Penicilīns: kā Fleminga atklājums kļuva par antibiotiku. Penicillium ģints (Penicillium) Penicilīnu lieto pneimonijas, sepses, pustulozu ādas slimību, tonsilīta, skarlatīna, difterijas, reimatisma, sifilisa, gonorejas un citu slimību, ko izraisa

03.05.2020

"Kad es pamodos 1928. gada 28. septembra rītausmā, es noteikti neplānoju revolūciju medicīnā ar pasaulē pirmās antibiotikas vai slepkavas baktēriju atklāšanu," šo dienasgrāmatas ierakstu veica Aleksandrs Flemings cilvēks, kurš izgudroja penicilīnu.

Ideja par mikrobu izmantošanu cīņā pret mikrobiem aizsākās 19. gadsimtā. Jau toreiz zinātniekiem bija skaidrs, ka, lai tiktu galā ar brūču komplikācijām, ir jāiemācās paralizēt mikrobus, kas izraisa šīs komplikācijas, un ar to palīdzību mikroorganismus var iznīcināt. It īpaši, Luiss Pastērs atklāja, ka Sibīrijas mēra baciļus nogalina daži citi mikrobi. 1897. gadā Ernests Duchesne izmantoja pelējumu, tas ir, penicilīna īpašības, lai ārstētu tīfu jūrascūciņām.

Faktiski pirmās antibiotikas izgudrošanas datums ir 1928. gada 3. septembris. Šajā laikā Flemings jau bija pazīstams un viņam bija izcila pētnieka reputācija, viņš pētīja stafilokokus, taču viņa laboratorija bieži bija nesakopta, kas bija atklājuma iemesls.

Penicilīns. Foto: www.globallookpress.com

1928. gada 3. septembrī Flemings pēc mēneša prombūtnes atgriezās savā laboratorijā. Savācis visas stafilokoku kultūras, zinātnieks pamanīja, ka vienā plāksnē ar kultūrām parādījās pelējuma sēnītes, un tur esošās stafilokoku kolonijas tika iznīcinātas, bet citas kolonijas nebija. Flemings sēnītes, kas auga uz šķīvja ar viņa kultūrām, attiecināja uz Penicillaceae ģints un nosauca izolēto vielu par penicilīnu.

Turpmāko pētījumu gaitā Flemings pamanīja, ka penicilīns ietekmē tādas baktērijas kā stafilokoki un daudzus citus patogēnus, kas izraisa skarlatīnu, pneimoniju, meningītu un difteriju. Taču pret vēdertīfu un paratīfu viņa piešķirtais līdzeklis nepalīdzēja.

Turpinot pētījumus, Flemings atklāja, ka ar penicilīnu ir grūti strādāt, ražošana ir lēna un penicilīns cilvēka organismā nevar pastāvēt pietiekami ilgi, lai iznīcinātu baktērijas. Tāpat zinātnieks nevarēja iegūt un attīrīt aktīvo vielu.

Līdz 1942. gadam Flemings uzlaboja jauno medikamentu, bet līdz 1939. gadam nebija iespējams izveidot efektīvu kultūru. 1940. gadā vācu-angļu bioķīmiķis Ernsts Boriss Ķēde un Hovards Valters Florejs, angļu patologs un bakteriologs, aktīvi iesaistījās mēģinājumos attīrīt un izolēt penicilīnu, un pēc kāda laika viņiem izdevās saražot pietiekami daudz penicilīna, lai ārstētu ievainotos.

1941. gadā zāles tika uzkrātas pietiekamā daudzumā efektīvai devai. Pirmais cilvēks, kurš tika izglābts ar jauno antibiotiku, bija 15 gadus vecs pusaudzis ar asins saindēšanos.

1945. gadā Flemings, Florijs un Čeins saņēma Nobela prēmiju fizioloģijā vai medicīnā "par penicilīna atklāšanu un tā ārstniecisko iedarbību dažādu infekcijas slimību ārstēšanā".

Penicilīna vērtība medicīnā

Otrā pasaules kara kulminācijā ASV jau uz konveijera tika likta penicilīna ražošana, kas desmitiem tūkstošu amerikāņu un sabiedroto karavīru izglāba no gangrēnas un ekstremitāšu amputācijas. Laika gaitā tika uzlabota antibiotiku ražošanas metode, un kopš 1952. gada salīdzinoši lēto penicilīnu sāka lietot gandrīz pasaules mērogā.

Ar penicilīna palīdzību var izārstēt osteomielītu un pneimoniju, sifilisu un pēcdzemdību drudzi, novērst infekcijas pēc traumām un apdegumiem – pirms visas šīs slimības bija letālas. Farmakoloģijas attīstības gaitā tika izolētas un sintezētas citu grupu antibakteriālas zāles, un, iegūstot cita veida antibiotikas,.

zāļu rezistence

Jau vairākus gadu desmitus antibiotikas ir kļuvušas teju par panaceju pret visām slimībām, taču pat pats atklājējs Aleksandrs Flemings brīdināja, ka penicilīnu nedrīkst lietot, kamēr slimība nav diagnosticēta, kā arī antibiotiku nedrīkst lietot īsu laiku un ļoti mazos daudzumos. , jo šādos apstākļos baktērijas attīsta rezistenci.

Kad 1967. gadā tika identificēts pret penicilīnu nejutīgs pneimokoks un 1948. gadā tika atklāti pret antibiotikām rezistenti Staphylococcus aureus celmi, zinātniekiem kļuva skaidrs, ka.

"Antibiotiku atklāšana bija lielākais ieguvums cilvēcei, miljoniem cilvēku glābšana. Cilvēks radīja arvien vairāk antibiotiku pret dažādiem infekcijas izraisītājiem. Bet mikrokosmoss pretojas, mutē, mikrobi pielāgojas. Rodas paradokss - cilvēki izstrādā jaunas antibiotikas, un mikrokosmoss izstrādā savu rezistenci,” stāsta Valsts Profilaktiskās medicīnas centra vecākā pētniece, medicīnas zinātņu kandidāte, Tautas veselības aizsardzības eksperte Gaļina Holmogorova.

Pēc daudzu speciālistu domām, pie tā, ka antibiotikas zaudē savu efektivitāti cīņā pret slimībām, lielā mērā vainojami paši pacienti, kuri ne vienmēr antibiotikas lieto stingri pēc indikācijām vai nepieciešamajās devās.

“Pretestības problēma ir ārkārtīgi liela un skar ikvienu. Zinātniekiem tas rada lielas bažas, varam atgriezties pirmsantibiotiku laikmetā, jo visi mikrobi kļūs rezistenti, uz tiem neiedarbosies neviena antibiotika. Mūsu neveiklās darbības ir novedušas pie tā, ka mēs varam iztikt bez ļoti spēcīgām zālēm. Vienkārši nebūs ar ko ārstēt tādas briesmīgas slimības kā tuberkuloze, HIV, AIDS, malārija,” skaidroja Gaļina Holmogorova.

