Первая группа – универсальные (простые) среды. К ним принадлежат мясо-пептонний бульйон (МПБ) и мясо-пептонний агар (МПА). За своим составом, наличием питательных веществ они пригодны для культивирования многих видов бактерий.
Вторая группа – специальные среды. Они используются в тех случаях, когда микроорганизмы не растут на простых. К ним принадлежит кровяной, сывороточный агары, сывороточный бульйон, асцитический бульйон, асцит-агар и другие.
Третья группа – елективні среды, на которых микроорганизмы определенного вида растут быстрее, более интенсивно, опережают в своем развитии другие виды бактерий. Например, 1 % щелочная пептонная вода являетсяелективним средой для холерных вибрионов, среды Ру и Леффлера – для возбудителей дифтерии.
Четвертая группа селективные среды, которые благодаря добавлению определенных компонентов (желчь, краски, антибиотики и др.) способны подавлять развитие одних видов микроорганизмов, но не влияют на другие виды. ДА, среда Мюллера является селективной для тифо-паратифозных бактерий, фуразолидоно-твиновий агар – для коринебактерій и микрококков. Добавление антибиотиков в состав сред делает их селективными для грибов (напр. среда Сабуро и др.).
Пятая группа – дифференциально–диагностичнеские среды. Это большая группа сред, которые позволяют определить определенные биохимические свойства микроорганизмов и проводить их дифференциацию. Они разделяются на среды для определения протеолитических, пептолитических, сахаролитических, гемолитических, липолитических, редуцирующих свойств (среды Ендо, Левина, Плоскирева, Гисса).
Изготовление питательных сред. В состав любых сред входят преимущественно натуральные животные или растительные продукты и компоненты – мясо, рыбная мука, яйца, молоко, кровь, дрожжевой экстракт, картофель и тому подобное. Из них готовят специальные полуфабрикаты в виде экстрактов, настоев, ферментативних и кислотных гидролизат ів (мясная вода, дрожжевой экстракт, триптичний гидролизат Хоттингера, пептон и другие), которые являются основой для последующего конструирования питательных сред. Кроме этого, в питательные среды добавляют разные неорганические соли в зависимости от потребностей микробной клетки. Как правило, концентрация хлорида натрия составляет 5,0 г/л, KH2PO4 – 0,2-0,5 г/л, MgSO4·7H2O, другие соли добавляются из расчета 0,001 г/л. В необходимых случаях к составу вводят углеводы (сахара, многоатомные спирты), аминокислоты в концентрации 0,5-1,0 %, а также витамины (до 0,001 мг/мл).
Для обеспечения необходимой плотности среды используют агар-агар, который получают из морских водорослей. Он является удобным и необходимым компонентом сред, поскольку не потребляется бактериями как ростовой субстрат. Образовывая в воде гель, он плавится при температуре возле 100 °С, а густеет при 40 °С. Источником желатина являются богатые на коллаген субстраты. Среди них хрящи, сухожилия, кости и тому подобное. Гель, который получают в результате использования желатина, плавится при температуре возле 32-34 °С и застывает при 28 °С. Однако многочисленные микроорганизмы способны расщеплять желатин, потому использование последнего как наполнителя среды считается нецелесообразным. Чаще всего такие среды с желатином применяются для определения протеолитических свойств бактерий.
Изготовление питательных сред является сложным динамическим процессом, который нуждается во внимании бактериолога. Этот процесс состоит из нескольких основных этапов. Сначала к дистиллированной воде согласно с прописью добавляют необходимые сухие компоненты среды, тщательным образом перемешивают, растворяя при нагревании. Обязательно устанавливают рН среды, которую определяют или с помощью іонометра, или индикаторными бумажками. При этом следует обратить внимание, что после стерилизации реакция среды падает на 0,2. Среды, которые содержат агар, фильтруют через ватно-марлевый фильтр в горячем состоянии, жидкие среды – через бумажные фильтры. Если есть необходимость, их освітляють осаждением или с помощью белка куриного яйца или сыворотки. Среды разливают в специальные матрасы, колбы, флаконы и закрывают ватно-марлевыми пробками с бумажными колпачками. В зависимости от состава среды используют разные режимы стерилизации. Да, среды, которые содержат углеводы, желатин стерилизуют в автоклаве 15 мин при температуре 112 °С или текучей парой при температуре 100 °С дробно. Среды без углеводов можно стерилизовать в автоклаве при 115-120 °С в течение 20 мин. Если в состав сред входят неустойчивые к температуре компоненты, такие, как нативний белок, сыворотка, мочевина, то они стерилизуются или фильтрованием через бактериальные фильтры, или их добавляют готовым в стерильную среду. Контроль стерильности сред осуществляют путем витримування их в термостате в течение нескольких суток при температуре 37 °С.
