БО ДӮСТОН мубодила кунед:
Микроорганизмҳои истеҳсолкунандаи антибиотик ва биологияи онҳо
План.
1. Таърихи пайдоиши антибиотикҳо
2. Микроорганизмхои антибиотикхосилкунанда
3. Антибиотикҳои гуногун
Ворид кунед.
Таърихи антибиотикҳо.
Идеяи мубориза бар зидди микробҳо ба Пастер тааллуқ дорад, ки бактерияҳои сӯзандоруро дар чирк дар солҳои 1862-1868 муайян кардааст. Соли 1871 духтури рус ба аёдати В.А.Монасейн ва А.Г.Полотебков омада гуфт, ки онро ба захмҳои сироятшуда молед. Аммо кораш хуб нашуд. Дере нагузашта Мечников бактерияхои кислотаи лактикиро (лактобацилла) ба мукобили бактерияхои чирки рудаи одам истифода бурд. Олими англис А.Флеминг соли 1928 аввалин антибиотики пенициллинро кашф кард. Он муайян мекунад, ки Penicillium notatum қобилияти лизи колонияи Staphylococcus дорад. Аммо дар 10 соли охир омӯзиши пенициллин чунон пеш рафтааст, ки муайян шудааст, ки қобилияти мубориза бо микробҳо паст аст. Ҷанги Дуюми Ҷаҳонӣ маҷбур кард, ки таҳқиқоти антибиотикҳоро барои табобати ҷароҳатҳои амиқ анҷом диҳад.
Соли 1940 олимони англис Х.Флори ва Э.Эйен доруи пенициллинро ба даст оварданд, ки тоза карда нашуда буд, дар таркибаш антибиотикхои N. дорад, вале фаъолияти баланд дорад. Баъдтар тачрибахое, ки дар 39 лабораторияи Британияи Кабир ва ШМА гузаронда шуданд, нишон доданд, ки зиёда аз 1000 штаммхои P.notatum ва P.chrysogenum муайян карда шуда, усулхои парвариш ва чудо кардани пенициллинхо ва дар тиб истифода бурдани онхо кор карда баромада шудаанд. Сохтори пенициллин дар соли 1945 бо усулҳои химиявӣ ва таҳлили сохтории рентгенӣ муайян карда шуд.
(Р. Вудворд, Д. Ходжкин, Р. Робинсон)
З.А.Ваксман дар омӯзиши антибиотикҳо саҳми калон гузоштааст. Ӯ антибиотикҳои муҳимро ҷудо накард, балки онҳоро бо усули скрининг таҳия кард. Хлоромфенинол ва тетрациклин солхои 1948—1950 кашф карда шуданд. Аз соли 1952 то соли 1954 ва то соли 60 хамаи намудхои антибиотикхо муайян карда шуданд. Дар соли 1950 — 150, дар соли 1960 — 1200 ва дар соли 1970 бештар аз 2000 антибиотик муайян карда шуд. Дар айни замон кашф ва ҷудо кардани антибиотикҳо хеле сусттар аст. Аммо дар як сол 50 моддаи нав кашф карда мешавад. Ҳоло дар тиб аз 50 то 100 антибиотик истифода мешавад ва 60-65 дарсади он дар бозори ҷаҳонӣ ба фурӯш меравад.
Аз рӯи механизми таъсири антибиотикҳо онҳоро ба 4 намуд тақсим кардан мумкин аст
1) ингибиторҳои синтези девори ҳуҷайраҳои бактериявӣ
2) ингибитори м-РНК синтези оксил
3) ингибитори кислотаи нуклеинӣ
4) Ингибитори мембранаи ситоплазми функсионалӣ.
Микроорганизмҳои истеҳсолкунандаи антибиотик
Бисьёр микроорганизмхо кобилияти синтез кардани моддахои гуногуни аз чихати физиологии фаъол: ферментхо (катализаторхои биологи), витаминхо, аминокислотаҳо, стимуляторҳои биологӣ, ваксинаҳо ва антибиотикҳоро доранд. Масалан, хамиртурушхои сахаромицетй то 45—50% сафеда синтез карда метавонанд. Баъзе бактерияҳо антибиотикҳоро синтез мекунанд: тиротрицин, бацитрацин, субтилин, полимиксин V. Дигарон кислотаи сирко синтез мекунанд. Актиномицетҳо: занбӯруғҳои гуногун антибиотикҳоро ба монанди стрептомицин, ауреомицин, неомицин, тетрациклин синтез мекунанд. Яъне 2|3 фоизи антибиотикхои хозир маълумро актиномицетхо синтез мекунанд.
