероциклические соединения и др. В зависимости от объектов, против которых направлено их действие, среди антибиотиков различают: антибактериальные, способные подавлять развитие бактерий (бактериостатическое действие) или убивать их (бактерицидное действие); противогрибковые, подавляющие рост микроскопических грибов (нистатин, гризеофульвин, леворин); противоопухолевые , которые задерживают размножение клеток злокачественных опухолей (оливомицины, актиномицины, антрациклины); противовирусные (производные рифамицина) и антибиотики, активные в отношении простейших (трихомицин, парамомицин). Характерным свойством их является избирательное действие — каждый действует только на определенные микроорганизмы, т. е. характеризуется специфическим антимикробным "спектром" действия. Одни антибиотики активно действуют на грибы, другие — на бактерии.Имеются антибиотики, действующие как на грибы, так и на бактерии. Существуют противовирусные антибиотики.
Активность антибиотиков очень высока, в десятки тысяч раз превышает активность сильнодействующих антисептиков. Поэтому антимикробное действие проявляется при чрезвычайно малых концентрациях их.
2.2. Место приложения действия :
Антибиотики отличаются друг от друга не только по химической структуре, но и по месту приложения действия на микробную клетку. Действие антибиотиков, применяемых в низких концентрациях, обычно направлено на специфические особенности жизнедеятельности патогенных микроорганизмов. Клеточные стенки бактерий и плесневых грибков сильно отличаются от клеточной оболочки животных клеток, и многие нетоксичные антибиотики блокируют образование именно клеточных стенок. Так действуют пенициллин, бацитрацин, циклосерин и цефалоспорины, применяемые в клинике при бактериальных инфекциях, а также гризеофульвин, который используется при кожных грибковых заболеваниях. Особо важную роль в жизнедеятельности бактериальной клетки играет ее плазматическая мембрана, расположенная под клеточной стенкой. Она регулирует прохождение в клетку питательных веществ и выход продуктов выделения, в ней протекают многие ферментативные процессы. Антибиотик полимиксин связывается с клеточной мембраной многих грамотрицательных бактерий и нарушает ее функцию. Тироцидин обладает химическими свойствами детергента и разрушает мембрану. На нее воздействует и стрептомицин: вновь синтезируемая мембрана оказывается дефектной, и клетка теряет жизненно важные для себя компоненты. Нистатин, связываясь с клеточными мембранами различных дрожжевых и плесневых грибков, приводит к потере их клетками необходимого элемента – калия. Во всех живых клетках происходит синтез белка. Хлорамфеникол специфически блокирует этот процесс у многих бактерий. Тетрациклины тоже блокируют белковый синтез, но не менее важной стороной их эффекта являются образование комплексов с металлами и влияние на связывание кальция, магния и марганца в клетке. На синтез белка воздействует также эритромицин. Изучение механизмов действия различных антибиотиков дало много полезных сведений о биохимических процессах, протекающих в клетках микроорганизмов. Даже те антибиотики, которые не применяются в лечебных целях, могут использоваться как важный инструмент биохимических исследований.
Основной механизм, посредством которого пенициллин убивает бактерии (в том числе культивируемые, что используется для определения чувствительности бактерий к антибиотику), в настоящее время хорошо изучен. Пенициллин действует на клеточную стенку бактерий; ее важнейшим компонентом являются пептидогликаны – сложные структуры, где сходные с глюкозой сахара связаны друг с другом поперечными пептидными мостиками, образованными аминокислотами. В норме пептидогликаны придают стенкам бактерий механическую прочность и устойчивость. Пенициллин так изменяет их биосинтез, что клеточная стенка теряет необходимую прочность. В результате содержимое бактериальной клетки вытекает, и клетка гибнет. Поскольку клетки млекопитающих имеют совершенно другую, не содержащую пептидогликанов, оболочку, пенициллин практически не действует на них. Таким образом, пенициллин, как правило, абсолютно безвреден для человека, если не считать редких побочных эффектов, например тяжелых аллергических реакций.
2.3. Механизмы действия :
Механизм повреждения антибиотиками микробных клеток разнообразен и полностью пока еще не изучен.
Во многих случаях антибиотики нарушают структурные образования клеток (чаще всего это касается мембран возбудителей или орга-нелл). Пенициллин препятствует образованию оболочки микробной клетки и тем самым резко дезорганизует основные жизненные процессы всей клетки .
