Реферат история открытия антибиотиков работы отечественных и зарубежных ученых

Обновлено: 05.07.2024

До появления антибиотиков 30% смертей в США происходили из-за бактериальных инфекций. А в 2018 году их рынок оценивался в $42,6 млрд. Как работают антибиотики, в чьих скелетах их впервые обнаружили и почему пенициллин — не первое противомикробное средство.

ВОЗ называет сегодня устойчивость к антибиотикам одной из главных опасностей для глобального здравоохранения. Например, всё труднее становится лечить пневмонию, туберкулёз, гонорею и сальмонеллёз.

Ожидается, что к 2050 году супербактерии убьют людей больше, чем рак, — 10 млн человек. Сейчас из-за устойчивости к антибиотикам ежегодно умирает 700 тысяч человек.

Бактерии — это микроскопические одноклеточные организмы, которые процветают в различных условиях. Первые из них существовали на Земле около 3,4 млрд лет назад. Секрет успеха микроорганизмов в том, что они отлично адаптируются под изменчивость окружающей среды. Бактерии могут жить в почве, океане и в организме, в том числе человека.

Благодаря естественному отбору следующее поколение бактерий получает лучшие качества родительских клеток. У микроорганизмов это получается лучше, чем у людей, потому что новое потомство появляется каждые 20–30 минут, а людей — примерно каждые 20 лет.

Бактерии стали причиной нескольких эпидемий. В 542 году началась первая пандемия (мировая эпидемия) чумы — Юстинианова чума. Современные оценки показывают, что до того как она закончилась в 700-х годах, от неё погибло около 100 млн жителей Европы.

Возбудитель чумы — бактерии вида чумная палочка (Yersinia pestis). Её обнаружил в 1894 году доктор Александр Ерсин. А лекарство от неё появилось в 1947 году: советские врачи первыми в мире использовали стрептомицин, чтобы вылечить чуму в Маньчжурии.

Прежде считалось, что в организме человека микробных клеток примерно в десять раз больше, чем собственных. Однако исследование 2016 года показывает, что их примерно столько же, сколько клеток человека и количество может меняться.

Некоторые из них помогают в пищеварении, предотвращают развитие патогенных бактерий и развивают иммунную систему. Они синтезируют витамины и расщепляют пищу на усваиваемые питательные вещества.

Бактерии также бывают патогенные, то есть они вызовут болезнь, если подавят иммунную систему. Другие — условно патогенные — провоцируют заболевание только при определённых обстоятельствах (оппортунистические инфекции), например, когда иммунитет подавлен из-за ВИЧ-инфекции, химиотерапии, генетической предрасположенности или нехватки питания. Обычно они зарождаются из собственной микрофлоры человека на коже или в кишечнике.

Вода и пища (сальмонелла и кишечная палочка).
Животные — зоонозные инфекции (сибирская язва, ящур, туберкулёз).
Половой контакт (гонорея и хламидия).
Воздушно-капельным путём.
Загрязнённые поверхности.

Между бактериями и клетками человека есть сходство, но у вторых нет клеточной стенки. Антибиотики убивают бактерии, потому что воздействуют на стенку. Другой способ — влияние на механизм формирования белка или ДНК, которые специфичны для бактерий.

Поэтому антибиотики неэффективны против вирусов (у которых тоже нет клеточной стенки), например против гриппа или ОРВИ (простуды), а также не лечат грибковые инфекции (грибок ногтя или стригущий лишай).

Между вредными и полезными бактериями мало отличий, поэтому антибиотики убивают даже тех, что поддерживают иммунитет. Из-за этого у патогенных микроорганизмов появляется возможность размножаться.

Один из способов, который рекламируют для восстановления микрофлоры после курса антибиотиков, — приём пробиотиков. Но мало убедительных доказательств, что они действительно работают. Израильские исследователи обнаружили, что приём пробиотиков может замедлить восстановление здоровья кишечника.

Также отсутствуют исследования, которые доказали бы безопасность приёма пробиотиков. Но при этом спрос на препараты растёт. В 2017 году рынок пробиотиков составлял более $1,8 млдр, к 2024 году планируется рост до $66 млрд.

В 2018 году мировой рынок антибиотиков оценили в $42,7 млрд, а к 2024 году ожидают $56,4 млрд. На рост рынка повлияют появление препаратов против MRSA — золотистого стафилококка, устойчивого к метициллину, и разработка дженериков.

Компания, которая первоначально произвела запатентованный препарат, пытается получить максимальный доход до истечения срока действия патента. Как только он закончится, конкуренты начнут делать лекарства с тем же составом и фармакологической активностью. Сейчас почти 80% антибиотиков не запатентованы, из-за чего их цена снижается.

История антибиотиков начинается далеко от открытия пенициллина. В останках скелета человека из исторической суданской области Нубии учёные обнаружили следы тетрациклина. Исследователи объяснили это только тем, что в рационе людей того времени были вещества, которые содержали этот антибиотик. Другой пример — исследование тканей бедренных костей скелетов из оазиса Дахлех в Египте, где учёные также нашли следы тетрациклина.

Предполагают, что потребление тетрациклина в этих районах защищало людей от заболеваний, так как количество больных в суданской нубийской популяции было низким, а в костях из оазиса Дахлех и вовсе не нашли инфекций.

Есть доказательства, что древние цивилизации использовали различные естественные препараты для лечения, например, травы, мёд или фекалии животных. Один из успешных методов — использование заплесневелого хлеба на открытых ранах. О его полезных свойствах говорили в Древнем Египте, Китае, Сербии, Греции и Риме.

Голландский микроскопист Антони ван Левенгук первым увидел бактерии с помощью разработанного им микроскопа. Но после него около сотни лет бактерии больше никто не видел.

Но сам пигмент обнаружили только в 1869 году микробиолог Рудольф Эммерих и хирург Оскар Лёв. Они заметили, что зелёные бактерии ингибируют (подавляют) рост других микробов.

Тогда они вырастили несколько партий синегнойной палочки (Pseudomonas aeruginosa) и использовали супернатант — надосадочную жидкость — как лекарство, но с переменным успехом. Вероятно, полученный фермент пиоцианаза был первым антибиотиком для лечения инфекций.

Микробиологи Луи Пастер и Роберт Кох установили связь между отдельными видами бактерий и болезнями с помощью размножения их на искусственных средах и животных. Так они стали первыми приверженцами микробной теории болезней.

Кох изучал возбудителей холеры, сибирской язвы и туберкулёза. В 1905 году он получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине за исследования и открытия в отношении туберкулёза.

