Применение антибиотиков

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 03 Апреля 2012 в 19:32, реферат

Описание работы

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.

Содержание работы

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

Файлы: 1 файл

1.doc

— 175.00 Кб (Скачать файл)

                  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

 

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--стрептозидострептидин

Грамположительные и грамотрицательные бактерии, туберкулезная палочка

Неомицин

Streptomyces fradiae

2,6-диаминоглюкозодезоксистрептамино-необиозамин

Грамположительные и грамотрицательные бактерии

Мономицин

Streptomyces circulatus var. monomycini

Глюкозамино-дезоксистрептамин-D-рибозодиамин

Грамположительные и грамотрицательные бактерии, простейшие

Канамицин

Streptomyces kanamyceticus

Глюказамино-дезоксистрептамино-канозамин

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-дихлорацетиламино-пропан-1,3-диол

Грамположительные и грамотрицательные бактерии, риккетсии

Новобиоцин

Streptomyces spheroides

Дериват 4,7-дигидрокси-3-амино-8-метилкумарина

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

 

Информация о работе Применение антибиотиков