Приводим примеры изготовления некоторых простых питательных сред, которые чаще всего используются в микробиологической практике и могут быть основой для изготовления более сложных.
Мясная вода. Для ее изготовления используют свежую говядину, которую предварительно очищают от жира, фасций, сухожилий и тому подобное, разрезают на мелкие куски и пропускают через мясорубку. Полученный фарш заливают водопроводной водой в соотношении 1:2, размешивают и на сутки оставляют в прохладном месте. Полученный настой кипятят в течение 30-60 мин, периодически снимая накипь, а затем отстаивают. Отделяют жидкость от фарша, фильтруют через фильтровальную бумагу или полотно и доливают водопроводной водой к первичному объему, потом разливают в флаконы и стерилизуют при 1 атмосфере (температура 120 °С) в течение 30 мин. Стерильная мясная вода прозрачна, имеет желтоватый цвет, а на стенках флакона и на дне образуется осадок из белков, которые свертывались. Потому при последующем использовании среды его опять фильтруют. Активная реакция среды – 6,2.
Мясо-пептонный бульйон (МПБ). Чтобы изготовить МПБ, к мясной воде добавляют 1 % пептону и 0,5 % хлориду натрия, устанавливают необходимое рН с помощью 20 % раствору NAOH и кипятят 30-40 мин, постоянно перемешивая. Бульйон фильтруют через бумажный или полотняный фильтры, разливают в флаконы, пробирки, проверяют активную реакцию среды и стерилизуют при 120 °С в течение 20 мин.
М’ясо-пептонний агар (МПА). К мясо-пептонного бульйону добавляют мелко нарезанный агар-агар (2-2,5 %). Полученную смесь кипятят к растворению агар-агара, фильтруют, устанавливают рН и разливают в флаконы. Стерилизацию проводят в течение 20 мин при температуре 120 °С.
Среды с кровью, сывороткой или асцитической жидкостью. Поскольку эти среды не могут долго сохраняться, их готовят непосредственно перед применением. Для этого к растопленному и охлажденному до 45-50 °С МПА додают стерильно 5-10 % свежей или дефибринированной крови барана, кролика или другого животного. Флаконы с агаром тщательным образом перемешивают и разливают в чашки Петри, следя за отсутствия пены.
Идентично готовят сывороточный (5-10 % сыворотки крови) или асцитичный агар (25 % асцитичной жидкости).
Триптичний перевар за Хоттингером. Бульйон из него более экономический чем другие мясо-пептонные среды, поскольку позволяет из одной порции мяса получить в несколько раз больше бульйона. В этой среде содержится большое количество аминокислот, следовательно, повышается его буферність, и за счет этого стабильнее является значение активной реакции среды.
Для изготовления перевара берут один килограмм мяса без сухожилий и жира, порезанный на мелкие куски размером до 1-2 см, окунают в кастрюлю с двойным объемом воды, которая кипит, и кипятят 15-20 мин, пока мясо не станет серым, что свидетельствует о коагуляции белков. Его вынимают из жидкости и пропускают через мясорубку. В жидкости, которая осталась, устанавливают рН 8,0, опускают туда фарш и охлаждают до 40 °С. Потом добавляют 10 % (к объему жидкости) свежей поджелудочной железы, предварительно очищенной от соединительной ткани, жиру и дважды пропускают через мясорубку. Вместо железы используют сухой препарат панкреатина (0,5 %). Полученную смесь тщательным образом взбалтывают и доводят рН до 7,8-8,0. Через 30 мин проверяют рН. Если активная реакция среды не изменяется в кислую сторону, это свидетельствует о недоброкачественности фермента. КогдарН среды стабилизируется, смесь переливают в большие бутыли, заполняя их на 1/3. Добавляют до 3 % хлороформу, закрывают посуду резиновими пробками и интенсивно взбалтывают для перемешивания жидкостей. Избыток паровхлороформа выпускают. Через 1-2 год опять проверяют рН среды, устанавливая его на 7,4-7,6. Полученную смесь оставляют при комнатной температуре сроком до 16 дней. В течение первых 3-4 дней ежедневно проверяют и корректируют рН среды, а также взбалтывают флаконы не меньше, чем 3 разы в сутки. Позже эту процедуру можно не проводить и взбалтывать среду следует не так часто. За 1‑2 дня до окончания цикла переваривания взбалтывания среды прекращают.