Одним из основных видов противомикробного действия антибиотиков является ингибирование ферментов. Исследования показывают, что наиболее часто антибиотики тормозят ферментные реакции и несколько реже препятствуют образованию самих ферментов, но, кроме того, наблюдается и то и другое влияние. Чаще всего подавляется активность оксидаз, фосфоролидаз, редуктаз, то есть таких ферментов, которые совершенно необходимы для метаболизма большого числа бактерий, особенно патогенных. Эффективность действия антибиотиков может изменяться в зависимости от их концентрации, температуры, состава среды и других факторов. Микроорганизмы способны адаптироваться к антибиотикам, в результате чего возникают нечувствительные (устойчивые) к ним формы.
В механизме противомикробного действия антибиотиков (так же, как и сульфаниламидов) большое значение имеет имитация по принципу стереоизометрии. Доказательством может служить высокая бактерицидность пенициллина с наличием в нем диметилцистеина правой конфигурации; в отличие от этого пенициллин синтезированный, содержащий диметилцистеин левой конфигурации, не действует противомикробно.
Важную роль в действии антибиотиков играет появление значительного количества антиметаболитов; часто наблюдается ослабление функций метальных групп, а все процессы метилирования, как известно, являются важнейшими в жизнедеятельности живого вещества, и нарушение их ведет к гибели микроба.
Избирательная адсорбция большого количества антибиотиков сопровождается значительными морфологическими, электронными и тинториальными изменениями мембраны клеток. Изменяются и другие жизненно важные свойства ее, что ведет к ослаблению эндогенного дыхания и способности нейтрализовать даже такие слабые яды, как органические кислоты, антивитамины и др.
Каждый антибиотик действует на большую группу грамположи-тельных или грамотрицательных бактерий (а многие из них действуют на грамположительные и грамотрицательные). Антибиотики с таким широким спектром противомикробного действия эффективны при многих заболеваниях органов пищеварения и дыхания, матки и вымени, а также при травматических повреждениях.
Но химиотерапевтическая активность антибиотиков сильно варьирует в зависимости от многих условий. Поэтому, прежде чем назначить лечение животным, нужно определить чувствительность возбудителя болезни к антибиотикам. Это позволит значительно повысить эффективность антибиотикотерапии и антибиотикопрофилактики.
Чувствительность микроорганизмов к антибиотикам определяют по минимальной концентрации препарата, подавляющей рост микробов в точно определенных условиях. Она часто бывает неодинаковой у различных штаммов, у разных колоний одного штамма и даже у отдельных особей популяции.
Химиотерапевтические дозы и концентрации. Важным преимуществом антибиотиков по сравнению с другими химио-терапевтическими средствами является высокая активность их в очень малых концентрациях. Например, для подавления роста гемолитиче-ского стрептококка требуется концентрация фенола 1:800. При таких же условиях противомикробная концентрация стрептоцида меньше в 250 раз (1:200000), а пенициллина—в 100000 раз (1:80000000). Такие небольшие концентрации антибиотика можно легко создать в органах животного, поэтому лечебные дозы этих препаратов очень низкие (в микрограммах), а лечебный эффект высокий.
Антибиотики дозируют из расчета на 1 кг массы животного и только иногда на животное в целом. В зависимости от путей введения дозы рассчитывают следующим образом: при введении антибиотика через рот доза его в 2—4 раза больше, чем при внутримышечном или подкожном введении, а при внутримышечном—доза в 1,5—2 раза больше, чем при внутривенном. Доза антибиотика зависит от вида болезни и тяжести ее течения; например, при сепсисе вводят максимальные дозы вещества и по возможности внутривенно. Одному и тому же животному в зависимости от общего состояния его назначают разные дозы антибиотика; слабым животным обычно вводят '/2 или 1/3 обычной дозы. Дозы зависят от закономерностей распределения антибиотиков в тканях и (значительное повышение химиотерапевтического эффекта), а при неправильной—антагонизм (ослабление эффекта).
В силу комплексного влияния антибиотиков на возбудителя, токсины и макроорганизм они имеют ряд преимуществ перед другими веществами. Антибиотики излечивают живогных при многих заболеваниях, которые раньше были неизлечимы, а при заболеваниях, излечиваемых другими средствами, они намного больше сокращают сроки общего выздоровления.
