Егоров - Основы учения об антибиотиках - 1986 (947288), страница 21
Текст из файла (страница 21)
Совместное культивирование штаммов актиномицетов, неактивных в обычных условиях культивирования, с некоторыми грибами нз рода Репгс111шгд или с почвенными бактериями восстанавливает способность к антибиотикообразованию или же способствует выделению антибиотика теми штаммами, которые его не образовывали. Прн выделении бактерий и актиномицетов из ограниченного почвенного образца и выяснения влияния этих бактерий на изученные штаммы актипомицетов показано, что исследованные бактерии могут оказывать различное влияние на антибиотическую активность актиномицетов.
Некоторые штаммы бактерий значительно повышают ее или способствуют образованию антибиотического вещества у актнномицетов, которые в обычных условиях культивирования его не обнаруживают. Из 27 штаммов актиномицетов н 39 штаммов бактерий, использованных в опытах, в 11 случаях отмечено усиление имевшейся или появление вновь антибиотической активности актиномицетов. Однако довольно часты случаи, когда продукты жизнедеятелыюсти бактерий пе оказывают никакого влияния на антибнотнческие свойства актиномнцетов. В 18 случаях влияние продуктов жизнедеятельности бактерий на антибнотическую активность актиномицетов было отрицательным, т.
е. антибиотикообразовапие у акгииомпцетов а присутствии бактериальных организмов или значительно снижалось, или совсем исчезало. Во многих случаях продукты жизнедеятельности бактерий, не вызывая заметного изменения антибиотической активности актнномицетов, стимулировали развитие мицелия, спорообразование, об- разование пигментов (23 случая).
Иногда развитие актиномицета подавлялосьч воздушный мицелий исчезал, спорообразоваине задерживалось (8 случаев). Изучение причин стимуляции образования антибиотиков одним штаммом актиномицета под влиянием жизнедеятельности бактерий показало, что стимуляция образования антибиотика культурой Яг. сое((гогот при добавлении культуральной жидиости Вас.
гпзйсиз и ее фракций связана с францией летучих кислот (табл. 18). унб га гв Влиннне различных фракций культуральиой жидкости Вост((на гизцаи штинч 22 иа образование антибиотика культурой о(гер1отусен гаедса1ог н его рост (аитибиотичеснаи активвшть в единицах разведении) (по Егорсеу, Поповой и др., Ибо) Пренс культивировании витинамн нети Расе визниомниеев б сте ) а сте Ковнчество вааивненного бмвьгрвев. М б ! Хорсепий Очень хоро- ший Хороший Слабый Снитетическаи среда То же + МПБ 0 !8 О 18 То же + односуточиый филь трат То же + летучие ееншстеа, отогваниые прн рН 7,0 То же + соли летучих кислот 54 54 О 0 1б2 84 18 То же 162 Хороший 0 Слабый 182 Очень хоро- ший 102 Очень хоро- ший То же + остаток от отгана То же + сохи летучих кислот + остаток от отгона .
. . . . . . . О Слабый Слабый 0 О О Хороший 18 18 Хороший Таккм образом, в этом исследовании вполне определенно установлено, что для биосннтеза антнбиотического вещества, образуемого малоактнвным шталгмом Яг. соейсо(ог, необходимо наличие некоторых летучих органических кислот, которые образуются в процессе развития Впс, гизйсиз. Следовательно, штаммы микроорганизмов с различными типами обмена веществ в смешанной культуре оказывают определенное влияние друг иа друга. Приведенные примеры показывают, что совместным культивированием спешгально подобранных организмов можно создать та- кие условия„при которых значительно увеличится образование антибиотиков. Активация ряда биохимических процессов, наблюдаемая всмешанных культурах микроорганизмов, может происходить в результате различных причин.
Одним из основных фанторов влияния одного организма на другой при совместном выращивании можно назвать образование н выделение в окружающую среду определен. ных продуктов жизнедеятельности. Зтн продукты обмена (у раз. ных организмов различные) могут образовываться и выделяться в среду или по ходу развития микроорганизма, или на определенных этапах его жизнедеятельности. Влияние продуктов метаболизма одного организма на другой а смешанных культурах может осуществляться, по крайней мере, тремя путями. Во-первых, образовавшиеся продукты обмена одного организма могут быть использованы другим организмом акачестве источника азота, углерода илн иного компонента или же в качестве предшественника бносинтеза какого-то соединения.
Вовторых, в смешанных культурах ферментативная реакция, осуществляемая одним из микроорганизмов, может служить естествен. ным продолжением энзиматической реакции, свойственном другому компоненту смешанной культуры. В-третьих, образующиеся продукты жизнедеятельности одного нз компонентов бинарной ассоциации (как правило, организма, не образующего нужный для практики продукт) несколько притормаживает развитие продуцента, который в ответ на это начинает активнее синтезировать и выделять в окружающую среду соответствующие ферменты. Такое явление наблюдается при бносинтезе протеолитических ферментов некоторыми штаммами стрептомицетов и плесневых грибов прн их совместном культивировании с другими организмами.
Ответом на проявление определенных антагонистических взаимоотношений одним нз компонентов смешанной культуры служит повышение биосинтеза антибиотического вещества (например, при совместном выращивании продуцента трихотецина Тг(сйоМесшт гозеит с определенными видами Ретс1!Ншн). Прн совместном культивировании различных микробов могут возникать своеобразные гибриды этих организмов„обладающие иными свойствами по сравнению с исходными чистыми культурами. При подборе компонентов смешанной культуры существенное значение имеет не только подбор партнеров, но и нх количественное соотношение в среде.
