11397 (600553), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Чувствительные к пенициллину микроорганизмы относительно легко и быстро приобретают устойчивость к антибиотику. Микроорганизмы, приобретшие устойчивость к одному из типов пенициллина, как правило, резистентны и к другим типам пенициллина. У некоторых бактерии устойчивость к пенициллинам сопровождается способностью образовывать пенициллиназу.
Ваксман и его сотрудники в 1944 г. открыли замечательный антибиотический препарат стрептомицин, выделенный из культуры Act. griseus. Актиномицет, образующий стрептомицин, был впервые выделен в лаборатории микробиологии Ратжерского университета в 1943 г.
Первое сообщение о выделении антибиотика было сделано Шатц, Буги и Ваксманом в январе 1944 г. Антибиотик получил название стрептомицин (от родового названия актиномицетов Streptomyces).
Красильниковым культура актиномицета, образующая стрептомицин, отнесена к Act. globisporus и названа Act. globisporus streptomycini; позднее он предложил назвать организм, образующий стрептомицин, Act. streptomycini.
Стрептомицин образуют не только штаммы Act. streptomycini, по и другие актиномицеты — Act. bikiniensis, Act. raneus, Act. humidus, Act. reticuli, Act. griseocarneus, Act. mashuensis. Однако основным продуцентом стрептомицина является Act. streptomycin.
По отношению к стрептомицину все микроорганизмы условно можно разделить на три группы (Шемякин, Хохлов и др., 1961).
1. Весьма чувствительные микроорганизмы, которые подавляются в большинстве случаев 10 мкг/мл. Сюда можно отнести организмы, принадлежащие к следующим родам: Bacillus, Bordetella, Brucella, Klebsiella, Mycobacterium, Bacterium и некоторые другие.
2. Умеренно чувствительные, для подавления которых in vitro необходимо иметь концентрацию стрептомицина в пределах 10—100 мкг/мл. К этой группе могут быть отнесены многие бактерии из родов Aerobacter, Corynebacterium, Diplococcus, Proteus, Staphylococcus, Streptococcus, Vibrio.
3. Устойчивые формы микробов, для подавления которых необходима концентрация антибиотика, превышающая 100 мкг/мл. Сюда относятся роды Bacteroides, Clostridium, некоторые виды Proteus, многие виды грибов, дрожжей, риккетсии, вирусы.
Итак, различные организмы по-разному реагируют на присутствие в среде стрептомицина. Наряду с тем, что стрептомицин подавляет рост многих видов микроорганизмов, к нему довольно легко появляется устойчивость, возникают резистентные к стрептомицину формы бактерий.
По антибактериальному спектру стрептомицин существенно отличается от пенициллина — его биологическое действие проявляется не только в отношении грамположительных бактерий, но и в отношении грамотрицательных и кислотоустойчивых микробов. В отличие от пенициллина стрептомицин проявляет антибиотическое действие на бактерии не только в фазе их логарифмического роста, но и в фазе покоя. Различие в биологическом действии пенициллина и стрептомицина состоит также и в том, что, как правило, устойчивые к пенициллину микробы оказываются чувствительными к стрептомицину.
В отличие от пенициллина, стрептомицин поглощается клетками микробов в зависимости от его концентрации в среде: чем выше концентрация антибиотика в среде, тем больше его поглощается клеткой.
Установлено, что стрептомицин оказывает глубокое и разнообразное влияние на обмен веществ чувствительных к нему микроорганизмов. Антимикробное действие этого препарата в основном состоит в том, что он тормозит синтез белка в клетке бактерий.
Этому процессу уделяется большое внимание при изучении механизма действия стрептомицина.
Бактерии рода Bacillus весьма чувствительны к стрептомицину (Таблица 2), который подавляет рост данных микроорганизмов даже при концентрации 10 мкг/мл.
Таблица 2
Антибиотическая активность стрептомицина in vitro по отношению к бактериям рода Bacillus (Егоров Н.С.,1986)
| Микроорганизмы | Концентрация стрептомицина (мкг/мл), вызывающая подавление | ||
| наиболее чувствительных штаммов | наиболее устойчивых штаммов | большинство штаммов | |
| Bacillus anthracis | 0.250 | 10 | 5 |
| Bacillus cereus | 0.830 | 2 | 1 |
| Bacillus megatherium | 0.250 | 4 | 2 |
| Bacillus subtilis | 0.056 | 128 | 25 |
Так как бактерии рода Bacillus являются представителями грамположительных бактерий, то на их развитие и рост оказывают влияние большинство антибиотиков, влияющих на эту группу микроорганизмов.