Динамика распределения разных антибиотиков несколько различна. Например, после их внутримышечного введения в терапевтических дозах окситетрациклин хорошо проникает в кровь и многие органы; олеандомицин также хорошо проникает в кровь и органы, но он слабее адсорбируется и быстрее выводится; в отличие от этих веществ моно-мицин не обнаруживается в большинстве органов, но бывает в больших количествах в почках и легких.
В течение первого часа антибиотики распределяются наиболее равномерно в разных органах, а затем для большинства их характерно скопление в наиболее высоких концентрациях в органах выделения (почки), в печени, сердце, легких, стенке желудка и кишечника и несколько меньше в поперечнополосатой мускулатуре.
Выделение антибиотиков начинается почти сразу же после появления их в крови, а в дальнейшем оно все больше и больше возрастает (опять-таки по мере увеличения концентрации антибиотика в организме). Высокий темп выделения сохраняется, пока основная масса вещества не будет выведена. Следы антибиотиков (концентрации в 5—160 раз меньше терапевтических) сохраняются в большинстве тканей животного от нескольких часов до 2—4 сут.
Основные преимущества антибиотиков следующие: 1) наиболее выраженный и наиболее устойчивый ростостимулирующий эффект; 2) положительное влияние на общее состояние, развитие и резистентность животных; 3) улучшение течения беременности и развития плода; 4) сохранение качества мяса; 5) низкая стоимость препаратов и возможность получения их в неограниченных количествах; 6) стойкость препаратов при хранении и доступные методы массового применения их. Однако антибиотики положительно влияют только в том случае, если учитывают все условия, обеспечивающие высокую их эффективность.
По механизму действия на молекулярном уровне выделяют: антибиотики, подавляющие синтез пептидогликана — опорного полимера клеточной стенки бактерий (пенициллины, циклосерин и др.); антибиотики, нарушающие молекулярную структуру клеточной мембраны (полиены, новобиоцин); ингибиторы синтеза белка и функций рибосом (тетрациклины, макролидные антибиотики и др.), ингибиторы метаболизма РНК (в том числе актиномицины, антрациклины) и ДНК (митомицин С, стрептонигрин).
2.4. Устойчивость к антибиотикам :
Устойчивость микроорганизмов к антибиотикам. — важная проблема, определяющая правильный выбор того или иного препарата для лечения больного. В первые годы после открытия пенициллина около 99% патогенных стафилококков были чувствительны к этому антибиотику ; в 60-е гг. к пенициллину остались чувствительны уже не более 20—30%. Рост устойчивых форм связан с тем, что в популяциях бактерий постоянно появляются устойчивые к антибиотикам . мутанты, обладающие вирулентностью и получающие распространение преимущественно в тех случаях, когда чувствительные формы подавлены антибиотикам. С популяционно-генетической точки зрения, этот процесс обратим. Поэтому при временном изъятии данного антибиотика. из арсенала лечебных средств устойчивые формы микробов в популяциях вновь заменяются чувствительными формами, которые размножаются более быстрым темпом.
Многие бактерии при длительном контакте с антибиотиками способны приспосабливаться к их действию; это приводит к появлению устойчивых штаммов таких бактерий. Так, культуры Staphylococcus aureus, первоначально чувствительные к пенициллину, могут стать резистентными к нему. Другие штаммы S. aureus вырабатывают фермент пенициллиназу, который разрушает пенициллин, и потому способны вызывать тяжелые инфекционные заболевания даже у лиц, получающих этот антибиотик. Туберкулезная палочка, Mycobacterium tuberculosis, будучи вначале чувствительной к стрептомицину, в ряде случаев адаптируется к нему. Некоторые штаммы микроорганизмов приобретают устойчивость к нескольким антибиотикам. В последние годы многие врачи высказывают опасения, что повсеместное увлечение антибиотиками резко снижает их эффективность при лечении гонореи, брюшного тифа, пневмококковой пневмонии, туберкулеза, менингита и других тяжелых заболеваний.
Проблема резистентности микроорганизмов :
Длительное применение того или иного антибиотика приводит к появлению устойчивых (резистентных) к нему фopм микроорганизмов, и они становятся невосприимчивыми к его действию. Резистентность контролируется генами, локализованными как на бактериальной хромосоме, так и на внехромосомных генетических элементах — плазмидах, причем детерминанты устойчивости могут передаваться от хромосомы к плазмиде и наоборот. Широкому распространению резистентности способствовала способность бактерий к обмену генетическим материалом (в процессе конъюгации, трансфекции, трансформации). Более того, благодаря этому появилась полирезистентность, обусловленная наличием нескольких генов, каждый из которых при экспрессии обеспечивает резистентность к определенному антибиотику.
