Егоров - Основы учения об антибиотиках - 1986 (947288), страница 38
Текст из файла (страница 38)
Метод основан на исчезновении одного из характерных максимумов поглощения раствора антибиотика после щелочного гидролиза. Описано несколько физико-химических методов определения эритромицина, из которых наиболее широко распространенными являются колориметрическнй н спектрофотометрический методы, Колориметрический метод определения эритромвцнна основан на изменении оптической плотности раствора антибиотика после реакции его с серной кислотой (27 н.).
При взаимодействии эрнтромицина с серной кислотой образуются продукты, окрашенные в желтый цвет. Заыечено, что оптическая плотность испытуемого раствора ангибиотнка и серной кислоты зависит от температуры сливаемых растворов. Чтобы исключить зто влияние, необходимо измерять оптическую плотность раствора антибиотика после нагревания его с 18 н. Н~Ь04 при 10ЮС. Физико-химический метод нашел широкое практическое применение при определении цпклосерина. Метод основан на реакции циклосерина с нитропруссндным реагентом в кислой среде. В результате реакции образуется комплексное соединение голубого цвета, концентрацию которого легка измерить колорнметрическн.
Ннтропруссидный реагент представляет собой смесь равных объемов 4-х процентного раствора нитропруссида натрия (Иа Ре(СИ)ЭХОэ) и 4 н. раствора едкого патра. Реагент можно готовить эа 16 — 24 ч до начала определении и хранить в холодильнике;лучше же готовить реагент перед началом определения. Метод определения цнклосернна состоит в следующем. К ! мл раствора циклосернна (концентрация 50 — 200 мкг/мл) добавляют 3 мл 1 н. раствора уксусной кислоты и ! мл нитропруссидного реагента. После перемешивання раствор оставляют при комнатной температуре в течение 10 мин и измеряют величину оптцческой плотности. Для изложения основ науки об антибиотиках и, в основном, для рассмотрения условий образования наиболее ценных в практическом н теоретическом отношении препаратов н других, главным образом биологических, проблем, связанных с этими соединениями, рационально с нашей точки зрения рассматривать антибиотические вещества по тем группам организмов, которые их продуцируют.
Каждая группа организмов образуег большое число разнообразных антибиотиков. Подробно познакомиться со всеми этими веществами не представляется в данном случае никакой возможности. Во второй части учебника будут рассмотрены лишь антибиотики, представляющие тот или иной практический нлн теоретический интерес.
Вторая часть учебника посвящена рассмотрению основных групп антибиотиков Главный акцент прн этом был сделан на описания условий биосинтеза, химического строения, антнмнкробных спектров действия и практяческом использовании рассматриваемых антибиотических веществ в медицине. Особое внимание уделено вопросам, связанным с направленным бпосинтезом ценных антибиотиков, что дает возможность управлять процессом образования антибнотнческих вешеств. Большое теоретическое и существенное практическое значение имеют проблемы изучения механизма биологического действия антибиотиков, борьбы с возникновением резистентных форм микроорганизмов к зтнм биологически активным соединениям. Во второй части книги также рассмотрены основные агапы промышленного получения антибиотиков н дан анализ применения их в сельском хозяйстве как важнейших лечебных веществ, используемых в ветеринарии, и как факторов борьбы с фнтопатогеиными организмами в растениеводстве.
Приведены данные по использованию этих биологически активных веществ в пищевой промышленности. Гла АНТИБИОТИКИ, ОБРАЗУЕМЫЕ СОБСТВЕННО БАКТЕРИЯМИ Среди многочисленных антибиотических веществ, образуемых различными группами организмов, большое число антибиотиков является продуктамн жизнедеятельности собственно бактерий, но среди этих антибиотиков лишь немногие нашли пока практическое применение. Это связано главным образом с тем, что болыпинство бактериальных антибиотиков токсичны для микроорганизмов. Часть этих антибиотиков (грамицидин С, полнмнкснны, бацитрацины н др.) используется в медицинской практике, другие антибиотики этой группы (субтилнн, низины) нашли применение в пищевой н консервной промышленности.