Глава 2. Объекты и методы исследований
2.1 Объекты исследований
В качестве объектов исследований взяли штаммы бактерий рода Bacillus из коллекции кафедры «Прикладная биология и микробиология». В частности, в данной курсовой работе изучаем влияние различных антибиотиков на таких представителей рода Bacillus, как Bacillus cereus, Bacillus subtilis и Bacillus mesentericus. Для исследований взяли только чистые культуры микроорганизмов, выращенные на МПА.
В ходе исследований применяли следующие антибиотики: бензилпенициллина натриевая соль (1000000 единиц), стрептомицина сульфат (1 г), ампициллин (0,5 г).
2.2 Методы исследований
Для определения чувствительности микроорганизмов к антибиотикам использовали методы диффузии в агар с использованием желобка, метод титров (серийных разведений) в плотных средах. (И. С. Дзержинская,2005)
2.2.1 Метод диффузии в агар с использованием желобка (опыт А. Флеминга)
Оборудование: 3 чашки Петри с ПА, стерильные пинцеты и скальпели, раствор антибиотика, суспензии культур исследуемых бактерий, бактериологическая петля, спиртовка, линейка.
Ход работы:
1.Приготовили растворы антибиотиков.
1.1. 1000000 единиц соли бензилпенициллина (порошок) растворили в 10 мл стерильной дистиллированной воды. Получили концентрацию антибиотика 100000 ед. на 1 мл воды.
1.2. 0.5 г ампициллина растворили в 3 мл стерильной дистиллированной воды. Концентрация антибиотика – 0.66 г на 1 мл воды.
1.3. 1 г стрептомицина растворили в 6 мл стерильной дистиллированной воды. Концентрация антибиотика – 0.66 г на 1 мл воды.
2. Приготовили суспензии культур микроорганизмов: по одной петле культур B.cereus, B. subtilis и B. mesentericus внесли в пробирки с 9 мл стерильной воды.
3. В чашках Петри с застывшим питательным агаром стерильным скальпелем сделали по одному желобку вдоль всей чашки (ширина желобка 0.5 см, глубина агарового слоя 1 см). Желобки заполнили растворами антибиотиков (в каждом желобке по 0.6 мл соответствующего антибиотика).
4.В каждую чашку Петри с антибиотиком посеяли по три культуры бактерий в виде полосок, перпендикулярных к желобку. Выращивали при комнатной температуре двое суток.
5.Измерили диаметр зоны отсутствия роста микроорганизмов.
2.2.2 Метод титров (серийных разведений) в плотных средах
Цель: изучить влияние различных концентраций пенициллина и стрептомицина на рост представителя рода Bacillus – В. cereus.
Оборудование: стрептомицин и соль бензилпенициллина, суспензия культуры В. cereus, пробирки с 10 мл воды для разведений, стерильные пипетки на 1 мл, пробирки с 4 мл питательного агара, бактериологическая петля, спиртовка.
Ход работы:
1. Приготовление серийных разведений антибиотиков.
1.1. Растворили по 1000000 единиц стрептомицина и соли бензилпенициллина (1 г и 0.5 г порошка соответственно) в пробирках с 10 мл воды. Концентрация антибиотиков – 100000 ед./мл.
1.2. Из предыдущего разведения взяли стерильной пипеткой по 1 мл раствора каждого антибиотика и внесли в пробирки с 10 мл стерильной воды.
Концентрация антибиотиков – 10000 ед./мл.
1.3.По приведённой схеме (пункт 1.2.) приготовили разведения антибиотиков с концентрациями – 1000 ед./мл, 100ед./мл и 10 ед./мл.
2. Внесли стерильной пипеткой по 1 мл каждого разведения (10000 ед./мл, 1000 ед./мл, 100 ед./мл, 10ед./мл) в пробирки, содержащие по 4 мл расплавленной и охлаждённой агаризованной среды, скосили пробирки до застывания агара.
3. На поверхность плотной среды петлёй засеяли взвесь культуры B. cereus. Посевы выращивали 18-20 часов.
