Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Экологические последствия загрязнения чернозема антибиотиками. Монография
.pdf
51
лия СаСО3 в горизонте А+АВ и накоплением новообразований бело-
глазки и прожилок в горизонте CСa.
Слабое оглинивание средней части почвенной толщи с накоплением
гидрослюд, смектитовых минералов и каолинита.
Генетический профиль определяют следующие горизонты:
гумусово–аккумулятивный по фульватно–гуматному типу
АВ – переходный гумусово–аккумулятивный.
С
– иллювиально–десуктивный карбонатный с обилием новообразо-
Са
ваний СаСО3 типа белоглазки и прожилок.
С – материнская порода, тяжелый лессовидный суглинок или легкая
глина.
Мощность гумусового профиля (А+АВ) от 70 до 135, мощность поч-
венного профиля в целом 220–250 см.
Физические характеристики:
Зернисто–мелкокомковатая и комковатая структура гумусово–
аккумулятивного горизонта.
Рыхлое и слабоуплотненное экологически оптимальное сложение
профиля: плотность А – менее 1,35 г/см, АВ – 1,35–1,45 г/см .
Благоприятная порозность (45–60%), хорошая водопроницаемость,
отсутствие явлений избыточной переувлажненности. Влажность чер-
нозема в апреле месяце на уровне полевой влагоемкости может обес-
печить урожай пшеницы 25–30 ц/га, без дождей летнего периода.
Тяжелосуглинистый гранулометрический состава и легкоглинистый
гранулометрический состав преобладает.
52
Черноземы отличает высокий уровень плодородия для культур диа-
пазона нейтральной и слабощелочной реакции среды. Неограниченная
мощность корнеобитаемой толщи с оптимумом водно–физических харак-
теристик и потенциального запаса элементов питания.
Черноземы южно–европейской фации характеризуются как почвы
очень теплые, кратковременно и периодически промерзающие только в
верхнем горизонте. Значительная толща чернозема в течение зимнего
периода пребывает в активном состоянии. Это отличает их от всех дру-
гих черноземов России. Территориально черноземы южно–европейской
фации распространены в Краснодарском и Ставропольском краях, в Ка-
бардино–Балкарии, Чечне, Ингушетии, Северной Осетии, на юго–западе
Калмыкии и на юго–западе Ростовской области.
Важнейшим фациальным генетическим признаком черноземов юж-
но–европейской фации является внутрипочвенное оглиниванне. В про-
цессе почвообразования почвенная масса становится более глинистой,
чем исходная материнская порода. Оглинивание генетически сближает
южно–европейские черноземы с умеренно–влажными почвами субтро-
пического ряда (Ковда, 1981).
ГЛАВА 3. МЕТОДИКА И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Методика проведения модельных исследований
Чернозем обыкновенный карбонатный был отобран из пахотного го-
ризонта (0–25 см) на территории Ботанического сада Южного федераль-
ного университета (рис.3).
53
Рис. 3. Карта Ботанического сада ЮФУ
Для исследования влияния антибиотиков на биологические свойства
чернозема были выбраны: бактерицидные (бензилпенициллин, тетра-
циклин), бактериостатический (фармазин) и фунгицидный (нистатин)
антибиотики, широко используемые в медицине и сельском хозяйстве.
Характеристика антибиотиков по Навашин, Фомина, 1974.
Бензилпенициллин (
лин (PCN)
биотик, получаемый из плесневого гриба пенициллиума (грибов рода
) – бензиловый эфир 6–аминопенициллановой кислоты. Анти-
пенициллин G (PCN G)
или просто
пеницил-
Penicillium: Penicillium chrysogenum, Penicillium notanum
и др.).
54
Бензилпенициллина натриевая соль (
бензилпенициллина калиевая соль (
Benzylpenicillinum–kalium) широко
Benzylpenicillinum–natrium
),
применяются в практике. По физическим свойствам очень сходны, из-
вестны под названием пенициллин.
несколько менее токсична и при внутримышечном введении вызывает
меньшее местное раздражение тканей, поэтому больше, чем бензилпе-
нициллина калиевая соль, пригодна для применения в детской практике.
Белое, мелкокристаллическое вещество горьковатого вкуса, гигро-
скопичное, легко растворимое в воде и спирте. В сухом состоянии пре-
параты очень стойкие и при комнатной температуре сохраняют исход-
Бензилпенициллина натриевая соль
ную активность в течение 4–5 лет. В растворе они менее стойкие, осо-
бенно при нагревании, вызывающем быструю их инактивацию. При ком-
натной температуре растворы также разрушаются, но значительно мед-
леннее, однако применять их можно только свежеприготовленными.
Бензилпенициллина натриевая и калиевая соли легко разрушаются под
влиянием кислот (включая и органические: аскорбиновую, никотиновую,
салициловую и др.), оснований (например, гидрокарбонаты), окислите-
лей, восстановителей, йода и его солей, салипилатов, солей тяжелых
металлов, витаминов группы В, гидрохлоридов тетрациклиновых анти-
биотиков, глицерина, спирта, фенола, эфедрина и др. Не следует назна-
чать эти препараты на растворах глюкозы, обычно имеющих кислую ре-
акцию. Бензилпенициллин активно разлагается пенициллиназой, выра-
батываемой пенициллиноустойчивым стафилококком и другими устойчи-
выми к его действию бактериями.
