Антагонистические взаимоотношения

 

Антагонистические взаимоотношения проявляются в подавляющем влиянии одного или нескольких членов микробного сообщества другими представителями.

Пассивный(или конкурентный) антагонизм– взаимодействия, при которых разные виды микроорганизмов используют одни и те же питательные вещества. Это конкуренция за пищу и жизненное пространство. В этой борьбе преимущества получают быстрорастущие микроорганизмы, не требовательные к источникам питания.

Активный антагонизм обусловлен выделением бактерицидных веществ. Ими могут быть неспецифические продукты обмена, например, органические кислоты, спирты, аммиак, фенолы и др., вызывающие коагуляцию белков цитоплазмы. Так, молочнокислые бактерии, подкисляя среду, вызывают угнетение гнилостных бактерий.

Наиболее резко выпаженные антагонистические взаимоотношения проявляются в форме паразитизма и хищничества, т.е. удовлетворения своих пищевых потребностей за счет жертвы.

Хищники умертвляют свою жертву сразу.

Паразиты питаются за счет живого организма, который остается живым в течение более длительного времени. Например, риккетсии, бактериофаги являются клеточными паразитами.

Антибиоз – форма антагонизма, обусловленная продуцированием антибиотиков (греч. anti – против, bios– жизнь), т.е. специфических микробиоцидных или микробиостатических веществ, избирательно действующих на другие микроорганизмы.

Антибиотики

Историческая справка. Термин «антибиотики» впервые введен в 1942 г. З.Ваксманом для обозначения химических веществ, продуцируемых микроорганизмами и способных подавлять рост других микроорганизмов. Еще в 1871-72 гг. В.Манассеин и А.Полотебнов наблюдали антагонистическое действие зеленой плесени на гноеродные кокки. В 1886 г. Б.Гозио выделил из Penicillium sp. кислоту, которая позднее была получена в чистом виде (микофеноловая кислота), она угнетала рост Bacillus anthracis(возбудителя сибирской язвы). Продуцентом первого антибиотика пенициллина был штамм микроскопического гриба Penicillium notatum, выделенный английским ученым А. Флемингом в 1928 г. Оксфордские биохимики Е.Чейн и Г.Флори в 1941-42 гг. получили из культуральной жидкости этого гриба пенициллин в чистом виде. За это открытие А.Флеминг, Е.Чейн и Г.Флори были удостоены Нобелевской премии. Первый отечественный пенициллин крустозин был получен в 1943 г. З.В. Ермольевой из Prnicillium crustosum. Антибиотик уже в годы Великой Отечественной войны получил высокую оценку как средство лечения гнойно-воспалительных процессов. С открытием антибиотиков возникла новая область в биологии – наука об антибиотиках. В настоящее время известны полусинтетические антибиотики, представляющие собой модификации ядер молекул природных антибиотиков, обнаружена также противоопухолевая активность некоторых антибиотиков.

Антибиотикаминазываются специфические вещества, образуемые клеткой в процессе жизнедеятельности, а также их производные и синтетические аналоги, обладающие способностью избирательно подавлять развитие микроорганизмов или задерживать развитие злокачественных новообразований. Известно более 2000 антибиотиков, из них в клинической практике используются около 50. Антибиотики обладают высокой биологической активностью в отношении чувствительных к ним микроорганизмов. Их действующие концентрации составляют мкг или даже десятые и сотые доли мкг. Антибиотики обычно продуцируются клетками в питательную среду, а оттуда извлекаются химическими методами.

По происхождению антибиотики подразделяются на:

1) продуцируемые актиномицетами (стрептомицин, эритромицин, мономицин, канамицин, нистатин, гентамицин), большинство используемых в медицине антибиотиков, выделено из актиномицетов;

2) продуцируемые грибами,продуцентами более 100 антибиотиков являются микроскопические грибы (пенициллин, цефалоспорины – род. Cephalosporium);

3) продуцируемые бактериями, чаще всего продуценты антибиотиков встречаются среди спорообразующих грибов (грамицидин – Bacillus brevis, полимиксин – Bacillus polymyхa), хотя имеются и среди неспорообразующих бактерий (из молочнокислых бактерий Streptococcus lactis получен и нашел применение в пищевой промышленности антибиотик низин), один и тот же микроорганизм может продуцировать большое количество антибиотиков разного строения (из Bacillus subtilis выделено свыше 70 антибиотиков, из Pseudomonas aeruginosa – более 30);

4) продуцируемые растениями (фитонциды), например, из бессмертника получен антибиотик аренарин, из чеснока – аллицин, из зверобоя – иманин и новоиманин, эти антибиотики применяют в медицине и в растениеводстве для борьбы с возбудителями болезней сельскохозяйственных растений;

5) полученные из тканей животных (к таким антибиотикам относится лизоцим – белок, губительно, действующий на микроорганизмы; лизоцим содержится в слюне, яйцах, сыворотке крови, лейкоцитах, молоке, рыбьем жире. Из молок рыб получен антибиотик экмолин, он обладает антимикробным и антивирусным действием, усиливает эффективность действия других антибиотиков при совместном применении).

