Penicilin: Kako je Flemingovo otkriće postalo antibiotik. Rod Penicillium (Penicillium) Penicilin se koristi za upalu pluća, sepsu, pustularne kožne bolesti, upale krajnika, šarlah, difteriju, reumatizam, sifilis, gonoreju i druge bolesti uzrokovane

03.05.2020

„Kada sam se probudio u zoru 28. septembra 1928. godine, sigurno nisam planirao revoluciju u medicini s otkrićem prvog antibiotika ili bakterije ubice na svijetu“, napisao je ovaj dnevnički zapis Alexander Fleming covek koji je izumeo penicilin.

Ideja o korištenju mikroba u borbi protiv mikroba datira još iz 19. stoljeća. Naučnicima je već tada bilo jasno da se za rješavanje komplikacija rana mora naučiti paralizirati mikrobe koji uzrokuju te komplikacije, te da se uz njihovu pomoć mogu ubiti mikroorganizmi. posebno, Louis Pasteur otkrili da bacile antraksa ubijaju neki drugi mikrobi. Godine 1897 Ernest Duchesne koristio plijesan, odnosno svojstva penicilina, za liječenje tifusa kod zamoraca.

Zapravo, datum pronalaska prvog antibiotika je 3. septembar 1928. godine. U to vrijeme Fleming je već bio poznat i slovio za briljantnog istraživača, proučavao je stafilokoke, ali je njegova laboratorija često bila neuređena, što je i bio razlog otkrića.

Penicilin. Foto: www.globallookpress.com

Dana 3. septembra 1928. Fleming se vratio u svoju laboratoriju nakon mjesec dana odsustva. Sakupivši sve kulture stafilokoka, naučnik je primijetio da su se na jednoj ploči sa kulturama pojavile plijesni, a kolonije stafilokoka prisutne su uništene, dok druge kolonije nisu. Fleming je gljive koje su rasle na ploči s njegovim kulturama pripisao rodu Penicilaceae, a izolovanu supstancu nazvao je penicilin.

U toku daljnjih istraživanja, Fleming je primijetio da penicilin djeluje na bakterije poput stafilokoka i mnoge druge patogene koji uzrokuju šarlah, upalu pluća, meningitis i difteriju. Međutim, lijek koji je on dodijelio nije pomogao protiv tifusa i paratifusa.

Nastavljajući svoja istraživanja, Fleming je otkrio da je s penicilinom teško raditi, da je proizvodnja spora i da penicilin ne može postojati u ljudskom tijelu dovoljno dugo da ubije bakterije. Takođe, naučnik nije mogao da izdvoji i pročisti aktivnu supstancu.

Do 1942. Fleming je poboljšao novi lijek, ali do 1939. nije bilo moguće razviti efikasnu kulturu. 1940. njemačko-engleski biohemičar Ernst Boris Lanac i Howard Walter Florey, engleski patolog i bakteriolog, aktivno su se bavili pokušajem pročišćavanja i izolacije penicilina, te su nakon nekog vremena uspjeli proizvesti dovoljno penicilina za liječenje ranjenika.

Godine 1941. lijek je akumuliran u dovoljnim količinama za efikasnu dozu. Prva osoba koja je spašena novim antibiotikom bio je 15-godišnji tinejdžer sa trovanjem krvi.

Godine 1945. Fleming, Flory i Chain su nagrađeni Nobelovom nagradom za fiziologiju i medicinu "za otkriće penicilina i njegovih ljekovitih učinaka na razne zarazne bolesti".

Vrijednost penicilina u medicini

Na vrhuncu Drugog svjetskog rata u Sjedinjenim Državama, proizvodnja penicilina je već stavljena na pokretnu traku, što je spasilo desetine hiljada američkih i savezničkih vojnika od gangrene i amputacije udova. Vremenom je način proizvodnje antibiotika poboljšan, a od 1952. godine relativno jeftin penicilin je počeo da se koristi u gotovo globalnim razmerama.

Uz pomoć penicilina mogu se izliječiti osteomijelitis i upala pluća, sifilis i puerperalna groznica, spriječiti infekcije nakon ozljeda i opekotina - prije nego što su sve ove bolesti bile fatalne. U toku razvoja farmakologije izolovani su i sintetizovani antibakterijski lekovi drugih grupa, a kada su dobijene i druge vrste antibiotika.

otpornost na lijekove

Već nekoliko decenija antibiotici su postali gotovo panaceja za sve bolesti, ali je i sam otkrivač Alexander Fleming upozorio da se penicilin ne smije koristiti dok se bolest ne dijagnostikuje, a antibiotik se ne smije koristiti kratko i u vrlo malim količinama, jer pod tim uslovima bakterije razvijaju otpornost.

Kada je 1967. godine identifikovan pneumokok koji nije bio osetljiv na penicilin, a 1948. otkriveni sojevi Staphylococcus aureus otporni na antibiotike, naučnicima je to postalo jasno.

“Otkriće antibiotika bila je najveća blagodat za čovječanstvo, spas miliona ljudi. Čovjek je stvarao sve više antibiotika protiv raznih infektivnih agenasa. Ali mikrokosmos se opire, mutira, mikrobi se prilagođavaju. Pojavljuje se paradoks - ljudi razvijaju nove antibiotike, a mikrokosmos razvija sopstvenu otpornost ”, rekla je Galina Kholmogorova, viša istraživačica u Državnom istraživačkom centru za preventivnu medicinu, kandidatkinja medicinskih nauka, ekspert Lige nacije za zdravlje.

Za to što antibiotici gube na efikasnosti u borbi protiv bolesti, smatraju mnogi stručnjaci, uvelike su krivi i sami pacijenti, koji antibiotike ne uzimaju uvijek striktno prema indikacijama ili u potrebnim dozama.

“Problem otpora je izuzetno velik i pogađa sve. To izaziva veliku zabrinutost kod naučnika, možemo se vratiti u eru prije antibiotika, jer će svi mikrobi postati otporni, niti jedan antibiotik neće djelovati na njih. Naše nesposobne radnje dovele su do činjenice da možemo ostati bez jako moćnih droga. Jednostavno neće biti ničega za liječenje tako strašnih bolesti kao što su tuberkuloza, HIV, AIDS, malarija”, objasnila je Galina Kholmogorova.