55
К действию препаратов бензилпенициллина чувствительны многие
аэробные и анаэробные бактерии, преимущественно грамположитель-
ные: стрептококк, пневмококк, стафилококк, некоторые штаммы энтеро-
кокка, клостридии газовой гангрены, столбняка, ботулизма, возбудители
дифтерии, сибирской язвы, листериоза и эризипёлоида, а из грамотри-
цательных бактерий –
и многие спирохеты
менингокркк, гонококк, некоторые штаммы протея
(особенно трепонемы). Бензилпенициллин действу-
ет на многие штаммы чувствительного стрептококка и стафилококка уже
в разведении от 1:3 000 000 до 1:20 000 000, а иногда даже в разведе-
нии до 1:800 000 000, что значительно превышает действие всех осталь-
ных химиотерапевтических препаратов.
Чувствительные к препаратам бензилпенициллина микроорганизмы
постепенно приобретают устойчивость к нему, что в значительной сте-
пени связано с широким и длительным применением его препаратов в
данной местности. Поэтому в настоящее время терапевтические возмож-
ности бензилпенициллина значительно снизились, и он более эффекти-
вен при заболеваниях, наблюдаемых в сельской местности, а не в круп-
ных городах. И тем более не при внутри–больничных инфекциях или за-
болеваниях среди медицинского персонала и их семей, а также не у хро-
нических больных. Устойчивость к препаратам группы пенициллина в
большинстве случаев связана со способностью бактерий вырабатывать
пенициллиназу. В настоящее время до 70 – 90 % штаммов патогенного
стафилококка пенициллиноустойчивы.
56
Механизм действия
препаратов бензилпенициллина сводится к по-
давлению у чувствительных микроорганизмов процессов образования
цитолеммы путем прекращения синтеза входящего в ее состав мукопро-
теина – муреина. Это приводит к нарушению процессов жизнедеятель-
ности бактерий, прекращает их деление, затем вызывает их растворение
и гибель. Поскольку клетки животных и человека не имеют плотной, со-
держащей муреин цитолеммы, они к бензилпенициллину не чувстви-
тельны.
Нистатин – противогрибковый препарат полиенового ряда, исполь-
зуется в терапии кандидозов. Впервые выделен из Streptomyces noursei в
1950 г. Полиеновый противогрибковый высокоактивный в отношении
дрожжеподобных грибов рода
Candida
. В структуре антибиотика имеются
двойные связи, обладающие высокой тропностью к стероловым структу-
рам клеточной мембраны грибов, что способствует встраиванию молеку-
лы препарата в мембрану клетки и образованию большого количества
каналов, через которые осуществляется бесконтрольный транспорт
электролитов; повышение осмолярности внутри клетки приводит к ее
гибели. Резистентность развивается очень медленно. Светло–желтый
порошок со специфическим запахом. Горький на вкус. Гигроскопичен.
Разлагается под действием света, высокой температуры, кислорода воз-
духа. Легко разрушается в кислой и щелочной среде и под действием
окислителей. Молекулярная масса 926,13. Фармакологическое действие
– противогрибковое, фунгистатическое.
57
Имеет в структуре большое количество двойных связей, обусловли-
вающих высокую тропность антибиотика к стеролам клеточной мембра-
ны грибов. Вследствие этого молекула встраивается в мембрану клетки с
образованием множества каналов, способствующих неконтролируемому
транспорту воды, электролитов и неэлектролитов. Клетка теряет устой-
чивость к воздействию внешних осмотических сил, что приводит к лизи-
су.
Оказывает
ношении дрожжей и дрожжеподобных грибов, особенно
также
венно на
Aspergillus spp
Candida spp.
Trichomonas vaginalis, Gardnerella vaginalis
нистатину чувствительных грибов развивается очень медленно.
Фармазин – водорастворимый порошок, содержащий в 1 г 500 мг
антибиотика тилозина тартрата и наполнитель. По внешнему виду пред-
ставляет собой гигроскопичный мелкозернистый порошок от белого до
кремового цвета, со специфическим запахом, горького вкуса. Тилозин
in vitro
. При местном применении действует преимущест-
фунгистатическое и фунгицидное действие в от-
Candida spp.
Неактивен в отношении бактерий, простейших,
и вирусов. Толерантность к
, а
является бактериостатически действующим антибиотиком, разработан-
ным специально для применения животным. Тилозин действует на грам-
положительные и некоторые грамотрицательные бактерии, в т.ч.:
Еscherichia coli, Bacillus anthrасis, Pasteurella spp., Haemophilus spp.,
Leptospira spp., Staphylococcus spp., Streptococcus spp., Erysipelothrix spp.,
Corynebacterium spp., Mycoplasma spp., Chlamydia spp., Treponema spp.
