Егоров - Основы учения об антибиотиках - 1986 (947288), страница 10
Текст из файла (страница 10)
Поскольку к настоящему времени еще нет надежных методов определения антибиотиков в почве, поэтому действительно довольно трудно разобраться в вопросе о том, образует ли изучаемый организм антнбиотнческое вещество илн нет прн развитии в натуральной почве. Пытаясь решить эту проблему, ряд исследователей, изучавших возможность образования антибиотиков в почвах, использовали при этом стерильную чпочву» с добавлением к ней разнообразных питательных веществ (глюкоза, пептон, рыбный экстракт, сахарная свекла, солома н др.). В результате этого удалось установить, что некоторые микроскопические грибы н актиномицеты в этих условиях могут образовывать антибиотические вещества (табл. 5).
Уаалииа б Образаванае антнбиотиава грибами Азретбсциз ссссопасз и Азретбсйиз Ззттерз прн росте в стерилмисб почве с добавлением различных србстратев лев. меиииз Лзр. Системз сзс р .дс в к етерйиьиой почве Во топит сотсзо- жижи Восезтзнзи сотао. оотиж Весзциз нимомез Приведенные в табл. 5 данные показывают, что в стерильной почве при добавлении к ней пшеничной соломы н 3 — 5$ глюкозы или некоторых растительных остатков (пшеничная солома, сахарная свекла, тимофеевка) грибы образуют антибиотики. Однако ряд других экспериментов, проведенных с почвами без внесения в них дополнительных питательных веществ, также показали возможность нзконления антибиотиков в этих условиях.
ТаК, НВПРИМЕР,,ЯК ПЕПВЛиасаа, РазВИВаЯСЬ В СтЕРИЛЬНОй ПОЧВЕ, не содержащей дополнительных питательных веществ, образует хлорамфеникол. В автоклааированных почвах, как обогащенных, так и не обогащенных источниками азота и углерода, происходит образование актидиона при выращивании в этих условиях Яг. йг(зеиз. В стерильной почве без внесения в нее дополнительных питательных веществ образуютси также глиотоксин и актиномицин.
Однако при использовании стерильной почвы как субстрата с дополнительным внесением в иее разнообразных источников питания создаются совершенно иные условия, весьма далекие от естественных. Прежде всего, при стерилизации почвы в ней убивается вся флора и фауна, в результате чего почва обогащается дополнительными веществами. Кроме того, в стерильной почве исключается всякая конкуренция за питательные вещества. Под действием высоких температур при стерилизапии меняются коллоиды почвы.
Одним словом, при стерилизации почва превращается в Р бстрат с новыми свойствами, только внешне похожий на почву. оэтому опыты, в которых использовались простерилизованные почвы с добавлением к ним самых разнообразных питательных веществ, порой никогда не встречающихся в естественных условиях (например, рыбный экстракт, кукурузный экстракт и т. п.), не Анииаииическии ективкость имрижвж в едиикцвк, зквивеиеитиык единицам внтиеиотике зкспвисизж.
сс теист Лзр, ажес з. могут доказать возможности илв, наоборот, отсутствия способности к образованию антибиотиков микроорганизмами в естественных почвах. Ряд авторов показал возможность образования антибиотиков в натуральных почвах, на прн условии внесения туда дополнительных питательных веществ, объясняя это недостатком в естественной почве необходимых питательных веществ. действительно ли в естественной почве не хватает питательных веществ, необходимых для развития микроорганизмов и образования антибиотиков? Для ответа на этот вопрос нами еще в 1960 г. были проведены специальные эксперименты.
Из трех различных образцов почв, взятых нз Ботанического сада и Звенигородской биологической станции Московского университета, были выделены актиномнцеты и обычным методом отобраны наиболее активные штаммы. Штаммыантагонисты поддерживались на агаризованной синтетическойсреде. Была поставлена задача выяснить возможность развития выделенных штаммов актиномицетов и образования ими антибиотиков нрн культивировании нхтолька на веществах тех почв, нзкоторых они были изолированы. С этой целью были проведены три серии опытов: К Выращивание актиномнпетов на водных почвенных вытяжках, полученных по методу Виноградского. 2. Культивирование изученных штаммов актиномицетов на водной почвенной вытяжке с добавлением гуматов, выделенных из тех же почв.
3. Культивирование актиномицетов на поверхности агаровых блочков, приготовленных из выщелоченного агара и дистиллированной воды; агаровые блочки помещались на поверхность почвы, покрытой холстиной. Почва находилась в чашках Каха. Предполагялось, что вещества почвы будут двффундировать в толщу агаровых блочков и использоваться актнномнцетами, находящимися на их поверхностях. Антибиотические свойства в первых двух случаях определялись методом диффузии в агар с использованием металлических цилиндров, в третьем — методом наложения кусочков агарового блока на поверхность атаровой пластинки, предварительно засеянной тест-организмом.
