Антибиотики

Антибиотики (от анти… и греческого bios — жизнь) — это специфические химические вещества, образуемые микроорганизмами и способные в малых количествах оказывать избирательное токсическое действие на другие микроорганизмы и на клетки злокачественных опухолей.

К антибиотикам в широком смысле относят также антимикробные вещества тканей высших растений (фитонциды) и животных.

Первый эффективный для клинического применения антибиотик (пенициллин) открыт А. Флемингом в 1929, термин «антибиотики» предложил в 1942 3. Ваксман.

Антибиотики принадлежат к группе микробных продуктов, которые называют вторичными метаболитами, поскольку их синтез не связан с основными процессами роста, развития и энергетики микробной клетки.

Физиологическое значение антибиотиков для продуцирующих их микроорганизмов неясно. Одни исследователи считают, что синтез антибиотиков даёт определенные преимущества микроорганизму-продуценту в борьбе за существование в природных популяциях.

Согласно другой точке зрения, антибиотики представляют собой «отбросы» обмена веществ микроорганизмов и не имеют приспособительное значения.

Классификация антибиотиков

Описано свыше 4 тыс. антибиотиков, но применяются лишь около 60. Основные источники антибиотиков — бактерии (главным образом актиномицеты) и микроскопия, грибы.

Важнейшее значение среди антибиотиков, получаемых из актиномицетов, имеют:

• аминогликозиды;
• антибиотики тетрациклиновой структуры;
• макролиды;
• полиены;
• антибиотики с противоопухолевым действием.

По химической природе антибиотики принадлежат к различным группам соединений.

Среди них:

• углеводородсодержащие антибиотики (аминогликозиды, группа ристомицина — ванкомицина и другие);
• макроциклические лактоны (макролиды, полиены и другие);
• хиноны и близкие к ним антибиотики (тетрациклины, антрациклины и другие);
• пептиды;
• пептолиды (пенициллины, цефалоспорины, грамицидин С, актиномицины)
• и другие.

Антибиотики разделяются на:

• антибактериальные, способные подавлять развитие бактерий (бактериостатическое действие) или убивать их (бактерицидное действие);
• противоопухолевые (оливомицин, рубомицин, актиномицин, карминомицин и др.), которые задерживают размножение клеток злокачественных опухолей;
• противогрибковые, подавляющие рост грибов (нистатин, гризеофульвин и другие).

Антибактериальные антибиотики широкого спектра действия подавляют рост как грамположительных, так и грамотрицательных бактерий (тетрациклины, аминогликозиды, полусинтетические пенициллины, цефалоспорины и др.). Антибиотики узкого спектра действия активны в основном в отношении грамположительных микробов (пенициллины, макролиды, рифампицин и др.).

По молекулярному механизму действия различают антибиотики, нарушающие:

• синтез клеточной оболочки бактерий (пенициллины и другие);
• синтез белков (тетрациклины, макролиды, хлорамфеникол и другие);
• нуклеиновых кислот в клетках (противоопухолевые антибиотики);
• целостность цитоплазматической мембраны (полиены).

Применение антибиотиков

Антибиотики применяются для лечения инфекционных болезней человека, животных и растений (длительное их применение приводит к появлению устойчивых к антибиотикам форм патогенных микроорганизмов), в животноводстве для улучшения роста и развития молодняка (добавки антибиотиков к кормам), в пищевой промышленности (консервирующие средства).

Антибиотики используются в биологических исследованиях при изучении тонких механизмов биосинтеза белка и нуклеиновых кислот (тетрациклин, пуромицин и другие), механизма функционирования биологических мембран (грамицидин), трансформации нормальной клетки в злокачественную под воздействием онкогенных вирусов (рифампицин) и др.

Подавляющее большинство антибиотиков получают микробиологическим синтезом и лишь небольшое число — путём химического синтеза. На основе природных антибиотиков путём химической модификации получено большое число полусинтетических антибиотиков (ампициллин, цефалексин и др).