Влияние биологических факторов на бактерии. Антибиотики и бактериофаги

Московская ветеринарная академия имени К.И.Скрябина.

Кафедра микробиологии.

 

Реферат

На тему:

 

Влияние биологических  факторов на бактерии.

Антибиотики и бактериофаги.

 

 

 

 

 

 

Выполнил:

Леликов А.О.

Студент 2-го курса

Факультет ветеринарной медицины

Очно-заочная форма обучения.

 

 

 

 

Москва 2012

 

Список использованной литературы:

1. Воробьев А. А., Кривошеин Ю. С., Быков А. С. Основы микробиологии, вирусологии и иммунологии. Москва: Мастерство, 2001.
2. Егоров Н.С. Основы учения об антибиотиках (5-ое издание, переработанное и дополненное). Москва: Издательство Московского университета, 1994.
3. Гольдфарб Д. М., Бактериофагия / Д. М. Гольдфарб. — М.: Медгиз, 1961.

 

План:

 

Введение.

1. Влияние биологических факторов на бактерии.

1.2. Симбиоз.

1.3. Паразитизм. Антагонистический симбиоз. Факультативные паразиты. Сателлизм. Метабиоз. Антагонизм.

2. Антибиотики.

2.1. Антибиотики, полученные из грибов и актиномицетов.

2.2. Антибиотики животного происхождения.

2.3. Определение чувствительности бактерий к антибиотикам.

3. Бактериофаги.

3.1. Взаимодействие фаг с бактериями.

 

 

 

 

Введение.

  Большое значение для роста и размножения микроорганизмов имеют различные факторы внешней среды. Все факторы внешней среды, оказывающие влияние на микроорганизмы, можно разделить на три группы: физические, химические, и биологические. Изучение влияния всех этих факторов очень важно, так как их используют в борьбе с микробами (стерилизация, дезинфекция, специфическое антимикробное лечение).

За прошедшие, с начала XX века десятилетия, были достигнуты колоссальные успехи в поисках препаратов, предохраняющих от инфекционных заболеваний: открыты  специфические лечебные средства (химиотерапевтические препараты и антибиотики), позволившие  сохранить жизнь миллионам людей; изготовлены эффективные лечебные сыворотки, оказавшиеся единственным способом спасения жизни человека при  некоторых заболеваниях, например при  ботулизме; разработаны специфические  профилактические препараты, способные  предупредить возникновение заразных заболеваний. Такие препараты — вакцины, полученные на основе исследований Дженнера и Пастера, созданы против многих важнейших инфекций человека и животных. Среди них особенно эффективны живые вакцины из ослабленных (аттенуированных) бактерий и вирусов. С успехом используются живые вакцины против чумы (М. П. Покровская, Н. Н. Жуков-Вережников, Е. И. Коробкова), сибирской язвы (Н. Н. Гинзбург), туляремии (Н. А. Гайский, Б. Я. Эльберт), бруцеллеза (П. А. Вершилова), разработанные советскими учеными.

 

1. Влияние биологических факторов на бактерии.

 

В естественных условиях микробы  развиваются обычно совместно с  растениями и животными, являясь  составной частью биоценоза.

Биоценоз — совокупность растений и животных, населяющих участок среды обитания, в одном и том же месте обитают различные виды бактерий, грибов, простейших, вирусов и др., между которыми идет постоянная борьба за существование. Взаимоотношения групп и видов микроорганизмов разнообразны и сводятся в основном к симбиозу, метабиозу, антагонизму.

 

1.2.Симбиоз.

  Симбиоз [от греч. symbiosis, совместное проживание] — совместное длительное существование микроорганизмов в долгоживущих сообществах. Взаимоотношения, при которых микроорганизм располагается вне клеток хозяина (более крупного организма), известны как эктосимбиоз; при локализации внутри клеток — как эндосимбиоз.

  Типичные эктосимбиотические микробы — Escherichia coli, бактерии родов Bacteroides и Bifidobacterium, Proteus vulgaris, a также другие представители кишечной микрофлоры. Как пример эндосимбиоза можно рассматривать плазмиды, обеспечивающие, например, резистентность бактерий к ЛС. Симбиотические отношения также разделяют по выгоде, получаемой каждым из партнёров.

  Мутуализм [от лат. mutuus, взаимный] — взаимовыгодные симбиотические отношения. Так, микроорганизмы вырабатывают БАБ, необходимые организму хозяина (например, витамины группы В). При этом обитающие в макроорганизмах эндо- и эктосимбионты защищены от неблагоприятных условий среды (высыхания и экстремальных температур) и имеют постоянный доступ к питательным веществам. Из всех видов мутуализма наиболее удивительно культивирование некоторых грибов насекомыми (жуками и термитами). С одной стороны, это способствует более широкому распространению грибов, с другой — обеспечивает постоянный источник питательных веществ для личинок. Это напоминает выращивание человеком полезных растений и микроорганизмов.

