Влияние синтетических и природных антибиотиков на живые организмы

Практическая ценность заключается в том, что из отрубей пшеницы получен препарат «Орол», который влияет на заболевание ЭМИС и обладает сильным антимикоцидным действием. Для контроля качества зерна разработаны: способ регистрации ингибирования фермента а- амилазы зерна и способ изучения кинетики ингибирования фермента а- амилазы зерна путем модификации прибора ПЧП-3.

В 1928 году английский врач Александр Флеминг сделал открытие, которое открыло новую эру в медицинской практике. На питательных средах в чашках Петри Флеминг выращивал колонии бактерий. Во время эксперимента в чашки Петри случайно попали споры гриба. Это вызвало рост грибной колонии среди бактерий. Бактерии вокруг грибковых колоний перестали размножаться. Флеминг предположил, что колонии гриба выделяет в питательную среду вещество, препятствующее росту растений. Позднее сотрудникам Оксфордского университета Говарду Флори и Эрнсту Чейну удалось выделить первого в мире антибактериальное вещество, названного пенициллином по имени гриба пеницилла. Флеминг, Флори, Чейн в 1945 году получили за открытие пенициллина Нобелевскую премию.

Термин «антибиотик» предложил в 1942 году американский микробиолог, специалист по микробиологии почвы Зельман Ваксман. Он открыл другой широко известный антибиотик стрептомицин, применяемый для лечения туберкулёза. В настоящее время известно около 30 000 антибиотиков, синтезируемых живыми существами различных таксономических групп. Антибиотиками называются вырабатываемые различными живыми организмами вещества, которые способны уничтожать бактерии, грибы, вирусы, обычные и опухолевые клетки или подавлять их рост.

В настоящее время химики научились синтезировать полусинтетические и синтетические антибиотики, модифицируя их с помощью химических методов.

2.1. Классификация антибиотиков

По данным сайта http://www.antibiotic.ru антибиотики делятся на несколько групп.

По характеру воздействия на бактериальную клетку антибиотики делят на 3 группы:

1.Бактериостатические (бактерии живы, но не в состоянии размножаться).

2.Бактерицидные (бактерии умертвляются, но физически продолжают присутствовать в среде).

3.Бактериолитические (бактерии умертвляются, и бактериальные клеточные стенки разрушаются).

По химической структуре антибиотики делятся на группы:

1.Макролиды – антибиотики со сложной циклической структурой. Действие – бактериостатическое. Действуют на ряд стафилококков, пневмококков и бета-гемолитических стрептококков.

2.Тетрациклины. В основе химической структуры тетрациклиновых антибиоти­ков лежит гидронафтацен -конденсированная система из че­тырех частично гидрированных бензольных колец. Используются для лечения инфекций дыхательных и мочевыводящих путей, лечения тяжелых инфекций: сибирской язвы, туляремии, бруцеллёза. Действие – бактериостатическое.

3.Аминогликозиды – используются для лечения тяжелых инфекций, заражения крови, перитонитов, обладают высокой токсичностью. Это группа антибиотиков c общим в химическом строении наличием в молекуле аминосахара, соединенного гликозидной связью с аминоциклическим кольцом. Действие бактерицидное.

4.Левомецитины (хлорамфеникол) относится к группе антибиотиков широкого спектра действия, охватывающим многие виды грамотрицательных и грамположительных бактерий, актиномицеты, спирохеты, микоплазмы, риккетсии и хламидии. Впервые выделен в 1947 году из культуральной жидкости актиномицета Streptomyces venezuelae и уже через 2 года синтезирован в США. В нашей стране группой ученых под руководством академика М.М. Шемякина получен вначале рацемат (синтомицин), затем левовращающий изомер –левомицетин, полностью идентичный американскому препарату хлорамфеникол. Использование ограничено по причине высокой опасности осложнений. Может поражать костный мозг, вырабатывающий клетки крови. Действие – бактерицидное.

Природные антибиотики - фитонциды Фитонциды – это летучие, биологически активные вещества, которые вырабатывают растения. Обладают противомикробным действием. Фитонциды выделяются многими растениями. Человек способен ощущать их аромат-слабый или сильный. Фитонциды таких деревьев как пихта, дуб или тополь способны уничтожать бациллы дифтерии, а фитонциды сосны губительны для возбудителя туберкулеза. Фитонциды способны воздействовать и на другие растения.

Так, например, если букет ландышей поместить в одной вазе с сиренью, то сирень обязательно завянет. Фитонциды выделяют также низшие грибы и микроорганизмы. Называют их антибиотиками и готовят на их основе большинство сильнодействующих лекарств.

Фитонцидами называют все секретируемые растениями фракции летучих веществ, в том числе те, которые практически невозможно собрать в заметных количествах. Эти фитонциды называют также «нативными антимикробными веществами растений». Характерными представителями фитонцидов являются эфирные масла, извлекаемые из растительного сырья промышленными методами. Существует несколько классификаций фитонцидов.

