БОЛЬШАЯ СОВЕТСКАЯ ЭНЦИКЛОПЕДИЯ, БСЭ БОЛЬШАЯ СОВЕТСКАЯ ЭНЦИКЛОПЕДИЯ, БСЭ
Навигация:

Библиотека DJVU
Photogallery

БСЭ

Статистика:


Антибиотики

Значение слова "Антибиотики" в Большой Советской Энциклопедии


Антибиотики (от анти... и греч. bĺоs - жизнь), вещества биологического происхождения, синтезируемые микроорганизмами и подавляющие рост бактерий и
других микробов, а также вирусов и клеток. Многие Антибиотики способны убивать микробов. Иногда к Антибиотики относят также антибактериальные вещества, извлекаемые из растительных и животных тканей. Каждый Антибиотики характеризуется специфическим избирательным действием только на определённые виды микробов. В связи с этим различают Антибиотики с широким и узким спектром действия. Первые подавляют разнообразных микробов [например, тетрациклин действует как на окрашивающихся по методу Грама (грамположительных), так и на неокрашивающихся (грамотрицательных) бактерий, а также на риккетсий]; вторые - лишь микробов какой-либо одной группы (например, эритромицин и олеандомицин подавляют лишь грамположительные бактерии). В связи с избирательным характером действия некоторые Антибиотики способны подавлять жизнедеятельность болезнетворных микроорганизмов в концентрациях, не повреждающих клеток организма хозяина, и поэтому их применяют для лечения различных инфекционных заболеваний человека, животных и растений. Микроорганизмы, образующие Антибиотики, являются антагонистами окружающих их микробов-конкурентов, принадлежащих к другим видам, и при помощи Антибиотики подавляют их рост. Мысль об использовании явления антагонизма микробов для подавления болезнетворных бактерий принадлежит И. И. Мечникову, который предложил употреблять молочнокислые бактерии, обитающие в простокваше, для подавления вредных гнилостных бактерий, находящихся в кишечнике человека.

  До 40-х гг. 20 в. Антибиотики, обладающие лечебным действием, не были выделены в чистом виде из культур микроорганизмов. Первым таким Антибиотики был тиротрицин, полученный американским учёным Р. Дюбо (1939) из культуры почвенной споровой аэробной палочки Bacillus brevis. Сильное лечебное действие тиротрицина было установлено в опытах на мышах, зараженных пневмококками. В 1940 английские учёные Х. Флори и Дж. Чейн, работая с пенициллином, образуемым плесневым грибом Penicillium notatuip, открытым английским бактериологом Антибиотики Флемингом в 1929, впервые выделили пенициллин в чистом виде и обнаружили его замечательные лечебные свойства. В 1942 советские учёные Г. Ф. Гаузе, М. Г. Бражцикова получили из культуры почвенных бактерий грамицидин С, а в 1944 американский учёный З. Ваксман получил стрептомицин из культуры актиномицета Streptomyces griseus. Описано около 2000 различных Антибиотики из культур микроорганизмов, но лишь немногие из них (около 40) могут служить лечебными препаратами, остальные по тем или иным причинам не обладают химиотерапевтическим действием. Антибиотики можно классифицировать по их происхождению (из грибов, бактерий, актиномицетов и др.), химической природе или по механизму действия.

  Антибиотики из грибов. 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 др.), не разрушаемые ценициллиназой и подавляющие некоторые штаммы бактерий, устойчивые к природному пенициллину. Другой Антибиотики - цефалоспорин С - образуется грибом Cephalosporium. Он обладает близким к пенициллину химическим строением, но имеет несколько более широкий спектр действия и подавляет жизнедеятельность не только грамположительных, но и некоторых грамотрицательных бактерий. Из «ядра» молекулы цефалоспорина (7-аминоцефалоспорановая кислота) были получены его полусинтетические производные (например, цефалоридин), которые нашли применение в медицинской практике. Антибиотики гризеофульвин был выделен из культур Penicillium griseofulvum и других плесеней. Он подавляет рост патогенных грибков (см. фунгицидные антибиотики) и широко используется в медицине.

