Егоров - Основы учения об антибиотиках - 1986

Н.С. Егоров ИЗДДНИЕ ЧЕТБЕРТОЕ. ПЕРЕРАБОТАННОЕ И ДОПОЛНЕННОЕ Допущено Министерством вноцего н среднего специального образоваиви СССР в качестве учебника для студентов биологических специальностей университетов Москва кВИСШАЯ ШКОЛА» 1986 БЕК 26.672 ЕЗО УЙК 577,18 Рецензенты. кафедра микробиологии н вирусологии Одесского гасударственного университета нм. И. И. Мечникова; кафедра мвкрабналогии Кззаисного гасударственного университета нм. С. М. Кирова Рчебаик пщиящмг рессмоамнищ основных аюпрюсоа науки об энтнбню" нще». Рэщмотрены ивлеиве эвтэговнэми в.маре мнкжщргэнатмов.

бе»торы, елнщощне нэ юбреэсвэяне энтмб««ютичесввэ всщссп«, нх кпащнфэиация. Приведены материалы о наиболее ценных антибиотиках. условвих и» биос«оаеэв, .не»ависме бисщюгвчсс)гюго наастаия. применении в медицине н народы«м ж«. ;-,, ээйств* С.е нэлеппе (3-е — )шр са доно»вено современными данными, содюр'... нвт .азалия Финике.бню»имнческнх юсобэнностез пгадуцсэтюэ антибиотиков, „,, рассматривает аакоиюмарнюсти обмена, ппэвюдящщне управлять процессом биесянтетнчсскюа деятельности органнямоц Кинге мпжст быть испюльэонене студентами медицинских и технологи«,:«и)скал инстятутюа, врачами, прщанчсскими работниками.

Е 2697926669 — 224 17 — 86 )9)4(О)) — 86 ББК 28.672 61.А й Издательство сВысшая школа», )979 О Издательство сВысшая шкалвэ, )966, с изменениями Егоров Н. С. Е 39 Основы учения об антибиотиках: Учеб. для студентов , биолог. спец. ун-тов.

— 4-е изд., перераб. и доп. — 7гь.: Высш шк., 1986.— 448 сл ид. ПРЕДИСЛОВИЕ К ЧЕТВЕРТОМУ ИЗДАИИ1О В.1981 г. было принято постановление ПК КПСС и Совета Министров СССР «О дальнейшем развитии фязнко-химической биологии и биотехнологии и использовании их достижений в медицине, сельском хозяйстве и промышлеииостиэ, в котором определены меры по дальнейшему ускоренному развитию наиболее перспективных направлений современной биологии и биотехнологии. Теоретические достижения физико-химической биологии находят широкое и многостороннее применение при научении разнообразных вопросов, связанных с проблемой антибиотиков. Наука об антибиотиках — это один из наиболее развитых разделов современной биотехнологии. На примере крупномасштабного промышленного получения аитибиотических веществ разработаны основные биотехнологическне приемы, сыгравшие значительную роль в производстве н других биологически активных ценных веществ, образуемых микроорганизмами.

Изучение многочисленных проблем, связанных с антибиотическнмн веществами, способствует решению большого числа практических задач здравоохранения, сельского хозяйства„некоторых отраслей промышленности. Это направление науки служит ныне обязательной составной частью в деле подготовки микробиологов, биохимиков и других специалистов. Поэтому студенты и аспиранты бвологнческих и отдельных химико-технологических специальностей университетов,н других вузов обязаны глубоко изучить основные закономерности, связанные с методами поиска продуцентов новых антибиотиков, селекции и генетики микроорганизмов, образующих этн биологически активные соединения, условиями и механизмом нх биосинтеза, промышленным получением антибиотнков и применением их в народном хозяйстве.

Они должны быть знакомы с механизмами биологического действия антибиотиков в с проблемами возникновении резистентности микроорганизмов к этим соединениям и методами предупреждения появления этого нежелательного явления и другими вопросами. Предлагаемый читателям учебник написан с учетом освещения вышеназванных задач, стоящих перед подготовкой специалистов, и в соответствии с программой курса «Антибиотики» по специальности 2041 (Микробиология), утвержденной Минвузом СССР в 1983 г. В отечественной и, насколько нам известно, в мировой литературе нет аналогичного учебника или учебного пособия. Подготовленная к изданию рукопись дополнена и значительно переработана с учетом последних опубликованных данных по вопросам бносинтеза антибиотиков, их химической и биологической модифякации с целью получения наиболее ценных препаратов, механизма биологического действия и по другим направлениям этой многоплановой науки.

Автор при написании Основ учения об антибиотиках н предлагаемого четвертого издания использовал свой более чем тридцатилетний опыт чтения курса «Антибиотики» для студентов микробиологов Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова, а также большое число вышедшей в последние годы отечественной и зарубежной литературы по антибиотическим веществам. Все это дало возможность улучшить структуру изложения материала и его содержание, дополнить многие разделы новымп данными,'сократить некоторые нз ннх, тем самым обеспечить при том же объеме учебника освещение новых вопросов.

Так, в четвертом издании расширены сведения о принципах классификацйн антибиотиков, включен новый раздел по образованию антибиотиков нммобилизованными клеткамн микроорганизмов, уточнены и развиты данные по изучению механизмов биосинтеза р-лактамиых антибиотиков, более подробно рассмотрена группа антибиотиков иоиофоров и механизм переноса ионов через мембрану, расширены сведения об антнмикробном спектре ряда антибиотнческих веществ, уточнены и другие вопросы, рассматриваемые в учебнике. Вместе с тем существенно сокращен раздел об антагонизме микроорганизмов.