В 1882 году он описал постулаты, которые помогают определить, стали ли бактерии причиной инфекции. Но впервые их сформулировал патологоанатом и физиолог Якоб Генле.

1. Присутствие возбудителя в каждом случае болезни должно быть доказано выделением в чистой культуре.

2. Возбудитель не должен обнаруживаться при других болезнях.

3. Выделенный возбудитель должен воспроизводить болезнь у экспериментальных животных.

4. Возбудитель должен быть выделен от животного при экспериментально вызванной болезни.

Дерматолог-сифилидолог Эрих Гоффман и протозоолог Фриц Шаудин открыли возбудителя сифилиса — бледную трепонему. Шаудин увидел в поле микроскопа неокрашенные мазки, которые приготовил Гофман из папулы женщины, у которой был сифилис.

Когда иммунолог-бактериолог Пауль Эрлих узнал про бледную трепонему, он начал искать против неё лекарство. Сифилис считался практически неизлечимым заболеванием.

Так в 1907 году он выделил из производного мышьяка атоксила, который использовали против сонной болезни, вещество №606. Его назвали арсфенамином или сальварсаном, его продажей занималась компания Hoechst. Первые клинические испытания показали его эффективность против сифилиса, и в 1910 году Эрлих объявил о своём открытии.

Это, вероятно, первое действенное современное противомикробное средство, но в строгом понимании слова оно не было антибиотиком.

Однако позже выяснилось, что если пациенту дать недостаточно лекарства, то бактерия быстро вырабатывает к нему устойчивость. Таким образом учёный открыл лекарственную устойчивость — резистентность — и в 1912 году создал новый препарат неосальварсан. Это были первые химиотерапевтические препараты направленного действия.

Удивительно, что механизм работы этих препаратов до сих пор неизвестен, а споры о его химической структуре разрешились только в 2005 году.

Микробиолог Александр Флеминг, кажется, был не сильно чистоплотным в свой работе. Когда он вернулся из отпуска, то заметил, что гриб Penicillium notatum загрязнил всю культурную тарелку со стафилококком, которую оставил открытой. И где бы ни вырос гриб, в этой зоне не было бактерий.

Так он обнаружил, что пенициллин — достаточно эффективное средство даже при низких концентрациях против развития стафилококка и менее токсичное средство, чем противомикробные того времени.

В течение 12 лет он пытался заинтересовать химиков открытием, но в 1940 году сам утратил интерес. В том же году фармаколог и патолог Говард Флори и биохимик Эрнтс Чейн представили метод очистки, который позволил в 1945 году сделать пенициллин доступным.

Но Флеминг не был первым, кто обнаружил антибактериальные свойства пенициллина. В 1870 году сэр Джон Скотт Бурдон-Сандерсон описал, как культивированная жидкость, покрытая плесенью, препятствует росту бактерий.

Год спустя хирург Джозеф Листер экспериментировал с Penicillium glaucium и выяснил, что он оказывает антибактериальное действие на ткани человека. А в 1875 году доктор Джон Тиндалл представил в Королевское общество эксперименты с Penicillium notatum.

В 1897 году военный врач Эрнест Дюшен обнаружил, как арабские парни лечат седельные язвы плесенью, которая росла на их сёдлах. Он использовал подтверждённую форму Penicillium notatum и использовал её для лечения брюшного тифа у морских свинок.

Фармацевтическая компания Bayer разработала первый синтетический антибактериальный препарат пронтозил, соединив синтезированный в 1908 году противомикробный препарат сульфаниламид и краситель. Средство оказалось эффективным для лечения стрептококковых инфекций у мышей.

В 1933 году лекарство использовали для лечения мальчика, который умирал от стафилококковой септицемии.

В 1935 году исследователи поняли, что краситель не нужен, так как действующее вещество всё-таки сульфаниламид. С тех пор началась эра сульфаниламидов — синтетических противомикробных препаратов.

Первоначально лучшим источником новых агентов были другие природные микроорганизмы. В 1944 году из Streptomyces griseus, организма который обнаружили в почве, выделили стрептомицин. После чего начался всемирный поиск лекарств по разным уголкам Земли.

Так в 1952 году в почве с острова Борнео нашли микроорганизмы Streptomyces orientalis и выделили из них ванкомицин. Лекарство начали применять для лечения в 1958 году.

К этому времени устойчивость к антибиотикам стала очевидной. Тогда учёные начали искать новые способы улучшить существующие лекарства.

В 1959 году фармацевтическая компания Beecham разработала метициллин — антибиотик против грамм-положительных бактерий, например, золотистого стафилококка. К тому времени он уже выработал устойчивость к большинству пенициллинов.

В 1960-х годам начали появляться цефалоспорины. Сейчас их разделяют на четыре поколения в соответствии с их спектром активности.

Благодаря открытию антибиотиков продолжительность жизни между 1944 и 1972 годами увеличилась на восемь лет.

Скорость обнаружения новых классов лекарств внезапно упала. Но проблема резистентности росла. Из-за этого исследователи искали возможность модифицировать существующие лекарства, чтобы придать им большую активность, а также меньшую токсичность и чувствительность к механизмам резистентности.

Из этой гонки исследователи сделали вывод, что рано или поздно бактерии приобретут устойчивость и к модифицированным версиям. В последующие годы учёные занимались открытием новых групп антибиотиков и модифицированием старых.

Золотистый стафилококк (Staphylococcus aureus) восприимчив практически к любому антибиотику, который когда-либо разрабатывался в том числе к открытому Флемингом пенициллину. Но уже к середине 1940-х годов бактерия приобрела к нему устойчивость и в течение следующих десяти лет была серьёзной проблемой общества. Это была первая волна борьбы с инфекцией.

Вторая волна началась в 1959 году, когда открыли метициллин. Но и к нему быстро выработалась резистентность.

Инфекции, вызванные устойчивыми к антибиотикам штаммами, достигли эпидемии во всём мире. MRSA — метициллинрезистентные стафилококки — представляют угрозу для всего населения. Они невосприимчивы к пенициллинам, цефалоспоринам и карбапенемам.

Впервые MRSA выделили у пациента в Великобритании в 1960 году.

К 1980-м годам по непонятным причинам архаичные штаммы MRSA в значительной степени исчезли из европейских больниц, ознаменовав конец второй и начало третьей волны поиска антибиотика.