Zato se prema liječenju antibioticima treba odnositi vrlo odgovorno i pridržavati se niza jednostavnih pravila, a posebno:

Penicili s pravom zauzimaju prvo mjesto u rasprostranjenosti među hipomicetama. Njihov prirodni rezervoar je tlo, a pošto su kosmopolitski kod većine vrsta, za razliku od aspergilusa, više su ograničene na tla sjevernih geografskih širina.

Kao i Aspergillus, najčešće se nalaze u obliku plijesni, sastoje se uglavnom od konidiofora sa konidijama, na širokom spektru supstrata, uglavnom biljnog porijekla.

Predstavnici ovog roda otkriveni su istovremeno sa Aspergillusom zbog njihove generalno slične ekologije, široke rasprostranjenosti i morfološke sličnosti.

Micelijum penicilija se generalno ne razlikuje od micelijuma aspergilusa. Bezbojan je, višećelijski, razgranat. Glavna razlika između ova dva blisko povezana roda leži u strukturi konidijalnog aparata. Kod penicila je raznovrsniji i u gornjem dijelu je kist različitog stepena složenosti (otuda njegov sinonim "četka"). Na osnovu strukture kista i nekih drugih karaktera (morfoloških i kulturoloških) unutar roda se uspostavljaju sekcije, podsekcije i serije.

Najjednostavniji konidiofori u penicilima nose samo snop fialida na gornjem kraju, formirajući lance konidija koje se razvijaju bazipetalno, kao kod aspergilusa. Takve konidiofore nazivamo monomerne ili monoverticillate (odjeljak Monoverticillata, sl. 231). Složeniji kist sastoji se od metula, odnosno manje ili više dugih ćelija koje se nalaze na vrhu konidiofora, a na svakoj od njih nalazi se snop, odnosno vijenac, fialida. U ovom slučaju, metule mogu biti ili u obliku simetričnog snopa (Sl. 231), ili u maloj količini, a zatim jedna od njih, takoreći, nastavlja glavnu osu konidiofora, dok su ostale nije simetrično na njemu (Sl. 231). U prvom slučaju nazivaju se simetričnim (odjeljak Biverticillata-symmetrica), u drugom - asimetričnim (odjeljak Aeumetrica). Asimetrični konidiofori mogu imati još složeniju strukturu: metule tada odstupaju od takozvanih grana (Sl. 231). I na kraju, kod nekoliko vrsta, i grančice i metule mogu se nalaziti ne u jednom "katu", već u dva, tri ili više. Tada se ispada da je četka višespratna, ili višestruka (odjeljak Polyverticillata). Kod nekih vrsta konidiofori su spojeni u snopove - coremia, koji su posebno dobro razvijeni u pododjeljku Asymmetrica-Fasciculata. Kada u koloniji dominiraju koremija, mogu se vidjeti golim okom. Ponekad su visoki 1 cm ili više. Ako je koremija slabo izražena u koloniji, tada ima praškastu ili zrnastu površinu, najčešće u rubnoj zoni.

Pojedinosti o građi konidiofora (glatke su ili bodljaste, bezbojne ili obojene), veličina njihovih dijelova može biti različita u različitim serijama i kod različitih vrsta, kao i oblik, struktura ljuske i veličina zrelih konidija (Tabela 56).

Kao i kod Aspergillusa, neki penicili imaju veću sporulaciju - tobolčarsku (seksualnu). Askusi se takođe razvijaju u leistoteciji, slično kao Aspergillus cleistothecia. Ova plodišta su prvi put prikazana u radu O. Brefelda (1874).

Zanimljivo je da kod penicila postoji isti obrazac koji je zabilježen i za aspergilus, a to je: što je jednostavnija struktura konidiofornog aparata (kićanke), to više vrsta nalazimo kleistotecije. Tako se najčešće nalaze u sekcijama Monoverticillata i Biverticillata-Symmetrica. Što je četkica složenija, to se manje vrsta sa kleistotecijom javlja u ovoj grupi. Tako u pododjeljku Asymmetrica-Fasciculata, koju karakteriziraju posebno moćni konidiofori udruženi u coremia, nema nijedne vrste sa kleitotecijom. Iz ovoga možemo zaključiti da je evolucija penicila išla u pravcu komplikacije konidijalnog aparata, sve veće proizvodnje konidija i odumiranja polne reprodukcije. Ovom prilikom mogu se dati neka razmatranja. Budući da penicili, poput aspergilusa, imaju heterokariozu i paraseksualni ciklus, ove osobine predstavljaju osnovu na kojoj mogu nastati novi oblici koji se prilagođavaju različitim uvjetima okoline i sposobni su osvojiti nove životne prostore za jedinke vrste i osigurati njen prosperitet. U kombinaciji s ogromnim brojem konidija koje nastaju na složenom konidioforu (mjeri se desetinama hiljada), dok je broj spora u askusima i u leistoteciji u cjelini neuporedivo manji, ukupna proizvodnja ovih novih oblika može biti veoma visoka. Dakle, prisustvo paraseksualnog ciklusa i efikasno formiranje konidija, u suštini, obezbeđuje gljivama korist koju seksualni proces donosi drugim organizmima u poređenju sa aseksualnom ili vegetativnom reprodukcijom.

U kolonijama mnogih penicila, kao u Aspergillusu, postoje sklerocije, koje očigledno služe za podnošenje nepovoljnih uslova.

