Охарактеризуйте понятие «антибиотик» и дайте пояснения

Впервые термин «антибиотик» (буквальный перевод – «против жизни») ввел в употребление С. Ваксман в 1942 году. Антибиотики – специфические продукты жизнедеятельности или их модификации, обладающие высокой физиологической активностью по отношению к определенным группам микроорганизмов (вирусам, бактериям, грибам, водорослям и простейшим) или клеткам злокачественных опухолей, избирательно задерживающие рост или полностью подавляющие их развитие.

Требования к АБ:

1. Высокая селективность действия (избирательное подавление микроорганизмов обеспечивается различием строения клеток прокариот и эукариот).

2. Высокая активность, т. е. действие в малых дозах.

3. Наличие спектра действия (перечня чувствительных к данному препарату видов микроорганизмов). При установленной этиологии заболевания и известной чувствительности штамма микроорганизма используются препараты узкого спектра действия. При эмпирической антибиотикотерапии предпочтение отдается антибиотикам широкого спектра действия.

4. Хорошая растворимость в нормальных и патологических жидкостях организма, хорошая всасываемость, действие в очаге воспаления при слабокислых значениях рН. Относительно медленное выведение из организма (период полужизни).

5. Отсутствие повреждающего, в том числе токсического действия на организм хозяина.

6. Отсутствие кумуляции в организме.

7. Медленная селекция резистентных к ним форм микроорганизмов.

8. Стабильность при хранении, невысокая стоимость препаратов.

Характеризуя антибиотики как химические соединения, следует отметить следующие их особенности: • молекулярная масса антибиотиков составляет от 150 до 5000 Д; • молекулы антибиотиков состоят из углерода и водорода, или же из углерода, водорода, азота и кислорода, в некоторых случаях имеются атомы серы, фосфора или галогенов; • в молекуле антибиотиков представлены практически все известные в органической химии группировки: карбоксильные, карбонильные, циклические, ароматические и др.; • все антибиотики могут быть получены в кристаллическом виде.

Строго говоря, к антибиотикам следует отнести и полусинтетические производные, полученные либо путем химической модификации природных антибиотиков или продуктов метаболизма организмов, либо продукты, полученные в результате их микробиологической трансформации. С биологической точки зрения антибиотики относятся к вторичным метаболитам клетки. Это значит, что они синтезируются на определенной стадии развития культуры-продуцента и их образование не является обязательным для клетки. Представления о двухфазности микробиологического синтеза вторичных метаболитов свидетельствуют, что в первую фазу (ростовую, или трофофазу) происходит накопление относительно окисленных соединений клетки, интенсивный синтез белков, нуклеиновых кислот, углеводов, ферментов, а во время второй (продуктивной, или идиофазы) имеет место синтез антибиотиков.  

Среди других биологических особенностей образования антибиотиков можно отметить следующие:

1) большинство антибиотиков являются вторичными метаболитами трех главных групп организмов: эубактерий, актиномицетов, грибов. Немногие антибиотики образуются высшими грибами, водорослями и растениями, причем обычно такие антибиотики характеризуются малой специфичностью биологического действия;

2) наиболее разнообразные антибиотики образуются актиномицетами (не менее 50 % из всех известных), мицелиальными грибами (около 10 %), из эубактерий наиболее часто продуцентами являются представи тели родов Bacillus и Pseudomonas (около 400−600), причем большинство антибиотиков бактериального происхождения – полипептиды;

 3) очень часто определенный штамм образует семейство сходных по структуре и одинаково синтезируемых антибиотиков, но возможно образование одним продуцентом двух или более неродственных соединений;

 4) образование антибиотиков не является видоспецифичным или родоспецифичным свойством продуцента: один и тот же антибиотик может синтезироваться далеко отстоящими в систематическом отношении микроорганизмами. Однако связь между таксономическим положением и синтезом определенных групп антибиотиков все же прослеживается (терпеноидные структуры синтезируются только грибами, а стерины входят в число компонентов их клеточных стенок).

Подавление антибиотиками роста других организмов включает два понятия: бактериостатическое, при котором после удаления антибиотика из среды рост восстанавливается, и бактерицидное – необратимое летальное действие антибиотика на клетку. В том случае, если гибель микрооорганизма определяется лизисом клетки, говорят о бактериолитическом действии антибиотика. Основная характеристика активности антибиотика – минимальная концентрация, подавляющая рост микроорганизмов, которая называется минимальная подавляющая (или ингибирующая) концентрация (МПК, МИК). Кроме того, характеризуя действие антибиотика, особенно необходимо учитывать вид микроорганизмов и форму его нахождения in vivo − внутри- или внеклеточно. За единицу антибиотической активности принимается минимальное количество антибиотика, способное подавить развитие или задержать рост определенного числа клеток стандартного штамма тест-микроба в единице обьема питательной среды.