Tāpēc ārstēšana ar antibiotikām ir jāizturas ļoti atbildīgi un jāievēro vairāki vienkārši noteikumi, jo īpaši:

Penicilli pamatoti ieņem pirmo vietu izplatībā starp hifomicetiem. To dabiskais rezervuārs ir augsne, un, tā kā vairums sugu ir kosmopolītiskas, atšķirībā no aspergillus, tie ir vairāk ierobežoti ziemeļu platuma grādos.

Tāpat kā Aspergillus, tie visbiežāk sastopami kā pelējums, kas galvenokārt sastāv no konidioforiem ar konīdijām, uz visdažādākajiem substrātiem, galvenokārt augu izcelsmes.

Šīs ģints pārstāvji tika atklāti vienlaikus ar Aspergillus to visumā līdzīgās ekoloģijas, plašās izplatības un morfoloģiskās līdzības dēļ.

Penicilijas micēlijs kopumā neatšķiras no aspergillus micēlija. Tas ir bezkrāsains, daudzšūnu, zarojošs. Galvenā atšķirība starp šīm divām cieši saistītajām ģintīm slēpjas konidiju aparāta struktūrā. Peniciliem tas ir daudzveidīgāks un augšējā daļā ir dažādas sarežģītības pakāpes suka (tātad tās sinonīms "birste"). Pamatojoties uz otas struktūru un dažām citām rakstzīmēm (morfoloģiskām un kultūras), ģints ietvaros tiek izveidotas sadaļas, apakšnodaļas un sērijas.

Vienkāršākajiem konidioforiem penicilos ir tikai fialīdu saišķis augšējā galā, veidojot konidiju ķēdes, kas attīstās bazipetāli, tāpat kā aspergillus. Šādus konidioforus sauc par monomēriem vai monoverticilātiem (sadaļa Monoverticillata, 231. att.). Sarežģītāka birste sastāv no metulām, t.i., vairāk vai mazāk garām šūnām, kas atrodas konidiofora augšpusē, un uz katras no tām ir filalīdu saišķis jeb vērpetes. Šajā gadījumā metulas var būt vai nu simetriska kūlīša formā (231. att.), vai arī nelielā daudzumā, un tad viena no tām it kā turpina konidiofora galveno asi, bet pārējās ir neatrodas simetriski uz tā (231. att.). Pirmajā gadījumā tos sauc par simetriskiem (sadaļa Biverticillata-symmetrica), otrajā - par asimetriskiem (sadaļa Aeumetrica). Asimetriskiem konidioforiem var būt vēl sarežģītāka struktūra: metulas pēc tam atkāpjas no tā sauktajiem zariem (231. att.). Un visbeidzot, dažās sugās gan zari, gan metulas var atrasties nevis vienā "stāvā", bet gan divos, trijos vai vairāk. Tad birste izrādās daudzstāvu vai daudzšķautņu (sadaļa Polyverticillata). Dažās sugās konidiofori ir apvienoti saišķos - korēmija, īpaši labi attīstīta apakšsekcijā Asymmetrica-Fasciculata. Ja kolonijā dominē korēmija, tās var redzēt ar neapbruņotu aci. Dažreiz tie ir 1 cm vai vairāk augsti. Ja korēmija ir vāji izteikta kolonijā, tad tai ir pulverveida vai granulēta virsma, visbiežāk marginālajā zonā.

Sīkāka informācija par konidioforu uzbūvi (tie ir gludi vai dzeloņi, bezkrāsaini vai krāsaini), to daļu izmēri dažādās sērijās un dažādās sugās, kā arī čaumalas forma, struktūra un nobriedušu konidiju izmērs (56. tabula).

Tāpat kā Aspergillus, dažiem peniciliem ir lielāka sporulācija - marsupial (seksuāls). Asci attīstās arī leistotēcijā, līdzīgi kā Aspergillus kleistotēcijā. Pirmo reizi šie augļķermeņi tika attēloti O. Brefelda darbā (1874).

Interesanti, ka peniciliem ir tas pats modelis, kas tika novērots aspergillus, proti: jo vienkāršāka ir konidioforā aparāta (pušķu) struktūra, jo vairāk sugu mēs atrodam kleistotēciju. Tādējādi tie visbiežāk sastopami Monoverticillata un Biverticillata-Symmetrica sadaļās. Jo sarežģītāka ir suka, jo mazāk šajā grupā sastopamas sugas ar kleistotēcijām. Tādējādi apakšsekcijā Asymmetrica-Fasciculata, kurai raksturīgi īpaši spēcīgi konidiofori, kas apvienoti korēmijā, nav nevienas sugas ar kleitotēciju. No tā mēs varam secināt, ka penicilu evolūcija virzījās uz konidiju aparāta komplikāciju, pieaugošu konidiju veidošanos un dzimumvairošanās izzušanu. Šajā gadījumā var ņemt vērā dažus apsvērumus. Tā kā peniciliem, tāpat kā aspergillus, ir heterokarioze un paraseksuāls cikls, šīs pazīmes ir pamats, uz kura var rasties jaunas formas, kas pielāgojas dažādiem vides apstākļiem un spēj iekarot jaunas dzīves telpas sugas indivīdiem un nodrošināt to labklājību. Apvienojumā ar milzīgo konidiju skaitu, kas rodas uz kompleksā konidiofora (to mēra desmitos tūkstošu), kamēr sporu skaits asci un leistotēcijā kopumā ir nesalīdzināmi mazāks, šo jauno formu kopējā produkcija. var būt ļoti augsts. Tādējādi paraseksuāla cikla klātbūtne un efektīva konīdiju veidošanās būtībā nodrošina sēnēm priekšrocības, ko dzimumprocess sniedz citiem organismiem, salīdzinot ar aseksuālo vai veģetatīvo vairošanos.

Daudzu penicilu kolonijās, tāpat kā Aspergillus, ir sklerociji, kas acīmredzot kalpo, lai izturētu nelabvēlīgus apstākļus.

