Егоров - Основы учения об антибиотиках - 1986 (947288), страница 16
Текст из файла (страница 16)
69 1. Высокочувствнтельиые продуценты, для которых оптимальная концентрация фосфора в среде составляет менее 10 мгбь (продуценты ннстатина, тетрациклннов, флоримнцина, ванкомппина). 2. Продуценты средней чувствительности, для которых оптимальная концентрация фосфора составляет 10 — 15 мг б1б (продуцен~ы стрептомицииа, эритромицина, пиклосернна, неомнцина).
3. Малочувствнтельные продуценты, для которых оптимальная концентрация фосфора составляет 18 — 20 мг !х! (продуценты новобноцина, грамицидина, олеандомицина). Содержание фосфора в среде оказывает большое влияние на развитие плесиевых грибов. Повышение концентрации этого элемента способствует пренмущественному развитию мицелня Реп1с(1- Йилт сЬ рзодепит, соответствующего 1 — П! возрастным фазам. Уменьшение концентрации фосфора в среде приводит к образованию мнцелня 1У вЂ” М1 возрастных фаз (табл. 11). дород, соединение очень токсичное для большинства микроорганизмов, немедленно включается в О-ацетилсерин. Образующийся при этом (.-цистеин — самый важный предшественник серосодержащнх соединений клетки; СООН ( Н,И вЂ” СН 1 СН ЯН Ь-настену Образование большинства других серосодержащих компонентов клетки связано с — ЯН группой цистеииа.
Схематически восстановление сульфата до цистеина можно вы- разить следующим образом (Готтшлак, 1982); низинные трансесрт су З у уу З сун,у ныу АТФ суньфрЗниыы зто.у,у„е, ь~ .Зз а уы,уьесзт + ПФ (пирофосфат) АФС-фосфониназа АТФ + АФС вЂ” Аденознн-3'-фосфат-5'-фосфосульфат (АФФС) + АЛФ АФФС-р др- ЗН вЂ” ЗН -ЬЬЕЕС Су ф -УЬИЕ-З'.Е З т Суоьфитрадтнтаза Су Е .~- ЗНЬДЕН, Н,З Ь ЗНЗДФ О-анстан-серии — ацетатнааза О-ацетил-1.-серии + НаБ 1.-цистеин + + ацетат + Н О Соединения серы участвуют в энергетических процессах микроорганизмов, входят в состав многих физиологически активных соединений. Сера входит в состав некоторых антибиотиков, образуемых грибами (напрнмер, пенициллин, цефалоспорин, глиотоксни); бактериями (бацитрацины, субтнлины, низины), актиномицетами' (эхиномицины, группа тиострептона), и в другие компоненты, такие, как тиомочевина, метилмеркаптап и др.
Характерной особенностью антибиотиков, относящихся к группе тиострептона (объединяет более 25 антибиотиков, в том числе тиострептон, сиомицнн, тиопептнн, актинотноцин и др.), является то, что в составе их молекул содержится до 1боу(у серы. Сера входит в состав тиазольного цикла, образуюшегося путем конденсации н последующих превращений цистеиновых остатков. 70 Сера стимулирует образование, протеолитических ферментов у Реп1сИшт сйгузойепит, что сопровождается параллельным биосинтезом пенициллина. При биосиитезе пенициллина лучшим источником серы для продуцента антибиотика является тиосульфат натрия.
Изменение концентрации серы в среде приводит к изменению физиологического состояния мицелия Р. сйгуюдепит и уровня биосинтеза пенициллина. Причем сера выступает в качестве своеобразного конкурента фосфора при воздействии их на мицелнй гриба, Прн повышении концентрации фосфора, как отмечалось, наблюдается развитие не продуцирующего антибиотик мицелия гриба 1— П1 возрастных фаз. Увеличение же концентрации серы, наоборот, способствует тому, что наибольшее число биомассы гриба составляет продуктивный мицелий 1Ч вЂ” Ч1 возрастных фаз. Калий. В организме калий выполняет прежде всего каталитнческую роль. К сожалению, точная роль калия пока еще не вполне выяснена. Известно, например, что недостаток калия способствует накоплению щавелевой кислоты у Азрегй1111пз гидег.
Очень низкая концентрация калия в среде вызывает снижение потребления сахара этим грибом. Калий выступает в качестве активатора некоторых ферментов (амилазы, инвертазы), он способствует увеличению гидратации протоплазмы клетки. Кальций. Ионы кальция регулируют активную кислотность (рН) среды, а также выступают в качестве фактора, связываюгцего остатки фосфорной кислоты.
