|
Вопрос об экологическом значении
антибиотиков для продуцирующих их организмов до сих пор вызывает много споров
и поэтому невозможно дать однозначного ответа. Поскольку большинство
продуцентов антибиотиков относится к почвенным микроорганизмам или к
микробным паразитам растений, еще примерно десять лет назад господствовало
мнение, согласно которому антибиоз в противоположность симбиозу регулирует
взаимоотношения совместно обитающих организмов (одного биотопа) и влияет па
биологическое равновесие, а антибиотики служат действенным оружием в
конкурентной борьбе [73].
Однако следует отметить, что лишь в редких случаях и
только в почвах с высоким содержанием органического вещества удавалось
достоверно доказать паличие антибиотических соединений. Известно, что при
удобрении почвы навозом из животноводческих помещений и заделке зеленого
удобрения подавляется развитие фитопатогенных грибов. По-видимому, тормозящий
эффект объясняется развитием сапрофитных микроорганизмов, продуцирующих
антибиотики с фупгистатическим действием [69].
Обычно почвы, содержащие даже огромное количество
микроорганизмов, биологически неактивны. Это понятно, если учесть, что прн
экологических условиях почвы невозможен интенсивный рост микроорганизмов, при
котором антибиотически активные вещества накапливались бы в измеримых
количествах. Надо иметь в виду также быструю инактивацию образующихся в
небольшом количестве антибиотических веществ, вследствие адсорбции, гидролиза
и нейтрализации. В почве пмеется много микроорганизмов, которых пе удается с
помощью современной техники идентифицировать в качестве продуцентов
антибиотиков. Приходится учитывать и то обстоятельство, что антибиоз может
привести к появлению резистентных организмов, а следовательно, и к нарушению
кинетики поч- вепных популяций. Поэтому выводы о распространении резистентных
и чувствительных к антибиотикам форм почвенной микрофлоры сомнительны [107].
В настоящее время антибиотики следует рассматривать прежде
всего в качестве вторичных продуктов обмена веществ, а пе как экологические
факторы. В виде этих продуктов удаляются или обезвреживаются отходы обмена
веществ. Данный факт важен, потому что в отличие от первичных метаболитов
антибиотики могут накапливаться при благоприятных условиях в высоких
концентрациях. Интересно также, что но своей структуре и биогенезу многие
антибиотики похожи па обычные компоненты клетки продуцента [16].
Как уже упоминалось в разделе 4.1, в настоящее время
известны цродуцепты антибиотиков среди различных классов организмов, что
иллюстрируется таблицей 4.1. Правда, в таблице приведены только
антибиотические вещества, у которых продуценты, а также химические свойства и
биологическое действие детально изучены. В литературе же можпо найти почти в
2 раза больше аптибнотическпх веществ, но без соответствующей характеристики
как их продуцента, так и самого действующего начала.
Лишь небольшая часть известных антибиотиков производится в
промышленном масштабе. Широкое применение в терапии или иное практическое
применение получили примерно 50 антибиотиков. Отсюда попятно, что для
внедрения в практику антибиотики должны не только обладать специфическим
действием, но и удовлетворять другим высоким требованиям, а именно: хорошо
переноситься организмом, иметь достаточную стойкость, хорошо всасываться,
своевременно удаляться из организма.
Кроме того, должна существовать возможность их
производства в промышленном масштабе.
большинство, притом самых важных, продуцентов аптнбиотиков
относится к актипомицетам. Значительно меньшую роль играют грибы,
покрытосеменные и бактерии. Организмы остальных классов почти или вовсе пе
вырабатывают антибиотических веществ. Скопление продуцентов антибиотиков в
пределах лишь нескольких близкородственных таксономических групн представляет
собой весьма любопытное явление. Так, актипомицеты продуценты аптибиотиков в
основном относятся к семейству стрептомицетов. У грибов аналогичную роль
играют порядок Aspergillales, а у бактерий род Bacillus.
Несмотря на многообразие антибиотиков, поражает тот факт,
что близкие по химической структуре антибиотики, как правило, вырабатываются
таксономически близкими организмами. Имеется лишь несколько исключений.
Например, бовиноцидин (= (5-нитропропиоповая кислота) образуется видами
Aspergillus и стрептомицетами, а также синтезируется высшими растениями в
качестве компонента гликозидов; пебуларин, или 9-(р-В-рибофуранозил)-пурин,
найден как у базидиомицета, так и у стреитомицета [126].
Ценер [126] объясняет сравнительно большое число
продуцентов антибиотиков среди стрептомицетов и видов Aspergillus
преимущественно бесполым размножением, очень высокой плодовитостью, а также
большими масштабами биохимической дифференциации, чем у других
микроорганизмов. Немалое значеппе имеет и то обстоятельство, что благодаря
•сапрофитному образу жизни у этих микроорганизмов не произошла свойственная
паразитам редукция процессов обмена веществ и метаболизм сохранился в
исходном многообразии. Поскольку стрсптомицеты содержат нестабильные
гетерокариопты, т. е. клетки с многочисленными ядерными эквивалентами,
несущими разнообразную генетическую информацию, то при половом размпоженип
могут возникать комбинации с повыми конечными продуктами обмена веществ.
|