Tādējādi Aspergillus un Penicilli morfoloģijai, ontogenitātei un citām iezīmēm ir daudz kopīga, kas liecina par to filoģenētisko tuvumu. Dažiem Monoverticillata sekcijas peniciliem ir stipri paplašināta konidiofora virsotne, kas atgādina Aspergillus konidiofora pietūkumu, un, tāpat kā Aspergillus, tie ir biežāk sastopami dienvidu platuma grādos. Tāpēc attiecības starp šīm divām ģintīm un evolūciju šajās dzimtās var iedomāties šādi:

Uzmanība pret peniciliem palielinājās, kad pirmo reizi tika atklāts, ka tie veido antibiotiku penicilīnu. Tad penicilīnu izpētei pievienojās dažādu specialitāšu zinātnieki: bakteriologi, farmakologi, ārsti, ķīmiķi uc Tas ir diezgan saprotams, jo penicilīna atklāšana bija viens no izcilākajiem notikumiem ne tikai bioloģijā, bet arī daudzās citās jomās. jomas, īpaši medicīnā, veterinārmedicīnā, fitopatoloģijā, kur antibiotikas pēc tam atrada visplašāko pielietojumu. Penicilīns bija pirmā atklātā antibiotika. Penicilīna plašā atpazīstamība un lietošana spēlēja lielu lomu zinātnē, jo tas paātrināja citu antibiotiku atklāšanu un ieviešanu medicīnas praksē.

Penicillium koloniju veidoto pelējuma ārstnieciskās īpašības pirmo reizi atzīmēja krievu zinātnieki V. A. Manaseins un A. G. Polotebnovs pagājušā gadsimta 70. gados. Viņi izmantoja šīs veidnes ādas slimību un sifilisa ārstēšanai.

1928. gadā Anglijā profesors A. Flemings vērsa uzmanību uz vienu no krūzītēm ar uzturvielu barotni, uz kuras tika uzsēta baktērija staphylococcus. Baktēriju kolonija pārstāja augt zili zaļā pelējuma ietekmē, kas nokļuva no gaisa un attīstījās tajā pašā kausā. Flemings izolēja sēnīti tīrkultūrā (kas izrādījās Penicillium notatum) un demonstrēja tās spēju ražot bakteriostatisku vielu, ko viņš nosauca par penicilīnu. Flemings ieteica lietot šo vielu un atzīmēja, ka to var izmantot medicīnā. Tomēr penicilīna nozīme pilnībā kļuva acīmredzama tikai 1941. gadā. Flory, Cheyne un citi aprakstīja penicilīna iegūšanas, attīrīšanas metodes un pirmo šīs zāles klīnisko pētījumu rezultātus. Pēc tam tika iezīmēta turpmāko pētījumu programma, kas ietver piemērotāku barotņu un metožu meklēšanu sēņu kultivēšanai un produktīvāku celmu iegūšanai. Var uzskatīt, ka mikroorganismu zinātniskās selekcijas vēsture sākās ar darbu pie penicilu produktivitātes palielināšanas.

Vēl 1942.-1943.gadā. tika konstatēts, ka spēja ražot lielu daudzumu penicilīna ir arī daži citas sugas celmi - P. chrysogenum (57. tabula). Aktīvos celmus PSRS izolēja 1942. gadā profesore 3. V. Ermoļjeva un līdzstrādnieki. Daudzi produktīvie celmi ir izolēti arī ārvalstīs.

Sākotnēji penicilīnu ieguva, izmantojot celmus, kas izolēti no dažādiem dabīgiem avotiem. Tie bija P. notaturn un P. chrysogenum celmi. Pēc tam tika atlasīti izolāti, kas deva lielāku penicilīna ražu, vispirms zem virsmas un pēc tam iegremdējot kultūru īpašās fermentatora tvertnēs. Tika iegūts mutants Q-176, kam raksturīga vēl augstāka produktivitāte, ko izmantoja penicilīna rūpnieciskai ražošanai. Nākotnē, pamatojoties uz šo celmu, tika atlasīti vēl aktīvāki varianti. Darbs pie aktīvo celmu iegūšanas turpinās. Augsti produktīvi celmi tiek iegūti galvenokārt ar spēcīgu faktoru (rentgena un ultravioleto staru, ķīmisko mutagēnu) palīdzību.

Penicilīna ārstnieciskās īpašības ir ļoti dažādas. Tas iedarbojas uz piogēniem kokiem, gonokokiem, anaerobām baktērijām, kas izraisa gāzu gangrēnu, dažādu abscesu, karbunkuļu, brūču infekciju, osteomielīta, meningīta, peritonīta, endokardīta gadījumos un ļauj glābt pacientu dzīvību, ja tiek lietotas citas medicīniskās zāles (īpaši , sulfa zāles) ir bezspēcīgi .

1946. gadā izdevās veikt penicilīna sintēzi, kas bija identiska dabiskajam, bioloģiski iegūtajam. Tomēr mūsdienu penicilīna rūpniecība balstās uz biosintēzi, jo tā ļauj masveidā ražot lētas zāles.

No Monoverticillata sadaļas, kuras pārstāvji ir biežāk sastopami dienvidu reģionos, visizplatītākā ir Penicillium Fresentans. Tas veido plaši augošas samtaini zaļas kolonijas ar sarkanbrūnu apakšpusi uz uzturvielu barotnes. Konidiju ķēdes uz viena konidiofora parasti ir savienotas garās kolonnās, kas ir skaidri redzamas mazā mikroskopa palielinājumā. P. Frevenans ražo fermentus pektināzi, ko izmanto augļu sulu attīrīšanai, un proteināzi. Pie zema vides skābuma šī sēne, tāpat kā P. spinulosum tai tuvu, veido glikonskābi, bet pie lielāka skābuma – citronskābi.

P. thomii (56., 57. tabula) parasti izolēts no meža augsnēm un pakaišiem, galvenokārt no skujkoku mežiem dažādās pasaules daļās, viegli atšķirams no citiem Monoverticillata sekcijas peniciliem pēc rozā sklerociju klātbūtnes. Šīs sugas celmi ir ļoti aktīvi tanīna iznīcināšanā, un tie veido arī penicilskābi, antibiotiku, kas iedarbojas uz grampozitīvām un gramnegatīvām baktērijām, mikobaktērijām, aktinomicetiem un dažiem augiem un dzīvniekiem.

Daudzas sugas no tās pašas sadaļas Monoverticillata tika izolētas no militārā aprīkojuma priekšmetiem, no optiskajiem instrumentiem un citiem materiāliem subtropu un tropu apstākļos.

Kopš 1940. gada Āzijas valstīs, īpaši Japānā un Ķīnā, ir zināma nopietna cilvēku slimība, ko sauc par saindēšanos ar dzeltenajiem rīsiem. To raksturo nopietni centrālās nervu sistēmas, motoro nervu bojājumi, sirds un asinsvadu sistēmas un elpošanas orgānu darbības traucējumi. Slimības izraisītājs bija sēne P. citreo-viride, kas izdala toksīnu citreoviridīnu. Šajā sakarā tika ierosināts, ka tad, kad cilvēki saslimst ar beriberi, kopā ar beriberi rodas arī akūta mikotoksikoze.