Dakle, morfologija, ontogenija i druge karakteristike Aspergillus i Penicilli imaju mnogo zajedničkog, što ukazuje na njihovu filogenetičku bliskost. Neki penicili iz sekcije Monoverticillata imaju jako proširen vrh konidiofora, koji podsjeća na otok konidiofora Aspergillus, i, kao i Aspergillus, češći su u južnim geografskim širinama. Stoga se odnos između ova dva roda i evolucije unutar ovih rodova može zamisliti na sljedeći način:

Pažnja na penicile se povećala kada je prvi put otkriveno da formiraju antibiotik penicilin. Tada su se proučavanju penicilina pridružili naučnici raznih specijalnosti: bakteriolozi, farmakolozi, liječnici, hemičari itd. To je sasvim razumljivo, budući da je otkriće penicilina bio jedan od izuzetnih događaja ne samo u biologiji, već iu nizu drugih oblasti. , posebno u medicini, veterini, fitopatologiji, gdje su antibiotici tada našli najširu primjenu. Penicilin je bio prvi otkriveni antibiotik. Široko rasprostranjeno priznanje i upotreba penicilina odigrala je veliku ulogu u nauci, jer je ubrzala otkrivanje i uvođenje drugih antibiotskih supstanci u medicinsku praksu.

Ljekovita svojstva plijesni formiranih kolonijama penicilija prvi su primijetili ruski naučnici V. A. Manassein i A. G. Polotebnov još 70-ih godina prošlog stoljeća. Koristili su ove kalupe za liječenje kožnih bolesti i sifilisa.

Godine 1928. u Engleskoj, profesor A. Fleming je skrenuo pažnju na jednu od čaša sa hranljivom podlogom, na koju je posejana bakterija stafilokok. Kolonija bakterija je prestala da raste pod uticajem plavo-zelene plijesni koja je dospjela iz zraka i razvila se u istoj čaši. Fleming je izolovao gljivu u čistoj kulturi (za koju se ispostavilo da je Penicillium notatum) i pokazao njenu sposobnost da proizvodi bakteriostatsku supstancu koju je nazvao penicilin. Fleming je preporučio upotrebu ove supstance i napomenuo da se može koristiti u medicini. Međutim, značaj penicilina postao je u potpunosti očigledan tek 1941. godine. Flory, Chain i drugi opisali su metode za dobijanje, prečišćavanje penicilina i rezultate prvih kliničkih ispitivanja ovog lijeka. Nakon toga zacrtan je program daljnjih istraživanja, uključujući traženje prikladnijih medija i metoda za uzgoj gljiva i dobivanje produktivnijih sojeva. Može se smatrati da je istorija naučne selekcije mikroorganizama započela radom na povećanju produktivnosti penicila.

Još 1942-1943. Utvrđeno je da sposobnost proizvodnje velike količine penicilina imaju i neki sojevi druge vrste - P. chrysogenum (tabela 57). Aktivne sojeve izolovao je u SSSR-u 1942. godine profesor 3. V. Ermoljeva i saradnici. Mnogi produktivni sojevi su takođe izolovani u inostranstvu.

U početku se penicilin dobivao korištenjem sojeva izoliranih iz različitih prirodnih izvora. To su bili sojevi P. notaturn i P. chrysogenum. Zatim su odabrani izolati koji su davali veći prinos penicilina, prvo pod površinskom, a zatim uronjenom kulturom u posebne posude za fermentaciju. Dobijen je mutant Q-176, koji se odlikuje još većom produktivnošću, koji je korišten za industrijsku proizvodnju penicilina. U budućnosti su, na osnovu ovog soja, odabrane još aktivnije varijante. Rad na dobijanju aktivnih sojeva je u toku. Visoko produktivni sojevi se dobijaju uglavnom uz pomoć moćnih faktora (rendgenski i ultraljubičasti zraci, hemijski mutageni).

Ljekovita svojstva penicilina su veoma raznolika. Djeluje na piogene koke, gonokoke, anaerobne bakterije koje uzrokuju plinsku gangrenu, u slučajevima raznih apscesa, karbunula, infekcija rana, osteomijelitisa, meningitisa, peritonitisa, endokarditisa i omogućava spašavanje života pacijenata kada se koriste drugi medicinski lijekovi (posebno , sulfa lijekovi) su nemoćni .

Godine 1946. omogućena je sinteza penicilina, koji je bio identičan prirodnom, dobijenom biološkim putem. Međutim, moderna industrija penicilina temelji se na biosintezi, jer omogućava masovnu proizvodnju jeftinog lijeka.

Od sekcije Monoverticillata, čiji su predstavnici češći u južnijim krajevima, najzastupljeniji je Penicillium frequencyans. Formira široko rastuće baršunasto zelene kolonije sa crvenkasto-smeđom donjom stranom na hranljivoj podlozi. Lanci konidija na jednom konidioforu obično su povezani u dugačke kolone, jasno vidljive pri malom povećanju mikroskopa. P. Часто proizvodi enzime pektinazu, koja se koristi za čišćenje voćnih sokova, i proteinazu. Pri niskoj kiselosti sredine ova gljiva, kao i P. spinulosum, bliska njoj, stvara glukonsku kiselinu, a pri višoj kiselosti limunsku kiselinu.

P. thomii se obično izoluje iz šumskog zemljišta i stelje pretežno četinarskih šuma u različitim delovima sveta (tabele 56, 57), a lako se razlikuje od ostalih penicila iz odeljenja Monoverticillata po prisustvu ružičastih sklerocija. Sojevi ove vrste su vrlo aktivni u uništavanju tanina, a formiraju i penicilnu kiselinu, antibiotik koji djeluje na gram-pozitivne i gram-negativne bakterije, mikobakterije, aktinomicete, te neke biljke i životinje.

Mnoge vrste iz istog odseka Monoverticillata izolovane su iz predmeta vojne opreme, iz optičkih instrumenata i drugih materijala u suptropskim i tropskim uslovima.

Od 1940. godine u azijskim zemljama, posebno u Japanu i Kini, poznata je ozbiljna bolest ljudi koja se zove trovanje žutim pirinčem. Karakteriše ga teška oštećenja centralnog nervnog sistema, motoričkih nerava, poremećaji kardiovaskularnog sistema i respiratornih organa. Uzročnik bolesti bila je gljivica P. citreo-viride, koja luči toksin citreoviridin. S tim u vezi, sugerisano je da kada ljudi obole od beri-beri, uz beri-beri, nastaje i akutna mikotoksikoza.