О завершенном качественном переваривании свидетельствуют просветления жидкости, которая приобретает соломенно-желтый цвет, а также образование на дне пылевидного осадка. Жидкость легко фильтруется, ее проверяют на наличие триптофана с помощью пробы с бромной водой (до 3-4 мл фильтрата добавляют 3-4 капли бромной воды). При наличии триптофана (до 2,0-3,0 г/л) цвет среды изменяется на розово-фиолетовый. Определяют общий азот, который в норме достигает 11,0-12,0 г/л, и аминный азот (до 7,0-9,0 г/л).
Гидролизат фильтруют через бумажный или полотняный фильтр, разливают в бутыли и автоклавують при 120 °С в течение 30 мин. В таком виде он может сохраняться длительное время.
Его используют для получения бульйона Хоттингера. С этой целью до 100-200 мл гидролизат у добавляют 800-900 мл дистиллированной воды, 0,5 % хлориду натрия и 0,2 % однозамещенного фосфорнокислого натрия. Доводят рНдо 7,4‑7,6, разливают в флаконы и стерилизуют 20 мин при 120 °С.
Мясо-пептонний агар на основе гидролизат у Хоттингера готовят за рецептурой обычного МПА.
Сегодня, как правило, бактериологи пытаются пользоваться стандартными сухими питательными средами, которые выпускает бактериологическая промышленность. Такие среды позволяют существенно улучшить результаты микробиологических исследований и стандартизировать их.
Для культивирования бактерий широко применяют безбелковые среды, в которых хорошо растут много органотрофних, в том числе патогенных видов бактерий. В эти среды входят много компонентов.
Культивирование в синтетических средах с использованием метода меченых атомов дает возможность детальнее дифференцировать бактерии за характером их биосинтеза.
Для дифференциации прототрофних и ауксотрофних бактерий широко используют селективные среды. Прототрофы растут на минимальной среде, которая содержит только соли и углеводы, поскольку они сами могут синтезировать нужные им для развития метаболиты, тогда как ауксотрофы нуждаются в среде, которая содержит определенные аминокислоты, витамины и другие вещества.
На густых питательных средах бактерии образуют разные по форме и величине колонии — видимые скопления микроорганизмов одного вида, которые формируются в результате размножения из одной или нескольких клеток.Колонии бывают плоскими, выпуклыми, куполообразными, вдавленными, их поверхность — гладкой (S-фор-ми), шершавой (R-формы), исчерченной, бугорчатой, края — ровными, зазубренными, волокнистыми, бахромчатыми. Форма колоний также разнообразна: круглая, розеткообразная, звездчатая, деревовидная. По величине (диаметру) колонии разделяются на большие (4— 5 мм, средние (2—4 мм), мелкие (1—2 мм) и карликовые (меньше 1 мм).
№22 Методы стерилизации. Аппаратура и условия стерилизации
Стерилизация предполагает полную инактивацию микробов в объектах, подвергающихся обработке.
Существует три основных метода стерилизации: тепловой, лучевой, химической.
Тепловая стерилизация основана на чувствительности микробов к высокой температуре. При 60оС и наличии воды происходит денатурация белка, деградация нуклеиновых кислот, липидов, вследствие чего вегетативные формы микробов погибают. Споры, содержащие очень большое количество воды в связанном состоянии и обладающие плотными оболочками, инактивируются при 160—170 °С.
Для тепловой стерилизации применяют, в основном, сухой жар и пар под давлением.
Стерилизацию сухим жаром осуществляют в воздушных стерилизаторах (прежнее название — «сухожаровые шкафы» или «печи Пастера»). Воздушный стерилизатор представляет собой металлический плотно закрывающийся шкаф, нагревающийся с помощью электричества и снабженный термометром. Обеззараживание материала в нем производят, как правило, при 160°С в течение 120 мин. Однако возможны и другие режимы: 200 °С - 30 мин, 180 °С - 40 мин.