Ne mazāka nozīme ir Biverticillata-symmetrica sekcijas pārstāvjiem. Tie ir izolēti no dažādām augsnēm, no augu substrātiem un rūpniecības produktiem subtropos un tropos.

Daudzas no šīs sadaļas sēnēm izceļas ar spilgto koloniju krāsu un izdala pigmentus, kas izkliedējas vidē un iekrāso to. Attīstoties šīm sēnītēm uz papīra un papīra izstrādājumiem, uz grāmatām, mākslas priekšmetiem, nojumēm, automašīnu apšuvumiem veidojas krāsaini plankumi. Viena no galvenajām sēnēm uz papīra un grāmatām ir P. purpurogenum. Tās plaši augošās samtaini dzeltenīgi zaļās kolonijas ir ierāmētas ar augoša micēlija dzeltenu apmali, un kolonijas aizmugurējai pusei ir purpursarkana krāsa. Sarkanais pigments izdalās arī vidē.

Īpaši plaši izplatīti un nozīmīgi starp peniciliem ir Asymmetrica sadaļas pārstāvji.

Mēs jau minējām penicilīna ražotājus - P. chrysogenum un P. notatum. Tie atrodas augsnē un uz dažādiem organiskiem substrātiem. Makroskopiski to kolonijas ir līdzīgas. Tās ir zaļā krāsā, un tām, tāpat kā visām P. chrysogenum sērijas sugām, raksturīga dzeltena eksudāta un tā paša pigmenta izdalīšanās barotnē uz kolonijas virsmas (57. tabula).

Var piebilst, ka abas šīs sugas kopā ar penicilīnu bieži veido ergosterolu.

Liela nozīme ir peniciliem no P. roqueforti sērijas. Tie dzīvo augsnē, bet dominē sieru grupā, kam raksturīgs "marmorējums". Tas ir Rokforas siers, kura dzimtene ir Francija; siers "Gorgonzola" no Ziemeļitālijas, siers "Stiltosh" no Anglijas u.c. Visiem šiem sieriem raksturīga irdena struktūra, specifisks izskats (zilganzaļas krāsas svītras un plankumi) un raksturīgs aromāts. Fakts ir tāds, ka atbilstošās sēņu kultūras tiek izmantotas noteiktā siera gatavošanas procesa punktā. P. roqueforti un radniecīgās sugas spēj augt brīvi spiestā biezpienā, jo labi panes zemu skābekļa saturu (siera tukšumos izveidotajā gāzu maisījumā tas satur mazāk par 5%). Turklāt tie ir izturīgi pret augstu sāls koncentrāciju skābā vidē un veido lipolītiskos un proteolītiskos enzīmus, kas iedarbojas uz piena tauku un olbaltumvielu sastāvdaļām. Pašlaik šo sieru gatavošanas procesā tiek izmantoti atlasīti sēņu celmi.

No mīkstajiem franču sieriem - Camembert, Brie uc - tika izolēti P. camamberti un R. caseicolum. Abas šīs sugas ir tik sen un tik ļoti pielāgojušās savam īpašajam substrātam, ka tās gandrīz neatšķiras no citiem avotiem. Kamambēra vai Brī siera ražošanas pēdējā posmā biezpiena masu ievieto nogatavināšanai īpašā kamerā, kuras temperatūra ir 13–14 ° C un mitrums 55–60%, kuras gaiss satur siera sporas. atbilstošās sēnes. Nedēļas laikā visu siera virsmu pārklāj 1-2 mm biezs pūkains, balts pelējuma pārklājums. Apmēram desmit dienu laikā P. camamberti gadījumā pelējums kļūst zilgans vai zaļganpelēks, vai arī paliek balts ar dominējošo P. caseicolum attīstību. Siera masa sēnīšu enzīmu ietekmē iegūst sulīgumu, eļļainumu, specifisku garšu un aromātu.

P. digitatum izdala etilēnu, kas izraisa ātrāku veselīgu citrusaugļu nogatavošanos šīs sēnes skarto augļu tuvumā.

P. italicum ir zili zaļš pelējums, kas izraisa mīkstu puvi citrusaugļos. Šī sēne apelsīnus un greipfrūtus skar biežāk nekā citronus, savukārt P. digitatum vienlīdz veiksmīgi attīstās uz citroniem, apelsīniem un greipfrūtiem. Intensīvi attīstoties P. italicum, augļi ātri zaudē formu un pārklājas ar gļotu plankumiem.

P. italicum konidiofori bieži saplūst korēmijā, un tad pelējuma pārklājums kļūst graudains. Abām sēnēm ir patīkama aromātiska smarža.

Augsnē un uz dažādiem substrātiem (graudi, maize, rūpniecības preces u.c.) bieži sastopams P. expansum (58.tabula), bet īpaši pazīstams kā strauji attīstošās ābolu mīkstās brūnās puves izraisītājs. Ābolu zudums no šīs sēnes uzglabāšanas laikā dažreiz ir 85-90%. Šīs sugas konidiofori veido arī korēmiju. Tās sporu masas, kas atrodas gaisā, var izraisīt alerģiskas slimības.

|
penicilīns, penicilīna sērija
Penicillium Link, 1809

(lat. Penicillium) - sēnīte, kas veidojas uz pārtikas produktiem un rezultātā tos sabojā. Penicillium notatum, viena no šīs ģints sugām, ir pirmās antibiotikas penicilīna avots, ko izgudroja Aleksandrs Flemings.

1 Penicillium atvēršana
2 Penicillium vairošanās un struktūra
3 Termina izcelsme
4 Skatīt arī
5 Saites

Penicillium atvēršana

1897. gadā jauns militārais ārsts no Lionas, vārdā Ernests Dušēns, veica "atklājumu", novērojot, kā arābu līgavaini izmantoja vēl mitru seglu pelējumu, lai ārstētu brūces zirgu mugurās, kas berzēti ar šiem pašiem segliem. Dišēns rūpīgi pārbaudīja paņemto pelējumu, identificēja to kā Penicillium glaucum, pārbaudīja ar jūrascūciņām tīfa ārstēšanai un konstatēja tā destruktīvo ietekmi uz Escherichia coli baktērijām. Tas bija pirmais klīniskais pētījums par to, kas drīz kļūs par pasaules slaveno penicilīnu.

Jaunietis iepazīstināja ar savu pētījumu rezultātus doktora disertācijas formā, neatlaidīgi piedāvājot turpināt darbu šajā jomā, taču Parīzes Pastēra institūts pat nepacentās apstiprināt dokumenta saņemšanu - acīmredzot tāpēc, ka Dišenam bija tikai divdesmit gadu. trīs gadus vecs.