Микоплазма ва бактерияҳои шакли L девори ҳуҷайра надоранд. Аксар вақт, дар зери таъсири антибиотик ё дар шароити табиӣ, бактерияҳои L-шакл метавонанд стихиявӣ пайдо шаванд. Дар онҳо девори ҳуҷайра қисман нигоҳ дошта мешавад ва хусусияти такрористеҳсолӣ пурра нигоҳ дошта мешавад. Онҳо калон ё хурди курашакл буда, дар бисёр бактерияҳои патогенӣ ва сапрофитикӣ мавҷуданд.
Он ба тартиби Actinomycetales тааллуқ дорад. Онҳо аз гифаҳои шохадор иборатанд, ки аз онҳо мицелий ба вуҷуд меояд. Гифаҳо якҳуҷайра буда, диаметрашон 0.5-2 мкм. Актиномицетҳои дар муҳити агар парваришшуда дорои субстрат ва мицелияи ҳавоӣ мебошанд. Миселҳои ҳаво намуди рост ва спиралӣ доранд. Спораҳо ҳамчун интиқолдиҳандаи спораҳо барои такрористеҳсолкунӣ истифода мешаванд. Баъзе актиномицетҳо ба ҷои мицеллаҳои ҳавоӣ асоҳои гуногун доранд. Актиномицетҳо дар одамон ва ҳайвонот сапрофитӣ ва патогенӣ мебошанд. Баъзе намояндагон антибиотикҳоеро, ки дар мубориза бар зидди бемориҳои ҳайвонот, одамон ва растаниҳо истифода мешаванд, фарқ мекунанд.
Дар микроорганизмҳо метавонад дар як миллион ҳуҷайра як мутатсия бошад. Масалан, муқовимат ба антибиотикҳо, қобилияти синтез кардани триптофан, муқовимат ба фагҳо, тағирёбии шакли колонияҳо, тағирёбии пайдоиши пигментҳо ё шакли капсулярӣ ғайрикапсулшуда, тағирёбии ташаккули хивчинҳо ва ғайра. Гирифтани штаммҳои нави хамиртурушҳои дар нонпазӣ истифодашаванда, ба даст овардани штаммҳое, ки миқдори зиёди антибиотикҳоро синтез мекунанд, гирифтани штаммҳое, ки витамини V12, равғанҳо ва липидҳоро синтез мекунанд, ба даст овардани штаммҳое, ки кислотаи лактикӣ истеҳсол мекунанд ё ба даст овардани шаклҳои профилактикии фаъоли зидди дизентерия, паратиф ва домана ва ғ. мисоли мутатсияҳо мебошанд.
Ба бактерияҳо, занбӯруғҳо ва актиномицетҳо метавонанд ба шуоҳои радиоактивӣ ва мутагенҳои химиявӣ таъсир расонанд, сохтори ДНК-ро дар ҳуҷайраҳои онҳо тағйир дода, фаъолияти онҳоро ба синтези моддаҳои муфид барои инсон равона кунанд. Дар айни замон хуб донистани хосиятхои физиологии бактерияхо, тагйир додани онхо ва ба ин васила дар микьёси васеъ истифода бурдани онхо дар процессхои хочагии кишлок, тиббй ва технологй яке аз масъалахои мухимми дар назди микробиологхо истода мебошад.
Эпизомҳо. Эписомаҳо кластерҳои хурди генҳо мебошанд, ки аз хромосомаҳо озоданд. Онҳо дар ситоплазма озоданд ё ба хромосомаи бактериявӣ пайваст мешаванд.
Эпизомҳо дар интиқоли вирулентии бактерияҳо (Г'), муқовимат ба доруҳо (R), бактериоциногенӣ, холинециногенӣ ва дигар омилҳо иштирок мекунанд. Омили муқовимати антибиотикҳо (R-омили) эпизомҳоро бори аввал олимони Ҷопон муайян кардаанд.