Они предохраняют от порчи мясные, рыбные, молочные и другие скоропортящиеся продукты. Некоторые из них, например бацитрацнны, применяются в сельском хозяйстве как добавки к корму домашних животных. Все это указывает на необходимость дальнейшего изучения антибиотиков бактериального происхождения. Почти все бактериальные антибиотики по химической природе полнпептиды или белки. Это представляет особый интерес в связи с изучением путей биосинтеза названных веществ и использованием этих путей в качестве моделей при изучении проблем биосннтеза полипептидов вообще, что имеет большое теоретическое значение. К настоящему времени известно более 560 антибиотиков бактериального происхождения, но мы остановимся лишь на некоторых наиболее характерных представителях этой группы, имеющих определенное практическое илн теоретическое значение; к ним относятся тиротрицнн, грамнцидины, полимиксины, лихениформины, низины, бацитрацины и некоторые другие.
Следует заметить, что в большинстве случаев при изучении бактериальных антибиотиков приходится иметь дело не с одиночными веществами, а с группой близких друг друту по химическим н биологическим свойствам веществ, образуемых одним видом бактерий. Известно, что ВасИаз зпЬВВз способен образовывать около 70 различных полипептидных антибиотиков, Вас. ро!ултуха образует более 20 полнмиксинов, Вас.
Ьгеоы синтезирует 23 антибиотических вещества полипептндной природы и т. д. 167 Образование антибиотнков-полипептидов идет, по всей вероятности, по аналогичному плану у разных бактерий. Процесс биосинтеза активируется полнферментными комплексами, близкими по типу действия. Особенность полипептидных антибиотиков, образуемых бактериями, и в том, что в их состав наряду с 1.-формами аминокислот входит Р-аминокислоты, а также метилнрованные аминокислоты, иминокислоты.
ТИРОТРИЦИН (ТУЙОТН!(!С!Ы) Тиротрицин впервые получен Дюбо в 1939 г. при развитии бактерии ЯасШаз Ьгзо1з„выделенной нз почвы. Продуцент тиротриципа — Вас. Ьгапгз — аэробная, спорообразующая палочка. Споры образуются по бациллярному типу и расположены обычно в центральной части бактериальной клетки. Бактерии благодаря перетрихиально расположенным жгутикам подвижны, окрашиваются по Гриму, разжижают желатину, гндролизуют крахмал. Температурный оптимум развития оноло 37'С.
Для получения антибиотика бактерии выращивались в течение 4 — 5 сут при ЗTС на жидкой питательной среде (обычно мясопептонный бульон), разлитой тонким слоем в матрацы. В процессе развития культуры происходит образование антибиотика, который в небольшом количестве выделяется в окружающую среду, а основная масса тиротрицива находится в бактернальных клетках, Затруднение выделения антибиотика из клетки связано, по-видимому, с его химической природой. Тнротрицян — нолипептид с большим числом аминокислогных остатков, что затрудняет его диффузию через бактериальную оболочку, но, возможно, имеются и другие причины, удерживающие антибиотик внутри клетки. При выделении антибиотика необходимо помнить, что большая часть его содержится в клетках бактерий, а следовательно, обрабатывать следует как культуральную жидкость, так и бактериальную массу.
Схема выделении тнротрицина представлена на рис. 26. Культуральная жидкость вместе с бактериями подкисляется соляной кислотой до рН 4,5. При этом выпадает осадок, состоящий из бактериальиых тел и антибиотика. Фильтрацией отделяют осадок от жидкости и подвергают обработке кислым спиртом в течение суток. За этот промежуток времени антибиотик извлекаетсяизбактериальных клеток и переходит в спиртовой раствор.
Спиртовой раствор отделяют от бактериальной массы. Спиртовой экстракт упаривают в вакууме и остаток переносят в раствор ЫаС1. Тиротрицин при этом выпадает в виде хлопьевидного осадка. кСвободный» антибиотик, т. е. антибиотик, выделенный бактериями в окружающую среду, может извлекаться нейтральным буфером непосредственно из осадка, полученного при обработке НС1.
Тиротрицин обладает бактериостатическнм и бактерицидным 166 залам нвдараль- йявмвч д аечааиа Рис. 26. Схвяв выделения тяротрияика действием по отношению к грамположительным бактериям и главным образом в отношении гноеродных кокков. Преимущество тиротрицина в том, что он действует на некоторые патогенные микробы (например, фекальный стрептококк), на которые не оказывают влияния нн пенициллин, ни сульфамидные препараты. Грамотрицательные бактерии устойчивы к действию антибиотика.
