Фитопатогенные микроорганизмы. Микробная порча растительного лекарственного сырья. Микробное загрязнение готовых лекарственных форм

ФИТОПАТОГЕННЫЕ МИКРООРГАНИЗМЫ

Микроорганизмы, вызывающие заболевания растений, называются фитопатогенными. Представлены бактериями, гриба­ми, актиномицетами, микоплазмами, вирусами и вироидами (мо­лекулярными патогенами, подобными вирусам). Первое место сре-

ди фитопатогенных микробов по количеству заболеваний при­надлежит грибам, второе занимают бактерии и вирусы и лишь небольшой процент болезней вызван актиномицетами, микоплазмами, вироидами.

Основное местообитание фитопатогенов в природе — почва, но присутствуют они также в воде и воздухе, откуда и попадают на все растущие части растений. Внутрь растительного организма фитопатогенные микробы проникают через раневую поверхность, возникшую под действием физических (колебания температуры), механических, биологических (животные, насекомые) факторов, через структурные отверстия (чечевички, устьица, нектарники). Большинство возбудителей болезней растений активно синтези­руют гидролитические ферменты (пектиназы, целлюлазы, протеазы и др.), вызывающие мацерацию растительных тканей и разру­шение клеточных оболочек, что позволяет микробу проникнуть в растительную клетку. Находясь внутри клетки, микроорганиз­мы нарушают нормальный ход физиологических процессов, пре­жде всего фотосинтеза и дыхания. Токсины, выделяемые возбу­дителями болезней, подавляют жизнеопределяющие ферментные системы растительной клетки, вызывая тем самым ее гибель.

Если возбудитель сосредоточен в сосудистой системе, пора­жается все растение. Нередко наблюдаются очаговые, или огра­ниченные поражения на листьях, стволах, ветвях, корнях и кор­невищах.

Растения, в свою очередь, обладают различными защитными приспособлениями, направленными на предупреждение проник­новения микробов внутрь организма: особенность строения пок­ровных тканей, реакция клеточного сока, наличие фитонцидов (антибиотические вещества), фитоалексинов (ингибируют рост микроорганизмов в тканях растений) и др.

Многие болезни растений, приносящие большой экономи­ческий урон, вызываются бактериями рода Рsеudоmоnаs, Хаnthоmоnаs, Аgrоbасtеrium, Асеtоbасtеr, Еrvinia. Представлены грамотрицательными палочковыми формами длиной 1—3 мкм, реже кокками. Большинство видов подвижны, благодаря полярно рас­положенному жгутику. Многие фитопатогенные бактерии обра­зуют капсулу, которая обеспечивает их устойчивость к некоторым вредным факторам внешней среды. Спорообразующие виды встре­чаются редко.

Фитопатогенные бактерии обладают в основном аэробным типом дыхания, ферментативно активны (не все виды), гидролизуют крахмал, разлагают сахар и спирты, свертывают молоко, раз­жижают желатин, образуют индол, сероводород, аммиак.

Заболевания, вызываемые фитопатогенными бактериями, на­зываются бактериозами. Почти все растения подвержены бакте­риальному заражению. Признаки (симптомы) бактериозов: пятна

на листьях, стеблях, цветках и плодах; ожог, мягкая гниль и вилт (увядание). Ожог характеризуется быстро развивающимися некро­зами (мертвые бесцветные пятна) стеблей, листьев и цветков. Бак­териальная мягкая гниль обычно поражает мясистые запасающие части растений (клубни, луковицы, сочные плоды).

Бактериальные вилты проводящих тканей поражают только тра­вянистые растения. При этом микроорганизмы внедряются в сосуды ксилемы и размножаются в них, распространяясь с током воды и питательных элементов по всему растению, приводя его к гибели. Фитопатогенные грибы — представители класса Плазмодиофоромицеты, Хитридиомицеты, Оомицеты, Зигомицеты, Аскоми-

цеты и другие вызывают многочисленные болезни растений — микозы. Отмечается поражение корневой системы в целом или загнивание отдельных корней, развитие на них опухолей. У древесных растений на стволах и ветвях появляются наросты. Поражение листьев сопровождается пятнистостью, курчавостью, скручиванием, увяданием. На плодах и клубнях наблюдается пятнистость, гниль, бородавки и налеты разного оттенка. У семян изменяется консистенция (уплотняются или размягчаются).

Более тысячи известных заболеваний растений вызывается вирусами. Открытие вирусов, поражающих растения (мозаичная болезнь табака), связано с именем выдающегося ученого Д. И. Ивановского.