В конце 1970-х годов в больницах США зарегистрировали вспышки инфекций, вызванных MRSA. К середине 1980-х годов они стали эндемичными, то есть характерными для этой местности. Затем они охватили весь мир, что привело к всемирной пандемии MRSA в больницах, которая продолжается до настоящего времени.

Из-за того, что инфекция быстро распространялась, против неё начали широко использовать ванкомицин — единственный антибиотик, к которому золотистый стафилококк оставался чувствительным. Так закончилась третья волна и началась четвёртая.

В начале 1990-х годов в Западной Австралии обнаружили внебольничные случаи инфекции — CA-MRSA. В США первые подобные заболевания нашли у здоровых детей в 1997-1999 годы. Они не входили в зону риска MRSA и умерли от подавляющей инфекций, что даёт право предположить: это были более болезнетворные штаммы MRSA. Как и в Австралии, эти CA-MRSA никак не были связаны с больничными штаммами и имели восприимчивость к большинству антибиотиков.

Вспышки и эпидемии CA-MRSA в настоящее время происходят во всём мире и имеют схожую эпидемиологию, хотя возникающие клоны отличаются в зависимости от географического расположения.

Среднее время пребывания пациентов в стационаре с этой инфекцией — 76 суток, а стоимость терапии оценивается в $33,5 тысячи.

Мировой рынок лекарств против MRSA в 2018 году оценивался в $922 млн. Аналитики Coherent Market Insights прогнозируют рост до $1,3 млрд к 2026 году, в основном за счет улучшения формул уже одобренных лекарств.

В 2016 году фармацевтическая компания Allergan получила разрешение FDA на обновление инъекции Dalvance — достаточно в течение 30 минут вводить однократную дозу внутривенно для лечения острых бактериальных инфекций кожи.

Ожидается, что подобные факторы и будут способствовать росту рынка лекарств против MRSA. Другая причина — одобрение и запуск доступных препаратов-дженериков. Например, в 2015 году Glenmark Pharmaceuticals одобрили производство аналога препарата Zyvox, который выпускает норвежская компания Fresenius Kabi Norge.

Уже сейчас из-за выработанной резистентности ограничен выбор для лечений бактериальных инфекций, что приводит к высокой заболеваемости и смертности. Ежегодно в США бактерии заражают 2 млн людей, которые устойчивы к антибиотикам, из-за этого умирает как минимум 23 тысячи человек.

Возможные новые подходы — исследование других экологических ниш, например, морской среды, заимствование антимикробных веществ у животных и растений, имитация естественных бактерий и грибов, а также использование полностью синтетических лекарств, как это было в первые годы эры антибиотиков.

В отличие от новых лекарств от рака или редких заболеваний, цены на антибиотики остаются низкими, поэтому у фармацевтических компаний мало стимулов для разработки новых препаратов. Поэтому инвесторы избегают стартапов, которые хотят победить резистентность супербактерий. С 2003 по 2013 год меньше 5% венчурных инвестиций были в фармацевтические исследования и разработки.

Четыре года назад фармацевтическая компания Tetraphase Pharmaceuticals оценивалась почти в $2 млрд, сейчас ее акции продаются за $0,7. Чтобы выжить, компания сократила исследования, персонал и количество разрабатываемых препаратов. Она сосредоточила усилия на продвижения препарата, который борется с тяжелыми инфекциями брюшной полости.

Крупные производители постепенно уходят с рынка антибиотиков, оставляя множество продуктов в руках стартапов. Но большинство новых антибиотиков плохо продаются, так как врачи держат их в запасе для более тяжелых случаев.

Стартап-производитель антибиотиков Achaogen подал заявку о банкротстве спустя год после получения разрешения на препарат для лечения инфекций мочевыводящих путей. В пробирке лекарство убивало устойчивые штаммы. Когда-то рыночная стоимость компании была около $1 млрд, а в июне 2019 года её продали за $16 млн на аукционе банкротов.

Мелкие производители часто концентрируются на разработке дорогостоящих антибиотиков против редких устойчивых штаммов, о которых часто пишут в СМИ. Но они не уделяют внимание частично устойчивым штаммам, с которыми врачи регулярно сталкиваются на практике.

Биотехнологический стартап Procarta Biosystems разрабатывает новые методы борьбы с резистентностью противомикробных препаратов. Проект привлёк 1,5 млн евро инвестиций от фонда Novo Holdings REPAIR. Ведущий продукт Procarta, PRO-202 находится на стадии доклинического развития для лечения сложных инфекций мочевыводящих путей (CUTI) и сложных внутрибрюшных инфекций (CIAI), вызванных группой патогенных организмов ESKAPE, включая золотистый стафилококк и палочку Фридлендера (вызывает пневмонию и менингит).

Учение (наука) об антибиотиках — сравнительно молодая синтетическая ветвь современного естествознания. Прошло немногим более 60 лет с того времени, когда впервые в 1940 г. был получен в кристаллическом виде замечательный химиотерапевтический препарат микробного происхождения — пенициллин, открывший эру антибиотиков. Многие ученые мечтали о создании таких препаратов, которые могли бы использоваться при лечении различных заболеваний человека и были бы способны убивать патогенные бактерии, не оказывая вредного действия на организм больного.

Прикрепленные файлы: 1 файл

Вклад отечественных ученых в развитие учения об антибиотиках.docx

Вклад отечественных ученых в развитие учения об антибиотиках.

Многие ученые мечтали о создании таких препаратов, которые могли бы использоваться при лечении различных заболеваний человека и были бы способны убивать патогенные бактерии, не оказывая вредного действия на организм больного.

Имя Зинаиды Виссарионовны Ермольевой неразрывно связано с созданием первого отечественного пенициллина, становлением науки об антибиотиках, с их широким применением в нашей стране. Большое число раненых в первом периоде Великой Отечественной войны требовало интенсивной разработки и немедленного введения в медицинскую практику высокоэффективных препаратов для борьбы с раневой инфекцией. Именно в это время (1942) З. В. Ермольевой и ее сотрудниками во Всесоюзном институте эпидемиологии и микробиологии был найден активный продуцент пенициллина и выделен первый отечественный пенициллин — крустозин. Уже в 1943 г. лаборатория начала готовить пенициллин для клинических испытаний. Работая практически круглосуточно, в чрезвычайно трудных условиях военных лет, З. В. Ермольева и ее ученики Т. И. Балезина, Л. М. Левитов, В. А. Северин, А. П. Уразова, Ф. Ф. Цуриков, М. И. Жилабо получали, испытывали на активность, стерильность и безвредность и отправляли в клиники драгоценный препарат.