Стерилизуют сухим жаром лабораторную посуду и другие изделия из стекла, инструменты, силиконовую резину, т. е. объекты, которые не теряют своих качеств при высокой температуре.
Большая часть стерилизуемых предметов не выдерживает подобной обработки, и поэтому их обеззараживают в паровых стерилизаторах.
Обработка паром под давлением в паровых стерилизаторах (старое название — «автоклавы») является наиболее универсальным методом стерилизации.
Паровой стерилизатор (существует множество его модификаций) — металлический цилиндр с прочными стенками, герметически закрывающийся, состоящий из водопаровой и стерилизующей камер. Аппарат снабжен манометром, термометром и другими контрольно-измерительными приборами. В автоклаве создается повышенное давление, что приводит к увеличению температуры кипения.
Поскольку кроме высокой температуры на микробы оказывает воздействие и пар, споры погибают уже при 120 °С. Наиболее распространенный режим работы парового стерилизатора: 2 атм. — 121 °С — 15—20 мин. Время стерилизации уменьшается при повышении атмосферного давления, а следовательно, и температуры кипения (136 °С — 5 мин). Микробы погибают за несколько секунд, но обработку материала производят в течение большего времени, так как, во-первых, высокая температура должна быть и внутри стерилизуемого материала и, во-вторых, существует так называемое поле безопасности (рассчитанное на небольшую неисправность автоклава).
Стерилизуют в автоклаве большую часть предметов: перевязочный материал, белье, коррозионно-устойчивые металлические инструменты, питательные среды, растворы, инфекционный материал и т. д.
Одной из разновидностей тепловой стерилизации является дробная стерилизация, которую применяют для обработки материалов, не выдерживающих температуру выше 100 °С, например, для стерилизации питательных сред с углеводами, желатина. Их нагревают в водяной бане при 80 °С в течение 30—60 мин.
В настоящее время применяют еще один метод тепловой стерилизации, предназначенный специально для молока — ультравысокотемпературный (УВТ): молоко обрабатывают в течение нескольких секунд при 130—150 °С.
Химическая стерилизация предполагает использование токсичных газов: оксида этилена, смеси ОБ (смеси оксида этилена и бромистого метила в весовом соотношении 1:2,5) и формальдегида. Эти вещества являются алкилирующими агентами, их способность в присутствии воды инактивировать активные группы в ферментах, других белках, ДНК и РНК приводит к гибели микроорганизмов.
Стерилизация газами осуществляется в присутствии пара при температуре от 18 до 80 °С в специальных камерах. В больницах используют формальдегид, в промышленных условиях — оксид этилена и смесь ОБ.
Перед химической стерилизацией все изделия, подлежащие обработке, должны быть высушены.
Этот вид стерилизации небезопасен для персонала, для окружающей среды и для пациентов, пользующихся простерилизованными предметами (большинство стерилизующих агентов остается на предметах).
Однако существуют объекты, которые могут быть повреждены нагреванием, например, оптические приборы, радио- и электронная аппаратура, предметы из нетермостойких полимеров, питательные среды с белком и т. п., для которых пригодна только химическая стерилизация. Например, космические корабли и спутники, укомплектованные точной аппаратурой, для их деконтаминации обезвреживают газовой смесью (оксид этилена и бромистого метила).
В последнее время в связи с широким распространением в медицинской практике изделий из термолабильных материалов, снабженных оптическими устройствами, например эндоскопов, стали применять обезвреживание с помощью химических растворов. После очистки и дезинфекции прибор помещают на определенное время (от 45 до 60 мин) в стерилизующий раствор, затем прибор должен быть отмыт стерильной водой. Для стерилизации и отмывки используют стерильные емкости с крышками. Простерилизованное и отмытое от стерилизующего раствора изделие высушивают стерильными салфетками и помещают в стерильную емкость. Все манипуляции проводят в асептических условиях и в стерильных перчатках. Хранят эти изделия не более 3 суток.
Лучевая стерилизация осуществляется либо с помощью гамма-излучения, либо с помощью ускоренных электронов.