Вирусные болезни растений распространяются, как правило, беспозвоночными (насекомыми, нематодами). Сосущие насеко­мые (тли, цикадки) переносят вирус вместе с соком, который извлекают из флоэмы или клеток эпидермиса.

Признаком вирусных заболеваний является появление некрозов — участков мертвой ткани. При мозаичной болезни на листьях иди других зеленых частях растений отмечаются светло-зеленые и желтые маленькие крапинки или большие полосы. Иногда все инфицированное растение может быть более светлым, чем здоровое. Желтые пятна или окаймление листьев, пестрая окраска цветов тоже результат вирусной инфекции. Вирусы мозаики преимущественно поражают ткани паренхимы, уменьшая или сводя к нулю количество хлоропластов: Другие вирусы накапливаются в богатой сахарным соком флоэме и могут приводить к гибели ее клеток.

Относительно большую группу составляют заболевания растений, вызываемые микоплазмами. Ими поражаются более 200 видов растений. Эти заболевания распространены в зонах с умеренным и теплым климатом, благоприятствующим существованию некоторых видов насекомых (например, цикадок) — основных переносчиков микоплазм. Признаки микоплазменной инфекции: карликовость, пожелтение, прекращение плодоношения, увядание или разрастание боковых побегов («ведьмины метлы») и др.

11 «Микробиология» 1161

Меры борьбы с болезнями растений:

агротехнические мероприятия (качество семян, оптимальные сроки посева, борьба с сорняками и др.);

химические мероприятия (протравливание семян, внесение химикатов в почву);

борьба с насекомыми-переносчиками;

селекция устойчивых сортов растений;

получение посевного и посадочного материала, свободного от патогенов (например, вирусов);

повышение устойчивости растений к заболеваниям путем проращивания семян в экстрактах фитопатогенных грибов;

внесение в почву микробов — антагонистов фитопатогенным;

создание иммунитета у растений;

введение карантина;

механическое удаление больных растений;

лечение растений.

МИКРОБНАЯ ПОРЧА РАСТИТЕЛЬНОГО ЛЕКАРСТВЕННОГО СЫРЬЯ

Лекарственное сырье, используемое в технологическом процессе получения лекарств, может быть природного (животного, растительного) и синтетического происхождения. Синтетическое сырье менее подвержено микробному воздействию, поскольку только для небольшого числа видов микроорганизмов оно может служить питательным субстратом.

В большей степени микробной контаминации и порче подвер­жено сырье растительное. Это связано с тем, что микробы в громадном количестве попадают на различные части растения из почвы, воздуха и используют растительный организм в качестве питательной среды, богатой углеводами, белками, жирами.

Процесс заготовки растительного сырья (сушка, консервирование) оказывает существенное влияние на количество микробов в сырье и их активность. Даже при соблюдении норм и правил заготовки лекарственных растений на корнях остается минимальное количество почвы, содержащей микробы, на листьях и цветках присутствуют микроорганизмы воздуха.

Микрофлора растительного сырья в основном представле­на споровыми и неспорообразующими бактериями, плесневыми и дрожжевыми грибами, актиномицетами, кокками, пигментными и флюоресцирующими микробами. На консервированных плодах и ягодах можно встретить споровые и осмофильные бактерии.

В аптечных условиях растительное сырье хранится, как правило, в измельченном виде. Это значительно увеличивает поверхность материала и способствует дополнительной микробной кон­таминации, а следовательно, и опасности его порчи. Чаще портятся

плоды, ягоды, корневища, богатые сахаристыми веществами. Более устойчивы к порче сухие листья, кора, корни.

При нарушении правил хранения (сырое, непроветриваемое помещение, наличие насекомых) микробы не только длительно сохраняются, но и развиваются, вызывая существенные изменения в лекарственном сырье. Признаки микробной порчи сырья:

изменение цвета и консистенции, появление несвойственного запаха, плесневение, загнивание. Пораженное сырье непригодно к употреблению, поскольку в нем снижается содержание действующих веществ и оно утрачивает фармакологические свойства.

МИКРОБНОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ ГОТОВЫХ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ФОРМ

Не свободны от микроорганизмов и многие лекарственные препараты. Инъекционные растворы и глазные капли должны быть стерильными, то есть в них недопустимо присутствие микроорганизмов.

На долю лекарственных средств, предназначенных для неинъекционного введения и не имеющих фармакопейных требований по стерильности, приходится в среднем 82 % выпускаемых препаратов, из них около 14 % — средства для местного применения и 68 % — для приема внутрь.