Первые испытания проводились хирургами нескольких клиник Москвы под руководством проф. И. Г. Руфанова, но в основном — в Яузской больнице, где размещался эвакогоспиталь. Именно здесь, в Яузской больнице, пенициллин, созданный под руководством Зинаиды Виссарионовны, получил всеобщее признание. В начале 1944 г. здесь было проведено сравнение эффективности отечественного и английского пенициллинов, которые привез один из его создателей, знаменитый Г. Флори из Оксфорда. Лечение проводили в двух группах раненых с сепсисом, находившихся в одинаково тяжелом состоянии. И хотя отечественный пенициллин — крустозин был менее очищен и его применяли в меньших дозах, эфгфект лечения был не хуже, чем при применении английского препарата.

Позже под руководством З. В. Ермольевой были созданы и внедрены в производство многие новые антибиотики и их лекарственные формы, в том числе экмолин, экмоновоциллин, бициллин, стрептомицин, тетрациклин; комбинированные препараты антибиотиков (дипасфен, эрициклин и др.). Следует подчеркнуть, что Зинаида Виссарионовна всегда активно участвовала в организации промышленного производства антибиотиков в нашей стране.

Условия культивирования микроорганизмов для получения антибиотиков

Процесс получения антибиотика включает в себя следующие основные стадии (рис. 1):

1. получение соответствующего штамма — продуцента антибиотика, пригодного для промышленного производства;

2. биосинтез антибиотика;

3. выделение и очистка антибиотика;

4. концентрирование, стабилизация антибиотика и получение готового продукта.

Первая задача при поиске продуцентов антибиотиков – выделение их из природных источников. Биосинтез антибиотиков – наследственная особенность организмов, проявляющаяся в том, что каждый вид (штамм) способен образовывать один или несколько вполне определенных, строго специфичных для него антибиотических веществ. Выявление потенциальной возможности образовывать в процессе жизнедеятельности антибиотики связано с условиями культивирования организмов. В одних условиях организм образует антибиотик, в других условиях тот же организм при хорошем росте не будет обладать способностью синтезировать антибиотическое вещество. Образование антибиотиков будет происходить только при развитии организма в специфической среде и при наличии особых внешних условий. Путем изменения условий культивирования можно получить больший или меньший выход антибиотика, или создать условия, при которых антибиотик вообще не будет образовываться. Можно также путем изменения условий культивирования продуцента добиться преимущественного биосинтеза одного из антибиотиков, при условии образования изучаемым организмом нескольких антибиотических веществ, или же получить новые формы антибиотиков, но только в пределах тех соединений, которые способны синтезироваться этим организмом. К числу наиболее существенных факторов, оказывающих влияние на проявление антибиотических свойств микроорганизмов, относятся состав среды, ее активная кислотность, окислительно-восстановительные условия, температура культивирования, методы совместного выращивания двух или большего числа микроорганизмов и другие факторы.

Среды для культивирования микроорганизмов. Натуральные (комплексные) среды, состоящие из природных соединений и имеющие неопределенный химический состав (части зеленых растений, животные ткани, солод, дрожжи, фрукты, овощи, навоз, почва и т. д.), содержат все компоненты, необходимые для роста и развития микроорганизмов большинства видов. Используются следующие среды:

- мясопептонная среда, в состав которой одновременно с мясным экстрактом и пептоном входят хлорид натрия, фосфат калия, иногда глюкоза или сахароза; используется обычно в лабораторной практике.

- картофельные среды с глюкозой и пептоном, часто используемые в лаборатории для культивирования многих видов актиномицетов и бактерий;

- среды с кукурузным экстрактом, соевой мукой, бардой и другими веществами, в состав которых входят сульфат аммония, карбонат кальция, фосфаты, глюкоза, сахароза, лактоза или иные углеводы и ряд других соединений; среды успешно применяются в промышленности, т. к. являются дешевыми и обеспечивают хорошее развитие микроорганизмов с высоким выходом антибиотиков.

Поскольку натуральные среды не позволяют получать строгие количественные данные для изучения физиологических и биохимических особенностей организма, применяют синтетические среды, которые подбирают для отдельных продуцентов индивидуально. Источниками углерода могут быть органические кислоты, спирты, углеводы, сочетания различных углеродсодержащих соединений. При промышленном получении ряда антибиотиков в качестве источников углерода нередко применяют картофельный крахмал, кукурузную муку или другие растительные материалы. Источники азота оказывают большое влияние на образование микроорганизмами антибиотических веществ. Обычно в средах для культивирования микроорганизмов источником азота служат соли азотной (реже азотистой) кислоты, аммонийные соли органических и неорганических кислот, аминокислоты, белки и продукты их гидролиза. Обычно наиболее благоприятным для микроорганизмов является соотношение C/N = 20. Однако для образования антибиотика такое соотношение не всегда оптимально. Поэтому для каждого продуцента необходимо подбирать соответствующее соотношение углерода и азота. Источниками минерального питания служат фосфор, сера и другие макро- и микроэлементы.

Сера входит в состав некоторых антибиотиков, образуемых грибами (пенициллин, цефалоспорин, глиотоксин и др.), бактериями (бацитрацины, субтилины, низины) и актиномицетами (эхиномицины, группа тиострептона). Обычно источником серы в среде служат сульфаты. Однако при биосинтезе пенициллина лучшим источником серы для продуцента служит тиосульфат натрия.

Влияние рН среды. Многие бактериальные организмы, синтезирующие антибиотики, лучше развиваются при рН около 7,0, хотя некоторые, например молочнокислые стрептококки, продуцирующие низин, лучше развиваются в среде при рН = 5,5÷6,0. Большинство актиномицетов хорошо развиваются при начальных значениях рН среды в пределах от 6,7 до 7,8; в большинстве случаев жизнеспособность актиномицетов при рН ниже 4,0–4,5 подавлена.

Температура. Для большинства бактериальных организмов температурный оптимум развития лежит в диапазоне 30–37 °С. Для продуцента грамицидина С оптимальная температура для развития и биосинтеза равна 40 °С. Актиномицеты, как правило, культивируются при температуре 26–30°С, хотя некоторые виды стрептомицетов могут развиваться как при пониженных (от 0 до 18 °С), так и при повышенных (55–60 °С) температурах. Для большинства мицелиальных грибов оптимальная температура составляет 25–28 °С.