  Комменсализм — разновидность симбиоза, при которой выгоду извлекает только один партнёр (не принося видимого вреда другому); микроорганизмы, участвующие в таких взаимоотношениях. — комменсалы [от лат. сот-, с, + mensa, стол; буквально — сотрапезники]. Микроорганизмы-комменсалы колонизируют кожные покровы и полости организма человека (например, ЖКТ), не причиняя «видимого» вреда; их совокупность — нормальная микробная флора (естественная микрофлора). Типичные эктосимбиотические организмы-комменсалы — кишечная палочка, бифидобактерии, стафилококки, лактобациллы. Многие бактерии-комменсалы принадлежат к условно-патогенной микрофлоре и способны при определённых обстоятельствах вызывать заболевания макроорганизма (например, при внесении их в кровоток во время медицинских манипуляций).

 

1.3. Паразитизм. Антагонистический симбиоз. Факультативные паразиты. Сателлизм. Метабиоз. Антагонизм.

  Антагонистический симбиоз — симбиотические отношения, наносящие хозяину более или менее выраженный вред; его крайнее проявление — паразитизм [от греч. para, при, + sitos, пища]. Если микроорганизмы-сапрофиты [от греч. sapros, гнилой, + phyton, растение] утилизируют мёртвые органические субстраты, то паразитические виды живут за счёт живых тканей растений или животных. Проникая в организм хозяина, они могут вызывать у него заболевание, поэтому их обозначают как патогенные микроорганизмы.

  Паразитические микроорганизмы разделяют на внутри- и внеклеточные. Внутриклеточные паразиты — вирусы, риккетсии и хламидии. Внеклеточные паразиты — большинство бактерий и простейших.

  Факультативные паразиты. В зависимости от внешних условий некоторые микроорганизмы могут вести себя как паразиты, либо как сапрофиты. Поэтому их так и называют — факультативные паразиты. К ним относят большинство условно-патогенных бактерий.

  Облигатные паразиты полностью утратили собственные метаболические возможности и живут, разрушая ткани хозяина.

  Метабиоз. В ряде биотопов, особенно в почве, некоторые микроорганизмы утилизируют продукты жизнедеятельности других; например, нитрифицирующие бактерии используют аммиак, который образуют аммонифицирующие бактерии. Подобные взаимоотношения известны как метабиоз.

  Сателлизм. Некоторые микроорганизмы способны выделять метаболиты, стимулирующие рост других микроорганизмов. Например, сарцины или стафилококки выделяют ростовые факторы, стимулирующие рост бактерий рода Haemophilus. Нередко совместный рост нескольких видов микробов активирует их физиологические свойства. Подобные взаимоотношения известны как сателлизм [от лат. safeties, сопровождающий].

  Антагонизм. Ситуации, когда один микроорганизм угнетает развитие другого, известны как микробный антагонизм [от греч. antagonizmai, соперничество] и отражают сложившиеся эволюционно формы борьбы микроорганизмов за существование (то есть за источники питания и энергии). Антагонистические взаимоотношения особенно выражены в местах естественного обитания большого числа различных видов и типов микроорганизмов (например, в почве или ЖКТ), имеющих одинаковые пищевые и энергетические потребности. При этом воздействие на конкурента может быть пассивным или активным. В первом случае микроорганизмы быстрее утилизируют субстрат, лишая соперника «сырьевых ресурсов»; во втором — «объявляют войну до полного уничтожения». Формы истребления могут быть вариабельными — от банального поглощения более мелких видов до выделения высокоспецифичных продуктов, токсичных для конкурентов.

 

2. Антибиотики.

  Антагонистические отношения между микроорганизмами выработались на протяжении длительного периода эволюции в борьбе за существование. Такие взаимоотношения особенно выражены у микроорганизмов, которые конкурируют с другими видами в местах естественного обитания. Например, в почве находится множество различных видов микроорганизмов, многие из которых выделяют вещества, губительно действующие на другие виды микробов. Эти вещества назвали антибиотиками (от греч. anti — против, bios — жизнь). В настоящее время их широко используют для лечения инфекционных заболеваний человека, животных и растений. Открытие, изучение и использование антибиотиков является одним из выдающихся достижений нашего времени. Антибиотические вещества можно не только получить в результате жизнедеятельности микроорганизмов, но и выделить из тканей животных, растений. Поэтому в настоящее время антибиотиками называют продукты обмена любых организмов, способные избирательно убивать микроорганизмы или подавлять их рост. С открытием противоопухолевых антибиотиков сфера их применения расширилась: появились антибиотики, задерживающие рост новообразований.