Со времени случая лекарственной инфекции, зарегистрированной в Швеции (1963), когда более 200 больных, принимавших таблетки из экстракта щитовидной железы, заразились сальмонеллезом, проблема микробной загрязненности нестерильных препаратов стала привлекать пристальное внимание. Многочисленные лекарственные инфекции были отмечены также в Англии, Дании, США, Австралии и других странах. Систематизация и анализ полученных сведений позволили сделать вывод о наиболее частых случаях обнаружения в препаратах, вызвавших заболевания, бактерий семейства Еtеrоbасtеriасеаe, Рsеudоmоnаs аеruginosa, Stарhу1ососсus аurеus, Еntеrососсus, а также некоторых видов споровых палочек, дрожжевых и плесневых грибов. Число микроорганизмов в 1 г (мл) препарата иногда достигало нескольких де­сятков миллионов.

Микроорганизмы в лекарственных средах могут вызвать заболевания человека, а также угрожают стабильности самого лекарст­ва. Как бактерии, так и грибы, обнаруживаемые в готовых лекарственных средах (ГЛС), содержат ряд ферментов, которые могут привести к изменению химического состава препарата и образованию токсических продуктов.

В твердых лекарственных формах существует небольшой риск порчи препарата, поскольку остаточная влажность ниже минимального уровня, необходимого для размножения микроорганиз-

1Г 163

мов. В жидких и мягких лекарственных средствах имеются более подходящие условия для роста и размножения микроорганизмов. Большее количество микробов содержится в водных настоях, а в настойках и концентрированных растворах — значительно меньше или вообще отсутствуют.

Источники загрязнения лекарственных препаратов:

сырье природного происхождения;

вода дистиллированная;

посуда;

пробки (особенно корковые);

аптечное и заводское оборудование;

руки, одежда персонала и пр.;

бактерионосители патогенных микробов среди работников аптек и фармацевтических предприятий.

Признаки микробной порчи жидких лекарственных форм (инфузов, отваров) — изменение цвета, помутнение, пленка, несвойственный запах; мягких лекарственных форм — расслоение, плесневение; твердых — изменение консистенции.

В связи с вышесказанным очень своевременными явились рекомендации Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) и Международной федерации фармацевтов (МФФ) о введении фармакопейных норм, ограничивающих микробную загрязненность нестерильных готовых лекарственных средств.

В соответствии с требованиями ВОЗ и фармакопеи в 1 г (мл) лекарственного препарата для приема внутрь должно быть не более 1000 бактерий и 100 плесневых и дрожжевых грибов; для детей в возрасте до одного года — не более 50 бактерий и грибов суммарно; для детей старше одного года — не более 500 бактерий и 50 грибов (дрожжевых и плесневых).

Для лекарственных средств, используемых местно, трансдермально, интравагинальнр, для введения в полости уха, носа количество микроорганизмов в 1 г (мл) препарата не должно превышать 100 микробных клеток (бактерии и грибов).

В лекарственных препаратах, не требующих стерильности, не должны присутствовать бактерии семейства энтеробактерий, синегнойная палочка, золотистый стафилококк.

При изготовлении лекарственной продукции ее микробиологическая чистота обеспечивается соблюдением правил асептики — комплексом мер, направленных на предупреждение попадания микроорганизмов в операционное поле, в данном случае — в лекарство.

Асептические условия достигаются путем использования дистиллированной воды, стерильной посуды, инструментария, обеззараживания воздуха помещений с помощью бактерицидных ламп, влажной уборки с дезинфицирующим раствором, соблюдением личной гигиены сотрудниками аптек.

Министерство здравоохранения издает специальные инструкции по бактериологическому контролю за соблюдением санитарного режима в аптеках. Объекты бактериологических иссле­дований:

вода дистиллированная;

инъекционные растворы до стерилизации;

инъекционные растворы после стерилизации;

глазные капли после стерилизации;

глазные капли, приготовленные в асептических условиях на стерильных основах;

сухие лекарственные вещества, используемые для приготов­ления инъекционных растворов;

аптечная'посуда, пробки, прокладки, другие вспомогательные материалы;,-

инвентарь, оборудование, руки и санитарная одежда персонала;

воздушная среда.

В условиях химико-фармацевтических производств качество лекарственных средств, включая микробную чистоту, гарантировано соблюдением свода обязательных принципов, норм и правил, именуемых «Gооd mаnufacturing рrасtiсе» (GМР) — «Надлежащая производственная практика» (НПП). Основная идея GМР связана с обеспечением соответствующей системы производства и контроля, гарантирующей получение качественных лекарственных средств.

В Украине создана и развивается национальная система гарантирования качества лекарственных средств. Специальным органом государственного контроля качества лекарственных средств является Государственная инспекция по контролю качества лекарственных средств Министерства здравоохранения Украины.