Так, при совместном культивировании Азрегя111из огуаае и ВасВ1из зиЬИ1з наибольший выход протеаз происходит в том случае, если количество спор Азр. огузае в ассоциации в два раза меньше числа клеток Вас. зиЬИ(з. А в смешанной культуре Вас. зиЬИ1з и Рзеийотопаз зр. 162 для получения большего выхода бацитрацина следует сформировать ассоциацию в отношении 1: 100. Иными словами, на одну клетку Вас.
зиЬИ1з следует вносить сто клеток Рзеийотопаз зр. Повышение образования леворина примерно на 40 — 50% наблюдается в том случае, если к продуценту антибиотика Яг. 1епоги добавляют 1 — 4а1~ пред- 91 варительно выращенных в течение 46 ч дрожжецодобиых организмов ~СаапЫа). Необходимо подчеркнуть, что указанные факторы ие имеют универсалшюго характера.
В каждом конкретном случае необходимо подбирать соответствующие организмы, устанавливать их соотношение и находить наиоолее благоприятные условия культивирования. Возможно, что в ряде микробпологических процессов замена чистых культур смесью организмов определенных видов даст наилучшую интенсификацию биосинтеза нужных продуктов. ОБРАЗОВАНИЕ АНТИБИОТИКОВ ИММОБИЛИЗОВАНИЪ|МИ КЛЕТКАМИ МИКРООРГАНИЗМОВ Последнее десятилетие характеризуется широким размахом работ по иммобилизации ферментов и использованием их в таком состоянии. в качестве стабильных бнокатализаторов при получении ряда очень ценных веществ (аминокислот, органических кислот, полусинтетическях антибиотиков и других соединений). Направление биотехнологии с применением иммобилизованных ферментов получило название инженерной э из им ол ог ни.
Наряду с иммобнлизацией отдельных ферментов оказалось возможным иммобнлизовать и клетки микроорганизмов, которые в этом состоянии способны относительно длительное время осуществлять характерные для них биохимические процессы. Свойство микроорганизмов функционировать в иммобилизованном состоянии присуще многим видам, находящимся в естественных местах их обитания: в почве, илах, водоемах. Иммобилнзацня клеток микроорганизмов в лабораторных н производственных условиях осуществляется в основном тремя методами.
1. Физические яегоды, в основе которых лежат факторы, связанные с действием электростатических сил, и силы поверхностного натяжения. Наиболее характерным способом закрепления клеток является адсорбция их на определенном носителе. 2. Химические методы иммобилизации клеток основаны на использовании бифуикциональных реагентов для прикрепления клеток к носителю либо на смешивании клеток между собой, в результате чего образуются бактериальные пленки нли определенные конгломераты. При иммобилизации химическими методал1ииспользуется способ ковалеитного связывания клеток с силикагелем, активнрованным хлорндом хрома или титана; применяется метод закрепления клеток на желатиноподобном матриксе гидроокнсей титана н циркония.
3. Механические методы иммобилизации основаны на включении микробных клеток в различные гели, мембраны. При выборе метода иммобилизации клеток необходимо учпты- вать характер влияния применяемого метода нз жизнедеятельность микроорганизмов. Иммобилнзованными клетками микроорганизмов можно осушествлять процесс биосинтеза ряда антибиотиков. Следует, однако, подчеркнуть„что этн процессы пока носят поисковый характер и ецге не'применяются в промышленных условиях. Так, нлеткн Игер1ососсиз 1асгйз„нммобнлнзованные в полнакриламидном геле, способны осуществлять процесс биосннтеза низина. При этом отмечено, что количество образовавшегося антибиотика составляет не более 30% тога количества, которое абразуется в обычной культуре стрептококка. Однако при иммобилизации клеток продуцента низина их способность к биосннтезу антибиотика сохраняется в течение 15 — 20 дней.
Клетки Вас111из зр., иммобилизованные в полиакрилзмидном геле, способны синтезировать бацитрацин, но в этих условиях период полужизни клеток бактерий продолжается не более 1О сут. Иммобилизованные клетки Серйа1озрогшт асгетогиит могут образовывать цефалоспорин, клетки 51гар'оглусез нг1зеиз — кандицидин, клетки Релтсй11ит сйтрзойеаит синтезируют пенициллин. Таким образом, приведенные примеры показывают, что иммобилизованные клетки бактерий, стрептомицетов и микроскопических грибов обладают способностью синтезировать соответствующие антибиотики. Главны задача предстоящих в этом направлении исследований †подб метода иммобилизации клеток продуцентов антибиотиков, который позволял бы сохранить способность клеток продуцента синтезировать большие количества того или иного антибиотика в течение длительного времени.
Глава ЗНАЧЕНИЕ АНТИБИОТИКОВ В ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОРГАНИЗМОВ, ПРОДУЦИРУЮЩИХ ЭТИ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА Изучение роли антибиотиков в жизнедеятельности организмов, продуцирующих эти важные физиологически активные вещества, имеет большое общебиологнческое значение. Выяснение вопроса о взаимоотношении продуцента и образуемого нм антибиотика может также помочь раскрытию некоторых сторон биосинтеза этих веществ и выяснению механизма их биологического действия.
При изучении процесса антибиотикообразования возникает ряд вопросов: оказывают ли антибиотики какое-либо влияние на собственные продуценты, выполняют лн эти вещества лишь защитные «рункции и т. п2 В последнее время все чаще и чаще появляются сообщения, относящиеся и проблеме роли антибиотинов в жизнедеятельности организмов, образующих их. Эта проблема привлекает внимание многих исследователей у нас в стране и за рубежом. Подход к оценке роли антибиотиков в жизнедеятельности организмов, их образующих, зависит в первую очередь от того, насколько правильно наше представление о самом явлении антибиотикообразовання.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