Вместе с тем, не входя в состав простетической группы ферментов, ионы Са активируют некоторые из иих (липазы, аденозинтрнфосфатазы н др.). Кальций может выступать в качестве ингибитора некоторых ферментов, активируемых магнием. Он является кофактором и-амилазы. При наличии в среде ионов Са наблюдается снижение ливиса некоторых бактериальных клеток. Термоустойчивость бактериальных спор связана с наличием в спорах дипиколиновой (пиридин-2,6-дикарбоновой) кислоты, которая в процессе прорастания спор полностью из них исчезает. с с, но' ОН Дипиколиновав кислота Ионы Са играют каталитическую роль в синтезе дипнколиновой кислоты и, таким образом, определяют термостабильность спор.
Несмотря на ограниченные сведения о роли кальция в жизнедеятельности микробной клетки, известно, что он оказывает существенное влияние на азотный, углеводный и фосфорный обмен микроорганизмов. 71 Магний. Основная функпия магния — активация ферментов, необходимых для нормального обмена веществ и роста микроорганизмов. Ведущая роль Мй'+ связана с гликолитическим циклом, где важное значение отводится переносу фосфатов. Довольно часто Мй~+ выступает как связующее звено между ферментом (энзимом) и субстратом.
Он принвмает участие в стабилизации двойной спирали ДНК. Ионы магния играют важную роль в процессе фосфорилироваиия. Оптимальный эффект действия магния зависит от кон. центрации источников углерода, от образования организмом оксикислот, от концентрации других ионов, в отношении которых магний является антагонистом. Магний принадлежит к числу весьма физиологически активных металлов. Поэтому его значению в процессе биосинтеза антибиотнческпх веществ должно быть уделено серьезное внимание. Микроэлементы и их физиологическая роль Микроэлементы (Ге, Сц, Еп, Мп, Мо, Со и др.) также играют существенную роль в жизнедеятельности микроорганизмов. Эти микроэлементы входят в состав рида ферментов, участвующих в процессах метаболизма. Названныеэлементы обладают высокой каталитнческой активностью в процессах внутриклеточного обмена.
Их каталитическая активность возрастает в тысячи н миллионы раз в тех случаях, когда ионы металлов соединятся с молекулами органических веществ и образуют так называемые органоминеральные комплексы. Эти внутрикомплексные металлорганические соединения (хелаты) играют важную роль в реакпиях фермент — субстрат. У микроорганизмов в образовании хелатов принимают активноц участие дикарбоновые аминокислоты и белки. Железо.
Ионы железа играют в жизнедеятельности микроорганизмов главным образом каталитическую роль. Железо входит в состав ферментов — активаторов кислорода„первое место среди которых занимает система цитохромов. Недостаток или избыток железа в среде приводит к нарушению тех илн иных сторон метаболизма. Установлено„что существует конкуренция между железом и марганцем за положение в гсме железосодержащих ферментов.
Железо наряду с другими металлами, входя в состав окислительно-восстановительных ферментов, играет большую роль в окислительно-восстановительных процессах. Ионы железа входят в состав некоторых антибиотических веществ. Так, например, продуцент альбомицина 5гг. зиЫгоргсиз ооразует антибиотик при наличии в среде значительной концентрации железа, железо также входит в состав молекулы этого антибиотика. Железо необходимо для образования хлорамфеникола и других антибиотиков. Показано, что железо играет важную роль в процессе биосннтеза стрептомицина. Ионы железа наряду с ионами нике- ля н цинка подавляют активность фермента маннозндострептомн- циназы, способствующего в процессе развития актиномицета прев- ращению малоактивного маннозидострептомицина в стрептомицан.
Однако ионы железа оказывают угнетающее действие на био- синтез хлортетрациклина вследствие образования комплекса (Ге-антибиотик), который вступает н связь с клетками мицелия актиномицета. Влияние железа на биосинтез тетрациклина культурой Як аигео)опель зависит как от концентрации этого элемента в среде и ее состава, так н от особенностей штамма. Концентрация железа, равная 25 — 35 мкг7мл, не меняется в течение всего процесса разви- тия актиномицета. Добавление к среде магния стимулирует обра- зование тетрациклина, а микроэлементы бор, кобальт, литий, цинк, молибден, вольфрам, алюминий, олово угнетают биосинтез это~о антибиотика.
Есть данные о том, что железо и медь угнетают процесс споро- образования у бактерий. Медь. Наряду с железом существенную роль в метаболизме ми- кроорганизмов играет медь. В сочетании со специфическими бел- ками она образует ряд ферментных систем. Представителями этой группы ферментов являются полифенолоксидазы и аскарбинокси- лазы, нитратредуктаза, альдегидоксидаза н др.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