Наука об антибиотиках продолжает развиваться быстрыми темпами. Значительный вклад в ее развитие вносили и вносят советские ученые. Этот процесс сопровождается публикацией большого числа работ как в отечественной, так и в зарубежной литературе. Поэтому надо иметь в виду, что любая книга по названной проблеме к моменту своего выхода несколько отстает от того уровня исследований, который был достигнут к моменту ее подготовки.

Исходя нз сказанного, при работе над новым изданием «Основ учения об антибиотиках» автор стремился сосредоточить главное внимание на фундаментальпын, принципиальных положениях науки об антибиотиках. Новейшую информацию по частным вопросам необходимо систематически получать пз периодической печати и в цервую очередь из отечественного журнала «Антибиотики и медицинская биотехнология», а также из зарубежных журналов. Автор с благодарностью примет все замечания н предложения по гредлагаемому читателям четвертому изданию «Основ ученая об антибиотиках». 1т'.Егоров ВВЕДЕНИЕ Учение (наука) об антибиотиках — молодая синтетическая ветвь современного естествознания. В 1980 г. исполнилось всего 40 лет с того периода, когда впервые в 1940 г. был получен в крнсталличесном виде замечательный химнотерапентический препарат микробного происхождения — п ен и дилл и н — антибиотик, открывший летоисчисление эры антибиотиков.

Многие ученые мечтали о создании таких препаратов, которые можно было бы использовать цри лечении различных заболеваний человека, о препаратах, способных убивать патогенных бактерий, не оказывая вредного действия на организм больного. Известный немецкий врач и естествоиспытатель Парацельс (1493 — 154Ц пытался применять мышьяк в борьбе с сифилисом.

Однако его опыты не имели успеха и дальнейшее испытание этого вещества было надолго приостановлено. Спустя примерно 380 лет немецквй врач, бактериолог и биохимик, один из основоположников иммунологии и химиотерапии Пауль Зрлих (1854 — 1915) в результате многочисленных и кропотливых опытов синтернзовал в 1912 г. мышьяковнстый препарат, убивающий 1п чйго возбудителя сифилиса. Зрлнх назвал препарат с альв ар с аном н установил его химическую структуру: Аа Аа нам ОН Сальаарсан (га асб) (по Эрлнат) Однако в 1949 г. советский химик М.

Крафт показал, что арсеносоединения не содержат и не могут содержать связи Аз=Аз. Он установил, что сальварсан — это смесь полимергомологичных соединений н имеет следующее строение: Аз 0 Π— Аз н,ы он Ноостльаазол н,м М ЗОзмн 2из Э казал / з --~)-... !! „!! оон Ф залазил 1 1 ! 1 1 ! 1 1 Хна н, 1 ! 1 -ил К сожалению, надо отметить, что даже в весьма солидных книгах и руководствах по химии строение молекулы сальварсана все еше изображается так, как это делал Эрлих. Сравнительно длительное время сальварсан оставался единственным хнмиотерапевтическнм средством. если не считать хинина, открытого индейцами Южной Америки еше в доисторические времена н используемого при лечении больных малярией, В 30-х годах текущего столетия в результате химического синтеза были получены новые органические соединения — сульфамнды, среди которых красный стрептоцид (пронтозил) был первым эффективным препаратом, оказавшим терапевтическое действие прн тяжелых стрептококковых инфекциях.

Впервые протнвококковое действие стрептоцида в опытах иа животных обнаружил в 1934 г. немецкий бактериолог Г. Домагк. Но уже в 1935 г. было показано, что пронтозил (красный стрептоцид) в организме животного расщепляется с образованием высокоактивного амида сульфаниловой кислоты и токсичного триаминобензола, не обладающего антибактернальной активностью: Низ нн, ННКОсэ Н 12 ~ ~ КН ~ННО З ~КН +Нк НН / Полн«озал (касаний ытсл «слил! лмлл сучьэсннло«ои тон«ыинооонзон «нсло«ы В 1937 г. в нашей стране был синтезирован сульфидин — соединение, близкое к пронтозилу. В дальнейшем этотпрепаратуступнл место более эффективным сульфамндным соединениям, таким, как норсульфазол, этазол, фталазол и дрл Открьггие сульфамидных препаратов н применение их в меди- ' цинской практике составило известную эпоху в химиотерапии многих инфекционных заболеваний, в том числе сепсиса, менингита, пневмонии, рожистого воспаления, гонорреи и некоторых других.

Однако наибольший интерес для медицины представили различные биологически актнвные вещества, полученные бносинтетнческим путем, т. е. соединения, образующиеся в процессе жизнедеятельности разнообразных организмов. Л. Пастер и С. Джеберт в 1877 г. сообщили, что аэробные бактерии подавляют рост ВасИ(из ап1йгас(з. В конце Х1Х в. русский терапевт и общественный деятель В. А. Манассеин (1841 †19) и один нз основоположников отечественной дерматологии А. Г. Полотебнов (1838 †19) показали, что грибы из рода Релбс1Ишт способны задерживать в условиях ш ч1чо развитие возбудителей ряда кожных заболеваний человека И. И.