Аэрация. Большинство изученных продуцентов антибиотиков являются аэробами. Для биосинтеза многих антибиотиков (пенициллин, стрептомицин и др.) максимальное их накопление происходит при степени аэрации, равной единице, при которой через определенный объем среды за 1 мин продувается такой же объем воздуха. В процессе развития продуцента антибиотика в промышленных условиях потребность организма в кислороде меняется в зависимости от стадии развития, вязкости культуральной жидкости и других факторов. На определенных стадиях могут возникнуть ситуации, связанные с кислородным голоданием продуцента. В этих условиях следует принимать дополнительные меры, например, повышение концентрации окислителя добавлением пероксида водорода.

КЛАССИФИКАЦИЯ АНТИБИОТИКОВ ПО ХИМИЧЕСКОМУ СТРОЕНИЮ (по Егорову)

Антибиотики ациклического строения (аллицин, биформин, аза-серин, рафанин, нистатин, аскозин, кандимицин, трихомицин, фумагиллин и др.). В зависимости от строения в эту группу входят следующие основные группы: жирные кислоты, ацетилены (HCsCC= SCCH2), полиены, серо- и азотсодержащие соединения. Большое место среди названных соединений занимают полиеновые антибиотики, характерной особенностью которых является наличие системы, содержащей от трех до восьми сопряженных двойных связей, — (СН = СН)—.

К числу полиеновых антибиотиков относится большое число (более 150) веществ. Многие антибиотики этой группы содержат аминосахар (микозамин, перозамин), отдельные вещества в структуре имеют вторую азотсодержащую часть — ароматические кетоны (п-аминоацетофенон, п-аминофенилацетон): Микозамин (дезоксиаминогексоза) содержится во многих антибиотиках-полиенах. Перозамин (амино-двудезокси-О-манноза) входит в состав антибиотика перимицина (син. фунгимицин)

Полиеновые антибиотики в зависимости от наличия в их структуре числа сопряженных двойных связей подразделяются нашесть подгрупп:

1) триены (микротриен, триенин, триен);

2) тетраены (ареномицин, нистатин, фумагиллин и др.);

3) пентаены (группа включает более 40 антибиотиков, в том числе ректилавендомицин, розеофунгин, ауренин, микотицин, флавомицин, фунгохромин и др.);

4) гексаены (малочисленная группа, включающая лишь 8 антибиотиков, среди них дермостатин, эндомицин В (геликсин В), флавицид);

5) гептаены (группа, содержащая около 50 веществ, среди которых есть антибиотики, имеющие практическое значение в медицине. К числу гептаенов относятся: кандидин, кандицидин, трихомицин, леворин, перимицин (фунгимицин, аминомицин) и некоторые другие)

6) октаены (охрамицин).

Большинство противогрибных антибиотиков актиномицетного происхождения по химическому строению принадлежит к полиенам.

Антибиотики алициклического строения. Эта группа антибиотиков включает производные циклопентана (хаульмугровая кислота, саркомицин), циклогексана (актидион) и циклогептана (туевая кислота):

Тетрадиклины. К этой группе относятся соединения, близкие по своему строению. В основе их лежит структура антибиотика тетрациклина: Хлорамфеникол

Ароматические антибиотики. Соединения, относящиеся к этой группе, являются производными бензола (галловая кислота, хлорамфеникол и другие антибиотики)

Антибиотики-хиноны. Антибиотические вещества, относящиеся к этой группе соединений, как правило, не имеют практического значения. В группу входят бензохиноны (рапанон, фумигатин и др.), нафтохиноны (плюмбагин, яваницин и др.) и аитрахиноны (эндокроцин и др.): К антибиотикам-хинонам относятся ицеликомицины; в молекулах последних содержатся хромофорная, углеводная и пептидная группировки. Антибиотики, относящиеся к целикомицинам, представляют собой синие пигменты актиномицетов. Они содержат один и тот же хромофор, относящийся к хинонам, аминосахар глю-козамин и аминокислоту глицин.

Целикомицины принадлежат к новому классу антибиотических веществ — гликохромпептидам. К этой группе антибиотических веществ относятся: целикомицины А, В и С, литмоцидин А, литмофунгин и пигмент 1321-В.

Антибиотики — кислородсодержащие гетероциклические соединения. В группу входит большое число антибиотиков, в том числе антимицины, пеницилловая кислота, гризеофульвин, усниновая кислота, цитринин, новобиоцин, трихотецин и многие другие соединения. Среди них наибольший практический интерес представляют новобиоцин, гризеофульвин и трихотецин.

Кислородсодержащие гетероциклические антибиотики можно разделить на три основные группы.

1. Антибиотики с одним пятичленным О-гетероциклом. Карлинаоксид (производное фурана) содержится в эфирном масле корней растения Carlina ocaulis; пеницилловая кислота образуется Penicillium puberulum и гризеофульвин, образуемый Penic. griseofulvum и некоторыми другими видами из рода Penicillium.

2. Антибиотики с одним шестичленным О-гетероциклом. Койевая кислота — одно из простейших природных производных у-пирона — выделена из мицелия Aspergillus еще в 1907 г., цитринин и новобиоцин.

Антибиотики-олигомицины, К этой группе антибиотиков относятся соединения, содержащие в молекуле сопряженную диеновую систему. В качестве примера можно назвать олигомицины А, В и С, ботр'имицин, хондамицин, финомицин.

Антибиотики-макролиды. Характерная особенность антибиотиков этой группы — присутствие в молекуле макроциклического лактонного кольца, связанного с одним или несколькими углеводными остатками (обычно аминосахарами). К антибиотикам-макролидам относятся метимицин, эритромицин, магнамицин и др.

3. Антибиотики с несколькими О-гетероциклами. Трихотецин получен из гриба Trichotecium roseum.

Аминогликозидные антибиотики. К этой группе антибиотических веществ относятся соединения, содержащие в молекуле гликозидные связи. К ним принадлежат стрептомицина, гигромицин, неомицины, канамицины, гентамицины, фортимицины и др. Многие из этих антибиотиков широко применяются в медицине при лечении ряда заболеваний.

Ключевые слова: антибиотик, широкий спектр действия, бактерия, препарат, история.

Всевозможные бактерии являются возбудителями большого спектра инфекционно-воспалительных заболеваний. Компоненты, секретируемые ими, отрицательно воздействуют на все ткани (гиперемия, отёк, боль, повышение местной температуры, нарушение функции и даже деструкцию) и на организм в целом, вызывая появление таких симптомов, как: головная боль, слабость, тошнота, лихорадка. Зачастую антибактериальные препараты являются единственным выходом из ситуации, позволяющим не только ускорить выздоровление, но и сохранить жизнь [2].