В основе механизма внехромосомной, или плазмидной, резистентности (связанной с экспрессией плазмидных генов, ответственных за устойчивость к антибиотику), лежит способность к образованию инактивирующих антибиотики ферментов, или преобразующих (модифицирующих) молекулы, с которыми антибиотик взаимодействует. Кроме того, устойчивость может быть обусловлена синтезом специфических белков цитоплазматической мембраны, благодаря которым снижается ее проницаемость для антибиотика, или образованием в цитоплазматической мембране систем быстрого активного выведения антибиотика из клетки. Возможны и другие механизмы.
Хромосомная резистентность возникает при различных мутациях, нарушающих нуклеотидную последовательность в генах белков и рибосомных рибонуклеиновых кислот (pРНK), являющихся мишенями действия антибиотиков. Изменение структуры белков или рРНК может значительно ослабить их связь с антибиотиком или вообще сделать ее невозможной. Например, устойчивость к рифомицинам обусловлена мутациями, приводящими к изменению структуры одной из субъединиц фермента РНК-полимеразы, а к новобиоцину — b-субъединицы другого фермента — ДНК-гиразы.
Часто устойчивость к одному и тому же антибиотику определяется разными механизмами. Например, в цитоплазматической мембране грамотрицательных бактерий, устойчивых к тетрациклину, обнаружено пять белков, кодируемых плазмидными генами и препятствующих накоплению антибиотика в клетке. Кроме того, устойчивость к тетрациклину возникает также вследствие мутации в генах, контролирующих синтез компонентов рибосом. Знание биохимических и генетических механизмов, обеспечивающих устойчивость бактерий к антибиотикам, позволяет рационально их использовать, вести направленный поиск новых лекарственных препаратов. Изучение причин устойчивости микроорганизмов к антибиотикам привело к существенному прогрессу в молекулярной генетике. Благодаря им были открыты плазмиды и предложены методы по их использованию в генетической инженерии.
Таблица : Продуценты, химическая природа и спектр действия важнейших антибиотиков
Антибиотик | Продуцент | Химическая природа | Спектр действия |
Пенициллин | Penicillium notatum | Гетероциклическое соединение, построенное из сконденсированных тиазолидинового и беталактамного колец C16H18O4N2 | Грамположительные бактерии, спирохеты |
Цефалоспорин C | Cephalosporium sp. | C16H21O8N3S | Грамположительные и грамотрицательные бактерии |
Гризеофульвин | Penicillium griseofulvum | Кислородсодержащее гетероциклическое соединение C17H17O6C | Грибки |
Стрептомицин | Streptomyces griseus | N-метил--L-глюкозаминидо-- | Грамположительные и грамотрицательные бактерии, туберкулезная палочка |
Неомицин | Streptomyces fradiae | 2,6- | Грамположительные и грамотрицательные бактерии |
Мономицин | Streptomyces circulatus var. monomycini | Глюкозамино-дезоксистрептамин- | Грамположительные и грамотрицательные бактерии, простейшие |
Канамицин | Streptomyces kanamyceticus | Глюказамино- | Грамположительные и грамотрицательные бактерии, туберкулезная палочка |
Гентамицин | Micromonospora perpurea | Гексозамино дезоксистрептамино-гентозамин | Грамположительные и грамотрицательные бактерии |
Ристомицин | Proactinomyces fructiferi var. ristomycini | Молекула содержит сахара и новые аминокислоты | Грамположительные бактерии |
Линкомицин | Streptomyces lincolnensis var. lincolnensis | Молекула содержит метил-пропил-пролин и линкозамин | Грамположительные бактерии |
Виомицин | Streptomyces fradiae | Полипептид | Туберкулезная палочка |
Рифамицин | Streptomyces mediterranei | C39H49NO14 | Грамположительные бактерии, туберкулезная палочка |
Циклосерин | Streptomyces orchidaceus | d-4-амино-3-изоксазолидон | Туберкулезная палочка |
Тетрациклин | Streptomyces aureofaciens | Полиоксиполикарбонильное гидроароматическое соединение | Грамположительные и грамотрицательные бактерии, риккетсии |
Эритромицин | Streptomyces erythreus | Макролид | Грамположительные бактерии |
Олеандомицин | Streptomyces antibioticus | Макролид | Грамположительные бактерии |
