Современное понятие об антибиотиках

После открытия в 1940 году пенициллина как ценного лекарственного препарата в науку и в повседневную жизнь людей прочно вошло понятие антибиотик или антибиотическое вещество.

Впервые в медицинскую практику термин антибиотик ввел в 1942 году З.Ваксман. Несмотря на несовершенство этого термина (антибиотик – в переводе означает против жизни), его невозможно в настоящее время оспаривать или заменять другими.

Антибиотики, в отличие от некоторых других продуктов жизнедеятельности, характеризуются двумя основными ниже-следующими признаками.

Во-первых, в отличие от органических кислот, спиртов и им подобных соединений антибиотики обладают высокой биологической активностью по отношению к чувствительным организмам; антибиотические даже будучи в очень низких концентрациях 0,000001 г/мл оказывает четко выраженное бактерицидное действие в отношении чувствительных к нему бактерий. Во -вторых, характерной особенностью антибиотических веществ является избирательность их действия. Каждый антибиотик проявляет свое биологическое действие лишь по отношению к определенным организмам или группам организмов, не оказывая при этом заметного эффекта на другие формы живых существ.

Антибиотические вещества в процессе развития их продуцентов могут выделяться и накапливаться в окружающей организм среде, они пребывают в виде летучих продуктов или же концентрируются внутри клеток и освобождаются от них в результате экстракции или при разрушении клеток. К антибиотикам относят также соединения, образующиеся при смешенном (биологическом и химическом) типе синтеза, в которых к основной структуре вещества, полученного в процессе биосинтеза, путем химического превращения присоединяется определенная группировка.Так получены, например, некоторые формы пенициллинов, цефаллоспоринов и других физиологически активных веществ.

Образование антибиотиков - это наследственно закрепленная особенность метаболизма организмов данного биоценотического сообщества. На проявлении этой особенности существенное влияние оказывают условия культивирования микроорганизмов, если о них идет речь. Если под метаболитами понимать все продукты обмена веществ (метаболизма), то и антибиотики можно считать метаболитами. Исходя из подобного представления метаболитами будут и 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 признавать метаболитами, если придерживаться общепринятого в науке понимания термина метаболит. Так Фридман в учебнике "Биохимия" писал, что метаболиты – это естественно возникающие в тканях организма промежуточные продуктов обмена веществ. При этом необходимо отменить, что в цепи превращений веществ или в процессе их синтеза не существует ни "первичных", ни "вторичных "метаболитов.

Вот почему антибиотики – не промежуточные продукты обмена веществ организмов, а конечные продукты обмена, накапливающиеся внутри клетки или выделяющиеся в окружающую среду. Образование антибиотических веществ микроорганизмами является, как уже отмечалось выше, лишь одной из форм микробного антагонизма. Этот важный биологический процесс – не случайное явление, как его пытаются объяснить Ваксман и Лешевалье (1962).Биосинтез антибиотических веществ – специфическая особенность вида или даже штамма микроорганизмов, появившаяся в результате их эволюционного развития в качестве одной из приспособительных черт.

С общебиологической точки зрения, биосинтез антибиотиков принципиально не отличается от образования других продуктов обмена – таких, как органические кислоты, спирты и тому подобные вещества. Однако пути биосинтеза антибиотиков коренным образом отличаются от путей образования органических кислот, спиртов, аминокислот или других аналогичных продуктов метаболизма. Известно, что антибиотические вещества не являются, как правило, прямыми и главными продуктами метаболизма углеводов; они часто не являются и продуктами непосредственного восстановления или окисления веществ, накапливающихся в значительном количестве в период первой фазы развития, как это наблюдается у многих бродильных организмов. Несмотря на то, что антибиотики образуются в малых количествах по сравнению с такими продуктами как органические кислоты или спирты, они наиболее физиологически активные конечные продукты метаболизма.

Все вышеотмеченные особенности антибиотиков дают основание выделить их в самостоятельную группу соединений.