Ništa manji značaj nisu ni predstavnici sekcije Biverticillata-symmetrica. Izolovani su iz različitih tla, sa biljnih supstrata i industrijskih proizvoda u suptropima i tropima.

Mnoge gljive u ovom dijelu odlikuju se svijetlom bojom kolonija i luče pigmente koji difundiraju u okolinu i boje je. Razvojem ovih gljivica na papiru i proizvodima od papira, na knjigama, umjetničkim predmetima, tendama, presvlakama automobila, nastaju mrlje u boji. Jedna od glavnih gljiva na papiru i knjigama je P. purpurogenum. Njegove široke baršunaste žućkasto-zelene kolonije uokvirene su žutom granicom rastućeg micelija, a poleđina kolonije ima ljubičasto-crvenu boju. Crveni pigment se takođe oslobađa u okolinu.

Predstavnici sekcije Asymmetrica posebno su rasprostranjeni i značajni među penicilima.

Već smo spomenuli proizvođače penicilina - P. chrysogenum i P. notatum. Nalaze se u tlu i na raznim organskim supstratima. Makroskopski, njihove kolonije su slične. Zelene su boje i, kao i sve vrste iz serije P. chrysogenum, karakteriziraju ih oslobađanje žutog eksudata i istog pigmenta u podlogu na površini kolonije (tabela 57).

Može se dodati da obje ove vrste, zajedno s penicilinom, često formiraju ergosterol.

Penicili iz serije P. roqueforti su od velikog značaja. Žive u zemljištu, ali preovlađuju u grupi sireva koje karakteriše „mramoriranje“. Ovo je sir Roquefort, koji je porijeklom iz Francuske; sir "Gorgonzola" iz sjeverne Italije, sir "Stiltosh" iz Engleske itd. Svi ovi sirevi se odlikuju rastresitom strukturom, specifičnim izgledom (trake i mrlje plavkasto-zelene boje) i karakterističnom aromom. Činjenica je da se odgovarajuće kulture gljiva koriste u određenom trenutku u procesu proizvodnje sireva. P. roqueforti i srodne vrste mogu rasti u slabo ceđenom svježem siru jer dobro podnose nizak sadržaj kisika (u mješavini plinova nastalih u šupljinama sira sadrži manje od 5%). Osim toga, otporni su na visoku koncentraciju soli u kiseloj sredini i formiraju lipolitičke i proteolitičke enzime koji djeluju na masne i proteinske komponente mlijeka. Trenutno se u procesu proizvodnje ovih sireva koriste odabrani sojevi gljiva.

Od mekih francuskih sireva - Camembert, Brie i dr. - izdvojeni su P. camamberti i R. caseicolum. Obje ove vrste su se toliko dugo i toliko prilagodile svom specifičnom supstratu da se gotovo i ne razlikuju od drugih izvora. U završnoj fazi proizvodnje Camembert ili Brie sireva, grušna masa se stavlja na sazrijevanje u posebnu komoru s temperaturom od 13-14°C i vlažnošću od 55-60%, čiji zrak sadrži spore odgovarajuće gljive. U roku od nedelju dana cela površina sira je prekrivena pahuljastim belim premazom buđi debljine 1-2 mm. U roku od desetak dana prevlaka plijesni postaje plavkasta ili zelenkasto-siva u slučaju P. camamberti, ili ostaje bijela s dominantnim razvojem P. caseicolum. Masa sira pod uticajem gljivičnih enzima dobija sočnost, masnoću, specifičan ukus i aromu.

P. digitatum oslobađa etilen koji uzrokuje brže sazrijevanje zdravih agruma u blizini plodova zahvaćenih ovom gljivom.

P. italicum je plavo-zelena plijesan koja uzrokuje meku trulež agruma. Ova gljiva češće pogađa narandže i grejpfrut nego limun, dok se P. digitatum s jednakim uspjehom razvija na limunu, narandži i grejpfrutu. Intenzivnim razvojem P. italicum, plodovi brzo gube oblik i prekrivaju se sluzavim mrljama.

Konidiofori P. italicum često se spajaju u koremiju, a tada prevlaka plijesni postaje zrnasta. Obe gljive imaju ugodan aromatičan miris.

U tlu i na raznim supstratima (žitarice, hljeb, industrijski proizvodi i dr.) često se nalazi P. expansum (tabela 58), ali je posebno poznat kao uzročnik brzo razvijajuće meke smeđe truleži jabuka. Gubitak jabuka od ove gljive tokom skladištenja je ponekad 85-90%. Konidiofori ove vrste takođe formiraju korimiju. Mase njegovih spora prisutnih u zraku mogu uzrokovati alergijske bolesti.

|
penicilin, serija penicilina
Penicillium Link, 1809

(lat. Penicillium) - gljiva koja se stvara na hrani i kao rezultat toga ih kvari. Penicillium notatum, jedna od vrsta ovog roda, izvor je prvog antibiotika penicilina, koji je izumio Alexander Fleming.

1 Otvaranje penicilija
2 Reprodukcija i struktura penicilija
3 Porijeklo pojma
4 Vidi također
5 Linkovi

Otvaranje penicilija

Godine 1897., mladi vojni doktor iz Lyona po imenu Ernest Duchene napravio je "otkriće" posmatrajući kako arapski konjušari koriste buđ sa još vlažnih sedla za liječenje rana na leđima konja istrljanih tim istim sedlima. Duchene je pažljivo pregledao uzetu plijesan, identificirao je kao Penicillium glaucum, testirao je na zamorcima za liječenje tifusa i otkrio njen destruktivni učinak na bakteriju Escherichia coli. Bilo je to prvo kliničko ispitivanje onoga što će uskoro postati svjetski poznati penicilin.

Mladić je rezultate svog istraživanja predstavio u formi doktorske disertacije, uporno nudivši nastavak rada u ovoj oblasti, ali se Institut Pasteur u Parizu nije ni potrudio potvrditi prijem dokumenta – očito zato što je Duchenneu bilo samo dvadeset godina. star tri godine.

Zaslužena slava došla je do Duchennea nakon njegove smrti, 1949. - 4 godine nakon što je Sir Alexander Flemming dobio Nobelovu nagradu za otkriće (po treći put) antibiotskog djelovanja penicilija.