1. Воздушные фитонциды (летучие фракции фитонцидов);

2. Почвенные фитонциды (жидкости и летучие вещества, продуцируемые подземными частями растений).

3. Водные фитонциды (продуцируемые водными растениями)

Классификация фитонцидов по направленности воздействия:

1.Бактерицидные, фунгицидные и протистоцидные фитонциды, продуцируемые высшими и низшими растениями, а также фитонциды, стимулирующие жизнедеятельность определённых групп организмов;

Летучие фитонциды впервые обнаружены в природе в 1928-1930 гг. А.Г.

Филатовой и А.Е. Тебякиной. Обширные исследования фитонцидов в растениях были проведены Б.П. Токиным, профессором Томского университета, он же и предложил термин «фитонциды». Лабораторией профессора Б.П. Токина было обнаружено более 500 видов растений, обладающих фитонцидными свойствами. На основании многочисленных исследований было установлено время гибели простейших после бесконтактного воздействия фитонцидных растений.

2.4 Действие природных антибиотиков на живые организмы

Нативные фитонциды играют важную роль в иммунитете растений и во взаимоотношениях организмов в биогеоценозах. Выделение ряда фитонцидов усиливается при повреждении растений. Летучие фитонциды (ЛАВ) способны оказывать своё действие на расстоянии, например фитонциды листьев дуба, эвкалипта, сосны и многих др. Сила и спектр антимикробного действия фитонцидов весьма разнообразны. Фитонциды чеснока, лука, хрена, красного перца убивают многие виды простейших, бактерий и низших грибов в первые минуты и даже секунды. Летучие фитонциды уничтожают простейших (инфузорий), многих насекомых за короткое время (часы или минуты).

Фитонциды — один из факторов естественного иммунитета растений (растения стерилизуют себя продуктами своей жизнедеятельности). Так, фитонциды пихты убивают коклюшную палочку (возбудителя коклюша); сосновые фитонциды губительны для палочки Коха (возбудителя туберкулёза) и для кишечной палочки, берёза и тополь поражают микроб золотистого стафилококка

Фитонциды же багульника и ясенца довольно ядовиты и для человека — с этими растениями следует быть осторожным.

Защитная роль фитонцидов проявляется не только в уничтожении микроорганизмов, но и в подавлении их размножения, в отрицательном хемотаксисе подвижных форм микроорганизмов, в стимулировании жизнедеятельности микроорганизмов, являющихся антагонистами патогенных форм для данного растения, в отпугивании насекомых и т. п.

Гектар соснового бора выделяет в атмосферу около 5 килограммов летучих фитонцидов в сутки, можжевелового леса — около 30 кг/сут, снижая количество микрофлоры в воздухе. Поэтому в хвойных лесах (особенно в молодом сосновом бору) воздух практически стерилен (содержит лишь около 200—300 бактериальных клеток в 1 м³), что представляет интерес для гигиенистов, специалистов по озеленению и др.

В медицинской практике применяют препараты лука, чеснока, хрена, зверобоя и других растений, содержащих фитонциды, для лечения гнойных ран, трофических язв. Фитонциды ряда других растений стимулируют двигательную активность, сердечную деятельность.

На Тайване, в Южной Корее и Японии существует терапевтическая техника, известная, как «купание в лесу», при которой люди активно вдыхают фитонциды, образуемые деревьями и растениями, чтобы улучшить здоровье.

Ботаники рекомендуют шире использовать фитонцидные растения в озеленении города.

Тополь. Для города тополь очень ценное растение, ибо это дерево - самое устойчивое к загрязнениям атмосферы. Тополь выдерживает большие концентрации выхлопных газов автомобилей, производственных выбросов.

Самая главная ценность тополя состоит в очищении воздуха от пыли и оксидов углерода: одно дерево тополя за 5 месяцев (май-сентябрь) поглощает 45 кг углекислого газа, а 300 молодых тополей за лето задерживают на листьях до 400 кг пыли.

Черемуха. Весной кустарники и деревья черемухи усыпаны, как снегом, кистями белых цветов. А осенью с ветвей свисают кисти черных блестящих ягод-костянок, сладких и вяжущих. Сильный, несколько опьяняющий аромат цветков и листьев очищает воздух от микробов. Черемуха выделяет наиболее сильные фитонциды, содержащие синильную кислоту. Простейшие погибают под воздействием фитонцидов черемухи через 5 мин. Кашица из растертых листьев черемухи выделяет вещества, убивающие бактерии и споры плесневых грибов. В стеклянную банку с измельченными листьями черемухи помещали комаров и слепней - через несколько секунд они погибали, а четыре растертые почки черемухи убивали наиболее стойких клещей через 15 мин. Особенно много фитонцидов выделяют молодые листья весной и летом, осенью фитонцидов выделяется значительно меньше.

Фитонциды - один из многих факторов, влияющих на воздух закрытых помещений, который насыщен микроорганизмами, в том числе и болезнетворными. Для оздоровления воздушной среды применяют комнатные растения, многие из которых обладают высокой фитонцидной активностью.