Pelnītā slava Dišenam atnāca pēc viņa nāves, 1949. gadā – 4 gadus pēc tam, kad seram Aleksandram Flemmingam tika piešķirta Nobela prēmija par penicilija antibiotiskās iedarbības atklāšanu (trešo reizi).

Penicillium vairošanās un struktūra

Penicillium dabiskā dzīvotne ir augsne. Penicillium bieži var redzēt kā zaļu vai zilu sapelējušu pārklājumu uz dažādiem substrātiem, galvenokārt uz augu. Penicillium sēnei ir līdzīga struktūra kā aspergillus, kas arī ir saistīta ar pelējuma sēnēm. Penicillas veģetatīvā micēlija ir zarojoša, caurspīdīga un sastāv no daudzām šūnām. Atšķirība starp peniciliju un gļotādu ir tāda, ka tā micēlijs ir daudzšūnu, savukārt gļotādas micēlijs ir vienšūnu. Sēnīšu penicilla hifas ir vai nu iegremdētas substrātā, vai atrodas uz tās virsmas. Uzceltie vai augšupejošie konidiofori atkāpjas no hifām. Šie veidojumi sazarojas augšējā daļā un veido otas, kas nes vienšūnu krāsainu sporu ķēdes - konidijas. Penicillium otas var būt vairāku veidu: viena līmeņa, divu līmeņu, trīs līmeņu un asimetriskas. Dažās penicillu sugās konidija konidijas veido kūlīši - korēmiju. Penicillium vairošanās notiek ar sporu palīdzību.

Termina izcelsme

Terminu penicillium ieviesa Flemmings 1929. gadā. Laimīgas sakritības dēļ, kas radās apstākļu kombinācijas rezultātā, zinātnieks vērsa uzmanību uz pelējuma antibakteriālajām īpašībām, ko viņš identificēja kā Penicillium rubrum. Kā izrādījās, Flemminga definīcija bija nepareiza. Tikai pēc daudziem gadiem Čārlzs Toms laboja savu vērtējumu un deva sēnei pareizo nosaukumu – Penicillum notatum.

Šo pelējumu sākotnēji sauca par Penicillium, jo mikroskopā tās sporas nesošās kājas izskatījās kā mazas otas.

Skatīt arī

Penicillium camemberti
Penicillium funiculosum
Penicillium roqueforti

Saites

penicilīns, penicilīns, penicilīns gezh yu ve, penicilīna instrukcija, penicilīna vēsture, penicilīna atklāšana, penicilīna formula, penicilīnu sērija, 5. paaudzes penicilīni, penicilīni bulgiin

Penicil informācija par

Mērenā klimatā sastopamās pelējuma sēnītes vēl nav uzskatītas par neatkarīgiem nagu sēnīšu onihomikozes izraisītājiem. Tika uzskatīts, ka šīs sēnītes nespēj iznīcināt nagu plāksnes keratīnu.

Taču, pateicoties medicīnas tehnoloģiju jaunajām iespējām, ir pierādīts, ka pelējuma sēnītes satur keratīnu noārdošus enzīmus, un ir pierādīta šo mikroorganismu spēja patstāvīgi izraisīt onihomikozi.

Pelējums ir īpaši bīstams cilvēkiem ar novājinātu imūnsistēmu. Pelējums var inficēt ādu, nagus, ar gaisu iekļūt plaušās, izraisot iekšējo orgānu sēnīšu slimības.

Pelējuma onihomikozi galvenokārt izraisa sēnītes no šādām ģintīm:

Pelējuma sēnītes Aspergillus spēj iznīcināt nagu keratīnu un pašas izraisīt onihomikozi,Scopulariopsis (S.brevicaulis),Scytalidium,Fusarium,Akremonijs.

Pārsvarā tiek skarti gados vecāku cilvēku lielo pirkstu nagi.

Mēs vēršam jūsu uzmanību uz to, ka ne tikai pelējuma sēnītes izraisa onihomikozi. Mēs iesakām izlasīt mūsu nākamo rakstu par citiem onikohimikozes veidiem un tās patogēniem.

Pelējuma onikohimikozes ārstēšanas iezīmes

Izvēles zāles pelējuma sēnīšu ārstēšanā uz nagiem ir pretsēnīšu līdzekļi ar itrakonazolu Irunin, Orungāls. Šiem pretsēnīšu līdzekļiem ir plašs darbības spektrs, tie ir efektīvi pret dermatofītiem, Candida rauga sēnītēm, pelējuma sēnītēm.

Itrakonazols nagu pelējuma ārstēšanā biežāk tiek nozīmēts saskaņā ar pulsa terapijas shēmu: 400 mg dienā nedēļu, pēc tam 3 nedēļu pārtraukums.

Intervāls 1 nedēļas uzņemšanas / 3 nedēļas atpūtas atbilst vienam impulsam. Ārstēšanas gaitā šādi impulsi var būt vairāki atkarībā no sēnītes agresivitātes un pacienta veselības stāvokļa.

Ārstēšanas ilgums atkarībā no pelējuma veida ir no 3 līdz 12 mēnešiem.

Arī lietots terbinafīns (Lamisil), ketokonazols. Pelējuma ārstēšana uz nagiem ar pretsēnīšu zālēm tabletēs ir apvienota ar lokālu lakas uzklāšanu ar ciklopiroksu (Batrafen, sēnīšu), nepieciešamības gadījumā noņemot nagu plāksni.

Onihiomikozes pelējuma simptomus dažreiz ir grūti atšķirt no dermatofītu nagu sēnītes.

Pelējuma sēnīšu un dermatofītu izraisītās nagu sēnītes līdzība var izraisīt kļūdas ārstēšanas izvēlē, kas padara tradicionālās onikohimikozes ārstēšanas metodes neefektīvas.

Nagu sēnīte, ko izraisa Aspergillus

Onihomikozi izraisa vairāku veidu Aspergillus sēnītes, tostarp Aspergillus niger, kas rada melnu naga pusmēness (pamatnes, matricas) krāsojumu.

Biežāk aspergillus izraisa distālo un virspusējo onihomikozi, kas izpaužas kā sabiezējis balts nags, sāpes nagu krokās.

Shēma pelējuma sēnīšu ārstēšana Aspergillus uz kāju nagiem sastāv no 500 mg lietošanas katru dienu nedēļas garumā terbinafīns kam seko 3 nedēļu atpūtas periods.

Onikohimikozes ārstēšana Fusarium infekcijas gadījumā

Fusarium ģints pelējums izraisa onihomikozi, kad nags ir ievainots caur brūcēm uz ādas. Augsnē, uz augiem ir sēne. Fusarium izraisa tomātu, bumbieru, graudaugu slimības (fuzariozi).

