Действие химических факторов на микроорганизмы

Химические вещества, взаимодействуя с клеткой, вызывают либо остановку роста микроорганизмов (бактериостатическое действие), либо его гибель (бактерицидное действие). Бактерицидное действие химических веществ позволяет использовать их в качестве дезинфектантов.

Дезинфекция — это уничтожение патогенных микроорганизмов в окружающей среде.

Бактерицидным действием обладают различные химические вещества: кислоты, щелочи, спирты, поверхностно-активные вещества, фенолы и их производные, соли тяжелых металлов, окислители, группа формальдегида, газообразные вещества и др.

Перечисленные группы имеют различные механизмы бактерицидного действия, обусловленные разнообразной химической структурой.

Действие биологических факторов на микроорганизмы

К биологическим факторам относят антибиотики и бактериофаги.

Антибиотики (греч. Анти — против, БИОС — жизнь) — это вещества микробного, животного, растительного и синтетического происхождения, подавляющие развитие и биохимическую активность чувствительных к ним микробов или даже разрушающие их.

• 1929 г. — А. Флеминг доказал, что фильтрат бульонной культуры плесневого гриба Penicillium notatum обладает антимикробными свойствами в отношении стафилококков и др. микробов.
• 1940 г. — Э. Чейн, Г. Флори, Э. Эбрахем, выделили пенициллин из культуральной жидкости.
• 1942 г. — З. В. Ермольева получила пенициллин в СССР.
• 1944 г. — С. Ваксман открыл ряд антибиотиков продуцентами которых были актиномицеты, в т. ч. в 1944 г. — стрептомицин (Actinomices griseus) для лечения туберкулеза и чумы. Он более эффективен, чем пенициллин против грамотрицательных бактерий.

В связи с открытием пенициллина и стрептомицина, сталдо возможным лечить большую часть бактериальных инфекций. В течение 2-х десятилетий (с 1940 по 1960 гг) были открыты все наиболее часто применяемые антибиотики: стрептомицин, хлорамфиникол, полимиксин, хлортетрациклин, бензилпенициллин, неомицин, нистатин, эритромицин, новобиоцин, олеандомицин, канамицин, леворин и др.

Поиск новых и совершенствование старых антибиотиков продолжается, в т. ч. на основе биотехнологии, производящей антибиотики в огромном количестве. Если в 1943 г. Было произведено всего 13 кг пенициллина, то сейчас ежегодно — десятки тысяч тонн антибиотиков все новых и новых поколений. Одних только антибиотиков пенициллинового ряда выпускается около 100 наименований.

В настоящее время известно более 5000 антибиотиков. Из них в медицине и ветеринарии используется около 200 антибиотиков. Антибиотики как продукты жизнедеятельности одних микробов обуславливают гибель других. Т. е. действие биологических факторов основано, прежде всего, на антагонизме микробов.

Принципы классификация антибиотиков. В основе классификации антибиотиков лежит:

1. Механизм действия. Антибиотики обладают избирательностью и специфичностью действия. Специфичность действия заключается во влиянии на различные виды обмена веществ.

По механизму действия:

• 1). нарушающие синтез клеточной стенки;
• 2). ингибирующие синтез белка, РНК, ДНК (группа левомицитина, тетрациклина, макролиды, аминогликозиды)
• 3) .нарушающие функции цитоплазматической мембраны (полиеновые антибиотики).
• 2. По типу действия на микроорганизмы:
• 1) антибиотики с бактерицидным действием (влияющие на клеточную стенку и цитоплазматическую мембрану);
• 2) антибиотики с бактериостатическтм действием (влияющие на синтез макромолекул).
• 3. По спектру действия (узкого и широкого спектра действия).
• 1) с преимущественным действием на грамположительные микроорганизмы (линкозамины, биосинтетические пенициллины, ванкомицин);
• 2) с преимущественным действием на грамотрицательные микроорганизмы (монобактамы, циклические полипептиды);
• 3)широкого спектра действия (аминогликозиды, левомицетин, тетрациклины, цефалоспорины.
• 4. По химическому строению (9 групп).

Антрациклиновые антибиотики (к ним относят противоопухолевые антибиотики — доксорубицин, карминомицин, рубомицин, акларубицин).

• 5. По происхождению (4 группы — антибиотики, выделенные из грибов, из бактерий, антибиотики животного происхождения, антибиотические вещества высших растений).
• 6. По направлению действия (антимикробное, противоопухолевое, противопаразитарное, противомикозные).

Результаты применения антибиотиков в медицине оказались впечатляющими. Сократилась смертность среди детей, выросла продолжительность жизни людей, в с.-х. — для лечения и профилактики инфекционных заболеваний среди скота и птиц.

Однако, возникла проблема лекарственной устойчивости микроорганизмов. Если до 1945 г. 5−10% стафилококков, были устойчивы к пенициллину, то к 1960 гю -75−80%. Появились полусинтетические пенициллины — метициллин, ампициллин, оксациллин. Механизм появления устойчивых форм сложен. Считают, что некоторые виды микробов вырабатывают адаптивные ферменты, разрушающие химиопрепарат, например пенициллиназу, разлагающую пенициллин. Резистентность к антибиотикам может формироваться и в результате мутаций. Ко многим антибиотикам развивается аллергия.