39. Антибиотики и бактериоцины, выделяемые микроорганизмами.

Бактериоцины – это вещества белковой природы или представленные белком в комплексе с липополисахаридами, обладающие антибактериальным действием. Бактериоцины различаются по спектру действия, по физико-химическим, морфологическим и некоторым другим свойствам.

В большинстве случаев бактериоциныназывают в соответствии с видовой принадлежностью бактерий-продуцентов: колицины – Escherichia coli. Иногда используют родовое название бактерий-продуцентов: стафилококкцины– Staphylococcus epidermidis, вибриоцины– Vibrio comma и т. д.

Бактериоцины делят в зависимости от свойств на три группы:

1) бактериоцины с низкой молекулярной массой, которые не осаждаются при ультрацентрифугировании, чувствительны к протеолитическому ферменту трипсину, термостабильны и неразличимы в электронном микроскопе;

2) бактериоцины с высокой молекулярной массой, которые легко осаждаются при ультрацентрифугировании, устойчивы к ферменту трипсину, термолабильны, выявляются в электронном микроскопе как фагоподобные структуры или их компоненты;

3) бактериоцины, с ферментативной активностью.

Большинство бактериоцинов проявляют активность, не проникая внутрь клетки. Они передают сигнал посредством цитоплазматической мембраны.

По механизму действия на клетку бактериоцины подразделяют на четыре основные группы: 1) ингибируют окислительное фосфорилирование в цитоплазматической мембране; 2) разрушают ДНК; 3) блокируют синтез белков; 4) нарушают полупроницаемость цитоплазматической мембраны.

Установлено, что синтез большинства бактериоцинов детерминируется особыми плазмидами, названными бактериоциногенными факторами.

Практическое применение бактериоциногенных штаммов бактерий:

1) Для получения бактериоцинов-консервантов, которые используются в пищевых производствах и для консервирования.

2) В качестве заквасочной культуры при различных пищевых производствах. Например, при производстве сухой колбасы.

3) Для лечения заболеваний ЖКТ. Например, выпускаются бактериоциногенные препараты: колибактерин, бифидумбактерин, бификол и др.

4) Используются в научных исследованиях для типирования штаммов.

Антибиотики, образуемые грибами и лишайниками. К этой группе относят пеннициллин, гризеофульвин, цефалосфорин, усниновая кслота.

Огромная группа организмов, принадлежащая к грибам (известно около 100 тыс. видов), образует более 2500 разнообразных антибиотических веществ, отдельные представители которых завоевали всеобщее признание в качестве лечебных средств. Основная же часть грибных антибиотиков не нашла еще практического применения главным образом в силу своей высокой токсичности.

Характеристика: Важнейшее значение имеют Антибиотики группы пенициллина, образуемые многими расами Penicillium notatum, P. chrysogenum и другими видами плесневых грибов. Пенициллин подавляет рост стафилококков в разведении 1 на 80 млн. и мало токсичен для человека и животных. Он разрушается энзимом пенициллиназой, образуемой некоторыми бактериями. Из молекулы пенициллина было получено её «ядро» (6-аминопенициллановая кислота), к которому затем химически присоединили различные радикалы. Так, были созданы новые «полусинтетические» пенициллины (метициллин, ампициллин и другие), не разрушаемые ценициллиназой и подавляющие некоторые штаммы бактерий, устойчивые к природному пенициллину.

Антибиотики, продуцируемые бактериями. Эта группа отличается способностью продуцировать антибиотики в большинстве своем сапрофитные бактерии, обитающие в почве. К этой группе относят колицин, грамицидин, пиоционин, субтилин, полимиксин.

Характеристика: Антибиотики из бактерий в химическом отношении более однородны и в подавляющем большинстве случаев относятся к полипептидам. В медицине используют тиротрицин и грамицидин С из Bacillus brevis, бацитрацин из Bac. subtilis и полимиксин из Bac. polymyxa. Низин, образуемый стрептококками, не применяют в медицине, но употребляют в пищевой промышленности в качестве антисептика, например при изготовлении консервов.

Антибиотики, подуцируемые актиномицетами. К этой группе относят стрептомицин, неомицин, канамицин, хлортетрациклин, хлорамфеникол, эритромицин, тилозин, нистатин.