Лучевая стерилизация является альтернативой газовой стерилизации в промышленных условиях, и применяют ее также в тех случаях, когда стерилизуемые предметы не выдерживают высокой температуры. Лучевая стерилизация позволяет обрабатывать сразу большое количество предметов (например, одноразовых шприцев, систем для переливания крови). Благодаря возможности широкомасштабной стерилизации, применение этого метода вполне оправданно, несмотря на его экологическую опасность и неэкономичность.
Еще одним способом стерилизации является фильтрование. Фильтрование с помощью различных фильтров (керамических, асбестовых, стеклянных), а в особенности мембранных ультрафильтров из коллоидных растворов нитроцеллюлозы или других веществ позволяет освободить жидкости (сыворотку крови, лекарства) от бактерий, грибов, простейших и даже вирусов. Для ускорения процесса фильтрации обычно создают повышенное давление в емкости с фильтруемой жидкостью или пониженное давление в емкости с фильтратом.
В настоящее время все более широкое применение находят современные методы стерилизации, созданные на основе новых технологий, с использованием плазмы, озона.
№23 Понятие физических и химических факторов на микроорганизмы. Понятие о стерилизации, дезинфекции, асептике и антисептике
Влияние физических факторов.
Влияние температуры. Различные группы микроорганизмов развиваются при определенных диапазонах температур. Бактерии, растущие при низкой температуре, называют психрофилами, при средней (около 37 °С) — мезофилами, при высокой — термофилами.
К психрофильным микроорганизмам относится большая группа сапрофитов — обитателей почвы, морей, пресных водоемов и сточных вод (железобактерии, псевдомонады, светящиеся бактерии, бациллы). Некоторые из них могут вызывать порчу продуктов питания на холоде. Способностью расти при низких температурах обладают и некоторые патогенные бактерии (возбудитель псевдотуберкулеза размножается при температуре 4 °С). В зависимости от температуры культивирования свойства бактерий меняются. Интервал температур, при котором возможен рост психрофильных бактерий, колеблется от -10 до 40 °С, а температурный оптимум — от 15 до 40 °С, приближаясь к температурному оптимуму мезофильных бактерий.
Мезофилы включают основную группу патогенных и условно-патогенных бактерий. Они растут в диапазоне температур 10— 47 °С; оптимум роста для большинства из них 37 °С.
При более высоких температурах (от 40 до 90 °С) развиваются термофильные бактерии. На дне океана в горячих сульфидных водах живут бактерии, развивающиеся при температуре 250—300 °С и давлении 262 атм.
Термофилы обитают в горячих источниках, участвуют в процессах самонагревания навоза, зерна, сена. Наличие большого количества термофилов в почве свидетельствует о ее загрязненности навозом и компостом. Поскольку навоз наиболее богат термофилами, их рассматривают как показатель загрязненности почвы.
Хорошо выдерживают микроорганизмы действие низких температур. Поэтому их можно долго хранить в замороженном состоянии, в том числе при температуре жидкого газа (—173 °С).
Высушивание. Обезвоживание вызывает нарушение функций большинства микроорганизмов. Наиболее чувствительны к высушиванию патогенные микроорганизмы (возбудители гонореи, менингита, холеры, брюшного тифа, дизентерии и др.). Более устойчивыми являются микроорганизмы, защищенные слизью мокроты.
Высушивание под вакуумом из замороженного состояния — лиофилизацию — используют для продления жизнеспособности, консервирования микроорганизмов. Лиофилизированные культуры микроорганизмов и иммунобиологические препараты длительно (в течение нескольких лет) сохраняются, не изменяя своих первоначальных свойств.
Действие излучения. Неионизирующее излучение — ультрафиолетовые и инфракрасные лучи солнечного света, а также ионизирующее излучение — гамма-излучение радиоактивных веществ и электроны высоких энергий губительно действуют на микроорганизмы через короткий промежуток времени. УФ-лучи применяют для обеззараживания воздуха и различных предметов в больницах, родильных домах, микробиологических лабораториях. С этой целью используют бактерицидные лампы УФ-излучения с длиной волны 200—450 нм.
Ионизирующее излучение применяют для стерилизации одноразовой пластиковой микробиологической посуды, питательных сред, перевязочных материалов, лекарственных препаратов и др. Однако имеются бактерии, устойчивые к действию ионизирующих излучений, например Micrococcus radiodurans была выделена из ядерного реактора.