  Антибиотики из актиномицетов весьма разнообразны по химической природе, механизму действия и лечебным свойствам. Ещё в 1939 советские микробиологи Н. Антибиотики Красильников и Антибиотики И. Кореняко описали Антибиотики мицетин, образуемый одним из актиномицетов. Первым Антибиотики из актиномицетов, получившим применение в медицине, был стрептомицин, подавляющий наряду с грамположительными бактериями и грамотрицательными палочки туляремии, чумы, дизентерии, брюшного тифа, а также туберкулёзную палочку. Молекула стрептомицина состоит из стрептидина (дигуанидиновое производное мезоинозита), соединённого глюкозидной связью со стрептобиозамином (дисахаридом, содержащим стрентозу и метилглюкозамин). Стрептомицин относится к Антибиотики группы воднорастворимых органических оснований, к которой принадлежат также Антибиотики аминоглюкозиды (неомицин, мономицин, канамицин и гентамицин), обладающие широким спектром действия. Часто используют в медицинской практике Антибиотики группы тетрациклина, например хлортетрациклин (синонимы: ауреомицин, биомицин) и окситетрациклин (синоним: террамицин). Они обладают широким спектром действия и наряду с бактериями подавляют риккетсий (например, возбудителя сыпного тифа). Воздействуя на культуры актиномицетов, продуцентов этих Антибиотики, ионизирующей радиацией или многими химическими агентами, удалось получить мутанты, синтезирующие Антибиотики с измененным строением молекулы (например, деметилхлортетрациклин). Антибиотики хлорамфеникол (синоним: левомицетин), обладающий широким спектром действия, в отличие от большинства других Антибиотики, производят в последние годы путём химического синтеза, а не биосинтеза. Другим таким исключением является противотуберкулёзный Антибиотики циклосерин, который также можно получать промышленным синтезом. Остальные Антибиотики производят биосинтезом. Некоторые из них (например, тетрациклин, пенициллин) могут быть получены в лаборатории химическим синтезом; однако этот путь настолько труден и нерентабелен, что не выдерживает конкуренции с биосинтезом. Значительный интерес представляют Антибиотики макролиды (эритромицин, олеандомицин), подавляющие грамположительные бактерии, а также Антибиотики полиены (нистатин, амфотерицин, леворин), обладающие противогрибковым действием. Известны Антибиотики, образуемые актиномицетами (см. Актиномицины), которые оказывают подавляющее действие на некоторые формы злокачественных новообразований и применяются в химиотерапии рака, например актиномицин (синонимы: хризомаллин, аурантин), оливомицин, брунеомицин, рубомицин С. Интересен также Антибиотики гигромицин В, обладающий противогельминтным действием.

  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.

  Антибиотические вещества из животных тканей. Наиболее известны среди них: лизоцим, открытый английским учёным Антибиотики Флемингом (1922); это энзим - полипептид сложного строения, который содержится в слезах, слюне, слизи носа, селезёнке, лёгких, яичном белке и др., подавляет рост сапрофитных бактерий, но слабо действует на болезнетворных микробов; интерферон - также полипептид, играющий важную роль в защите организма от вирусных инфекций; образование его в организме можно повысить с помощью специальных веществ, называемых интерфероногенами.

  Антибиотики могут быть классифицированы не только по происхождению, но и разделены на ряд групп на основе химического строения их молекул. Такая классификация была предложена советскими учёными М. М. Шемякиным и Антибиотики С. Хохловым: Антибиотики ациклического строения (полиены нистатин и леворин); алициклического строения; Антибиотики ароматического строения; Антибиотики - хиноны; Антибиотики - кислородсодержащие гетероциклические соединения (гризеофульвин); Антибиотики - макролиды (эритромицин, олеандомицин); Антибиотики - азотсодержащие гетероциклические соединения (пенициллин); Антибиотики - полипептиды или белки; Антибиотики - депсипептиды (см. табл.).