Reprodukcija i struktura penicilija

Prirodno stanište penicilija je tlo. Penicilij se često može vidjeti kao zelena ili plava pljesniva prevlaka na raznim podlogama, uglavnom biljnom. Gljiva penicillium ima sličnu strukturu kao aspergillus, također srodna gljivama plijesni. Vegetativni micelij penicile je razgranat, proziran i sastoji se od mnogih ćelija. Razlika između penicilijuma i mukora je u tome što je njegov micelij višećelijski, dok je mukor jednoćelijski. Hife gljive penicile su ili uronjene u supstrat ili se nalaze na njegovoj površini. Uspravni ili uzlazni konidiofori odlaze od hifa. Ove formacije se granaju u gornjem dijelu i formiraju četke koje nose lance jednoćelijskih obojenih spora - konidije. Penicillium četke mogu biti nekoliko vrsta: jednoslojne, dvoslojne, troslojne i asimetrične. Kod nekih vrsta penicila konidije konidije formiraju snopove - coremia. Reprodukcija penicilija se odvija uz pomoć spora.

Poreklo termina

Termin penicilij skovao je Flemming 1929. godine. Sretnim slučajem, koji je bio rezultat spleta okolnosti, naučnik je skrenuo pažnju na antibakterijska svojstva plijesni, koju je identificirao kao Penicillium rubrum. Kako se ispostavilo, Flemmingova definicija je bila pogrešna. Tek mnogo godina kasnije, Charles Tom je ispravio svoju procjenu i dao gljivi ispravno ime - Penicillum notatum.

Ova plijesan je izvorno nazvana Penicillium zbog činjenice da su pod mikroskopom njene noge sa sporama izgledale kao sićušne četke.

vidi takođe

Penicillium camemberti
Penicillium funiculosum
Penicillium roqueforti

Linkovi

penicilin, penicilin, penicilin gezh yu ve, uputstvo za penicilin, istorija penicilina, otkriće penicilina, formula penicilina, serija penicilina, penicilini 5. generacije, penicilini bulgiin

Informacije o Penicill-u

Plijesni pronađeni u umjerenoj klimi još se ne smatraju nezavisnim uzročnicima onihomikoze - gljivične bolesti noktiju. Vjerovalo se da ove gljivice nisu u stanju uništiti keratin ploče nokta.

Međutim, zahvaljujući novim mogućnostima medicinske tehnologije, pokazalo se da gljivice plijesni sadrže enzime koji razgrađuju keratin, a dokazana je i sposobnost ovih mikroorganizama da samostalno izazivaju onihomikozu.

Plijesan je posebno opasna za osobe sa oslabljenim imunološkim sistemom. Plijesni mogu inficirati kožu, nokte, prodrijeti u pluća sa zrakom, uzrokujući gljivična oboljenja unutrašnjih organa.

Onikomikozu plijesni uzrokuju uglavnom gljive iz rodova:

Gljivice plijesni Aspergillus su sposobne da unište keratin nokta i same izazovu onihomikozu,skopulariopsis (S.brevicaulis),Scytalidium,Fusarium,Acremonium.

Nokti na velikim nožnim prstima kod starijih su pretežno zahvaćeni.

Skrećemo vam pažnju da ne samo gljivice plijesni uzrokuju onihomikozu. Predlažemo da pročitate naš sljedeći članak o drugim vrstama onihomikoze i njenim patogenima.

Značajke liječenja onihomikoze plijesni

Lijekovi izbora u liječenju plijesni na noktima su antifungici sa itrakonazolom iruninom, Orungal. Ovi antimikotici imaju širok spektar delovanja, efikasni su protiv dermatofita, gljivica sličnih kvascu Candida, plijesni.

Itrakonazol se u liječenju plijesni na noktima češće propisuje prema režimu pulsne terapije: 400 mg dnevno tijekom jedne sedmice, zatim pauza od 3 sedmice.

Interval od 1 sedmice prijema / 3 sedmice odmora odgovara jednom pulsu. U toku liječenja može biti nekoliko takvih pulseva, ovisno o agresivnosti gljivice i zdravstvenom stanju pacijenta.

Trajanje tretmana u zavisnosti od vrste plijesni je od 3 do 12 mjeseci.

Također se koristi terbinafin (lamisil), ketokonazol. Kombinirano je liječenje plijesni na noktima antifungalnim lijekovima u tabletama uz lokalno nanošenje laka s ciklopiroxom (Batrafen, gljivične), uklanjanje ploče nokta ako je potrebno.

Simptomi onihomikozne plijesni ponekad je teško razlikovati od dermatofitnih gljivica noktiju.

Sličnost gljivica noktiju na nogama uzrokovanih plijesni i dermatofitima može dovesti do grešaka u odabiru tretmana, što tradicionalni tretman onihomikoze čini neučinkovitim.

Gljivice na noktima uzrokovane Aspergillusom

Onihomikozu uzrokuje nekoliko vrsta gljivica Aspergillus, uključujući Aspergillus niger, koja daje crno bojenje polumjeseca (baze, matriksa) nokta.

Češće aspergilus uzrokuje distalnu i površinsku onihomikozu, koja se manifestuje zadebljanjem bijelog nokta, bolom u pregibima nokta.

Šema tretman gljivica plijesni Aspergillus na noktima na nogama sastoji se u uzimanju 500 mg svaki dan tokom jedne sedmice terbinafin nakon čega slijedi period odmora od 3 sedmice.

Liječenje onihomikoze u infekciji Fusarium

Plijesni iz roda Fusarium uzrokuju onihomikozu kada je nokat ozlijeđen, kroz rane na koži. Postoji gljiva u zemljištu, na biljkama. Fusarium uzrokuje bolesti (fusarijumsko uvenuće) paradajza, krušaka, žitarica.

Nisu samo ljudi koji rade sa zemljom izloženi riziku od zaraze onikomikozom plijesni. Pri visokoj vlažnosti, gljiva se nalazi u kućnoj prašini, madracima, tapaciranom namještaju i ventilacijskim sistemima.