Ne tikai cilvēki, kas strādā ar zemi, ir pakļauti riskam saslimt ar pelējuma onihikomikozi. Augsta mitruma apstākļos sēne atrodas mājas putekļos, matračos, mīkstajās mēbelēs un ventilācijas sistēmās.

Fusarium izraisa nagu sēnīti uz kājām un rokām. Iekļūstot caur plaušām ar gaisu, tas var ietekmēt asinsvadus, provocējot trombozi, sirdslēkmes.

Fusarium onychomycosis ir grūti ārstējama. Sēne ir jutīga pret vorikonazolu, itrakonazolu kombinācijā ar terbinafīnu.

Kā sistēmiska ārstēšana pacientam tiek nozīmēta pulsa terapija. Iruņins devā 400-600 mg dienā, un lokāli uzklāt laku ar ciklopiroksu.

Nagu sēnīte Scopulariopsis brevicaulis

Biežāk nekā citas pelējuma sēnītes mērenā klimatā onihomikozi izraisa Scopulariopsis brevicaulis. Scopulariopsis sēnes apmetas zem tapetēm, paklājos, matračos.

Pelējums ir ārkārtīgi izplatīts mērenā klimatā, tas ir atrodams peldbaseinos, uz pārtikas, augsnē un grāmatu plauktos. Infekcijas simptoms ir balts, piemēram, krīts, nagu krāsa.

Sēnīte parādās uz kāju nagiem, biežāk pēc traumas nagu plāksnes pamatnē, ārstēšana ir kompleksa ar vietējām pretsēnīšu ziedēm un itrakonazolu/terbinafīnu.

Nagu sēnītes Scytalidium dimidiatum ārstēšana

Šīs pelējuma sēnītes dabiskais izplatības avots ir citrusaugļu un mango plantācijas tropos. Cukura diabēts ir predisponējošs faktors.

Scytalidium dimidiatum parādīšanās Eiropas valstīs ir saistīta ar iedzīvotāju migrāciju. Šī sēne izraisa ādas, kāju nagu, roku slimības, ir micetomas, fungēmijas - sēnīšu sepses cēlonis.

Pirmkārt, sēne parādās uz kāju nagiem, pēc tam izplatās uz pēdu ādas un bez ārstēšanas nonāk asinīs, dziļos audos.

Pret pelējumu izmanto Scytalidium dimidiatum amfotericīns B, lokālie pretsēnīšu līdzekļi, jauni sistēmiski pretsēnīšu līdzekļi vorikonazols, posakonazols.

Iespējams, jūs interesēs raksts par tautas metodēm nagu sēnīšu ārstēšanai.

Onihomikoze, ko izraisa Alternaria sēnīšu infekcija

Alternaria izraisītā pelējuma onihomikoze izpaužas kā distrofiskas izmaiņas nagu plāksnē, lielā pirksta un tam blakus esošā otrā pirksta hiperkeratozē. Pirkstu nagi tiek skarti reti.

Izvēles zāles Alternaria ģints pelējuma izraisītas nagu sēnītes ārstēšanai ir itrakonazols (irunīns) un amfotericīns B. Ārstēšana ilgst no 3 līdz 6 mēnešiem, Irunin lieto devā 200-400 mg dienā, amfotericīnu B ordinē ar ātrumu 0,3 mg vai 0,5 mg uz 1 kg ķermeņa svara dienā.

Prognoze

Profilaktisko pasākumu ievērošana pret pelējuma sēnīšu kolonizāciju cilvēka dzīvotnē, savlaicīga sazināšanās ar mikologu samazina inficēšanās risku.

Sistemātiska pozīcija

Superkaraļvalsts - eikarioti, karaļvalsts - sēnes
Mucinaceae dzimta. Klasē nepilnīgas sēnes.
No dabā plaši izplatītajām sēnēm medicīniskiem nolūkiem vissvarīgākās ir penicillium Penicillium ģints zaļās racemozes pelējums, kuru daudzas sugas spēj veidot penicilīnu. Penicilīna ražošanai izmanto zelta penicilīnu. Šī ir mikroskopiska sēne ar kloizona sazarotu micēliju, kas veido micēliju.

Morfoloģija.
Sēnes ir eikarioti un pieder pie bezūdens zemākajiem augiem. Tās atšķiras gan pēc sarežģītākās struktūras, gan ar progresīvākām reprodukcijas metodēm.
Kā jau minēts, sēnes pārstāv gan vienšūnas, gan daudzšūnu mikroorganismi. Pie vienšūnu sēnēm pieder neregulāras formas raugs un raugam līdzīgas šūnas, kas ir daudz lielākas par baktērijām. Daudzšūnu sēnītes-mikroorganismi ir pelējums jeb micelārās sēnes.
Daudzšūnu sēnītes ķermeni sauc par talu jeb micēliju. Micēlija pamats ir hifa – daudzkodolu pavedienveida šūna. Micēlijs var būt starpsienas (hifus atdala starpsienas, un tiem ir kopīgs apvalks). Rauga audu formas var attēlot ar pseidomicēliju, tā veidošanās ir vienšūnu sēņu pumpuru veidošanās rezultāts bez meitas šūnu izdalīšanās. Pseidomicēlijam, atšķirībā no patiesā, nav kopīga apvalka.
Penicilijas micēlijs kopumā neatšķiras no aspergillus micēlija. Tas ir bezkrāsains, daudzšūnu, zarojošs. Galvenā atšķirība starp šīm divām cieši saistītajām ģintīm slēpjas konidiju aparāta struktūrā. Peniciliem tas ir daudzveidīgāks un augšējā daļā ir dažādas sarežģītības pakāpes suka (tātad tās sinonīms "birste"). Pamatojoties uz otas struktūru un dažām citām rakstzīmēm (morfoloģiskajām un kultūras), ģints ietvaros tika izveidotas sadaļas, apakšnodaļas un sērijas (1. att.)

Rīsi. 1 Sadaļas, apakšiedaļas un sērijas.