Бактериоциногенӣ хосияти синтези моддаҳои зидди антибиотикҳо дар ҳуҷайраи бактериявӣ мебошад, ин моддаҳоро бактериоцинҳо меноманд. Масалан: Эшерихи колицин, Бакт. cerlus -aerocin, Bac. мегатериум-мегацин, E. Restis-testicin, Staphylococcus aureus-staphylacoccocin синтез мекунад. Онҳо ба ҳуҷайраҳои бактерияҳо адсорб мешаванд ва боиси марги бактерияҳо мешаванд. Бактериоцинҳо танҳо ба бактерияҳое таъсир мерасонанд, ки ба истеҳсолкунанда наздиканд.
Инкишофи як микроорганизм бо микроорганизми дигар дар тӯли асрҳо маълум буд. Аммо танхо соли 1942 истилохи «антибиотик»-ро З.А.Ваксман ба илм ворид кард. Дар айни замон антибиотикњо дар ќаламфурўшї њамчун моддаи табиї истифода мешаванд ва мањсулоти аз љињати химиявї таѓйирёфтаи онњо дар консентратсияи паст ба афзоиши бактерияњо, занбурўѓњо, вирусњои содда ва њуљайрањои саратон таъсир расонида, инкишофи онњоро кам мекунад.
Дар зарфи 40 соли охир дар натичаи дар тиб истифода бурдани антибиотикхо эпидемияхои гуногуни марговар пахш карда шуданд. Масалан, вабо. Дар тамоми ҷаҳон бемориҳои сироятӣ (масалан, сил, сепсис, менингит, пневмония) дар ҷараёни ҷарроҳӣ ва таваллуд рух намедиҳад. На танҳо кишварҳои пешрафта, балки кишварҳои рӯ ба тараққӣ дар Осиёи Марказӣ, Африқо ва Амрикои Лотинӣ зидди ин бемориҳо антибиотикҳоро истифода мебаранд.
Омӯзиши механизми антибиотикҳо нишон медиҳад, ки онҳо ба вазифаи ин ё он системаи ҳуҷайравӣ, мисли асбоби борик таъсир мерасонанд.
Пенициллин, цефалоспорин ва дигар антибиотикҳои наздик.
Пенициллин ба микроорганизмҳои грамм (+) (стафилококк, пневмококк, стрептококк), баъзе организмҳои грамм (-) (минингококк, гонококк), сӯзандору, клостридиум, спирохетаҳо таъсир мерасонад. Аммо баъзан антибиотикҳо метавонанд боиси бемориҳои аллергӣ ва зарбаи анафилактикӣ шаванд.
Молекулаи пенициллин дорои лакто-тиазолидин аст. Биосинтези пенициллин аз рӯи инҳо сурат мегирад:
Конденсатсияи L - кислотаи аминодилинӣ ба тағирёбии конфигуратсияи L-цистеин ва L-валин ба трипептид оварда мерасонад. Дар қадами навбатӣ аз -лактам изопенициллин N истеҳсол мешавад. Дар натиља гидролиз дар зери таъсири ферменти ацилазаи пенициллин боиси пайдоиши кислотаи 6-аминопенициллин мегардад. Дар марҳилаи охирини ферментатсия кислотаи фенилассетӣ ба пенициллин G табдил меёбад. Зери таъсири кислотаи феноксиассусӣ пенициллин ба V (феноксиметилпенициллин) мубаддал мешавад. Ҳардуи ин антибиотикҳо солҳои зиёд истифода мешаванд.
Дар солҳои 70-ум, пенициллин аҳамияти худро гум кард. То хол усулхои ба кислотаи 6-аминопенициллин таксим кардани бензилпенициллин бо усулхои ферментативй ва химиявй тахлил карда шудаанд. Бо ин усул пенициллини нимсинтетикй гирифта шуд. Он ба пенициллин -лактамаза фаъол, тобовар ва доираи васеи таъсир дорад.
1961 Е. А.Брахам ва Г.Ньютон аз экстракт микроорганизми Cephalosporium acremonium цефалоспорини антибиотики навро муайян карданд. Ин антибиотик ба таври васеъ истифода нашуд, аммо аз он цефазолин, цефацетрил ва цефанҳо синтез карда шуданд.
Дар нимаи аввали солҳои 70-ум 7-метоксицефалоспорин аз streptomyces актиномисета ҷудо карда шуд. 1975 Нокардицин антибиотик кашф карда шуд. Соли 1981 монобактамҳо, яъне сульфазицин муайян карда шуданд. Механизми амали антибиотикҳои β-лактам аз девори ҳуҷайраи бактерия вобаста аст.