Действие химических веществ. Химические вещества могут оказывать различное действие на микроорганизмы: служить источниками питания; не оказывать какого-либо влияния; стимулировать или подавлять рост. Химические вещества, уничтожающие микроорганизмы в окружающей среде, называются дезинфицирующими. Антимикробные химические вещества могут обладать бактерицидным, вирулицидным, фунгицидным действием и т.д.
Химические вещества, используемые для дезинфекции, относятся к различным группам, среди которых наиболее широко представлены вещества, относящиеся к хлор-, йод- и бромсодержащим соединениям и окислителям.
Антимикробным действием обладают также кислоты и их соли (оксолиновая, салициловая, борная); щелочи (аммиак и его соли).
Стерилизация – предполагает полную инактивацию микробов в объектах, подвергшихся обработке.
Дезинфекция — процедура, предусматривающая обработку загрязненного микробами предмета с целью их уничтожения до такой степени, чтобы они не смогли вызвать инфекцию при использовании данного предмета. Как правило, при дезинфекции погибает большая часть микробов (в том числе все патогенные), однако споры и некоторые резистентные вирусы могут остаться в жизнеспособном состоянии.
Асептика – комплекс мер, направленных на предупреждение попадания возбудителя инфекции в рану, органы больного при операциях, лечебных и диагностических процедурах. Методы асептики применяют для борьбы с экзогенной инфекцией, источниками которой являются больные и бактерионосители.
Антисептика – совокупность мер, направленных на уничтожение микробов в ране, патологическом очаге или организме в целом, на предупреждение или ликвидацию воспалительного процесса.
№24 Явление антагонизма микробов. Антибиотики
Антагонизм в микробном мире явление нередкое. Сущность этого явления заключается в том, что одни микроорганизмы задерживают рост или приводят к гибели других микроорганизмов. Микробы-антагонисты встречаются и почве, воде, в кишечнике животных и человека. Особенно много их в почве, где резко выраженными антагонистическими свойствами обладают лучистые грибы-актиномицеты. В кишечнике новорожденных встречается молочнокислая палочка — Bact. bifidum, которая своей жизнедеятельностью подавляет другую микрофлору, особенно гнилостную. Антагонистическими свойствами обладает и кишечная палочка, постоянный обитатель кишечника животных и людей.
Явление антагонизма среди микробов известно давно. Еще в 1887 г. Пастер описал угнетающее действие гнилостных бактерий на сибиреязвенные бациллы при совместном их культивировании на искусственной питательной среде. Исходя из своих наблюдений, он высказал предположение о возможном использовании микробного антагонизма для лечения инфекционных заболеваний. И. И. Мечников впервые иа практике применил явление антагонизма. Изучая роль гнилостных бактерий кишечника в интоксикации (отравлении) организма человека и развитии преждевременной старости, он установил, что молочнокислые бактерии, находящиеся в простокваше и вызывающие скисание молока, обладают способностью подавлять жизнедеятельность вредных, гнилостных бактерий, населяющих кишечник человека, например молочнокислая палочка (Lactobacterium bulgaricum).
Антибиотики — это вещества, выделяемые бактериями, плесневыми грибами, актииомицетами, растениями и животными и обладающие способностью препятствовать размножению микробов и вызывать их гибель (anti — против, bios — жизнь). Значение антибиотиков в современной медицине трудно переоценить. Их с большим успехом применяют для лечения и профилактики инфекционных болезней животных и человека. Практически нет ни одной отрасли медицины где бы не применялись антибиотики. Антибиотики спасли и спасают миллионы человеческих жизней, облегчают страдания людей и укорачивают длительность течения болезни.
Антибиотики используют при выделении чистых культур из патологического материала от больных людей, что имеет большое значение для ранней и правильной диагностики и терапии инфекционных болезней. Их добавляют в корм скоту и домашней птицы, для предохранения от порчи различных пищевых продуктов.
Можно без преувеличения сказать, что последние три десятилетия нашего века создали новую эру в медицине — эру антибиотиков.
Антибиотики обладают бактериостатическим, бактерицидным или бактериолитическим действием. Бактерицидное действие антибиотика выражается в гибели микробов, бактериостатическое — в растворении бактерий. Характер действия некоторых антибиотиков варьирует в связи с условиями их применения. Например, малые дозы и кратковременное действие некоторых антибиотиков приводит к задержке роста, тогда как в больших концентрациях и при продолжительном воздействии наблюдается гибель микробов. Большинство антибиотиков обладают важным свойством: повреждая микробы, они не оказывают вредного влияния на клетки и ткани животных и человека.
