Егоров - Основы учения об антибиотиках - 1986 (947288), страница 22
Текст из файла (страница 22)
Если придерживаться взгляда, что образование антибиотиков есть удаление клеткой «продуктов отхода» (чайе ргобнс$з), то представление о роли этих веществ для продуцентов будет иметь один аспект. Если же признать за процессом образования антибиотиков прнспособительное значение, то их роль в жизнедеятельности организмов-продуцентов будет иметь другой смысл.
Рассмотрим кратко обе точки зрения. Ваксман и другие считают, что антибиотики образуются только при условии наличия в среде питательных веществ, благоприятных для данного процесса. Это положение само по себе совершенно правильно и подтверждается множеством фактов. Образование антибиотиков определяется имн как побочный метаболизм, происходящий при «патологических» условиях, как «прямой результат влияния ненормальных условий внешней среды». Образование антибиотиков, по мнению этих авторов,— не закрепленное эволюцией свойство организма, а проявляющееся только при развитии микроба в специфической среде и при наличии особых внешних условий.
Исходя из этих положений, не подкрепленных экспериментальными данными, Ваксман и его единомышленники отрица- 0,5 % сернокнслого стрептомнцнне 1,0 % серноннслого стрептстрнцнне . 0,25 % серноннслого неомнцнне 0,50 % солянокнслого оеснтетрецнклине 0,25 %солянокнслого хлортетрецннлоне 0,25 % солннокнслого хлоремфеннколе гот всякую приспособительную роль антибиотиков для их продуцентов, не считают возможным признать, что антибиотики оказывают какое-либо влияние на организмы, нх продуцирующие. Такой вывод о процессе антибиотякообразования нельзя признать правильным, он противоречит многим убедптельным фактам. Согласно другой теории процесс биосннтеза антибиотиков является по своей сути фактором биологическим, имеющим определенное приспособнтельное значение. Способность к образованию антибиотиков появилась и закрепилась у организмов в результате нх длительной эволюции.
Образование того или нного антибнотического вещества — наследственно закрепленная особенностьодного или нескольких видов (штаммов) организмов. Исходя из второй, на наш взгляд, единственно правильной концепции о процессе образования антибиотиков,мы н рассмотрим более подробно их роль в жизнедеятельности организмов-продуцентов. Большое разнообразие антибиотиков с точки зрения их химического строения и механизма физиологического действия дает основание предполагать, что в числе приспособнтельных реакций кроме защитной функции эти биологически активные вещества могутоказывать влияние на отдельные звенья процесса метаболизма тех организмов, которые их синтезируют, через активацию или ингибнрование ряда ферментных систем. Известно, что в процессе жизнедеятельности организмов одни антибиотики (пенициллины, стрептомицин, тетрациклины и др.) в основном выделяются в окружающую организм среду, другие (капдицидин, ристомицин и др.) выделяются в среду лишь частично, значительное же их количество находится в клетках продуцеита, третья группа аптибиотических веществ (грамицидины, эндомицин„ римоцидин и др.) почти целиком связана с клетками продуцентов и в окружающую среду прн жизни организмов практически невыделяется.
По-видимому, в каждом из указанных случаев роль антибиотика в жизнедеятельности организмов, их продуцирующих, неодинакова. В процессе развития организмы приспособились к действию тех концентраций антибнотнческих веществ, которые образуются их продуцентами, по если концентрацию антибиотика в среде искусственно увеличить, то микроорганизм, образующий этот антибиотик, начинает реагировать на это.
Так, например, некоторые акти'номнцеты в присутствии определенных концентраций образуемых пми антибиотиков прекращают рост. По данным Те(1!оп (!953), вктииомнцеты могут развиваться на средах, содержащих антибиотики, которые они образуют, в концентрациях, не превышающих следующие значения: Ягерготреее егтееие . Яг. !аоелаи1ае . Яг. Г'гагине . Яг. Мгооеае Яг. аагео1аа'еле Яг. оелегое1ае .
более высокие концентрации антибиотиков начинают угнетать развитие собственных продуцентов. Существует определенная взаимосвязь между образованием антибиотика и устойчивостью к нему продуцента этого антибиотика. Имеются указания на то, что продуценты аминогликозидов находят, как правило, среди актниомнцетов, устойчивых к этим антибиотикам. Различные штаммы Яг. ягззеиз отличаются друг от друга по чувствительности к стрептомицину. Штампы, обладающие способностью образовывать более высокие концентрации антибиотика, выдерживают присутствие в среде больших количеств стрептомнцина; менее активные штаммы при этих же концентрациях антибиотика в среде не будут расти и совсем не развиваются штампы, не образующие стрептомнцина (табл.