  Третья возможная классификация основана на различиях в молекулярных механизмах действия Антибиотики Например, пенициллин и цефалоспорин избирательно подавляют образование клеточной стенки у бактерий. Ряд Антибиотики избирательно поражает на разных этапах биосинтез белка в бактериальной клетке; тетрациклины нарушают прикрепление транспортной рибонуклеиновой кислоты (РНК) к рибосомам бактерий; макролид эритромицин, как и линкомицин, выключает передвижение рибосомы по нити информационной РНК; хлорамфеникол повреждает функцию рибосомы на уровне фермента пептидилтранслоказы; стрептомицин и аминоглюкозидные Антибиотики (неомицин, канамицин, мономицин и гентамицин) искажают «считывание» генетического кода на рибосомах бактерий. Другая группа Антибиотики избирательно поражает биосинтез нуклеиновых кислот в клетках также на различных этапах: актиномицин и оливомицин, вступая в связь с матрицей дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), выключают синтез информационной РНК; брунеомицин и митомицин реагируют с ДНК по типу алкилирующих соединений, а рубомицин - путём интеркаляции. Наконец, некоторые Антибиотики избирательно поражают биоэнергетические процессы: грамицидин С, например, выключает окислительное фосфорилирование.

  Устойчивость микроорганизмов к Антибиотики - важная проблема, определяющая правильный выбор того или иного препарата для лечения больного. В первые годы после открытия пенициллина около 99% патогенных стафилококков были чувствительны к этому Антибиотики; в 60-е гг. к пенициллину остались чувствительны уже не более 20-30%. Рост устойчивых форм связан с тем, что в популяциях бактерий постоянно появляются устойчивые к Антибиотики мутанты, обладающие вирулентностью и получающие распространение преимущественно в тех случаях, когда чувствительные формы подавлены Антибиотики С популяционно-генетической точки зрения, этот процесс обратим. Поэтому при временном изъятии данного Антибиотики из арсенала лечебных средств устойчивые формы микробов в популяциях вновь заменяются чувствительными формами, которые размножаются более быстрым темпом.

  Промышленное производство Антибиотики ведётся в ферментерах, где продуцирующие Антибиотики микроорганизмы культивируются в стерильных условиях на специальных питательных средах. Большое значение при этом имеет селекция активных штаммов, для чего предварительно используются различные мутагены с целью индукции активных форм. Если исходный штамм продуцента пенициллина, с которым работал Флеминг, образовывал пенициллин в концентрации 10 ЕД/мл, то современные продуценты образуют пенициллин в концентрации 16 000 ЕД/мл. Эти цифры отражают прогресс технологии. Синтезированные микроорганизмами Антибиотики извлекают и подвергают химической очистке. Количественное определение активности Антибиотики проводят микробиологическими (по степени антимикробного действия) и физико-химическими методами.

  Антибиотики широко применяют в медицине, сельском хозяйстве и различных отраслях пищевой и микробиологической промышленности.

  Г. Ф. Гаузе.

 
Продуценты, химическая природа и спектр действия важнейших антибиотиков<
 

Антибиотик
Продуцент<
Химическая природа

Спектр действия

Пенициллин

Penicillium notatum

Гетероциклическое соединение, построенное из сконденсированных тиазолидинового и беталактамного колец C16H18O4N2