Антибиотики обладают избирательным действием в отношении определенных групп микроорганизмов. Наиболее чувствительны к антибиотическим препаратам грамположительные бактерии, менее чувствительны — грамотрицательные. Имеются антибиотики, действующие губительно на болезнетворные грибы и дрожжеподобные клетки. Каждый антибиотик характеризуется определенным антибактериальным спектром действия, который представляет собой перечень тех микробов, на которых он действует.
Механизм действия антибиотиков различный. Под влиянием пенициллина происходит нарушение процессов метаболизма в микробной клетке, связанные с образованием клеточной стенки, что ведет к появлению особей, не способных к размножению.
Антибактериальное действие стрептомицина, тетрациклина, левомицетина проявляется подавлением синтеза белков.
В настоящее время выпускается много различных антибиотиков, которые с успехом используются в клинике инфекционных болезней, хирургической, кожных и венерических, внутренних болезней и др. Вместе с тем следует отметить, что иногда применение антибиотиков вызывает у больных побочные явления: появление крапивницы, токсикодермия нарушение функции кроветворной, нервной систем и органов. Введение в организм больших доз антибиотиков может нарушить жизнедеятельность нормальной микрофлоры дыхательных путей, кишечника и мочеполовых органов. Это приводит к изменению обычных антагонистических отношений между микробами в естественных условиях. В результате этого условно патогенные бактерии и грибы из рода Candida могут активизироваться и вызвать вторичные инфекционные процессы. Примером могут служить кандидозы кожи и слизистых оболочек, кандидозный сепсис, пневмонии, пиелоциститы, колиты и другие заболевания. Наблюдаются случаи рецидивов брюшного тифа и скарлатины после применения антибиотиков.
При неправильном лечении антибиотиками возникают устойчивые к этим препаратам штаммы патогенных микроорганизмов. Появление таких возбудителей инфекционных заболеваний значительно снижает терапевтический эффект от применения определенных антибиотиков. Вот почему в настоящее время необходимо определять чувствительность микробов, выделенных из организма больных людей к различным антибиотикам. Такое определение имеет большое значение для медицинской практики, так как позволяет врачу применить для лечения больного наиболее эффективный антибиотик (см. стр. 121).
Антибиотики, получаемые из микроорганизмов. Пенициллин. В период второй мировой войны было получено антибактериальное вещество, накапливающееся в культурах зеленого кистевика, названное пенициллином.
Пенициллин действует бактериостатически и бактерицидно на грамположительные кокки — стафилококки, стрептококки, пневмококки, палочку сибирской язвы, палочку дифтерии, анаэробных спороносных палочек, а также на гонококки, менингококки, спирохеты сифилиса, возвратного тифа, лептоспиры, лучистые грибы и другие патогенные микроорганизмы. Он неактивен по отношению к грамотрицательным бактериям кишечно-тифозной группы, туберкулезным микобактериям и ряду других микроорганизмов.
Пенициллин легко разрушается под действием спирта, кислот, щелочей, металлов, а также под влиянием фермента пенциллиназы, выделяемого многими бактериями, включая Е. coli. Так как пенициллин малотоксичен, то его вводят преимущественно парентерально, чаще всего внутримышечно. Пенициллин применяют в жидких и твердых мазях, в виде порошка на очаги поражения. В настоящее время пенициллин выпускается в различных лекарственных формах: феноксиметилпенициллин (для пероралыюго применения), экмоновоциллин (препарат, обеспечивающий длительное действие), бициллин-1, бициллии-2 и др. В настоящее время разработаны методы получения полусинтетических пенициллинов (метициллин, оксациллин, ампициллин и др.), действующих на устойчивые к пенициллину стафилококки.
Гр амицидин. Получен из культуры Bact. brevis. Он обладает выраженными антибактериальными свойствами в отношении грамположительных микробов, отчего и получил свое название.
Аналогичный антибиотик был получен в 1942 г. советскими учеными Г. Ф. Гаузе и М. Г. Бражниковой, которые назвали его грамицидином С. Наиболее чувствительны к этому препарату стафилококки, стрептококки, пневмококки и анаэробные бациллы. Он проявляет антагонистическое действие и в отношении некоторых грамотрицательных бактерий.