Хлорамфеникол | Streptomyces venezuelae | D-трео-1-(n-нитрофенил)-2- | Грамположительные и грамотрицательные бактерии, риккетсии |
Новобиоцин | Streptomyces spheroides | Дериват 4,7-дигидрокси-3-амино-8- | Грамположительные бактерии |
Нистатин | Streptomyces noursei | Полиен | Грибки |
Леворин | Streptomyces levoris | Полиен | Грибки |
Гигромицин В | Streptomyces hygroscopicus | Молекула содержит ароматический, аминоциклитный и гликозидный фрагменты | Грамположительные бактерии, гельминты |
Актиномицин | Streptomyces antibioticus | Пептид, содержащий хромофор (феноксазин) | Грамположительные бактерии, раковые клетки |
Оливомицин | Streptomyces olivoreticuli | Молекула содержит хромофор оливин, а также сахара оливомикозу, оливомозу, оливозу и олиозу | Грамположительные бактерии, раковые клетки |
Брунеомицин | Streptomyces albus var. bruneomycini | C24H20O8N4 | Грамположительные бактерии, раковые клетки |
Рубомицин С | Streptomyces coeruleorubidus | Молекула содержит хромофор и аминосахар | Грамположительные бактерии, раковые клетки |
Митомицин С | Streptomyces caespitosus | Молекула содержит азиридин, пирролоиндольное кольцо, аминобензохинон | Грамположительные бактерии, раковые клетки |
Тиротрицин | Bacillus brevis | Полипептид | Грамположительные бактерии |
Грамицидин С | Bacillus brevis var. G. B. | Декапептид | Грамположительные и грамотрицательные бактерии |
Бацитрацин | Bacillus subtilis | Полипептид | Грамположительные бактерии |
Полимиксин | Bacillus polymyxa | Полипептид | Грамположительные и грамотрицательныебактерии |
Низин | Streptococcus lactis | Полипептид | Грамположительные бактерии, туберкулезная палочка |
3) Получение :
Большинство антибиотиков получают, выращивая продуцирующие их микроорганизмы в ферментерах (специальных емкостях, используемых в микробиологическом синтезе) на специальных питательных средах. Синтезированные микроорганизмами антибиотики извлекают и подвергают очистке. Всего описано более 4500 природных антибиотиков, но только около 60 из них нашли применение в борьбе с различными заболеваниями человека, животных и растений. Так как не все природные антибиотики пригодны для использования в лечебных целях, разработаны способы иx химической и микробиологической модификации — получения полусинтетических антибиотиков. Однако из примерно 100 тысяч известных полусинтетических антибиотиков только некоторые обладают ценными для медицины качествами. Для ряда антибиотиков разработаны методы полного химического синтеза, но, как правило, такой синтез очень сложен и дорогостоящ (только левомицетин и циклосерин получают таким путем). Наряду с развитием традиционных способов получения новых антибиотиков (поиск микроорганизмов-продуцентов, модификация природных антибиотиков) большое значение приобретают методы генетической инженерии.
4) Применение антибиотиков :
При длительном применении некоторые антибиотики могут оказывать токсическое действие на центральную нервную систему человека, подавлять его иммунитет, вызывать аллергические реакции. Однако по выраженности побочных явлений они не превосходят другие лекарственные средства. Многие антибиотики широко использует при исследованиях в области биохимии и молекулярной биологии в качестве специфических ингибиторов определенных процессов, протекающих в клетках.
Используют антибиотики и в сельском хозяйстве для борьбы с возбудителями заболеваний растений. Применяют их также в качестве стимуляторов роста растений и животных. Добавление небольших количеств, например, биомицина в пищевой рацион молодняка птиц и домашних животных способствует ускорению их роста и снижению заболеваемости.
Многими исследователями показана эффективность применения антибиотиков для задержки микробной порчи скоропортящихся пищевых продуктов, особенно в сочетании с действием холода.
Установлено (Г. Б. Дуброва, А. М. Теплицкая, Ю. А. Ра-виц-Щербо и др.), что сроки хранения свежей рыбы (трески, пикши, камбалы и др.), которую перед укладкой в лед кратковременно погружали в раствор биомицина (25 мг/л), или рыбы, сохраняемой во льду, содержащем биомицин, увеличиваются примерно на 5—10 дней.