  Антибиотики могут оказывать на микробы бактериостатическое и бактерицидное действие. Бактериостатическое действие антибиотиков — подавление, задержка роста бактерий или грибов. При использовании таких антибиотиков необходимо обеспечить постоянный уровень определенной концентрации препарата в крови, так как при ее снижении микробы начинают вновь размножаться. Бактерицидное действие антибиотиков связано с гибелью микробов. За последние 25 лет открыто множество антибиотиков с различным спектром действия. Однако для лечения инфекционных заболеваний используют не более 50, так как многие антибиотики имеют противопоказания к применению. Антибиотические вещества получают из грибов, актиномицетов, бактерий, высших растений, из клеток и тканей различных животных.

 

2.1. Антибиотики, полученные из грибов и актиномицетов.

  Антибиотики группы пенициллина (природные и полусинтетические) наименее токсичны и обладают высоким эффектом действия. Пенициллин был выделен впервые в 1928 г. Флеммингом из зеленой плесени Penicillium notatum. Для клинического применения он был получен только в 1940 г. группой оксфордских ученых Флори,  Чейном и Эбрахамом, а в 1942 г. — в Советском Союзе 3. В. Ермольевой. В настоящее время пенициллин получают из культур Penicillium chrysogenum в процессе их роста.

  Препараты пенициллина высокоактивны в отношении грамположительных (стафило-, стрепто- и пневмококки) и грамотрицательных (гонококки и менингококки) кокков. Действуют они также на бациллы сибирской язвы, клостридии и спирохеты. Особенно чувствительны к пенициллину возбудители сифилиса — бледные трепонемы. Пенициллин не оказывает действия на грамотрицательные бактерии семейства кишечных, микобактерии туберкулеза, риккетсии, вирусы, простейшие и грибы.

  Левомицетин (хлорамфеникол) выделен в 1947 г. из культуральной жидкости Streptomyces venezuelae. В настоящее время его получают с помощью химического синтеза. Левомицетин действует на грамположительные и грамотрицательные бактерии, риккетсии, некоторые крупные вирусы, например трахомы и орнитоза. К нему чувствительно большинство микробов, устойчивых к пенициллину, стрептомицину и сульфаниламидам. Левомицетин применяют при лечении брюшного тифа и паратифов, дизентерии, бруцеллеза, туляремии, коклюша, пневмонии, гонореи, сыпного тифа, трахомы, орнитоза и других инфекций. Левомицетин не действует на анаэробы, простейшие и микобактерии туберкулеза.

  Тетрациклины объединяют группу антибиотиков, близких по химическому составу и биологическим свойствам. Первым был в 1945 г. выделен хлортетрациклин (ауреомицин, биомицин) из разнокультурной жидкости лучистого гриба Streptomyces aureofaciensа в 1949 г. — окситетрациклин (террамицин) из Str. rimosus, и в 1952 г. химическим путем получен тетрациклин. Teтpaциклины активны в отношении крупных вирусов и риккетсий, спирохет и простейших, грамположительных и грамотрицательных бактерий. Их используют при лечении пневмонии, дизентерии, бруцеллеза, туляремии, коклюша, гонореи, трахомы, сыпного тифа, амебной дизентерии. Лечебные дозы препаратов действуют бактериостатически, а более высокие — бактерицидно.

 

  Стрептомицины — антибиотики, которые образуют лучистые грибы из рода стрептомицет. Стрептомицин был выделен в конце 1943 г, Ваксманом. В 1946 г. из стрептомицина химическим путем получен дигидрострептомицин. Стрептомицин обладает широким спектром антибактериального действия и оказывает бактериостатическое и бактерицидное влияние на возбудителей чумы, туберкулеза, бруцеллеза, на шигелл и сальмонелл. В настоящее время его применяют преимущественно при лечении туберкулеза. При использовании стрептомицина микроорганизмы быстро приобретают устойчивость к нему. Некоторые микробы образуют даже стрептомицинзависимые формы, которые могут размножаться на питательных средах только при добавлении стрептомицина. 

  Ампициллин активен в отношении не только грамположительных, но и грамотрицательных микроорганизмов. Поэтому его наиболее широко применяют в клинике для лечения инфекционных заболеваний легких, мочеполовых и желчных путей, вызванных стрептококками, пневмококками, кишечной палочкой и протеем. Ампициллин назначают в таблетках и капсулах. Внутримышечно и внутривенно его можно вводить в виде натриевой соли. Применение ампициллина иногда сопровождается тошнотой, рвотой. Оказывая губительное действие на кишечную микрофлору, он может вызывать явления дисбактериоза, сопровождающиеся поносом. Ампициллин, как и природные пенициллины, чувствителен к пенициллиназе и разрушается ею. Поэтому он оказывается неэффективным в отношении пенициллиназообразующих стафилококков.