Во всех случаях использовалась «оживленная» почва, т. е. почва, которая выдерживалась в течение 48 ч в термостате прн 26'С и при достаточной влажности. Результаты опытов показали, что почти все изучаемые штаммы актиномицетов могут расти (хотя и не так обильно) и образовывать при этом антибиотики только на веществах почвы без добавления дополнительных компонентов.
Таким образом, только на веществах почвы, в которой непрерывно происходят разнообразные биологические процессы, актиномицеты, выделенные из втой же почвы, могут развиваться и образовывать антибиотические вещества. Можно привести значительное число примеров, указывающих 47 на возможность образования антибиотиков микроорганизмами в естественных местах обитания. Брайэн с сотрудниками в 1945 г. обратил внимание на очень плохой рост елей в одном из хвойных лесов. Проведенные исследования показали. что угнетение роста елей связано с образованием в почве итога участка веществ, оказывающих ядовитое действие по отношению к микаризе хвойных деревьев. Дальнейшие работы показали, что такими ядовитыми для мнкаризных грибов веществами являются антибиотики, образуемые некоторыми грибами изрода Реп1с1111ит, характерными для этих почв.
Позднее Брайэн выделил из гриба Реп1с. 1ег11йошзйй антибиотик глиатоксин, оказавшийся весьма токсичным для мнкоризных грибов хвойных растений. Довольно быстрая гибель фитопатогенных микробов в естественной почве позволила Брайэну высказать предположение, что исчезновение возбудителей заболеваний растений связано с антагонистическим действием определенных сапрофнтов. Это предположение было подтверждено рядом экспериментов. Так, если в почву одновременно с фитапатогенцым грибом ОРЬ1оЬо1из йгат1п1з внести некоторых сапрафптов, то заражение пшеницы этим грибам резко снижалось или же совсем не наблюдалось.
Исследование этого явления показало, что сапрофпты образуют антибиотическое вещество, подавляющее развитие гриба. Известно, что гриб Тг1сйо11ис1ит гозеит проникает в плоды яблок лишь через повреждения эпндермы. Как правило, первичным паразитом плодов является гриб Риз1с1айит г1епс1гШсит, затем нытесняемый Тг1сй. гозеит. Установлено, что подавление развития Риз. с1еги1г111сит происходит в результате выделения Тг1сй. гозеит антибиотика трихотецпиа. В яблоках, естественно зараженных Тг1с!ь гозеит, был обнаружен трихотепин в высокой концентрации. Значение образования антибиотика в данном случае, по-видимому, ие ограничено только вытеснением первичного паразита, но служит также для зашиты субстрата от захвата его другими грибами-конкурентами.
Выделенный из почвы актиномицет 51г. те1апосЛготопепез в естественных условиях задерживал разложение пеллюлозы, интенсивно осуществляемое ИЬг1о ии1паг1з. Аитибиотические свойства изученного в лабораторных условиях актвномицета проявлялись как раз по отношению к целлюлозоразрушаюшим микроорганизмам, в том числе и к 11. ии1йиг1з. Все эти примеры, а нх можно привести очень много, показывают, что различные микроорганизмы (бактерии, актиномицеты,грибы), проявляющие антибиотические свойства в лабораторных условиях, угнетают развитие некоторых микроорганизмов и в естественных почвах. Прямыми апализамн показана, что антибиотик, образуемыйо1г. ан11Ь1а11сиз, может синтезироваться непосредственно в почве. Микроскопические грибы рода Реп1с1111ит (Р. сус1оР1ит, Р.
1арй1озит, Р. с11г1пит1, образуюшне антибиотики — пеницилловую кислоту, патулин и цитрииин, синтезируют эти вещества при развитии в поч- вах, в которые внесено измельченное сено. В естественных почвах без внесения в ннх добавок образование названных антибиотиков происходит, но в меньших количествах. Виноградова (1976), используя метод люмпнесцентной микроскопии„ разработала способ непосредственного наблюдения за развитием актнномицета и образованием антибиотика в натуральной почве, В качестве объекта изучения был использован Ягер1оспдсез о1тос1пегеиз — продуцент антибиотика гелиомицнна (резистомицина), который оказался хорошей моделью для этих целей; гелиомпцин способен к яркой л|оминесцепции при фотовозбужденин.
Метод прямого наблюдения за образованием гелномицина и его состоянием в почве показал, что 51г. о11пос(плгеиз способен образовывать большое количество гелиомццнна в каштановой почве и черноземе без внесения в них дополнительных питательных веществ. Установлено, что антибиотик первоначально образуется небольшими участками гиф, которые затем удлиняются. Затем тифы распадаются, и гелиомицнн обнаруживается в ниде светящихся чгранул» и их скоплений в почве. В ниде этих чграиул» антибиотик может сохраняться в активном состоянии длительное время (более двух месяцев).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