К применению антибиотиков для консервирования пищевых продуктов органы здравоохранения в нашей стране
относятся с большой осторожностью. Это объясняется следующим: возможностью при многократном поступлении с пищей даже ничтожно малых количеств антибиотиков появления в организме человека устойчивых форм болезнетворных микроорганизмов, что приводит к потере лечебного действия данного антибиотика; возможностью вытеснения антибиотиками полезных микроорганизмов из нормальной микрофлоры желудочно-кишечного тракта человека; не исключены аллергические явления, вызываемые антибиотиками у людей.
В некоторых странах разрешено использование антибиотиков для обработки сырых продуктов (мясо, птица, рыба), которые затем сохраняются на холоде. Допустимое содержание антибиотика в продукте строго регламентируется и, кроме того, требуется, чтобы в процессе обычной тепловой кулинарной обработки он полностью разрушался. Для консервирования пищевых продуктов целесообразно иметь специальные, не применяемые в медицине антибиотики. Таким антибиотиком является вырабатываемый некоторыми молочно-кислыми стрептококками низин. Он ин-гибирует рост многих стафилококков и стрептококков, задерживает прорастание спор анаэробных термостойких бактерий. Низин используют в консервной промышленности для . снижения термостойкости бактериальных спор, что позволяет несколько уменьшить температуру и продолжительность стерилизации продуктов. Применяют низин также при приготовлении сгущенного молока, плавленых сыров, икры. Для обработки плодов и овощей, закладываемых на длительное хранение, предложено (А. И. Максимова и А. А. Куд-ряшова) использовать трихотецин. Этот антибиотик немедицинского назначения, вырабатываемый грибом Trichothecium roseum, обладает высоким противогрибковым действием и уже применяется в стране для борьбы с болезнями овощных и плодовых культур при выращивании. В результате обработки моркови 0,1%-ной суспензией трихо-тецина потери массы корнеплодов при хранении в течение 7 мес. в производственных условиях были сокращены на 15— 17%.
Антибиотические вещества вырабатываются не только микроорганизмами, но также растениями и животными.Антибиотические вещества растительного происхождения были открыты Б. П. Токиным (1928) и названы фитонцидами (греч. фито — растение). Б. П. Токин обнаружил, что летучие вещества, выделяемые многими растениями, а также их тканевые соки вызывают гибель инфузорий, бактерий, дрожжей, мицелиальных грибов.
Заключение
Таким образом , антибиотики - это специфические продукты жизнедеятельности микроорганизмов и их модификации, обладающие высокой физиологической активностью по отношению к определенным группам микроорганизмов, избирательно задерживая или полностью подавляя их рост.
Антибиотические вещества разнообразны по химическому составу и механизму действия. Характерной особенностью антибиотиков является избирательность их действия: каждый антибиотик проявляет биологическое воздействие (эффективен) лишь по отношению к определенным организмам или группам организмов, не оказывая воздействия на другие.
Образование антибиотиков - это наследственно закрепленная особенность метаболизма организмов, это специфическая особенность вида или даже штамма микроорганизмов, возникшая в результате эволюционного развития как одна из приспособительных особенностей, обусловливающая проявление широко распространенных в мире микроорганизмов антагонистических отношений.
К синтезу антибиотиков, главным образом, способны грибы из p. Penicillium, актиномицеты и некоторые группы бактерий. Процесс образования антибиотиков тесно связан с развитием организмов-продуцентов и осуществляется, как правило, в фазу замедления роста. Для определения спектра антимикробного действия антибиотика или чувствительности микроорганизмов к антибиотикам используются методы, основанные на способности антибиотика диффундировать в толщу агара.
В настоящее время известно и налажено промышленное производство многих антибиотиков. Антибиотики широко применяют в медицине, сельском хозяйстве и различных отраслях пищевой и микробиологической промышленности.. Особенно , благодаря открытию и освоению промышленного производства антибиотиков медицина получила высокоэффективные средства борьбы со многими болезнями.
Использованная литература
1. К . А. Мудрецова – Висс , А. А. Кудряшова , В. П. Дедюхина «Микробиология , санитария и гигиена» : Учебник для вузов.- 7-е изд. – М.:2001
2. Гладова Н. Б. , Бабусенко Е. С. , Горнова И. Б. , Гусарова Н. А. , «Лабораторный практикум по общей микробиологии»
3. Чурбонова И. Н. «Микробиология»
4. Егорова Н. С. , «Антибиотики – полипептиды : структура , функция биосинтез»
5. Больщая энциклопедия Кирилла и Мефодия 2001 (на интернете )
2