Fusarium uzrokuje gljivice noktiju na stopalima i rukama. Kada sa zrakom prodire kroz pluća, može utjecati na krvne žile, izazivajući trombozu, srčani udar.

Fusarium onikomikozu je teško liječiti. Gljiva je osjetljiva na vorikonazol, itrakonazol u kombinaciji sa terbinafinom.

Kao sistemsko liječenje, pacijentu se propisuje pulsna terapija. Irunin u dozi od 400-600 mg dnevno, a lokalno nanositi lak sa ciklopiroksom.

Gljivica noktiju Scopulariopsis brevicaulis

Češće od ostalih plijesni, onihomikozu u umjerenoj klimi uzrokuje Scopulariopsis brevicaulis. Gljive Scopulariopsis naseljavaju se ispod tapeta, u tepisima, madracima.

Plijesan je izuzetno česta u umjerenim klimama, nalazi se u bazenima, na hrani, u zemljištu i na policama za knjige. Simptom infekcije je bijela, poput krede, boje nokta.

Gljivice se javljaju na noktima na nogama, češće nakon ozljede baze nokta, liječenje je kompleksno lokalnim antifungalnim mastima i itrakonazolom/terbinafinom.

Liječenje gljivica noktiju Scytalidium dimidiatum

Prirodni izvor distribucije ove gljive plijesni su plantaže citrusa i manga u tropima. Dijabetes melitus je predisponirajući faktor.

Pojava Scytalidium dimidiatum u evropskim zemljama povezana je sa migracijom stanovništva. Ova gljiva izaziva oboljenja kože, noktiju stopala, ruku, uzročnik je micetoma, fungemije – gljivične sepse.

Prvenstveno se gljivice pojavljuju na noktima na nogama, zatim se šire na kožu stopala, a bez tretmana prelaze u krv, u duboka tkiva.

Protiv plijesni se koristi Scytalidium dimidiatum amfotericin B, lokalni antimikotici, novi sistemski antimikotici vorikonazol, posakonazol.

Možda će vas zanimati članak o narodnim metodama liječenja gljivica na noktima.

Onihomikoza uzrokovana gljivičnom infekcijom Alternaria

Onihomikoza plijesni uzrokovana alternarijom izražava se u distrofičnim promjenama na nokatnoj ploči, hiperkeratozi velikog nožnog i drugog prsta koji se nalazi uz njega. Nokti su rijetko zahvaćeni.

Lijekovi izbora za liječenje gljivica noktiju na nogama uzrokovanih plijesni iz roda Alternaria su itrakonazol (Irunin) i amfotericin B. Liječenje traje od 3 do 6 mjeseci, Irunin se uzima u dozi od 200-400 mg dnevno, amfotericin B se propisuje u dozi od 0,3 mg ili 0,5 mg na 1 kg tjelesne težine dnevno.

Prognoza

Poštivanje preventivnih mjera protiv kolonizacije ljudskog staništa gljivama plijesni, pravovremeni kontakt s mikologom smanjuje rizik od infekcije.

Sistematska pozicija

Nadkraljevstvo - eukarioti, kraljevstvo - gljive
Porodica Mucinaceae. Klasa nesavršenih pečuraka.
Među gljivama koje su široko rasprostranjene u prirodi, u medicinske svrhe najvažnije su zelene grozdaste plijesni iz roda penicillium Penicillium, od kojih mnoge vrste mogu stvarati penicilin. Za proizvodnju penicilina koristi se penicilin zlatni. Ovo je mikroskopska gljiva sa klaisone razgranatim micelijumom koji čini micelij.

Morfologija.
Gljive su eukarioti i pripadaju nižim bezvodnim biljkama. Razlikuju se i po složenijoj strukturi i po naprednijim metodama reprodukcije.
Kao što je već spomenuto, gljive su zastupljene i jednoćelijskim i višećelijskim mikroorganizmima. Jednoćelijske gljive uključuju kvasac i ćelije slične kvascu nepravilnog oblika, mnogo veće od bakterija. Višećelijske gljive-mikroorganizmi su plijesni, ili micelarne gljive.
Tijelo višećelijske gljive naziva se thal ili micelij. Osnova micelija je hifa - multinuklearna filamentozna ćelija. Micelij može biti septiran (hife su odvojene pregradama i imaju zajedničku ljusku). Tkivni oblici kvasca mogu biti predstavljeni pseudomicelijem, njegovo formiranje je rezultat pupanja jednoćelijskih gljiva bez pražnjenja ćelija kćeri. Pseudomicelij, za razliku od pravog, nema zajedničku ljusku.
Micelijum penicilija se generalno ne razlikuje od micelijuma aspergilusa. Bezbojan je, višećelijski, razgranat. Glavna razlika između ova dva blisko povezana roda leži u strukturi konidijalnog aparata. Kod penicila je raznovrsniji i u gornjem dijelu je kist različitog stepena složenosti (otuda njegov sinonim "četka"). Na osnovu strukture kista i nekih drugih osobina (morfoloških i kulturnih) unutar roda su ustanovljeni preseci, podsekcije i serije (sl. 1)

Rice. 1 Odjeljci, pododjeljci i serije.

Najjednostavniji konidiofori u penicilima nose samo snop fialida na gornjem kraju, formirajući lance konidija koje se razvijaju bazipetalno, kao kod aspergilusa. Takvi konidiofori se nazivaju monoverticillata ili monoverticillata (odsjek Monoverticillata,. Složeniji kist se sastoji od metula, odnosno manje ili više dugih ćelija smještenih na vrhu konidiofora, a na svakoj od njih nalazi se snop, odnosno kovitlac, fialidi. U isto vrijeme, metula može biti ili u obliku simetričnog snopa ili u maloj količini, a tada jedna od njih, takoreći, nastavlja glavnu os konidiofora, dok druge nisu simetrično smještene na njoj. Aeumetrica). Asimetrični konidiofori mogu imati još složeniju strukturu: metule tada odstupaju od takozvanih grana. I na kraju, kod nekoliko vrsta, i grane i metule mogu biti smještene ne u jednom "katu", već u dva, tri ili više.Tada se ispada da je četkica višekatna, ili višestruka (odjeljak Polyverticillata).Kod nekih vrsta, konidiofori se spajaju u snopove - coremia, posebno x dobro razvijena u pododjeljku Asymmetrica-Fasciculata. Kada u koloniji dominiraju koremija, mogu se vidjeti golim okom. Ponekad su visoki 1 cm ili više. Ako je koremija slabo izražena u koloniji, tada ima praškastu ili zrnastu površinu, najčešće u rubnoj zoni.

