К биологическим факторам относят антибиотики и бактериофаги.
Антибиотики (греч. Анти – против, БИОС – жизнь) - это вещества микробного, животного, растительного и синтетического происхождения, подавляющие развитие и биохимическую активность чувствительных к ним микробов или даже разрушающие их.
1929г. – А.Флеминг доказал, что фильтрат бульонной культуры плесневого гриба Penicillium notatum обладает антимикробными свойствами в отношении стафилококков и др. микробов.
1940 г. – Э.Чейн, Г.Флори, Э.Эбрахем, выделили пенициллин из культуральной жидкости.
1942 г. – З.В. Ермольева получила пенициллин в СССР.
1944 г. – С.Ваксман открыл ряд антибиотиков продуцентами которых были актиномицеты, в т.ч. в 1944 г. – стрептомицин (Actinomices griseus) для лечения туберкулеза и чумы. Он более эффективен, чем пенициллин против грамотрицательных бактерий.
В связи с открытием пенициллина и стрептомицина, сталдо возможным лечить большую часть бактериальных инфекций. В течение 2-х десятилетий (с 1940 по 1960 гг) были открыты все наиболее часто применяемые антибиотики: стрептомицин, хлорамфиникол, полимиксин, хлортетрациклин, бензилпенициллин, неомицин, нистатин, эритромицин, новобиоцин, олеандомицин, канамицин, леворин и др.
Поиск новых и совершенствование старых антибиотиков продолжается, в т.ч. на основе биотехнологии, производящей антибиотики в огромном количестве. Если в 1943 г. Было произведено всего 13 кг пенициллина, то сейчас ежегодно – десятки тысяч тонн антибиотиков все новых и новых поколений. Одних только антибиотиков пенициллинового ряда выпускается около 100 наименований.
В настоящее время известно более 5000 антибиотиков. Из них в медицине и ветеринарии используется около 200 антибиотиков. Антибиотики как продукты жизнедеятельности одних микробов обуславливают гибель других. Т.е. действие биологических факторов основано, прежде всего, на антагонизме микробов.
^ Принципы классификация антибиотиков. В основе классификации антибиотиков лежит:
1. Механизм действия. Антибиотики обладают избирательностью и специфичностью действия. Специфичность действия заключается во влиянии на различные виды обмена веществ.
^ По механизму действия:
1). нарушающие синтез клеточной стенки;
2). ингибирующие синтез белка, РНК, ДНК (группа левомицитина, тетрациклина, макролиды, аминогликозиды)
3) .нарушающие функции цитоплазматической мембраны(полиеновые антибиотики).
^ 2. По типу действия на микроорганизмы:
1) антибиотики с бактерицидным действием (влияющие на клеточную стенку и цитоплазматическую мембрану);
2) антибиотики с бактериостатическтм действием (влияющие на синтез макромолекул).
3. ^ По спектру действия (узкого и широкого спектра действия).
1) с преимущественным действием на грамположительные микроорганизмы (линкозамины, биосинтетические пенициллины, ванкомицин);
2) с преимущественным действием на грамотрицательные микроорганизмы (монобактамы, циклические полипептиды);
3)широкого спектра действия (аминогликозиды, левомицетин, тетрациклины, цефалоспорины.
4^ . По химическому строению (9 групп).
Антрациклиновые антибиотики ( к ним относят противоопухолевые антибиотики – доксорубицин, карминомицин, рубомицин, акларубицин)
5. По происхождению (4 группы – антибиотики, выделенные из грибов, из бактерий, антибиотики животного происхождения, антибиотические вещества высших растений).
6^ . По направлению действия (антимикробное, противоопухолевое, противопаразитарное, противомикозные).
Результаты применения антибиотиков в медицине оказались впечатляющими. Сократилась смертность среди детей, выросла продолжительность жизни людей, в с.-х. – для лечения и профилактики инфекционных заболеваний среди скота и птиц.
Однако, возникла проблема лекарственной устойчивости микроорганизмов. Если до 1945 г. 5-10% стафилококков, были устойчивы к пенициллину, то к 1960 гю -75-80%. Появились полусинтетические пенициллины – метициллин, ампициллин, оксациллин. Механизм появления устойчивых форм сложен. Считают, что некоторые виды микробов вырабатывают адаптивные ферменты, разрушающие химиопрепарат, например пенициллиназу, разлагающую пенициллин. Резистентность к антибиотикам может формироваться и в результате мутаций. Ко многим антибиотикам развивается аллергия.
Бактериофаги (от греч. Phagos –пожирающий).
– это вирусы, пожирающие клетки бактерий..Они не имеют клеточной структуры, не способны сами синтезировать нуклеиновые кислоты и белки, поэтому являются облигатными внутриклеточными паразитами. В настоящее время они обнаружены более чем у 100 видов бактерий. Бактериофаги встречаются в почве, воде, сточных водах, организме животных и человека, молоке, испражнениях. Владельцами бактериофагов являются эшерихии, сальмонеллы, стафилококки и стрептококки, микобактерии, листерии, коринебактерии и др.
Для лечения и профилактики (колибактериоз, сальмонеллез, пуллороз).
Для дифференциации бактериальных культур (сибирская язва, стафилококки, рожа, сальмонеллы, эшерихии). Для установления рода и вида бактерий, выделенных в ходе бактериологического исследования.
проводят индикацию патогенных бактерий во внешней среде (вода, выделениях животных, пищевых продуктов) с помощью реакции нарастания титра фага.
Бактериофаги имеют большое значение для промышленности, которое проявляется: 1. отрицательной ролью – фаголизис; 2. положительной ролью – в генетике и селекции промышленных продуцентов. Умеренные фаги используются в качестве векторов для получения рекомбинатных ДНК в генной инженерии и биотехнологии.