В ходе развития науки были обнаружены особые метаболиты некоторых микроорганизмов, вызывающие гибель других микробов — антибиотики. В настоящее время открыто несколько десятков тысяч антибактериальных веществ [2,3]. Антибиотики, в отличие от антисептиков, активны в отношении только определённых микробных агентов [1].

Данные вещества используются уже достаточно продолжительное время. Первые упоминания датируются V веком до н. э. (Китай), где створожившееся молоко применялось для обеззараживания поверхности кожи. В средневековье подобная сыворотка уже применялась для лечения инфекционных заболеваний кожных покровов [1,2].

Развитие современных антибактериальных препаратов связано с несколькими личностями, доказавшими ценность материалов, полученных от ряда микроорганизмов, и возможность их применения для лечения инфекционных патологий [1].

Луи Пастер в 1877 г. отметил, что рост колоний болезнетворных бактерий можно ограничить путём введения в культуру других бактерий. Учёный смог доказать, что сибирская язва полностью безвредна при введении в организм совместно с сапрофитами. В 1928 г. Александр Флеминг обнаружил, что колонии бактерий прекращают дальнейший рост при добавлении к ним плесневых грибов рода Penicillium. В дальнейшем Э. Б. Чейн и Г. Флори наладили массовый выпуск пенициллинов, за что были удостоены Нобелевской премии в 1945 г [5].

В 30-е годы XX века труды Н. А. Красильниковой, Э. В. Ермольевой и Г. Ф. Гаузе позволили начать массовое производство антибиотиков, а так же совершенствовать их с целью снижения вреда и повышения эффективности терапии [1,5]. В 1942 году научная группа под руководством профессора Э. В. Ермольевой, опытным путём получила антибиотики широкого спектра действия. После открытия способов получения данных веществ искусственным путём, разработка новых медикаментов стала лишь вопросом времени [7,9]. 1939 г. — появление грамицидина, 1942 — стрептомицина, 1945 — хлортетрациклина, 1947 — левомицетина. К середине столетия было известно уже свыше 100 различных форм антибиотиков, основным источником которых были микроорганизмы, обитающие в почве [7].

Поиск и разработка новых антибактериальных медикаментов — крайне сложный процесс. В ходе сотен исследований изучалось и отбраковывалось множество культур микроорганизмов. Постепенно росла устойчивость патогенных бактерий к антибиотикам, что создало толчок для появления синтетических аналогов антибактериальных средств. К счастью, они были более безопасными. Появление полусинтетических препаратов — новая эпоха развития антибиотиков. 1957 г. — феноксиметилпенициллин (устойчив к воздействию соляной кислоты при пероральном приёме). Затем появились антибиотики широкого спектра действия, устойчивые к некоторым ферментам бактерий (амоксициллин, карбенициллин) [3,6,7].

Начиная с конца 60-х годов XX века фармакологи не смогли открыть новых препаратов, но нарастающая антибиотикорезистентность требовала срочных решительных мер. Началось модифицирование уже существующих медикаментов. В 2017 г. специалисты Иллинойского университета синтезировали принципиально новое соединение (на основе диоксинибомицина), которое активно в отношении большого спектра грамотрицательных бактерий и относительно безопасно для организма человека [6,8].

Однако война с бактериями идёт активно и сейчас, и будет продолжаться ещё много лет, так как существующие препараты постепенно утрачивают свою эффективность. Например, большинство современных антибиотиков уже не способно вызвать гибель синегнойной палочки [8].

Многовековое развитие науки позволило выделить две основные группы антибиотиков:

– бактериостатические (угнетают размножение микроорганизмов, но не вызывают их гибель);

– бактерицидные (способствуют прекращению существования патогенов) [4].

К числу основных классов антибиотиков следует отнести: бета-лактамы (группа включает: пенициллины, карбопенемы и цефалоспорины), макролиды, тетрациклины, аминогликозиды, левомицетины, гликопептидные соединения, линкозамиды, фторхинолоны, антибиотики разных групп (рифампицин, полимиксин, грамицидин и т. п.) [4].

Таким образом, открытие антибиотиков позволило человеку бороться за жизнь и побеждать в схватке с патогенными микроорганизмами. К сожалению, микробы постепенно становятся нечувствительными к воздействию антибактериальных препаратов, что требует активных и решительных мер со стороны научного сообщества с целью постоянного создания новых медикаментов. На текущий момент неизвестно, кто одержит победу — бактерии или человек, остаётся только надеяться, что бурно развивающиеся фармацевтические технологии помогут миру.

Основные термины (генерируются автоматически): антибиотик, бактерия, широкий спектр действия, препарат, уж.

До начала 20-го века лечение инфекций основывалось главным образом на фольклоре, стереотипах и суевериях. История открытия антибиотиков в этом плане очень любопытно. Смеси с антимикробными свойствами, которые использовались при лечении инфекций, были описаны более 2000 лет назад. Многие древние культуры, включая древних египтян и древних греков, использовали специально отобранные плесень, растительные материалы и экстракты для лечения инфекций.

Использование их в современной медицине началось с открытия синтетических антибиотиков, полученных из красителей. Обычно с упоминания этого факта и начинается любая история открытия антибиотиков.

Первые исследования

Синтетическая антибактериальная химиотерапия как наука и разработка антибактериальных препаратов началась в Германии с исследований, проведенных Полом Эрлихом в конце 1880-х годов. Эрлих отметил, что некоторые красители будут окрашивать человеческие, животные или бактериальные клетки, тогда как другие - нет. Затем он предложил идею создания химических веществ, которые будут действовать как селективный препарат, который будет связывать и убивать бактерии, не нанося вреда человеческому организму. После скрининга сотен красителей против различных организмов в 1907 году он обнаружил лекарственно полезное вещество, первый синтетический антибактериальный препарат, который теперь называется арсфенамином. Другую информацию об истории открытия антибиотиков вы получите далее в статье.

Союз немца и японца

Эпоха антибактериального лечения началась с открытия синтетических антибиотиков, полученных из мышьяка, Альфредом Бертхаймом и Эрлихом в 1907 году. Эрлих и Бертхайм экспериментировали с различными химическими веществами, полученными из красителей, для лечения трипаносомоза у мышей и инфекции спирохеты у кроликов. В то время как их ранние соединения были слишком токсичными, Эрлих и Сахачиро Хата, японский бактериолог, работающий с первым в поисках лекарства для лечения сифилиса, достигли успеха в своей 606-й попытке из целой серии сложных экспериментов.

