Большая Советская Энциклопедия (АН)
Шрифт:
Третья возможная классификация основана на различиях в молекулярных механизмах действия А. Например, пенициллин и цефалоспорин избирательно подавляют образование клеточной стенки у бактерий. Ряд А. 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 А. (неомицин, канамицин, мономицин и гентамицин) искажают «считывание» генетического кода на рибосомах бактерий. Другая группа А. 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 А. избирательно поражают биоэнергетические процессы: грамицидин С, например, выключает окислительное фосфорилирование.
Устойчивость микроорганизмов к А. — 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 А.; в 60-е гг. к пенициллину остались чувствительны уже не более 20—30%. Рост устойчивых форм связан с тем, что в популяциях
Промышленное производство А. ведётся в ферментерах, где продуцирующие А. 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 А. извлекают и подвергают химической очистке. Количественное определение активности А. проводят микробиологическими (по степени антимикробного действия) и физико-химическими методами.
А. 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 | N-метил-a-L-глюкозаминидо-b-стрептозидострептидин | 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 А. в медицине. В клинике применяют около 40 А., 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 А. в организме более эффективно, но может осложниться побочными действиями препаратов. При необходимости усилительное действие А. можно применять несколько А. (например, стрептомицин с пенициллином), а также эфициллин (при воспалении лёгких) и другие лекарственные средства (гормональные препараты, антикоагулянты и др.). Сочетания некоторых А. 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 А. — 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 А. вызывало появление большого количества устойчивых к ним патогенных микроорганизмов. Практически важно возникновение устойчивых микробов одновременно к нескольким А. — перекрёстная лекарственная устойчивость. Для предупреждения образования устойчивых к А. форм периодически заменяют широко применяющиеся А. и никогда не применяют их местно на раневые поверхности. Заболевания, вызванные устойчивыми к А. стафилококками, лечат полусинтетическими пенициллинами (метициллин, оксациллин, клоксациллин и диклоксациллин), а также эритромицином, олеандомицином, новобиоцином, линкомицином, лейкоцином, канамицином, рифамицином; против стафилококков, устойчивых ко многим А., применяют шинкомицин и йозамицин. Кроме устойчивых форм, при применении А. (чаще всего стрептомицина) могут появляться и так называемые зависимые формы (микроорганизмы, развивающиеся только в присутствии А.). При нерациональном использовании А. активизируются патогенные грибы, находящиеся в организме, что приводит к кандидозу. Для профилактики и лечения кандидозов употребляют А. нистатин и леворин.
В некоторых случаях при лечении А. 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 А. 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 А. позволило преодолеть специфическую токсичность некоторых А. 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 А. цефалоспорин.
При лечении А. 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, белковая недостаточность ухудшает результаты лечения.
З. В. Ермольева.
Применение А. в животноводстве. А. применяют для лечения рожи и дизентерии свиней, сибирской язвы, мыта лошадей, пуллороза птиц, актиномикоза, бронхопневмонии, желудочно-кишечных заболеваний молодняка, сепсиса, метритов, вагинитов и многих других болезней. А. широко применяют также в кормлении с.-х. животных для стимуляции их роста и развития. Для этого обычно используют как чистые А., так и так называемые кормовые препараты — неочищенные продукты ферментации различных актиномицетов, бактерий и плесеней. Они содержат, помимо А., витамины, аминокислоты и другие продукты микробиологического синтеза и оказывают комплексное благоприятное влияние на рост, обмен веществ, плодовитость животных, их устойчивость к неблагоприятным воздействиям и различным инфекциям. Применение А. (преимущественно в малых дозах) в кормлении молодняка (в основном свиней и птиц) сокращает сроки откорма, увеличивает привес, а у кур — яйценоскость.
Применение А. в растениеводстве. А. проникают в растения через корни и листья и распространяются по тканям, значительно повышая устойчивость растений к грибным и бактериальным болезням. В определённой концентрации А. способны увеличивать всхожесть семян, ускорять развитие растения, стимулировать корнеобразование. Способы применения А.: обработка семян, опрыскивание растений, введение в стволы деревьев. Против таких болезней, как ожог яблонь, груш, вишен, бактериальной рябухи табака, чёрной ножки картофеля, применяют стрептомицин, террамицин, против грибных болезней — гризеофульвин и др.
Лит.: Гаузе Г. Ф., Лекции по антибиотикам, 3 изд., М., 1958; его же. Пути изыскания новых антибиотиков, М., 1961; Красильников Н. А., Антагонизм микробов и антибиотические вещества, М., 1958; Шемякин М. М. [и др.], Химия антибиотиков, 3 изд., т. 1—2, М., 1961; Применение антибиотиков в растениеводстве. Труды I Всесоюзной конференции по изучению и применению антибиотиков в растениеводстве, Ереван, 1961; Леонов Н. И., Скрябин Г. К., Солнцев К. М., Антибиотики в животноводстве, М., 1962; Сазыкин Ю. О., Биохимические основы действия антибиотиков на микробную клетку, М., 1965; Ермольева З. В., Антибиотики. Интерферон. Бактериальные полисахариды, М., 1965; Планельес Х. Х., Харитонова А. М., Побочные явления при антибиотикотерапии, бактериальных инфекций, [2 изд.], М., 1965; Korzybski Т., Kowszyk-Gindifer Z., Kurylowicz W., Antibiotics, v. 1—2, Oxf.—Warsz., 1967.