Тиротрицин в виде растворов н стойких эмульсий находит применение в медицинской практике преимущественно в качестве антнсептического средства. Антибиотик плохо днффундирует, что позволяет использовать его в случаях необходимости для длительного бактериостатического действии при местном использовании.
В 1941 г. было установлено, что тиротрнцнн состоит из двух различных полипептидов. Их разделили и дали самостоятельные названия — тироцидин и г р ам н цид ни. Молекулярная масса тироцндина равняется 1500. При обработке тиротрицнна смесью равных объемов ацетона и эфира или одним эфиром в раствор переходит только грамицидин (15 — 20% от массы тиротрицнна). Тироциднн остается нерастворимым препаратом. В 1950 г.
было установлено, что фракция тироцидина не одно- родна и состоит из трех близких по аминокислотному составу полипептидов, получивших названия ткроцидннов А, В и С (табл. 40). Грамицидиновая фракция тиротрицина также оказалась неоднородной; были выделены четыре полипептида: грамицндины А, В, Сп и О. Амннокислотный состав этих антибиотиков приведен в табл.
40. Аманокнслотный состав антнбнотнкон-полнпептнаоз, образуемых разлнчнымн штаммамн Воадоз Згсо!з 4 20 21. +— — !б 2 ! 1 2 ! — 20 20 20 11. !0 !Ь вЂ” 10 00 тщ Трнптофан Аргкнкн Гнспгдкн П. П.! 0 П рн не чакке. Заак «+ — налнчне амнноклслотеого остатка а молеКуле: знак очсутстене анннномлотюго остатка; чнсла — колнчестао аыммоммгнгмк сстаткоа; латанснне бунам 1. нлн Π— форма аамксажлотною остатка. В процессе разделения грамицидиновой фракции установлено, что грамицидин А находится в преобладающем количестве. Вотдельных препаратах грамицидиновой фракции содержится 85$> грамицидина А, 9!1з грамицидина В, бои грамицидина Ср и следы грамицидина зз Грамицидины А, В, Со имеют линейное строение н состоят из двух цепей.
Из грамицидиновой фракции тиротрицина, образуемого Вас!!- Ыз Ьгеп1з, выделены четыре полипептидных антибиотика: грамицидины А, В, Сп, 0. Кроме того, из штамма Бас. Ьгеои, выделенно- 170 требник Серии Орннтнн Глутамнноаая кислота Прел ни Изолейпян Лей пан Аспарагннозая кислота Аленин Глинн н среннлазанин ГРАМИЦИДИ НЫ (бИАМ!С1011ЧВ) !0 П. П. П. П. 11. П 10. П !0 !0 11. П П 11. П. 11. П. го нз почв Подмосковья„получен новый полипептидный антибиотик — грамнцяднн С (советский грамицндин).
Таким образом, к настоящему времени известно пять грамнцидннов: грамицидин А, грамицидин Б, грамицнднн Сп, грамнцидин С и грамнцндин О; аминокнслотный состав нх приведен в табл.40. и лмицидии с (аилмкпим з) Б 1942 г. Г. Ф. Гаузе и М. Г. Бражникова выделили из подмосковных почв штамм ВаиИиз Ьгепи, образующий антибиотик, который они назвали грамицндином С. Бактерия-продуцент грамицндина С по культуральным н морфологнческим свойствам напоминает бактерию Вас.
Ьгеп(з, образующую тиротрицин. Однако выделенный советскими учеными штамм отличается от штамма Дюбо тем, что не разжижает желатину и не гндролизует крахмал. Организм, продуцирующнй грамнцидин С, назван Вас. Ьгеп1з чаг. 6. Б. Продуцент грамицндина С ВасШиз Ьгеп(з чаг. О. Б. в процессе развития в жидкой питательной среде спонтанно днссоциирует на ряд форм, отличающихся морфологией колоний н другими свойствами при высеве их на твердые питательные среды с дрожжевым экстрактом. Образующиеся варианты представлены следующими формамн: складчатая Щ, гладкая (Б) и две плоские формы (Р+ и Р— ). Плоские формы впервые были выделены Жарнковой с сотрудниками в 1963 г.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