Признание и коммерческий успех

Новая эпоха в истории медицины

Первый сульфонамид и первый системно активный антибактериальный препарат "пронтосил" был разработан исследовательской группой во главе с Герхардом Домагком в 1932 или 1933 году в лабораториях Bayer конгломерата IG Farben в Германии, за что Домагк получил Нобелевскую премию 1939 года по физиологии и медицине. Сульфаниламид (активный компонент "Пронтозила") не был патентоспособным, поскольку он уже использовался в красящей промышленности в течение нескольких лет. "Пронтозил" имел относительно широкий эффект против грамположительных кокков, но не против энтеробактерий. Его успех в лечении обычно был финансово стимулирован организмом человека и его иммунитетом. Открытие и развитие этого препарата сульфонамида ознаменовало эпоху антибактериальных препаратов.

Открытие антибиотика пенициллина

История пенициллина следует за рядом наблюдений и открытий очевидных доказательств антибиотической активности в плесени, предшествовавших синтезу химического пенициллина в 1928 году. В древних обществах есть примеры использования древесных форм плесени для лечения инфекций. Однако неизвестно, были ли эти формы плесени видами пенициллина. Шотландский врач Александр Флеминг был первым, кто предположил, что плесень Penicillium должна выделять антибактериальное вещество, которое он назвал пенициллином в 1928 году. Пенициллин был первым современным антибиотиком.

Дальнейшее изучение плесени

Но информация об истории открытия антибиотиков не ограничивается 20-ми годами прошлого века. В течение следующих двенадцати лет Флеминг выращивал, распределялся и изучал интересную плесень, которая была признана редким видом Penicillium notatum (теперь Penicillium chrysogenum). Многие более поздние ученые были вовлечены в стабилизацию и массовое производство пенициллина и в поисках более продуктивных штаммов Penicillium. Список этих ученых включает Эрнста Чейна, Говарда Флори, Нормана Хитли и Эдварда Абрахама. Вскоре после открытия пенициллина ученые обнаружили, что некоторые болезнетворные патогены проявляют антибиотическую резистентность к пенициллину. Исследования, направленные на развитие более эффективных штаммов и изучение причин и механизмов устойчивости к антибиотикам, продолжаются и сегодня.

Мудрость древних

Многие древние культуры, в том числе в Египте, Греции и Индии, самостоятельно обнаружили полезные свойства грибов и растений при лечении инфекции. Эти процедуры часто срабатывали, потому что многие организмы, включая многие виды плесени, естественно продуцируют антибиотические вещества. Однако древние знахари не могли точно идентифицировать или изолировать активные компоненты этих организмов. В Шри-Ланке во втором веке до н. э. солдаты в армии царя Дутугемуну (161-137 до н. э.) проверяли, чтобы на протяжении долгого времени в их очагах хранились масляные пирожные (традиционная ланкийская сладость), прежде чем приступать к военным кампаниям, чтобы приготовить прикорм из заплесневелых лепешек для лечения ран.

Новое время

Современная история исследований пенициллина начинается всерьез в 1870-х годах в Соединенном Королевстве. Сэр Джон Скотт Бурдон-Сандерсон, который отправился в больницу Св. Марии (1852-1858), а затем работал там в качестве лектора (1854-1862), заметил, что культуральная жидкость, покрытая плесенью, препятствует росту и размножению бактерий. Обнаружение Бурдона-Сандерсона побудило Джозефа Листера, английского хирурга и отца современной антисептики, обнаружить в 1871 году, что образцы мочи, зараженные плесенью, производят тот же эффект. Листер также описал антибактериальное действие на ткань человека вида плесени, который он назвал Penicillium glaucum. Строго говоря, 1871 год можно назвать датой открытия антибиотиков. Но только формально. Настоящие пригодные для постоянного использования и производства антибиотики будут произведены значительно позже.

Другие наблюдения за плесенью

История открытия антибиотиков этим не ограничивается. В Бельгии в 1920 году Андре Грация и Сара Дат наблюдали грибковое заражение в одной из своих культур Staphylococcus aureus, которая препятствовала росту бактерий. Они идентифицировали гриб как вид пенициллиума и представили свои наблюдения в виде лабораторного протокола, которому было уделено мало внимания. Костариканский ученый-исследователь Пикадо Твайт также отметил антибиотический эффект Penicillium в 1923 году. В истории фармакологии открытие антибиотиков сыграло огромную роль.

Великий прорыв

Продолжение великого дела

Сесил Джордж Пейн, патологоанатом в Королевском лазарете в Шеффилде, попытался лечить сикоз (извержения в фолликуле) пенициллином, но его эксперимент не увенчался успехом, вероятно, потому, что препарат не проникал достаточно глубоко. Перейдя к лечению офтальмии новорожденных, гонококковой инфекции у младенцев, он добился первого удачного исцеления 25 ноября 1930 года. Он вылечил четырех пациентов (одного взрослого и трех младенцев) от глазных инфекций, хотя пятому пациенту не повезло.

В Оксфорде Говард Уолтер Флори организовал большую и очень опытную группу по биохимическим исследованиям, среди которых были Эрнст Борис Цейн и Норман Хитли, чтобы провести клинические испытания и произвести стабильный пенициллин в необходимом количестве. В 1940 году Цейн и Эдвард Абрахам сообщили о первом признаке устойчивости антибиотиков к пенициллину, штамму E.coli, который продуцировал фермент пенициллиназы, способный разрушать пенициллин и полностью отрицать его антибактериальное действие.

Промышленное производство

Между 1941 и 1943 годами Мойер, Когхилл и Рапер в Северной региональной исследовательской лаборатории Министерства сельского хозяйства США (ПМР) в Пеории, штат Иллинойс, США, разработали методы промышленного производства пенициллина и выделенных высокоурожайных штаммов гриба Penicillium. В декабре 1942 года жертвы пожара в Кокоанутовой роще в Бостоне стали первыми пациентами с ожогами, которые успешно лечились пенициллином. Одновременное исследование Яспера Х. Кейна и других ученых Pfizer в Бруклине разработало практический метод глубокой ферментации для производства больших количеств пенициллина фармацевтического класса.

Открытие антибиотиков в России произошло как раз после завоза пенициллина в СССР в конце 1930-х годов, когда их исследованием занималась Ермольева. Роль России в этой истории хоть и несколько вторична, но также важна. Не зря ведь, когда говорят про открытие антибиотиков, Флеминг, Чейн, Флори, Ермольева - главные фамилии, упоминаемые историками медицины.