19). Таблица 19 Действие стрентомицина иа активные н неактивные нстаммы 31аер1еспрсез яс1зеиз (по Гауза, 1ЯЩ Рост а прастктаеа стрепсоиапааа (БО пкс/пМ а среде Шавкам актапопачета 33зп ЗЗТЗ 3433 3464 Не прсмсдодит Проискодвт Это свойство актиномицетов было использовано для селекции наиболее продуктивных по образованию антибиотика штаммов Яг. йт1зецз, так как добавление к среде определенных концентраций стрептомицина способствуег развитию наиболее активных форм актиномнцета. В последнее время подтверждено, что организмы, продуцирующие антибиотики, устойчивы к их действию.
Причем, микроорганизмы, выделенные из природных источников («дикие» штаммы), т. е. не мутанты, имеющие невысокую биосннтетическую активность, обладают резистентностью к собственному антибиотику на уровне мембран. Высокопродуктивные мутанты микроорганизмов защищаются от антибиотиков, синтезируемых ими, в результате инактивацин ферментами. Следовательно, действительно существует определенное воздействие антибиотика на продуцирующнй его организм, проявля1ощееся в данном случае в резком нарушении какнх-то важных сторон жизнедеятельности, что в конечном итоге препятствует росту и развитию организма. К настоящему времени опубликованы результаты о влиянии Обозначении: знак с — а оисачает отсутствие роста, знак «+++» — аа .личие роста актиноиииета.
отдельных антибиотиков на собственные продуцеиты. Однако анализ литературных данных по названной проблеме показывает, что систематических, целенаправленных исследований в этой области еще мало н работы носят преимущественно разрозненный характер. На кафедре микробиологии Московского университета в течение последних пятнадцати лет нроводплпсь исследования по изучению физиологической роли антибиотиков: грамицидппа С, новобпоцпна, ристомнцпиа я нпстатива, имеющих, кзк известно, большое практическое значение. Для решения этон проблемы были использованы различные подходы: 1. Изучение условий образования антибиотиков прн культивировании микроорганизмов преимущественно на синтетическихсре. дах.
При этом определялись: место накопления антибиотика (в культуральной жидкости илп внутрпклеточно), перяод его максимального образования и другие факторы. Подбирались условия культивирования, при которых прекращается биосинтез антибиотика прн нормальном росте продуцента (это обстоятельство имеет существенное значение для изучения организмов, образующих виутрнклеточные антпбпотическис вещества».
Сравнение физиологических п биохимических свойств клеток„содержащих антибиотик и не имеющих его, может помочь выяснению влияния антибиотика на метаболизм изучаемого оргаиязма. 2. Получение мутантных форм микроорганизма. пе образующих антибиотик, и сравнительное изучение характеров обмена веществ зтнх штаммов и исходного организма (продуцепта антибиотика). 3. Непосредственное изучение влияния исследуемых антибиотиков, вносимых в среду для культивирования перед засевом ее продуцентом, па различные стороны обмена веществ этого микроорганизма. а также штаммов того же организма, не синтезирующих антибиотик. К настоящему времени получен большой экспериментальный материал, который дает основание несколько глубже оценить влияние изученных антибиотиков иа продуцирующие нх организмы, подойтп вплотную к выяснению биологической роли антибиотиков. Остановимся на рассмотрении результатов.
полученных на кафедре микробиологии Московского университета и в лабораториях других стран, по выяснению влияния антибиотиков на собственные продуценты применительно к отдельным организмам и антнбиотпческпм веществам. Стрептом инин. Подмечено, что мпцелнй 12- п 24-часовой культуры продуцента стрептомпцпна поглощает кислород интенспвпее, чем мицелпй 36-часовой и старших по возрасту культур, в которых начинает уже накапливаться стрептомицин. Антибиотик подавляет развитие собственного продуцснта в зависимости от ряда факторов среды, концентрации стрептомнцина, возраста спор актнномицетз н др.
Устойчивость к стрептомнцппу у 5!гер1отусез дг1зеиз проявляется в виде определенной ступенчатости. 4 — 742 9Ч Выращивание спор продуцепта стрептомицииа в среде, содержащей этот же антибиотик, позволяет установить, что их резвстентность и стрептомицину не одинакова. Большинство спор актиномицета в присутствии стрептомнцина, синтезированного мицелнем актиномицета, нз которого образованы споры, не прорастает. Споры 51г.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
