8.3. Микроорганизмдер - антибиотиктердің өндірушілері
Антибиотиктерді актиномицеттер, бактериялар, мицеллалы саңырауқұлақтар өндіреді (кесте 15)
Кесте 15. Аса маңызды антибиотиктердің өндірушілері, табиғаты және әсер ету спектрі
Антибиотиктер |
Микроорганиздер |
Химиялық табиғаты |
Әсер ету спектрі |
Пенициллин |
Penicillium notatum |
Конденсирленген тиазолинді және бетта лактамды сақинадан түзілген гетероциндік байланыс |
Грам(+) бактериялар, спирохеталар |
Цефалоспорин |
Cephalosporium sp. |
|
Грам(+) және грам(-) бактериялар |
Гризеофульвин |
Penicillium griseofulvum |
Гетероцидтік байланыс |
саңырауқұлақтар |
Стрептомицин |
Streptomyces griseus |
Тил-a-L- |
Грам(+) және грам(-) бактериялар, туберкулез микобактериялары |
Неомицин |
Streptomyces fradiae |
2,6-диаминоглюкозоде-зоксистрептаминонеобиозамин |
Грам(+) және грам(-) бактериялар, |
Мономицин |
Str. circulatus var. monomycini |
|
Грам(+) және грам(-) бактериялар, қарапайымдылар |
Канамицин |
Streptomyces kanamyceticus |
Глюказаминодезоксистрептаминоканозамин |
Грам(+) және грам(-) бактериялар, туберкулез микобактериялары |
Гентамицин |
Micromonospora perpurea |
Гексозаминодезоксистрептаминогентозамин |
Грам(+) және грам(-) бактериялар |
Ристомицин |
Proactinomyces fructiferi var. ristomycini |
молекула құрамында жаңа аминқышқылдары бар |
Грам(+) бактериялар |
Линкомицин |
Streptomyces lincolnensis var. lincolnensis |
Молекула құрамында метил-пропил-пролин и линкозамин |
Грам(+) бактериялар |
Виомицин |
Streptomyces fradiae |
Полипептид |
Туберкулез микобактериялары |
Рифамицин |
Streptomyces mediterranei |
|
Грам(+) бактериялар, туберкулез микобактериялары |
Циклосерин |
Str. orchidaceus |
d-4-амино-3-изоксазолидон |
Туберкулез микобактериялары |
Тетрациклин |
Streptomyces aureofaciens |
Полиоксиполикарбонильді гидроароматты қосылыстар |
Грам(+) және грам(-) бактериялар, риккетсиялар |
Эритромицин |
Str. erythreus |
Макролид |
Грам(+) бактериялар |
Олеандомицин |
Str. antibioticus |
Макролид |
Грам(+) бактериялар |
Новобиоцин |
Streptomyces spheroides |
Дериват 4,7-дигидрокси-3-амино-8-метилкумарина |
Грам(+) бактериялар |
Нистатин |
Streptomyces nourаsei |
Полиен |
Саңырауқұлақтар |
Леворин |
Str. levoris |
Полиен |
Саңырауқұлақтар |
Гигромицин В |
Streptomyces hygroscopicus |
Молекула құрамында хош иісті, аминоциклидті және гликозидті фрагмент бар |
Грам(+) бактериялар, гельминттер |
Актиномицин |
Str. antibioticus |
құрамында феноксазин бар |
Грам(+) бактериялар, ісік клеткалары |
Оливомицин |
Streptomyces olivoreticuli |
Молекула құрамында оливин, оливомикоз, оливомоз, оливоз, олиоз бар |
Грам(+) бактерии, ісік клеткалары |
Брунеомицин |
Streptomyces albus var. bruneomycini |
|
Грам(+) бактериялар, ісік клеткалары |
Рубомицин С |
Streptomyces coeruleorubidus |
Молекула құрамында аминоқанттар бар |
Грам(+) бактериялар, ісік клеткалары |
Митомицин С |
Streptomyces caespitosus |
Молекула құрамында азиридин, пирролоиндолды сақина, аминобензохинон тұрады |
Грам(+) бактериялар, ісік клеткалары |
Тиротрицин |
Bacillus brevis |
Полипептид |
Грам(+) бактериялар |
Грамицидин С |
Bacillus brevis |
Декапептид |
Грам(+) және грам(-) бактериялар |
Бацитрацин |
Bacillus subtilis |
Полипептид |
Грам(+) бактериялар |