Грамположительные бактерии, спирохеты

Цефалоспорин C

Cephalosporium sp.
C16H21O8N3S<
Грамположительные и грамотрицательные бактерии

Гризеофульвин

Penicillium griseofulvum

Кислородсодержащее гетероциклическое соединение C17H17O6C
Грибки<

Стрептомицин

Streptomyces griseus

тил-a-L-глюкозаминидо-b-стрептозиострептидин

Грамположительные и грамотрицательные бактерии, туберкулезная палочка

Неомицин

Streptomyces fradiae

2,6-диаминоглюкозодезоксистрептамино-необиозамин

Грамположительные и грамотрицательные бактерии

Мономицин

Streptomyces circulatus var. monomycini

Глюкозамино-дезоксистрептамин-D-рибозодиамин

Грамположительные и грамотрицательные бактерии, простейшие

Канамицин

Streptomyces kanamyceticus

Глюказамино-дезоксистрептамино-канозамин

Грамположительные и грамотрицательные бактерии, туберкулезная палочка

Гентамицин

Micromonospora perpurea

Гексозамино дезоксистрептамино-гентозамин

Грамположительные и грамотрицательные бактерии

Ристомицин

Proactinomyces fructiferi var. ristomycini

Молекула содержит сахара и новые аминокислоты

Грамположительные бактерии

Линкомицин

Streptomyces lincolnensis var. lincolnensis

Молекула содержит метил-пропил-пролин и линкозамин

Грамположительные бактерии

Виомицин

Streptomyces fradiae

Полипептид

Туберкулезная палочка

Рифамицин

Streptomyces mediterranei
C39H49NO14<
Грамположительные бактерии, туберкулезная палочка

Циклосерин

Streptomyces orchidaceus

d-4-амино-3-изоксазолидон

Туберкулезная палочка

Тетрациклин

Streptomyces aureofaciens

Полиоксиполикарбонильное гидроароматическое соединение

Грамположительные и грамотрицательные бактерии, риккетсии

Эритромицин

Streptomyces erythreus

Макролид

Грамположительные бактерии

Олеандомицин

Streptomyces antibioticus

Макролид

Грамположительные бактерии

Хлорамфеникол

Streptomyces venezuelae

D-трео-1-(n-нитрофенил)-2-дихлорацетиламино-пропан-1,3-диол

Грамположительные и грамотрицательные бактерии, риккетсии

Новобиоцин

Streptomyces spheroides

Дериват 4,7-дигидрокси-3-амино-8-метилкумарина

Грамположительные бактерии

Нистатин

Streptomyces noursei
Полиен
Грибки

Леворин

Streptomyces levoris

Полиен

Грибки

Гигромицин В

Streptomyces hygroscopicus

Молекула содержит ароматический, аминоциклитный и гликозидный фрагменты

Грамположительные бактерии, гельминты

Актиномицин

Streptomyces antibioticus

Пептид, содержащий хромофор (феноксазин)

Грамположительные бактерии, раковые клетки

Оливомицин

Streptomyces olivoreticuli

Молекула содержит хромофор оливин, а также сахара оливомикозу, оливомозу, оливозу и олиозу

Грамположительные бактерии, раковые клетки

Брунеомицин

Streptomyces albus var. bruneomycini
C24H20O8N4<
Грамположительные бактерии, раковые клетки

Рубомицин С

Streptomyces coeruleorubidus

Молекула содержит хромофор и аминосахар

Грамположительные бактерии, раковые клетки

Митомицин С

Streptomyces caespitosus

Молекула содержит азиридин, пирролоиндольное кольцо, аминобензохинон

Грамположительные бактерии, раковые клетки

Тиротрицин

Bacillus brevis

Полипептид

Грамположительные бактерии

Грамицидин С

Bacillus brevis var. G. B.

Декапептид

Грамположительные и грамотрицательные бактерии

Бацитрацин

Bacillus subtilis

Полипептид

Грамположительные бактерии

Полимиксин

Bacillus polymyxa

Полипептид

Грамположительные и грамотрицательныебактерии

Низин

Streptococcus lactis

Полипептид

Грамположительные бактерии, туберкулезная палочка

 