4. Отметили различную интенсивность роста микроорганизмов при разных концентрациях антибиотика.
Глава 3. Результаты исследований
В ходе курсовой работы изучили влияние таких антибиотиков, как стрептомицин, пенициллин, ампициллин, на грамположительные бактерии рода Bacillus: Bacillus subtilis, Bacillus mesentericus, Bacillus cereus.
Bacillus cereus образовал выпуклые колонии белого цвета с расползающимися краями, блестящие, слизистые; Bacillus subtilis – мутно-белые, слизистые, выпуклые колонии с расползающимися краями; Bacillus mesentericus – прозрачно-серые, плоские, блестящие, слизистые колонии с расползающимися краями.
В результате исследований методом диффузии в агар с использованием желобка получили следующие результаты:
1. В чашке Петри с бензилпенициллином наблюдали задержку роста колоний микроорганизмов, т. е. расстояние от края желобка до начала роста колоний. Задержка роста культуры, Bacillus subtilis составила 2 см, Bacillus mesentericus – 1.5 см, Bacillus cereus - 1 см. Результаты приведены на Рисунке 1 (Приложение 1).
2. Задержка роста при действии ампициллина составила: у Bacillus subtilis – 3.8 см, Bacillus mesentericus – 2.5 см, Bacillus cereus – 3.3 см. Результаты приведены на Рисунке 2 (Приложение 2).
3. В чашке Петри со стрептомицином задержка роста у Bacillus subtilis – 2.2 см, Bacillus mesentericus – 2 см, Bacillus cereus – 2.5 см.
При изучении влияния различных концентраций бензилпенициллина и стрептомицина на культуру Bacillus cereus (метод титров в плотных средах) получили следующие результаты:
1.В пробирках с различной концентрацией стрептомицина в питательной среде наблюдали неодинаковую интенсивность роста колоний. Отсутствием роста микроорганизмов характеризуется пробирка с добавлением антибиотика концентрацией 10000 ед./мл. Наибольшее развитие колоний наблюдали при концентрациях стрептомицина 10 ед./мл и 100 ед./мл (колонии ровные, распространены по всей поверхности питательной среды ). При концентрации антибиотика 1000 ед./мл, растворённой в 4 мл питательного агара, микроорганизмы развиваются отдельными скоплениями, колонии неровные, мелкие, распространены по питательной среде неравномерно.
2. Во всех пробирках с различной концентрацией бензилбенициллина в питательной среде наблюдали развитие колоний культуры Bacillus cereus. Интенсивность роста колоний увеличивается с уменьшением концентрации антибиотика. Наименьшее развитие и распространение микроорганизмов наблюдали в пробирке с концентрацией 10000 ед./мл, наибольшее – при концентрации 10 ед./мл, растворённой в 4 мл среды.
Выводы
1. Изучив чувствительность бактерий рода Bacillus к различным антибиотикам (пенициллин, ампициллин, стрептомицин), установили, что данные микроорганизмы наиболее чувствительны к ампициллину и стрептомицину, чувствительность к бензилпенициллину минимальна. Такую устойчивость к пенициллину можно объяснить возможностью некоторых представителей рода Bacillus (например, Bacillus subtilis и Bacillus cereus) образовывать фермент пенициллиназу, разрушающий пенициллин.
Что касается индивидуальной чувствительности, то наименее устойчивым к данным антибиотикам оказалась культура Bacillus subtilis. Bacillus mesentericus проявляет наибольшую устойчивость к стрептомицину и ампициллину, по сравнению с другими видами. К пенициллину самым устойчивым является Bacillus cereus.
2. В результате изучения влияния различных концентраций антибиотика, добавленного в питательную среду, на культуру Bacillus cereus, установили, что данный штамм устойчив даже к значительной концентрации бензилпенициллина (10000 ед./мл). Полученный результат доказывает возможность появления резистентности бактерий рода Bacillus к пенициллину, которая связана с образованием пенициллиназы.
Более чувствительным Bacillus cereus является по отношению к стрептомицину. Антибиотик концентрацией 10000 ед./мл, растворённый в 4 мл питательной среды полностью подавляет рост культуры, при концентрации 1000 ед./мл происходит угнетение роста, развитие минимальное.