При местном применении препарат нетоксичен для животных тканей. Внутривенно грамицидин не применяется ввиду его гемолитических свойств.
Стрептомицин. Н. А. Красильников и А. И. Кореняко впервые установили антагонистическое действие лучистых грибов. В 1944 г. С. Я. Ваксман получил антибиотик — стрептомицин из лучистого гриба, выделенного из почвы. Это антибиотическое вещество действует на грамположительные и грамотрицательные палочки (брюшного тифа, коклюша и др.). Стрептомицин широко применяется при лечении туберкулеза, туберкулезного менингита, туляремии, дизентерии и др. Стрептомицин вводят внутривенно, внутримышечно, в спинномозговой канал, под кожу и местно на очаги поражения.
Ауреомицин (биомицин). Получен из культуры Actinomyces aureofaciens. Этот антибиотик представляет собой органическое соединение слабощелочной реакции. Получен в виде порошка, растворимого в воде и физиологическом растворе. Оказывает антибактериальное действие на грамположительные и грамотрицательные бактерии, активен в отношении риккетсий и дизентерийных амеб.
Хлоромицетин. Получен из гриба Actinomyces venezuella. Подавляет рост грамположительпых и грамотрицательных бактерий (в разведении 1: 1 000000 и выше), риккетсий.
Сотрудниками Института биологической и медицинской химии Академии медицинских наук СССР получен синтетическим путем антибиотик левомицетин.
Левомицетин, который соответствует природному антибиотику хлоромицетину. Левомицетин является активным действующим началом антибиотика синтомицина. Спектр действия на бактерии левомицетина и синтомицина одинаков, но синтомицин менее активен, чем левомицетин. Эти антибиотики подавляют рост как грамотрицательных, так и грамположительных бактерий, риккетсий.
Тетрациклин. Получен из культур лучистых грибков. По своим свойствам во многом напоминает ауреомицин. Устойчив к кипячению, малотоксичен, не вызывает побочных явлений. Быстро всасывается из желудочно-кишечного тракта. С успехом применяется при острых тонзиллитах, отитах, бронхопневмонии, лимфаденитах, хроническом бронхите, лобарной пневмонии, при болезнях мочеполовой системы.
В последнее время из лучистых грибов получены новые антибиотики: эритромицин, олеандомицин, мономицин, канамицин и др.
Эритромицин и олеандомицин действуют главным образом на кокковую флору. Ценность этих
препаратов заключается в том, что они действуют на микроорганизмы, устойчивые к пенициллину.
Мономицин — обладает широким спектром антимикробного действия и бактерицидным свойством в отношении микробов, резистентных к другим антибиотикам.
К а н а м и ц и н — оказывает губительное действие па туберкулезные палочки и на штаммы стафилококка, устойчивые к другим антибиотикам.
Нистатин — извлечен из Streptomyces noursci, широко применяется при лечении кандидозов.
Антибиотики животного происхождения. Л и з о ц и м. Антибиотик животного происхождения. Впервые был обнаружен в курином белке П. Лащенковым в 1909 г. Содержится в слезах, слюне, выделениях слизистых оболочек и различных органах. Обладает сильным растворяющим действием. Главным образом на сапрофитных микробов, а также на некоторые патогенные виды (гонококки, менингококки, гемолитический стрептококк, бациллы сибирской язвы, холерный вибрион).
Экмолин. Антибиотический препарат, полученный В. Ермольевой и сотрудниками из рыб. Этот препарат активен в отношении дизентерийиых и тифозных палочек, стафилококков, стрептококков, кишечной палочки.
Антибиотики растительного происхождения. Фитонциды. Наиболее изучены фитонциды лука и чеснока. Эти антибактериальные вещества изучены Б. П. Токиным. Они обладают высокой бактерицидной активностью в отношении стафилококков и дифтерийных палочек. Применяются для терапии протозойных заболеваний, трихомонадных кольпитов, дизентерии и долго не заживающих ран.
Определение чувствительности микробов к антибиотикам. Лаборанту-микробиологу приходится не только выявлять наличие болезнетворных бактерий в присланном для исследования материале (кал, гной, слизь и т. д.), но и определять их чувствительность к различным антибиотикам.
Существует несколько методов определения чувствительности микробов к антибиотикам.