  Применение Антибиотики в медицине. В клинике применяют около 40 Антибиотики, не оказывающих вредного действия на организм человека. Для достижения лечебного действия необходимо поддержание в организме так называемых терапевтических концентраций, особенно в очаге инфекции. Повышение концентрации Антибиотики в организме более эффективно, но может осложниться побочными действиями препаратов. При необходимости усилительное действие Антибиотики можно применять несколько Антибиотики (например, стрептомицин с пенициллином), а также эфициллин (при воспалении лёгких) и другие лекарственные средства (гормональные препараты, антикоагулянты и др.). Сочетания некоторых Антибиотики оказывают токсическое действие, и поэтому их комбинации применять нельзя. Пенициллинами пользуются при сепсисе, воспалении лёгких, гонорее, сифилисе и др. Бензилпенициллин, экмоновоциллин (новокаиновая соль пенициллина с экмолином) эффективны против стафилококков; бициллины-1, -3 и -5 (дибензилэтилендиаминовая соль пенициллина) используют для профилактики ревматических атак. Ряд Антибиотики - стрептомицина сульфат, паскомицин, дигидрострептомицинпаскат, пантомицин, дигидрострептомицинпантотенат, стрептомицин-салюзид, а также циклосерин, виомицин (флоримицин), канамицин и рифамицин - назначают при лечении туберкулёза. Препараты синтомицинового ряда используют при лечении туляремии и чумы; тетрациклины - для лечения холеры. Для борьбы с носительством патогенных стафилококков применяют лизоцим с экмолином. Полусинтетические пенициллины с широким спектром действия - ампициллин и гетациллин - задерживают рост кишечной, брюшнотифозной и дизентерийной палочек.

  Длительное и широкое применение Антибиотики вызывало появление большого количества устойчивых к ним патогенных микроорганизмов. Практически важно возникновение устойчивых микробов одновременно к нескольким Антибиотики - перекрёстная лекарственная устойчивость. Для предупреждения образования устойчивых к Антибиотики форм периодически заменяют широко применяющиеся Антибиотики и никогда не применяют их местно на раневые поверхности. Заболевания, вызванные устойчивыми к Антибиотики стафилококками, лечат полусинтетическими пенициллинами (метициллин, оксациллин, клоксациллин и диклоксациллин), а также эритромицином, олеандомицином, новобиоцином, линкомицином, лейкоцином, канамицином, рифамицином; против стафилококков, устойчивых ко многим Антибиотики, применяют шинкомицин и йозамицин. Кроме устойчивых форм, при применении Антибиотики (чаще всего стрептомицина) могут появляться и так называемые зависимые формы (микроорганизмы, развивающиеся только в присутствии Антибиотики). При нерациональном использовании Антибиотики активизируются патогенные грибы, находящиеся в организме, что приводит к кандидозу. Для профилактики и лечения кандидозов употребляют Антибиотики нистатин и леворин.

  В некоторых случаях при лечении Антибиотики развиваются побочные явления. Пенициллин при длительном применении в больших дозах оказывает токсическое действие на центральную нервную систему, стрептомицин - на слуховой нерв, и т. п. Эти явления ликвидируют уменьшением доз. Сенсибилизация (повышенная чувствительность) организма может проявляться независимо от дозы и способа введения Антибиотики и выражаться в обострении инфекционного процесса (поступление в кровь больших количеств токсинов вследствие массовой гибели возбудителя), в рецидивах заболевания (в результате подавления иммунобиологических реакций организма), суперинфекции, а также аллергических реакциях (см. Аллергия).

  Получение новых солей Антибиотики позволило преодолеть специфическую токсичность некоторых Антибиотики Например, пантотеновая соль стрептомицина - пантомицин, не отличаясь от стрептомицина терапевтическим действием, хорошо влияет на больных, не переносящих стрептомицина. Значительно менее токсичной, чем стрептомицин, оказалась и аскорбиновокислая соль дигидрострептомицина. Если при применении пенициллинов развивается аллергия, применяют Антибиотики цефалоспорин.

  При лечении Антибиотики необходимо одновременно вводить витамины, питание должно быть богато белками, т. к. стрептомицин снижает в организме количество пантотеновой кислоты (витамин B3), фтивазид и циклосерин - витамина B6,

Статья про слово "Антибиотики" в Большой Советской Энциклопедии была прочитана 13338 раз


Интересное