Егоров - Основы учения об антибиотиках - 1986 (947288), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Так, бензилпенициллин задерживает развитие представителей только некоторых грамположительных бактерий (кокков, стрептококков и др.) и неоказываетдействия на грамотрицательные бактерии, грибы нлн другие группы организмов. Он практически нетоксичен для организма человека и животных. В этом состоит отличие антибиотическнх веществ от общебиологических ядов — сулемы, фенола, мышьяка и других соединений, подавляющих жизнедеятельность любого организма, вступившего в контакт с ядом. Антнбиотические вещества в процессе развития их продуцентов могут выделяться и накапливаться в окружающей организм среде, онн могут образовываться в виде летучих продуктов или же накапливаться внутри клеток организма и' освобождаться от ннх в результате экстракцин или прн разрушении клеток.
В соответствии с нашим определением понятия «антибнотнк» к этим веществам относятся также химические или биологические модификации молекул природных соединений антибиотиков путем замены в них тех нли иных свободных группировок (радикалов). В результате химической модификации молекул пенициллина, цефалоспорнна, тетрацнклина н некоторых других продуктов жизнедеятельности микроорганизмов, образующихся в процессе биосинтеза, получены новые соединения с более ценными свойствамн.
Образование антибиотиков — зто наследственно закрепленная особенность метаболизма организмов. Так, продуцент новобиоцина ЯгерГотуссх зрйегоИез может синтезировать новобиоции илн (и) биологически неактивные его аналоги (изоновобиоцин и дескарбамилновобиоцнн) и ничего другого, какие бы мы условия для развития актиномицета ни создавали. ВасИиэ Ьгеп1з может' образовывать грамнциднн и некоторые другие полипептидные антибиотики, но ни прн каких условиях не будет синтезировать пеннциллин, актиномицин нли другой антибиотик.
Некоторые авторы за рубежом и у нас в стране рассматривают антибиотики как «микробные метаболиты», «вторнчные метаболиты». Если под метаболнтами понимать все продукты обмена веществ (метаболизма), то, конечно, и антибиотики можно считать метаболитами. Исходя из подобного представления метаболитами будут н органические кислоты, и аминокислоты, и белки, и жиры, и полисахариды. Одним словом, при' таком подходе метаболитами будут все вещества„создаваемые организмом. Но эти вещества нельзя признать метаболнтами, если придерживаться общенринятого в науке понимания термина «метаболит». Что же такое «метаболиты»? М ет а ба л и т ы — это естественно возникающие п р о м еж ут о ч н ы е продукты обмена веществ клетки организма (аминокислоты, жирные, кислоты, витамины, пурины, пиримидины н некоторые другие), которые постоянно вовлекаются в реакции метаболазма, участвуя в синтезе белков, нуклеиновых кислот, антибиотиков и других соединений, нли превращаются в иные необходимые длн организма продукты.
Необходимо отметить, что в цепи превращений веществ или в процессе их синтеза не существует ни «первичных», ни «вторичных» метаболитов. Ни в одной из относительно полных схем метаболитнческих циклов, например циклов превращения углеводов, нельзя найти какого-либо антибиотика, образование которого связано с угле- водным или иаым обменом, в качестве участника цикла. Наряду с метаболптами существуют вещества, обладающие антиметаболитными свойствами (антиметаболиты), которые препятствуют вовлечению метаболитов в нормальный обмен клетки. 24 Антибиотики —. конечные продукты обмена, никак не могут быть метаболитами.
Скорее, наоборот, многие антибиотики — это своеобразные антнметаболиты. Итак, антибиотики — не промежуточные продукты обмена весцеств организмов' (метаболиты), а конечные продукты обмена. накапливающиеся внутри клетки или выделяюи(неся в окружаю- и(ую среду. Образование антибиотических веществ микроорганизмами является, как уже отмечалось выше, лишь одной из форм микробного антагонизма. Этот важный биологический процесс — неслучайное явление, проявляющееся только при лабораторном культивировании организмов. Биосинтез антибиотнческих веществ — специфическая особенность вида или даже штамма микроорганизмов, появившаяся в результате их эволюционного развития в качестве одной нз приспособительных особенностей.
С общебиологической точки зрения, биосинтез антибиотиков принципиально не отличается от образования других продуктов обмена †так, как органические кислоты, спирты, аминокислоты и тому подобные вещества. Однако пути бносннтеза антибиотиков, продуцируемых микроорганизмами, могут коренным образом отличаться от путей образования органических кислот, спиртов, аминокислот или других аналогичных продуктов метаболизма. Известно, например, что антибиотическне вещества не являются, как правило, прямыми и главными продуктами метаболизма углеводов; онн часто не являются и продуктами непосредственного восстановления нли окисления веществ, накапливающихся в значительном количестве в период первой фазы развитии, как зто наблюдается у многих бродильных организмов. Антибиотики в ряде случаев могут быть продуктами побочных звеньев сложнейшей цепи обмена углеродных, азотных и фосфорных соединений.