Химический состав. По химическому составу наиболее распространенные антибиотики относятся к следующим группам :

1) азотсодержащие гетероциклические соединения, имеющие в своем составе β-лактамное кольцо (пенициллины, цефалоспорины);

2) ароматические соединения, производные диоксиаминофенилпропана - левомицетин, (хлорамфеникол);

3) тетрациклины, содержащие четыре конденсированных шестичленных цикла (тетрациклин и его производные);

4) аминогликозидные соединения, в составе которых имеются аминосахара (стрептомицин, мономицин, канамицин, гентамицин);

5) макролиды, содержащие макроциклическое лактонное кольцо, связанное с аминосахарами (эритромицин, олеандомицин);

6) ациклические соединения с несколькими сопряженными двойными связями -(СН=СН)– (полиеновые соединения - нистатин, леворин).

Имеются и другие химические группы антибиотиков, которые реже используются качестве химиотерапевтических препаратов. Химические формулы некоторых антибиотиков представлены на рисунке 2.2.

 

1 2

3 4

Рисунок 2.2 – Структурные формулы некоторых антибиотиков

1 – пенициллин; 2 - левомицетин; 3 – стрептомицин; 4 – тетрациклины.

 

Механизм антимикробного действия.Можно выделить антибиотики: угнетающие синтез клеточной стенки бактерий (пенициллины, цефалоспорины); нарушающие функции рибосом и процессы синтеза белков в микробных клетках (макролиды, аминогликозиды, тетрациклины, левомицетин); нарушающие функции цитоплазматической мембраны (полимиксин, нистатин, леворин, грамицидин); нарушающие синтез РНК бактерий (рифампицин); подавляющие репликацию ДНК (новобиоцин). Механизм действия противоопухолевых антибиотиков обусловлен главным образом нарушением метаболизма ДНК и РНК опухолевых клеток.

Антимикробный спектр действия. Антибиотики подразделяются на две группы - антибиотики узкого спектра действия и антибиотики широкого спектра действия.

К антибиотиками узкого спектра действия относится пенициллины, оказывающие губительное действие только на грамположительные бактерии и кокки, спирохеты. Они неактивен в отношении грамотрицательных бактерий, кислотоустойчивых бактерий, микоплазм, риккетсий, простейших.

Антибиотиками широкого спектра действия являются аминогликозиды, они подавляют рост кислотоустойчивых бактерий (туберкулезную палочку), рост многих грамположительных и грамотрицательных бактерий, некоторые действуют на простейших. К антибиотикам широкого спектра действия относятся также тетрациклины.

Устойчивость к антибиотикам. Многие антибиотики постепенно утратили свою эффективность в связи с возникновением у микроорганизмов устойчивости к ним. Естественная устойчивость обусловлена отсутствием у микроорганизмов "мишени" для действия антибиотиков, т.е. отсутствием у микроорганизмов такого звена в цепи метаболических реакций, которое блокировалось бы под действием антибиотиков. Приобретенная устойчивость может быть обусловлена мутациями в хромосомных генах, контролирующих синтез компонентов клеточной стенки, цитоплазматической мембраны, рибосомальных или транспортных белков. Такого рода мутации делают клетку неуязвимой для антибиотиков.

 

Пробиотики

Пробиотики (лат. probiotic – для жизни) – микроорганизмы или субстанции, которые способны оказывать при их применении оздоровляющий эффект на макроорганизмы.

Термин впервые использовали в 1965 г. Д. Лили и Р. Стилвел для обозначения метаболитов, продуцируемых одними микроорганизмами для стимуляции роста других. Позже этим термином стали обозначать микроорганизмы, которые при введении в состав продуктов питания человека или в корма животных, воздействуют на организм путем оздоровления микрофлоры кишечника, поддерживают и восстанавливают биологический баланс его нормальной микрофлоры. Живые микроорганизмы (например, штаммы живых бактерий в йогурте) должны присутствовать в достаточно большом количестве, оставаясь стабильными и жизнеспособными как при хранении, так и после введения в организм; они должны адаптироваться в организме хозяина и оказывать благоприятное влияние на его здоровье. В качестве пробиотиков чаще всего используют бифидобактерии и лактобациллы.

Пребиотики – это вещества или диетические ингредиенты, которые избирательно стимулируют рост и биологическую активность микроорганизмов в кишечнике, положительно влияющих на состав микробиоценоза.

 

Вопросы для самопроверки

 

1. Какие точки действия внешних факторов на микроорганизмы называются кардинальными?

2. В чем различие эвритермных и стенотермных микроорганизмов?

3. В чем различие клеточных мембран психрофильных и термофильных микроорганизмов?

4. Какие микроорганизмы называются термогенными?

5. Почему микроорганизмы лучше переносят низкие температуры, чем высокие?

6. В чем различие процессов стерилизации и пастеризации?

7. В чем заключается механизм губительного действия высушивания на микроорганизмы?

8. С чем связано губительное действие ультразвука на микроорганизмы?

9. Что происходит с молекулами ДНК при ультрафиолетовом облучении микроорганизмов?

10. Какие микроорганизмы называются ацидофильными?

11. Что характеризует окислительно-восстановительный потенциал?

12. Каковы значения шкалы rН2?

13. Какие микроорганизмы называются микроаэрофилами?

14. Каким может быть воздействие химических веществ на микроорганизмы?

15. Что такое дезинфекция?

16. Что такое симбиоз?

17. Какие существуют разновидности симбиотических взаимоотношений микроорганизмов между собой и с макроорганизмами?

18. Какие вещества называются антибиотиками?

19. Чем обусловлена резистентность микроорганизмов к антибиотикам?

20. Что такое пробиотики и пребиотики?

Литература: [2, 4, 5, 7, 9, 11].






Дата добавления: 2017-11-21; просмотров: 2486; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2021 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.017 сек.