Pojedinosti o građi konidiofora (glatke su ili bodljaste, bezbojne ili obojene), veličine njihovih dijelova mogu biti različite u različitim serijama i kod različitih vrsta, kao i oblik, struktura ljuske i veličina zrelih konidija (sl. 2)

Rice. 2 oblik, struktura ljuske i veličina zrelih konidija.

Strukturna osnova penicilina je 6-aminopenicilanska kiselina. Kada b-laktamski prsten cijepaju bakterijske b-laktamaze, nastaje neaktivna penicilanska kiselina, koja nema antibakterijska svojstva.Razlike u biološkim svojstvima penicilina određuju radikale na amino grupi 6-aminopenicilanske kiseline.
. Apsorpcija antibiotika od strane mikrobnih ćelija.
Prva faza u interakciji mikroorganizama sa antibioticima je njihova adsorpcija od strane ćelija. Pasynsky i Kostorskaya (1947) su prvi put ustanovili da jedna ćelija Staphylococcus aureus apsorbuje približno 1000 molekula penicilina. U kasnijim studijama ovi proračuni su potvrđeni.
Dakle, prema Maasu i Johnsonu (1949), otprilike 2 (10-9 M penicilina) apsorbira 1 ml stafilokoka, a oko 750 molekula ovog antibiotika je nepovratno vezano za jednu ćeliju mikroorganizma bez vidljivog efekta na njen rast.
Eagle et al (1955) su utvrdili da kada je 1200 molekula penicilina vezano na bakterijsku ćeliju, inhibicija rasta bakterija nije uočena.
Inhibicija rasta mikroorganizma za 90% uočava se u slučajevima kada je za ćeliju vezano od 1.500 do 1.700 molekula penicilina, a kada se apsorbira do 2.400 molekula po ćeliji, kultura brzo umire.
Utvrđeno je da proces adsorpcije penicilina ne zavisi od koncentracije antibiotika u podlozi. Pri niskim koncentracijama lijeka
(oko 0,03 μg/ml) može se potpuno apsorbirati u stanicama, a daljnje povećanje koncentracije tvari neće dovesti do povećanja količine vezanog antibiotika.
Postoje dokazi (Cooper, 1954) da fenol sprečava apsorpciju penicilina od strane bakterijskih ćelija, ali nema sposobnost da oslobodi ćelije od antibiotika.
Penicilin, streptomicin, gramicidin C, eritrin i drugi antibiotici vezuju različite bakterije u značajnim količinama. Štaviše, polipeptidne antibiotike adsorbiraju mikrobne ćelije u većoj mjeri nego, na primjer, penicilini i streptomicin.

Rice. 3. Struktura penicilina: 63 - benzilpenicilin (G); 64 - n-oksibenzilpenicilin (X); 65 - 2-pentenilpenicilin (F); 66 - str-amilpenicilin (dihidro F)6; 67 -P-heptilpenicilin (K); 68 - fenoksimetilpenicilin (V); 69 - alilmerkaptometilpenicilin (O); 70 - ?-fenoksietilpenicilin (feneticilin); 71 - ?-fenoksipropilpenicilin (propicilin); 72 - ?-fenoksibenzilpenicilin (fenbenicilin); 73 - 2,6-dimetoksifenilpenicilin (meticilin); 74 - 5-metil-3-fenil-4-izooksiazolilpenicilin (oksacilin); 75 - 2-etoksi-1-naftilpenicilin (nafcilin); 76 - 2-bifenililpenicilin (difenicilin); 77 - 3-O-klorofenil-5-metil-4-izooksazolil (kloksacilin); 78 -?-D-(-)-aminobenzilpenicilin (ampicilin).
Penicilini su povezani sa stvaranjem takozvanih L-forma u bakterijama; cm.Oblici bakterija . ) Neki mikrobi (na primjer, stafilokoki) formiraju enzim penicilinazu, koji inaktivira peniciline razbijanjem b-laktamskog prstena. Broj takvih mikroba otpornih na djelovanje penicilina u vezi sa širokom primjenom penicilina raste (na primjer, oko 80% sojeva patogenih stafilokoka izoliranih od pacijenata je otporno na PD).

Nakon razdvajanja 1959. od. chrysogenum 6-APK, postalo je moguće sintetizirati nove peniciline dodavanjem različitih radikala slobodnoj amino grupi. Poznato je više od 15.000 polusintetičkih penicilina (PSP), ali samo nekoliko njih nadmašuje PP po biološkim svojstvima. Neki PSP (meticilin, oksacilin, itd.) nisu uništeni penicilinazom i stoga djeluju na stafilokoke otporne na PD, drugi su otporni u kiseloj sredini i stoga se, za razliku od većine PP, mogu koristiti oralno (feneticilin, propicilin). Postoje PSP sa širim spektrom antimikrobnog djelovanja od onih BP (ampicilin, karbenicilin). Osim toga, ampicilin i oksacilin su otporni na kiseline i dobro se apsorbiraju u gastrointestinalnom traktu. Svi penicilini su niske toksičnosti, međutim, kod nekih pacijenata sa preosjetljivošću na peniciline mogu izazvati nuspojave – alergijske reakcije (urtikarija, oticanje lica, bol u zglobovima itd.).
Penicili s pravom zauzimaju prvo mjesto u rasprostranjenosti među hipomicetama. Njihov prirodni rezervoar je tlo, a pošto su kosmopolitski kod većine vrsta, za razliku od aspergilusa, više su ograničene na tla sjevernih geografskih širina.

Životne karakteristike.
Reprodukcija.
uslovi uzgoja. Kao jedini izvor ugljika u mediju, laktoza je prepoznata kao najbolje jedinjenje za biosintezu penicilina, jer ga gljivice koriste sporije od, na primjer, glukoze, zbog čega je laktoza još uvijek sadržana u medij tokom perioda maksimalnog formiranja antibiotika. Laktoza se može zamijeniti lako svarljivim ugljikohidratima (glukoza, saharoza, galaktoza, ksiloza) pod uslovom da se kontinuirano unose u podlogu. Kontinuiranim unošenjem glukoze u podlogu (0,032 tež.%/h), prinos penicilina na podlozi kukuruza se povećava za 15% u odnosu na upotrebu laktoze, a na sintetičkom mediju - za 65%.
Neki organski spojevi (etanol, nezasićene masne kiseline, mliječna i limunska kiselina) pospješuju biosintezu penicilina.
Sumpor igra važnu ulogu u procesu biosinteze. Proizvođači antibiotika koriste sulfate i tiosulfate kao i sumpor.
Kao izvor fosfora P. chrysogenum mogu koristiti i fosfate i fitate (soli inozitol fosforne kiseline).
Od velike važnosti za stvaranje penicilina je aeracija kulture; njegova maksimalna akumulacija se javlja pri intenzitetu aeracije blizu jedinice. Smanjenje intenziteta aeracije ili njegovo pretjerano povećanje smanjuje prinos antibiotika. Povećanje intenziteta miješanja također doprinosi ubrzanju biosinteze.
Tako se dobija visok prinos penicilina pod sledećim uslovima za razvoj gljivice; dobar rast micelija, dovoljna opskrbljenost kulture hranljivim materijama i kiseonikom, optimalna temperatura (u toku prve faze 30 °C, tokom druge faze 20 °C), pH nivo = 7,0–8,0, spora potrošnja ugljenih hidrata, odgovarajući prekursor.
Za industrijsku proizvodnju antibiotika koristi se medij sledećeg sastava, %: ekstrakt kukuruza (CB) - 0,3; hidrol - 0,5; laktoza - 0,3; NH 4 NO 3 - 0,125; Na2SO3? 5H 2 O - 0,1; Na2SO4? 10H 2 O - 0,05; MgSO4? 7H 2 O - 0,025; MnSO 4 ? 5H 2 O - 0,002; ZnSO 4 - 0,02; KH 2 PO 4 - 0,2; CaCO 3 - 0,3; feniloctena kiselina - 0,1.
Često se koristi saharoza ili mješavina laktoze i glukoze u omjeru 1: 1. U nekim slučajevima umjesto kukuruznog ekstrakta koristi se brašno od kikirikija, pogača, brašno od pamuka i drugi biljni materijal.

Dah.
Prema vrsti disanja u okolini, gljive su aerobne, a njihovi tkivni oblici (kada uđu u makroorganizam) su fakultativni anaerobi.
Disanje je praćeno značajnim oslobađanjem toplote. Toplina se posebno energetski oslobađa prilikom disanja gljivica i bakterija. Na ovoj osobini zasniva se upotreba stajnjaka u plastenicima kao biogoriva. Kod nekih biljaka tokom disanja temperatura raste za nekoliko stepeni u odnosu na temperaturu okoline.
Većina bakterija koristi slobodni kisik u procesu disanja. Takvi mikroorganizmi se nazivaju aerobni (od aer - zrak). Aerobni i tip disanja karakterizira činjenica da se oksidacija organskih spojeva odvija uz sudjelovanje atmosferskog kisika uz oslobađanje velikog broja kalorija. Molekularni kiseonik igra ulogu akceptora vodonika koji nastaje tokom aerobnog cepanja ovih jedinjenja.
Primjer je oksidacija glukoze u aerobnim uvjetima, što dovodi do oslobađanja velike količine energije:
SvH12Ov + 602- * 6C02 + 6H20 + 688,5 kcal.
Proces anaerobnog disanja mikroba je da bakterije dobijaju energiju iz redoks reakcija, u kojima akceptor vodonika nije kiseonik, već anorganska jedinjenja - nitrat ili sulfat.

Ekologija mikroorganizama.
Djelovanje faktora okoline.
Mikroorganizmi su stalno izloženi faktorima okoline. Neželjeni efekti mogu dovesti do uginuća mikroorganizama, odnosno do mikrobicidnog djelovanja, ili do suzbijanja razmnožavanja mikroba, pružajući statički učinak. Neki utjecaji imaju selektivni učinak na određene vrste, drugi pokazuju širok spektar aktivnosti. Na osnovu toga stvorene su metode za suzbijanje vitalne aktivnosti mikroba koje se koriste u medicini, svakodnevnom životu, poljoprivredi itd.
Temperatura
U odnosu na temperaturne uslove, mikroorganizmi se dijele na termofilne, psihrofilne i mezofilne. Penicilin također proizvodi termofilni organizam Malbranchia pulchella.
Razvoj plijesni ovisi o dostupnosti lako dostupnih izvora ishrane dušikom i ugljikom, dok su ksilotrofne gljive sposobne uništiti složene teško dostupne komplekse lignocelulozne slame. Tretiranje supstrata na visokoj temperaturi uzrokuje hidrolizu biljnih polisaharida i pojavu slobodnih lako probavljivih šećera, koji doprinose razmnožavanju konkurentskih plijesni.Selektivni supstrat koji inhibira razvoj plijesni i pogoduje rastu micelija dobija se preradom na umjerena temperatura od 65-70°C. Povećanje temperature obrade na 75 - 85° dovodi do stimulacije razvoja plijesni
Vlažnost
Kada je relativna vlažnost okoline ispod 30%, vitalna aktivnost većine bakterija prestaje. Vrijeme njihove smrti tokom sušenja je različito (na primjer, Vibrio cholerae - za 2 dana, a mycobacteria - za 90 dana). Stoga se sušenje ne koristi kao metoda eliminacije mikroba sa supstrata. Bakterijske spore su posebno otporne.
Rašireno je umjetno sušenje mikroorganizama, odn liofilizacija
itd...................