Несмотря на то что антибиотики образуются в малых количествах по сравнению с такими продуктами жизнедеятельности, как, например, органические кислоты или спирты, они наиболее физиологически активные продукты метаболизма. Все вышеотмеченные особенности антибиотиков позволяют выделить их в самостоятельную группу соединений. ЕДИНИЦЫ БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ АНТИБИОТИКОВ Выражение величин биологической активности антибиотиков обычно производят в условных единицах, содержащихси в 1 мл раствора (ед/мл) или в ! мг препарата (ед/мг). За единицу антибнотической активности принимают минимальное количество антибиотика, способное подавить развитие или задержать рост определенного числа клеток стандартного штамма тест-микроба в единице объема питательной среды.
Соотношение едиияц лействня н единиц массы некоторых внтибиотиков еда нг Единица вассы Лнтаенатин-стандарт Нет 1 мкг основвиия ! мкг чистого хлоргидрвтв 1 мкг основвния 1 мкг чистой безводной вмфотерной формы 0,687 л1кг чистой крвствялической квлиевой соли 1 мкг оксе)олланд-кислоты 1 мкг четициллннв-кислоты ! мкг вмпнциллинв-кислоты 0,1 мкг 0.1 мкг 1 мкг чистой безводной ви. фотерной формы 1 ллкг чистого осяселняя 1 мкг новобиоциив 700000 52 1000 !000 !000 625 Альбомицин (ствндврт) Бвцитрвцин Эритромицнн (осноеднне) Хлортетрвцнклин (хлоргидрвт) Кврбомицин (основвиие) Окситетришклин (дигидрвт) . 1667 Пенициллин (нвтриеввя соль) 1000 1000 !000 7200 !2 600 Оксвяквлии Метил!явлин Ампициллин Полимнксин В (сульфвт) Свркомнцкн Тстрациклин (тригидрвт) 600 1000 Стрептолшцин (сульфвт) Новобиоцин 26 Единицей аитибиотической активности пенициллина 'считают минимальное количество препарата, способное задерживать роет золотистого стафилококка штамм 209 в 50 мл питательного бульона.
Для стрептомицииа единица активности будет иной, а именно: минимальное количество антибиотика, задерживающее рост Е. со- (1 в одном миллилитре питательного бульона. После того как многие антибиотики были получены в химически чистом виде, появилась возможность для ряда из них выразить условные единицы биологической активности в единицах массы.
Установлено, что 1 мг чистого основания стрептомицина эквивалентен 1000 единиц биологической активности, Следовательно, одна единица активности стрептомицнна эквивалентна одному микрограмму (мкг) чистого основания этого антибиотика. В связи с этим в настоящее время в большинстве случаев количество стрептомицнна выражают в мкг/мг или в мкг/мл.
Чем ближе число мкг/мг в препаратах стрептомицнна к 1000, тем, следовательно, чище'данный препарат, тем меньше он содержит балластных веществ. У таких антибиотиков, как карбомицин, эритромицин, новобиоцин, нистатин, трихотецин и некоторых других, одна единица активности эквивалентна или приблизительно эквивалентна 1 мкг вещества. Однако у ряда антибиотиков единица биологической активности значительно отличается от 1 мкг вещества. Например, 1 мг чистого основания неомицина содержит ЗОО ед.
активности. ПоГлбмщц 2 ' этому 1 ед. активности данного антибиотика эквивалентна 3,3 мкг. Для бензилпенициллина (пенициллин О) 1 ед. активности эквивалентна примерно 0,69 мкг, так как 1 мг антибиотика содержит ' 1667 ед. (оксфордских). Для фумагиллина за единицу фагоцидного действия принято брать О,! мкг чистого вещества. 1 ед. бацитрацииа эквивалентна 20 мкг вещества. Соотношение единиц биологического действии (ед.) некоторых стандартных антибиотиков и единиц их массы приведено в табл. 2.
АНТИБИОТИЧЕСКАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ ОРГАИИЗМОВ В вопросах изучения условий образования антибиотиков, при исследовании влияния различных факторов среды на процесс биосинтеза антибиотиков важным критерием оценки биосинтетической активности является характеристика антибиотической продуктивности организма. Иногда изменение одного или нескольких факторов среды приводит к значительному повышению процесса бносинтеза антибиотика, но существенно не влияет на увеличение биомассы организма. В других случаях, наоборот, при изменении условий культивирования резко увеличивается накопление биомассы организма, но пе сопровождается заметным повышением выхода антибиотика.
Наконец, наблюдаются случаи. когда увеличение выхода антибиотика связано с увеличением количества образовавшейся биомассы. Поэтому для определения фактора, повышающего биосинтез антибиотика в культуре, необходимо определить по ходу развития организма его антнбвотическую продуктивность. Антибиотической продуктивностью организма называется количество антибиотика в мкг или единицах, образованное 1 мг сухих клеток (мицелия) изучаемого организма за определенный промескуток времени (1 ч).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