В дело включились химики

Дороти Ходжкин определила правильную химическую структуру пенициллина с использованием рентгеновской кристаллографии в Оксфорде в 1945 году. В 1952 году в Кундле, Тироль, Австрия, Ханс Маргрейтер и Эрнст Брандл из Университета Биохимии (теперь Сандоз) разработали первый кислотостойкий пенициллин для перорального введения, пенициллин В. Американский химик Джон С. Шихан из Массачусетского технологического института (Массачусетский технологический институт) впоследствии завершил первый химический синтез пенициллина в 1957 году. Читатель, должно быть, уже понял, что период открытия антибиотиков в микробиологии длился едва ли не половину прошлого века. В 1959 году в Соединенном Королевстве был введен полусинтетический β-лактамный метициллин второго поколения, предназначенный для борьбы с резистентными к первому поколению пенициллиназами, в 1959 году. Вероятно, в настоящее время существуют устойчивые к метициллину формы стафилококов. Стоит отметить, что среди открытий 20 века антибиотики занимают очень почетное место.

Бактерии-антибиотики

Еще немного о 19 веке

В 1874 году врач сэр Уильям Робертс отметил, что культуры плесени Penicillium glaucum, которые используются при изготовлении некоторых видов голубого сыра, не проявляют бактериального загрязнения. В 1876 году физик Джон Тиндаль также внес свой вклад в эту область. Пастер провел исследование, в котором показано, что Bacillus anthracis не будет расти в присутствии связанной плесени Penicillium notatum.

В 1895 году итальянский врач Винченцо Тиберио опубликовал статью о антибактериальной силе некоторых экстрактов плесени.

И только Флеминг спустя более чем 30 лет предположил, что плесень должна выделять антибактериальное вещество, которое он назвал пенициллином в 1928 году. Дуэт, определивший историю открытия антибиотиков - Флеминг/Ваксман. Флеминг считал, что его антибактериальные свойства можно использовать для химиотерапии. Первоначально он характеризовал некоторые из его биологических свойств и пытался использовать сырой препарат для лечения некоторых инфекций, но не смог продолжить свое развитие без помощи подготовленных химиков. Никто не играл во всей этой эпопее такой решающей роли, как научный дуэт Флеминг/Ваксман, история открытия антибиотиков их не забудет.

Но в этой эпопее были и другие важные имена. Как уже упоминалось ранее, химикам удалось очистить пенициллин только в 1942 году, но до 1945 года он не стал широко доступным за пределами союзных военных. Позже Норман Хитли разработал технику обратной экстракции для эффективной очистки пенициллина навалом. Химическая структура пенициллина была впервые предложена Абрахамом в 1942 году, а затем позже подтверждена Дороти Кроуфут Ходжкин в 1945. Очищенный пенициллин проявлял сильную антибактериальную активность против широкого спектра бактерий и имел низкую токсичность у людей. Кроме того, его активность не ингибировалась биологическими компонентами, такими как гной, в отличие от синтетических сульфонамидов. Развитие потенциала пенициллина привело к возобновлению интереса к поиску антибиотических соединений с аналогичной эффективностью и безопасностью. Цейн и Флори разделили Нобелевскую премию 1945 года в области медицины с Флемингом, открывшим эту чудо-плесень. Открытие антибиотиков Ермольевой было ожидаемо проигнорировано западным научным сообществом.

Другие антибиотики на основе плесени

История названия

Этимология

Альтернативы антибиотикам

Увеличение числа бактериальных штаммов, которые устойчивы к традиционным антибактериальным терапиям вместе с уменьшением количества новых антибиотиков, которые в настоящее время разрабатываются в в качестве лекарств, побудило развитие стратегий лечения бактериальных заболеваний, являющихся альтернативой традиционным антибактериальным препаратам. Для борьбы с этой проблемой также исследуются неспецифические подходы (то есть продукты, отличные от классических антибактериальных средств), которые нацелены на бактерии или подходы, которые нацелены на хозяина, включая фаговую терапию и вакцины.

Вакцины

Вакцины полагаются на иммунную модуляцию или аугментацию. Вакцинация либо возбуждает, либо усиливает иммунитет человека для предотвращения инфекции, приводя к активации макрофагов, производству антител, воспалению и другим классическим иммунным реакциям. Антибактериальные вакцины ответственны за резкое сокращение глобальных бактериальных заболеваний. Вакцины, полученные из аттенюированных целых клеток или лизатов, были заменены в основном менее реакционноспособными, бесклеточными вакцинами, состоящими из очищенных компонентов, включая капсульные полисахариды и их конъюгаты, белковыми носителями, а также инактивированными токсинами (токсоидами) и белками.

Фаготерапия

Однако существуют и некоторые недостатки в использовании бактериофагов. Бактериофаги могут содержать факторы вирулентности или токсичные гены в своих геномах. Кроме того, пероральное и внутривенное введение фагов для уничтожения бактериальных инфекций представляет собой гораздо более высокий риск безопасности, чем местное применение, и есть дополнительная проблема неопределенного иммунного ответа на эти крупные антигенные коктейли. Существуют значительные регуляторные препятствия, которые необходимо преодолеть для таких рискованных методов лечения. Использование бактериофагов в качестве замены противомикробных препаратов остается привлекательным вариантом, несмотря на многочисленные проблемы.

Роль растений

Растения являются важным источником противомикробных соединений, а традиционные целители уже давно используют их для профилактики или лечения инфекционных заболеваний. Недавно появился новый интерес к использованию натуральных продуктов для идентификации новых антибиотиков (определяемых как натуральные продукты с антибиотической активностью) и их применения при открытии антибактериальных препаратов в эпоху геномики. Фитохимические вещества являются активным биологическим компонентом растений, а некоторые фитохимические вещества, включая дубильные вещества, алкалоиды, терпеноиды и флавоноиды, обладают противомикробной активностью. Некоторые антиоксидантные пищевые добавки также содержат фитохимические вещества (полифенолы), такие как экстракт виноградных косточек, и демонстрируют антибактериальные свойства in vitro.

Фитохимические вещества способны ингибировать синтез пептидогликана, повреждать структуры микробных мембран, изменять гидрофобность поверхности бактериальных мембран, а также модулировать чувствительность кворума. С ростом резистентности к антибиотикам в последние годы изучается потенциал новых антимикробных препаратов, полученных из растений. Тем не менее можно сказать, что долгий период открытия антибиотиков подошел к концу.

Читайте также: