Действие биологических факторов

В природных условиях микробы существуют в разнообразных ассо­циациях, которые создаются в результате различных взаимовлияний. Эти взаимовлияния проявляются либо в форме антагонизма, т. е. угне­тения одного вида другим, либо в форме симбиоза, т. е. благоприятно­го сожительства.

К биологическим факторам внешней среды относят: антибиотики; бактериоцины и бактериофаги.

Антибиотики {anti — против, bios — жизнь) — вещества микробного, животного и растительного происхождения, подавляющие развитие и биохимическую активность чувствительных к ним микробов.

По происхождению антибиотики делят на: 1) выделенные из грибов; 2) бактериального происхождения; 3)

По механизму действия антибиотики делят на: животного происхожде­ния и 4) растительного происхождения.

1) бактерицидные — пенициллин, стрептомицин, грамицидин, ко­торые губят микробов;

2) бактериостатические — задерживают рост и развитие микробов, а в больших концентрациях действуют бактерицидно.

Благодаря избирательности действия на микробы, антибиотики их делят на:

1) узкого спектра действия;

2) широкого спектра действия.

В 1871-1872 гг. В. А. Манасеин и А. Г. Полотебнев установили, что плесень из рода Penicillium оказывает лечебное действие при гнойных язвах.

В Англии в 1929 г. А. Флеминг заметил, что случайно выросшая в чашках Петри плесень угнетала рост стафилококков. Было ясно, что плесень выделяет вещество, угнетающее рост стафилококка. В чистом виде это вещество было выделено английскими химиками Э. Чейном, Г. Флори, Э. Эбрахемом в 1940 г. В СССР пенициллин был получен в 1942jc 3. В. Ермольевой.

Наиболее активными продуцентами являются плесневые грибы и актиномицеты, например Penicillium notation, Pen. crustosum — проду­цирующие пенициллин, Actinomyces streptomycini — стрептомицин, Actinomyces rimosus — окситетрациклин.

Антибиотики бактериального происхождения продуцируют в основ­ном сапрофиты, обитающие в почве. Они менее эффективны: грами­цидин, колицин, полимиксин.

К антибиотикам животного происхождения относят лизоцим, полу­ченный из яичного белка, эритрин — из эритроцитов, экмолин — из тканей рыб.

Растения выделяют вещества, названные фитонцидами. Они откры­ты в 1928г. Б. Н. Токиным. Выделять фитонциды могут лук, чеснок, хрен, горчица, алоэ, крапива, почки березы и т. д. Некоторые фитон­циды получены в чистом виде: аллицин — из чеснока, рифанин — из семян редиски, иманин — из зверобоя.

В основе механизма действия антибиотиков лежит нарушение син­теза клеточной стенки, ДНК, РНК, белка.

Необоснованное, спонтанное применение антибиотиков вместо пользы приносит вред — токсикозы, воспаление желудочно-кишечно­го тракта, угнетение функции кроветворных органов, дисбактериоз, кандидоз, колиты. Ко многим антибиотикам может развиваться аллергия. При неправильной дозировке могут возникнуть антибиотико-резистентные формы бактерий.

Бактериоцины. Синтезируются представителями всех семейств и на­зываются по виду бактерий — колицины (синтезируются E.coli), тубер­кул оцины (синтезируются М. Tuderculosis). Эти вещества угнетают рост и развитие филогенетически родственных бактерий.

Бактериофаги. Впервые лизис бактерий под воздействием неизвест­ного фактора описал Н.Ф. Гамалея в 1898 г. Затем более подробно зако­номерности лизиса бактерий (стафилококков) были описаны Ф. Твортом в 1915г. Литическое начало он рассматривал как аутоэнзим.

В 1917г. Ф. Д. Эррель выделил из испражнений человека, переболев­шего дизентерией, особый агент, проходящий через бактериальные фильтры и лизирующий бульонные культуры возбудителя дизентерии (В. schiga). Он утверждал, что фаг — живое существо, которое было на­звано бактериофагом (от rp.phagos — пожирающий), а феномен лизиса культуры — бактериофагией.

В наше время бактериофаги называют вирусами бактерий. Бактери­офаги широко распространены в природе. Их обнаруживают в почве, воде, экскрементах больных и здоровых животных, человека.

Бактериофаги обнаружены более чем у 100 видов бактерий. Хозяе­вами их являются эшерихии, сальмонеллы, стафило- и стрептококки, микобактерии, листерии, коринебактерии и др.

Бактериофаг состоит из головки и отростка

Белковая оболочка головки называется капсидом. Морфологические субъединицы капсида получили название капсомеров. Головка содер­жит ДНК или РНК. Ее размер — от 20 до 200 нм. Длина отростка — 100-200 нм. Бактериофаги обладают антигенностью, иммуногенностью и специфичностью.

В зависимости от процесса взаимодействия фага с клеткой различа­ют вирулентные и умеренные фаги.

Вирулентные фаги проникают в клетку и вызывают ее лизис. Уме­ренные не вызывают лизиса клетки, но сама она становится носителем бактериофага. Такое явление носит название лизогении, а бактериаль­ные культуры называются лизогенными. При лизогении бактериофаг находится в состоянии профага, при котором бактериальная клетка не погибает.

В ветеринарной практике фаги применяют для терапии, профилак­тики и диагностики многих инфекционных болезней (сальмонеллез, колибактериоз, пуллороз).

Контрольные вопросы

1. Какие типы взаимоотношений существуют между микроорганизмами?

2. Какие основные виды микроорганизмов обитают в почве, воде, воздухе?

3. Какую роль в жизнедеятельности организма играет нормальная микрофло­ра?

4. Какие физические факторы оказывают влияние на микроорганизмы?

5. Как подразделяют микроорганизмы по отношению их к температурным условиям?

6. Какое действие могут оказывать на микробы химические вещества?

7. Как влияют на микроорганизмы биологические факторы?

8. Как устроен бактериофаг?