Vienkāršākajiem konidioforiem penicilos ir tikai fialīdu saišķis augšējā galā, veidojot konidiju ķēdes, kas attīstās bazipetāli, tāpat kā aspergillus. Šādus konidioforus sauc par monoverticillate vai monoverticillate (sadaļa Monoverticillata,. Sarežģītāka birste sastāv no metulām, t.i., vairāk vai mazāk garām šūnām, kas atrodas konidiofora augšpusē, un uz katras no tām ir kūlītis, jeb virpulis, fialīdi. Tajā pašā laikā metula var būt vai nu simetriska kūlīša veidā, vai nelielā daudzumā, un tad viens no tiem it kā turpina konidiofora galveno asi, bet pārējie uz tā neatrodas simetriski. Aeumetrica).Asimetriskiem konidioforiem var būt vēl sarežģītāka uzbūve: metulas pēc tam atkāpjas no tā sauktajiem zariem.Visbeidzot dažās sugās gan zari, gan metulas var atrasties nevis vienā "stāvā", bet divos, trijos. vai vairāk.Tad birste izrādās daudzstāvu, vai daudzšķautņu (sadaļa Polyverticillata).Dažās sugās konidiofori tiek apvienoti saišķos - korēmija, īpaši x labi attīstīta apakšsadaļā Asymmetrica-Fasciculata. Ja kolonijā dominē korēmija, tās var redzēt ar neapbruņotu aci. Dažreiz tie ir 1 cm vai vairāk augsti. Ja korēmija ir vāji izteikta kolonijā, tad tai ir pulverveida vai granulēta virsma, visbiežāk marginālajā zonā.

Penicilīnu strukturālā bāze ir 6-aminopenicilānskābe. B-laktāma gredzenu sadalot baktēriju b-laktamāzēm, veidojas neaktīva penicilānskābe, kurai nepiemīt antibakteriālas īpašības.Penicilīnu bioloģisko īpašību atšķirības nosaka radikāļus pie 6-aminopenicilānskābes aminogrupas.
. Antibiotiku uzsūkšanās mikrobu šūnās.
Mikroorganismu mijiedarbības ar antibiotikām pirmais posms ir tā adsorbcija šūnās. Pasynsky un Kostorskaya (1947) pirmo reizi konstatēja, ka viena Staphylococcus aureus šūna absorbē aptuveni 1000 penicilīna molekulas. Turpmākajos pētījumos šie aprēķini tika apstiprināti.
Tātad, saskaņā ar Māsu un Džonsonu (1949), aptuveni 2 (10-9 M penicilīnu) absorbē 1 ml stafilokoku, un aptuveni 750 šīs antibiotikas molekulas neatgriezeniski saistās ar vienu mikroorganisma šūnu bez redzamas ietekmes uz tās augšanu.
Eagle et al (1955) noteica, ka tad, kad baktēriju šūna ir saistīta ar 1200 penicilīna molekulām, baktēriju augšanas kavēšana netiek novērota.
Mikroorganisma augšanas kavēšana par 90% tiek novērota gadījumos, kad šūnai ir piesaistītas no 1500 līdz 1700 penicilīna molekulām, un, absorbējot līdz 2400 molekulām uz vienu šūnu, kultūra ātri iet bojā.
Ir konstatēts, ka penicilīna adsorbcijas process nav atkarīgs no antibiotikas koncentrācijas vidē. Zemā zāļu koncentrācijā
(apmēram 0,03 µg/ml), to var pilnībā adsorbēt šūnas, un turpmāka vielas koncentrācijas palielināšanās neizraisīs saistītās antibiotikas daudzuma palielināšanos.
Ir pierādījumi (Cooper, 1954), ka fenols novērš penicilīna uzsūkšanos baktēriju šūnās, bet tam nav iespējas atbrīvot šūnas no antibiotikas.
Penicilīnu, streptomicīnu, gramicidīnu C, eritrīnu un citas antibiotikas ievērojamā daudzumā saista dažādas baktērijas. Turklāt polipeptīdu antibiotikas mikrobu šūnas adsorbē lielākā mērā nekā, piemēram, penicilīnus un streptomicīnu.

Rīsi. 3. Penicilīnu struktūra: 63 - benzilpenicilīns (G); 64 - n-oksibenzilpenicilīns (X); 65 - 2-pentenilpenicilīns (F); 66. lpp-amilpenicilīns (dihidroF)6; 67 -P-heptilpenicilīns (K); 68 - fenoksimetilpenicilīns (V); 69 - alilmerkaptometilpenicilīns (O); 70 - ?-fenoksietilpenicilīns (feneticilīns); 71 - ?-fenoksipropilpenicilīns (propicilīns); 72 - ?-fenoksibenzilpenicilīns (fenbenicilīns); 73 - 2,6-dimetoksifenilpenicilīns (meticilīns); 74 - 5-metil-3-fenil-4-izooksiazolilpenicilīns (oksacilīns); 75 - 2-etoksi-1-naftilpenicilīns (nafcilīns); 76 - 2-bifenililpenicilīns (difenicilīns); 77 - 3-O-hlorfenil-5-metil-4-izooksazolilgrupa (kloksacilīns); 78 -α-D-(-)-aminobenzilpenicilīns (ampicilīns).
Penicilīni ir saistīti ar tā saukto L-formu veidošanos baktērijās; cm.Baktēriju formas . ) Daži mikrobi (piemēram, stafilokoki) veido enzīmu penicilināzi, kas inaktivē penicilīnus, salaužot b-laktāma gredzenu. Pieaug tādu mikrobu skaits, kas ir rezistenti pret penicilīnu iedarbību saistībā ar plašo penicilīnu lietošanu (piemēram, aptuveni 80% no pacientiem izolēto patogēno stafilokoku celmu ir rezistenti pret PD).

Pēc atdalīšanas 1959. gadā no. chrysogenum 6-APK, kļuva iespējams sintezēt jaunus penicilīnus, pievienojot brīvajai aminogrupai dažādus radikāļus. Ir zināmi vairāk nekā 15 000 daļēji sintētisko penicilīnu (PSP), taču tikai daži no tiem pārspēj PP bioloģisko īpašību ziņā. Dažus PSP (meticilīnu, oksacilīnu u.c.) neiznīcina penicilināze un tāpēc iedarbojas uz PD rezistentiem stafilokokiem, citi ir rezistenti skābā vidē un tādēļ atšķirībā no vairuma PP var lietot iekšķīgi (feneticilīns, propicilīns). Ir PSP ar plašāku pretmikrobu iedarbības spektru nekā BP (ampicilīns, karbenicilīns). Turklāt ampicilīns un oksacilīns ir izturīgi pret skābēm un labi uzsūcas kuņģa-zarnu traktā. Visi Penicilīni ir zemas toksicitātes, tomēr dažiem pacientiem ar paaugstinātu jutību pret Penicilīniem tie var izraisīt blakusparādības – alerģiskas reakcijas (nātreni, sejas pietūkumu, locītavu sāpes u.c.).
Penicilli pamatoti ieņem pirmo vietu izplatībā starp hifomicetiem. To dabiskais rezervuārs ir augsne, un, tā kā vairums sugu ir kosmopolītiskas, atšķirībā no aspergillus, tie ir vairāk ierobežoti ziemeļu platuma grādos.