Полимиксин |
Bacillus polymyxa |
Полипептид |
Грам(+) және грам(-) бактериялар |
Низин |
Streptococcus lactis |
Полипептид |
Грам(+) бактериялар, туберкулез микобактериясы |
Актиномицеттер синтездейтін антибиотиктер
Антибиотиктерді өндірушілер арасында актиномицеттер доминантты орын алады. Микроорганизмдердің осы тобы өндіретін 4000 астам антибиотиктер анықталған. Актиномицеттің тек бір түрі - Str. griseus антибиотикалық активтілігі бар 50 қосылыстарды өндіреді. Оларды топтастырады:
- тетрациклиндер (хлор-, окситетрациклиндер және олардың туындылары – доксициллин, метациклин), өндіруші штамдары - Str.aureofaciens, Str. rimosus, әсері кең спектрлі және химиотерапиялық нәтижелігі жоғары болғандықтан клиникаға аса маңызды антибиотиктер. Антибиотиктердің бактериостатты әсері бар, микробты клетканың рибосомасымен байланысып ақуыздар биосинтезін тежейді. Тетрациклиндердің бактерияға спецификалы улы әсерін тереңдетуі, соңғыларда осы антибиотик жинақталып қалуында;
- макролидтер, молекула құрамында алифатикалық лактонды сақинасы (ең кемінде 12 көміртек атомдары) бар антибиотиктер. Макролидтер биосинтезі ацетатты немесе пропионатты фрагменттер конденсациясы жолымен атқарылады. Құрылысы және биологиялық қасиеттері бойынша осы антибиотиктерді екі топқа бөледі: антибактериалық макролидтер және саңырауқұлақтық макролидтер (полиендер). Бактериялық макролидтерді өндіруші штамдары: олендамицинді - Str. antibioticus, эритромицинді - Str. erythraeus. Эритромицин өндіруші құрылысы ұқсас 4 антибиотик түзеді - А, В, С және Д эритромициндер; А компоненті аса белсенді. Макролидтердің антибактериялық әсері пептидилтрансферазалық орталық ауданында 23S рибосомалық суббірлікпен байланысу арқылы рибосомада ақуыздар трансляциясын тежеуіне негізделген, нәтижесінде пептидилді қалдықтар тасымалы тежеліп полипептидті тізбектің элонгациясы тоқтайды. Осының барлығы ақуыз синтезін тежейді, бактериостатты нәтиже береді;
- полиенді антибиотиктер, саңырауқұлақтарға қарсы әсермен сипатталынады, осы микроорганизмдердің цитоплазмалық мембрана өткізгіштігін бұзады. Саңырауқұлақтардың плазматикалық мембрана компоненттері – стериндермен байланысып полиендер олардың бүтіндігін бұзады. Нистатин өндірушісі - Streptomyces neurasei, амфотеррициндер А және В (38 көміртекті атомды циклдан құралған гаптендер) – Str. nodosus;
- аминогликозидтер (стрептомицин – Str. griseus, сур.49; неомицин – Str. fradiae, канамицин – Str. kanamyceticus және осы топтың басқа антибиотиктері), рибосомада нәруыз синтезін тежейтін, трансляцияның барлық фазаларына әсер ететін кең спектрлі антимикробты әсермен сипатталынады;
Сурет 49. Стрептомицин құрылысы
- рифамициндер, микробты клетканың екі спиральді ДНҚ матрицалық РНҚ репликациясы мен транскрипциясына кедергі жасайды. Бұл нафталан «ядросы» және ұзын алифатты тізбекті қосатын күрделі анзамицин құрылымы бар антибиотиктер. Туберкулез еміне кеңінен қолданатын рифампицин белгілі (өндірушісі Str.(Nocardia) mediterranei);
- өспелерге қарсы антибиотиктер (актиномицин Д, блеомицин – Str. verticillius) қатерлі ісіктердің өсуін тоқтатады; улы болғанымен онкологиялық практикада қолданыс тапты; осы препараттың цитотоксикалылығы микроорганизмдердің ДНҚ репликациясын бұзуға негізделген.