58
Механизм действия заключается в угнетении синтеза белка бактерий на
рибосомальном уровне.
Тилозин является продуктом ферментативной деятельности актино-
мицета
штаммов
полей Таиланда, откуда антибиотик и получил свое название.
другие родственные продукты – дезмикозин (компонент B), макроцин
(компонент C), реломицин (компонент D) и другие, которые, за исключе-
нием реломицина, обладают сходной антимикробной активностью ”
vitro
содержание которого должно быть не менее 80 % (Сидоркин и др.,
2000).
Streptomices fradiae
Str. Fradiae
Наряду с тилозином (компонент A) при биосинтезе получаются и
, изолированных из проб почвы, взятой с рисовых
. Получен впервые McGuire et al. из двух
in
”. Однако ”
in vivo
” наиболее высокую активность проявил тилозин,
Тилозин–основание представляет собой белый аморфный порошок,
слаборастворимый в воде (до 0,5 % при 25 С), хорошо растворимый в
большинстве полярных органических растворителей – метаноле, этано-
ле, эфире, хлороформе, ацетоне, пропиленгликоле и др. Молекулярная
масса тилозина – 915, эмпирическая формула C46H77NO17. В структурном
отношении относится к группе макролидных антибиотиков и включает в
свою молекулу макролактонное кольцо, гликозидно связанное с амино-
сахаром микаминозой и безазотными дезиксисахарами микарозы и ми-
цинозы.
Антимикробная активность. Уже первые исследования, проведенные
McGuire et al. показали, что тилозин обладает очень широким спектром
59
антимикробного действия, но самым важным, что может быть и предо-
пределило будущую судьбу антибиотика, является чрезвычайно высокая
активность его по отношению микроорганизмов плевропневмониоподоб-
ной группы (PPLO, микоплазм).
К действию тилозина, кроме микоплазм, чувствительны и большое
число грамположительных микроорганизмов – стафило– и стрептокок-
ков, микро– и диплококков, клостридий , эризопилотриксов, лактобацил-
лов и др., а также некоторые грамотрицательные микроорганизмы –
Neisseria meningitis, Moraxela bovis, Brucella melitensis, Pasterella
haemolytica
тие и
крупных базофильных вирусов
Фармакологические свойства. Исследования, проведенные на круп-
ном рогатом скоте, лошадях, свиньях, овцах, козах, кроликах, курах, ин-
дейках и др. показывают, что тилозин резорбируется быстро и в высокой
степени при парэнтеральном и значительно ограниченнее при внутрен-
нем применении. Налицо прямая зависимость получаемых уровней анти-
биотика в крови и времени его задержки в токе крови от величины ис-
пользуемой дозы. Максимальные концентрации в крови получаются ме-
и др.. Очень низкие концентрации тилозина угнетают разви-
Treponema hyodysentale, Vibrio coli, V.foetus, borrelia anserine
Psitacosis и Trachoma
.
и
жду 15– и 30–й минутой и на 2–м часу после введения препарата. Тар-
трат тилозина всасывается быстрее и создает более высокие уровни ти-
лозина в крови, но и элиминируется также значительно быстрее по
сравнению с тилозином базой (основанием).
60
Тетрациклины – бактериостатические антибиотики широкого
спектра действия, продуцируемые видами
ют с 30 S субъединицей рибосомы, блокируя присоединение тРНК к ком-
плексу «рибосома–мРНК» и нарушая включение новых аминокислот в
полипептидную цепь. В настоящее время биосинтетические тетрацикли-
ны (окситетрациклин, тетрациклин) практически вытеснены полусинте-
тическими препаратами (доксициклин, миноциклин). Тетрациклины ак-
тивны в отношении грамположительных и грамотрицательных бактерий,
а также микоплазм и внутриклеточных паразитов – риккетсий, легио-
нелл и хламидий; имеют большое значение в качестве средств лечения
холеры, бруцеллёза, туляремии и др. При наличии у бактерий специфи-
Streptomyces
, взаимодейству-
ческих R–плазмид тетрациклины или вообще не проникают в бактери-
альные клетки, или так быстро удаляются из них, что ингибирующие
концентрации не создаются.
Тетрациклин – бактериостатический антибиотик из группы тетра-
циклинов. Нарушает образование комплекса между транспортной РНК и
рибосомой, что приводит к подавлению синтеза белка. Активен в отно-
шении грамположительных микроорганизмов:
числе
штаммы),
Staphylococcus aureus
Streptococcus spp.
, включая продуцирующие пенициллиназу
(в том числе
Listeria spp., Bacillus anthracis, Clostridium spp., Actinomyces israelii;
Staphylococcus
spp. (в том
Streptococcus pneumoniae
гра-
),
мотрицательных микроорганизмов:
ducreyi, Bordetella pertussis,
Enterobacter spp
., включая
большинства энтеробактерий:
Enterobacter aerogenes, Klebsiella spp., Salmo-
Haemophilus influenzae, Haemophilus
Escherichia coli,
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]