Dzīves iezīmes.
Pavairošana.
audzēšanas apstākļi. Kā vienīgais oglekļa avots barotnē laktoze ir atzīta par labāko savienojumu penicilīna biosintēzei, jo to sēnīte izmanto lēnāk nekā, piemēram, glikozi, kā rezultātā laktoze joprojām atrodas vidēja antibiotikas maksimālās veidošanās periodā. Laktozi var aizstāt ar viegli sagremojamiem ogļhidrātiem (glikozi, saharozi, galaktozi, ksilozi), ja tos nepārtraukti ievada barotnē. Ar nepārtrauktu glikozes ievadīšanu barotnē (0,032 mas.% / h), penicilīna iznākums kukurūzas barotnē palielinās par 15%, salīdzinot ar laktozes lietošanu, un uz sintētiskās barotnes - par 65%.
Daži organiskie savienojumi (etanols, nepiesātinātās taukskābes, pienskābe un citronskābe) uzlabo penicilīna biosintēzi.
Sēram ir svarīga loma biosintēzes procesā. Antibiotiku ražotāji izmanto sulfātus un tiosulfātus, kā arī sēru.
Kā fosfora avots P. chrysogenum var izmantot gan fosfātus, gan fitātus (inositola fosforskābju sāļus).
Liela nozīme penicilīna veidošanā ir kultūras aerācijai; tā maksimālā uzkrāšanās notiek pie aerācijas intensitātes, kas ir tuvu vienotībai. Aerācijas intensitātes samazināšana vai pārmērīga tās palielināšana samazina antibiotikas iznākumu. Sajaukšanas intensitātes palielināšana arī veicina biosintēzes paātrināšanos.
Tādējādi augsta penicilīna raža tiek iegūta šādos sēnītes attīstības apstākļos; laba micēlija augšana, pietiekams kultūras nodrošinājums ar barības vielām un skābekli, optimāla temperatūra (pirmajā fāzē 30 °C, otrajā fāzē 20 °C), pH līmenis = 7,0–8,0, lēns ogļhidrātu patēriņš, piemērots prekursors.
Antibiotikas rūpnieciskai ražošanai izmanto barotni ar šādu sastāvu, %: kukurūzas ekstrakts (CB) - 0,3; hidrols - 0,5; laktoze - 0,3; NH4NO3 - 0,125; Na2SO3? 5H2O - 0,1; Na2SO4? 10H2O - 0,05; MgSO4? 7H2O - 0,025; MnSO4? 5H2O - 0,002; ZnSO 4 - 0,02; KH 2 PO 4 - 0,2; CaCO 3 - 0,3; feniletiķskābe - 0,1.
Diezgan bieži izmanto saharozi vai laktozes un glikozes maisījumu attiecībā 1: 1. Dažos gadījumos kukurūzas ekstrakta vietā izmanto zemesriekstu miltus, eļļas kūku, kokvilnas sēklu miltus un citus augu materiālus.

Elpa.
Atbilstoši elpošanas veidam vidē sēnes ir aerobi, to audu formas (iekļūstot makroorganismā) ir fakultatīvi anaerobi.
Elpošanu pavada ievērojama siltuma izdalīšanās. Siltums īpaši enerģētiski izdalās sēnīšu un baktēriju elpošanas laikā. Kūtsmēslu izmantošana siltumnīcās kā biodegviela ir balstīta uz šo īpašību. Dažos augos elpošanas laikā temperatūra paaugstinās par vairākiem grādiem attiecībā pret apkārtējās vides temperatūru.
Lielākā daļa baktēriju elpošanas procesā izmanto brīvo skābekli. Šādus mikroorganismus sauc par aerobiem (no gaisa - gaiss). Aerobos s un elpošanas veidu raksturo fakts, ka organisko savienojumu oksidēšanās notiek, piedaloties atmosfēras skābeklim, izdalot lielu skaitu kaloriju. Molekulārais skābeklis spēlē ūdeņraža akceptora lomu, kas veidojas šo savienojumu aerobās sadalīšanas laikā.
Piemērs ir glikozes oksidēšana aerobos apstākļos, kas izraisa liela enerģijas daudzuma izdalīšanos:
SvH12Ov + 602- * 6C02 + 6H20 + 688,5 kcal.
Mikrobu anaerobās elpošanas process ir tāds, ka baktērijas iegūst enerģiju no redoksreakcijām, kurās ūdeņraža akceptors nav skābeklis, bet gan neorganiskie savienojumi - nitrāts vai sulfāts.

Mikroorganismu ekoloģija.
Vides faktoru darbība.
Mikroorganismi pastāvīgi ir pakļauti vides faktoriem. Nelabvēlīga ietekme var izraisīt mikroorganismu nāvi, tas ir, radīt mikrobicīdu efektu vai nomākt mikrobu vairošanos, nodrošinot statisku efektu. Dažas ietekmes selektīvi ietekmē noteiktas sugas, bet citas parāda plašu darbības spektru. Pamatojoties uz to, ir radītas metodes mikrobu vitālās aktivitātes nomākšanai, ko izmanto medicīnā, sadzīvē, lauksaimniecībā u.c.
Temperatūra
Saistībā ar temperatūras apstākļiem mikroorganismus iedala termofīlos, psihrofilos un mezofilos. Penicilīnu ražo arī termofīlais organisms Malbranchia pulchella.
Pelējuma sēnīšu attīstība ir atkarīga no viegli pieejamu slāpekļa un oglekļa barošanas avotu pieejamības, savukārt ksilotrofās sēnes spēj iznīcināt sarežģītus grūti sasniedzamus lignocelulozes salmu kompleksus. Substrāta apstrāde augstā temperatūrā izraisa augu polisaharīdu hidrolīzi un brīvu, viegli sagremojamu cukuru parādīšanos, kas veicina konkurētspējīgu pelējuma sēņu vairošanos.Selektīvu substrātu, kas kavē pelējuma attīstību un veicina micēlija augšanu, iegūst, apstrādājot plkst. mērena temperatūra 65-70 ° C. Apstrādes temperatūras paaugstināšana līdz 75 - 85 ° veicina pelējuma attīstību
Mitrums
Kad vides relatīvais mitrums ir zem 30%, vairumam baktēriju vitālā darbība apstājas. Viņu nāves laiks žāvēšanas laikā ir atšķirīgs (piemēram, Vibrio cholerae - 2 dienās un mikobaktērijas - 90 dienās). Tāpēc žāvēšana netiek izmantota kā metode mikrobu izvadīšanai no substrātiem. Īpaši izturīgas ir baktēriju sporas.
Plaši izplatīta ir mikroorganismu mākslīgā žāvēšana, vai liofilizācija
utt.................