Курсовая работа: Влияние антибиотиков на развитие микроорганизмов

И. И. Мечников (1845 - 1916) ещё в 1894 году обратил внимание на возможность использования некоторых сапрофитных бактерий в борьбе с патогенными микроорганизмами.

В 1896 году Р. Гозио из культурной жидкости Penicilliumbrevicompactum выделил кристаллическое соединение - микофеноловую кислоту, подавляющее рост бактерий сибирской язвы.

Эммирих и Лоу в 1899 году сообщили об антибиотическом веществе, образуемом Pseudomonaspyocyanea, они назвали его пиоцианазой; препарат использовался в качестве лечебного фактора как местный антисептик.

В 1910-1913 годах O. Black и U. Alsberg выделили из гриба рода Penicillium пеницилловую кислоту, обладающую антимикробными свойствами.

В 1929 году А. Флемингом был открыт новый препарат пенициллин , который только в 1940 году удалось выделить в кристаллическом виде.

С получением пенициллина как препарата (1940 год) возникло новое направление в науке – учение об антибиотиках, которое необычайно быстро развивается в последние десятилетия.

В 70-х годах ежегодно описывалось более 300 новых антибиотиков. В 1937 году Вельш описал первый антибиотик стрептомицетного происхождения актимицетин, в 1939 году Красильниковым и Кореняко был получен мицетин и Дюбо – тиротрицин. Впоследующем число антибиотиков росло очень быстрыми темпами.

1.2 Классификация антибиотиков

В зависимости от природы антибиотика, его концентрации, времени действия, микроструктуры клетки организма и внешних условий – температуры рН и других, антибиотические вещества могут проявлять цитостатическое (задерживать рост микробов), цитоцидное (убивать клетки) или цитолитическое (растворять клеточную оболочку и в результате этого приводить к гибели клетки) действие.

По спектру действия антибактериальные антибиотики делятся на: узкого (действующие на грамположительные или грамотрицательные бактерии) и широкого (действующие на грамположительные и грамотрицательные бактерии) спектра действия, противотуберкулёзные, противогрибковые, противоопухолевые, противоамёбные антибиотики.

Классификация антибиотиков по механизму биологического действия:

1. Антибиотики, ингибирующие синтез клеточной стенки (пенициллины, бацитрацин и др.).

2. Антибиотики, нарушающие функции мембран (альбомицин, грами-цидин и др.).

3.Антибиотики, избирательно подавляющие синтез РНК (новобиоцин, актиномицин и др.); ДНК (новобиоцин, актидион и др.).

4. Антибиотики, подавляющие синтез белка (тетрациклины, эритро-мицин, хлорамфеникол и др.).

5. Антибиотики – ингибиторы дыхания (антимицины и др.).

6. Антибиотики – ингибиторы окислительного фосфорилирования (вали-номицин, грамицидины и др.).

7. Антибиотики, обладающие антиметаболитными свойствами.

1.3 Влияние антибиотиков на бактерии рода Bacillus

В Таблице 1 представлено воздействие различных антибиотиков на грамположительные бактерии, к которым и относятся изучаемые в данной курсовой работе бактерии рода Bacillus.

Цифрами в Таблице 1 показана степень эффективности антибиотика: 0 – вообще неэффективны; 1 – эффективны в отношении лишь отдельных представителей; 2 – эффективны в отношении нескольких представителей; 3 – эффективны в отношении большинства форм.

Таблица 1

Воздействие антибиотиков на грамположительные бактерии (Егоров Н.С.,1986)

Тетрациклин	Хлортетрациклин	Эритромицин	Карбомицин	Фумагиллин	Нистамин	Тиротрицин	Полимиксины	Бацитрацины	Неомицин	Пенициллин	Хлорамфеникол	Стрептомицин
3	3	3	3	0	0	3	0	3	2	3	2	2

Вообще, на грамположительные бактерии и в частности на бактерии рода Bacillus воздействуют антибиотики различного спектра биологического действия. Так, антибиотики узкого спектра действия активны преимущественно в отношении грамположительных организмов. На развитие бактерий рода Bacillusвлияют такие группы антибиотиков как биосинтетические пенициллины (бензилпенициллин и его соли), полусинтетические пенициллины (пропициллин, оксациллин), макролиды (эритромицин, лейкомицин), а также альбомицин, новобиоцин, линкомицин и другие.

Антибиотики группы пенициллина ингибируют синтез клеточной стенки бактерий, новобиоцин подавляет синтез РНК и ДНК, эритромицин – ингибитор синтеза белка в бактериальной клетке.

Следует отметить также то, что некоторые штаммы бактерий рода Bacillusмогут образовывать фермент пенициллиназу (иногда и фермент амидазу), разрушающий пенициллин. Появление устойчивости к пенициллину и его производным наблюдается у различных штаммов Bacilluscereus и Bacillussubtilis, что связано с образованием пенициллиназы.

Довольно сильной антибиотической активностью по отношению к грамположительным бактериям обладают антибиотики широкого спектра действия. На рост и развитие бактерий рода Bacillus активно влияют такие антибиотики, как тетрациклины, хлорамфеникол и неомицин (подавляют синтез белка в бактериальной клетке), грамицидин С (ингибитор окислительного фосфорилирования), а также ампициллин, стрептомицин.

В данной курсовой работе будет изучаться влияние на бактерии рода Bacillus антибиотиков группы пенициллина (бензилпенициллин и ампициллин) и стрептомицина.

Широкий интерес к пенициллину как антибиотику появился только в 1940 году, когда препарат был получен Флори и Чейном в химически чистом виде. После того как было установлено, что пенициллин обладает мощными лечебными свойствами, начались интенсивные поиски продуцентов этого антибиотика. Пенициллин могут образовывать многие виды Penicillium ( Penicillium chrysogenum , P . brcvicompactum , P . nigricans , P . turbatum , P . steckii , P . corylophilum ), а также некоторые виды Aspergillus ( Aspergillus flavus , Asp . flavipes , Asp . janus , Asp . nidulans и др.). Есть указания, что пенициллин образуется также термофильным организмом Malbranchia pulchella .

Первые выделенные из естественных субстратов штаммы Penicillium как наиболее активные продуценты пенициллина образовывали не более 20 единиц (12 мкг) антибиотика на 1 мл культуральной жидкости. Даже промышленное производство этого ценнейшего препарата было начато при активности культуральной жидкости не выше 30 мкг!мл или 50 ед/мл. Насколько низка эта активность, можно судить по тому факту, что в настоящее время в промышленных условиях получают культуральные жидкости с содержанием пенициллина до 5000 ед!мл, а отдельные штаммы способны синтезировать антибиотик в количестве 10—15 тыс. ед/мл (Егоров Н. С.,1986).

Большое значение в настоящее время имеет так называемый полусинтетический (биологический + химический) способ получения аналогов природного пенициллина, обладающих рядом ценных свойств. Этим способом и получен кислотоустойчивый и широкоспектровый препарат – ампициллин (a - d - аминобензилпенициллин), который как и все известные пенициллины подавляет синтез клеточной стенки бактерий.