Бактериялар табиғаты полипептидті антибиотиктерді өндіреді
Гомомерлі бір сызықты полипептидті антибиотиктер – грамицидин С (Bacillus brevis); гомомерлі циклды антибиотиктер – бацитрацин (B. licheniformis); гетеромерлі пептидтер – В, Е және М полимиксиндер (B. polymyxa). Бацитрацин, грамицидин және полимиксиннен басқа циклопептидті антибиотиктерге Cylindrocarpum lucidum және Tolypocladium inflaturn мицеллалы саңырауқұлақтар өндіретін циклоспорин А жатады.
Полипептидті антибиотиктер прокариоттардың цитоплазматикалық мембрана өткізгіштігін бұзады. Полимиксин В үш құрылымды компоненттерден тұрады: бір сызықты трипептид, циклдық пептид және 6-метилоктан қышқылының қалдығы (молекуланың пептидтік емес бөлігі).
Мицеллалы саңырауқұлақтар беталактамды антибиотиктерді өндіреді
Пенициллиндер (Penicillium chrysogenum, P. notatum) және цефалоспориндер (Cephalosporium\\ Acremonium chrysogenum) мицеллалы саңырауқұлақтар өндіретін аса белгілі бета-лактамды антибиотиктердің өкілдері (сур.50). Олардың сипатында антимикробты әсеріне қабілетті бета-лактамды сақина құрылымы кездесуі. Бұл грам теріс микроорганизмдер тудырған инфекцияда қолданатын антибиотиктер клетка қабырғасының пептидогликан синтезін тежейді. Клиникалық практикада бета-лактамды топтың модификациясы немесе пенициллинді басқа антимикробты заттармен қосу арқылы дайындалған жартылай синтетикалық пенициллин туындылары жиі қолданылады.
Сурет 50. Цефалоспорин С өндіруші Acremonium chrysogenum штамы
Фторхинолондар жасанды антибиотиктерге жатады, кең спектрлі антимикробты әсері бар. Кейбір фторхинолондар антибактериалық әсермен қоса өспелерге қарсы, анти-АИВ-тік белсенділікке ие. 1962 жылы медициналық практикаға налидикс қышқылы (невиграмон) енгізілгеннен бастап осындай химиопрепараттар класы қолдануы басталды. Хинолондардың екінші ұрпағы қатарына оның 6 қатарына фтор атомы, 7 қатарына – пиперазин қалдығы енгізілген бірнеше туындылары кіреді (норфлоксацин, пефлоксацин, ципрофлоксацин және т.б.).
Жануар текті антибиотикалық заттар
Бекіре балығынан алынған экмолин, эритроциттерден - эритрин, лизоцим және интерферон микробицидті әсерге ие.
Жоғарғы өсімдіктер өндіретін антибиотиктер
1928 жылы Б. Токин фитонцидтер туралы алғаш рет жазған. Химиялық таза түрінде төзімділігі әлсіз, тез бұзылады. Бұл сарымсақтан алынған аллицин (Allium sativum), шай қурайдан иманин, шалфейден сальван, шалғамнан рафанин (Raphanus sativum), үрме бұршағынан фазеолин (Phaseolus vulgaris) және т.б.