Гриб пеницилл: строение, свойства, применение. Пенициллы, аспергиллы - грибы Появления гриба пенициллина
|
пенициллин, пенициллиновый ряд
Penicillium Link, 1809
(лат. Penicillium) - плесневой гриб, образующийся на продуктах питания и вследствие этого портящий их. Penicillium notatum, один из видов этого рода, - источник первого в истории антибиотика пенициллина, изобретённого Александром Флемингом.
- 1 Открытие пеницилла
- 2 Размножение и строение пеницилла
- 3 Происхождение термина
- 4 См. также
- 5 Ссылки
Открытие пеницилла
В 1897 году молодой военврач из Лиона по имени Эрнест Дюшен сделал «открытие», наблюдая за тем, как арабские мальчишки-конюхи применяют плесень с ещё сырых седел для обработки ран на спинах лошадей, натертых этими же самыми седлами. Дюшен тщательно исследовал взятую плесень, определил её как Penicillium glaucum, опробовал на морских свинках для лечения тифа и обнаружил её разрушающее действие на бактерии Escherichia coli. Это было первое в истории клиническое испытание того, что вскоре станет известным всему миру пенициллином.
Молодой человек представил результаты своих исследований в виде докторской диссертации, настойчиво предлагая продолжить работу в данной области, однако парижский Институт Пастера не удосужился даже подтвердить получение документа - видимо, потому, что Дюшену было всего двадцать три года.
Заслуженная слава пришла к Дюшену уже после смерти, в 1949 году, - через 4 года после того, как сэр Александр Флемминг был удостоен Нобелевской премии за открытие (уже в третий раз) антибиотического эффекта пеницилла.
Размножение и строение пеницилла
Естественной средой обитания пеницилла является почва. Пеницилл часто можно увидеть в виде зелёного или голубого плесневого налета на разнообразных субстратах, в основном, растительных. Гриб пеницилл имеет сходное строение с аспергиллом, также относящимся к плесневым грибам. Вегетативный мицелий пеницилла ветвящийся, прозрачный и состоит из множества клеток. Отличие пеницилла от мукора в том, что его грибница многоклеточная, тогда как у мукора - одноклеточная. Гифы гриба пеницилла либо погружены в субстрат, либо расположены на его поверхности. От гифов отходят прямостоячие или приподнимающиеся конидиеносцы. Эти образования ветвятся в верхнем отделе и формируют кисточки, несущие цепочки одноклеточных окрашенных спор - конидий. Кисточки пеницилла могут быть нескольких видов: одноярусные, двухъярусные, трехъярусные и несимметричные. У некоторых видов пеницилла конидийконидии образуют пучки - коремии. Размножение пеницилла происходит с помощью спор.
Происхождение термина
Термин «пеницилл» был придуман Флеммингом в 1929 году. По счастливой случайности, явившейся результатом стечения ряда обстоятельств, учёный обратил внимание на антибактериальные свойства плесени, которую он определил как Penicillium rubrum. Как выяснилось, определение Флемминга оказалось неверным. Лишь через много лет Чарльз Том откорректировал его оценку и дал грибку правильное название - Penicillum notatum.
Данная плесень изначально именовалась Penicillium из-за того, что под микроскопом её спороносные лапки выглядели как крошечные кисточки.
См. также
- Penicillium camemberti
- Penicillium funiculosum
- Penicillium roqueforti
Ссылки
пеницилламин, пенициллин, пенициллин гэж юу вэ, пенициллин инструкция, пенициллин история, пенициллин открытие, пенициллин формула, пенициллиновый ряд, пенициллины 5 поколение, пенициллины бүлгийн
Пеницилл Информацию О
Пенициллиоз
Грибы рода Penicillium , обильно присутствующие во внешней среде, являются одним из наиболее частых лабораторных контаминантов; диагноз пенициллиоза у больных может быть подтвержден только через исследование секции ткани на наличие грибов. Без этого исследования диагноз все равно представляет сомнение, даже при повторном получении Penicillium из мокроты больных с легочной патологией. При повторном выделении грибов исследователи должны определить возможное наличие других грибов, а также источник инфицирования больного (ингаляционно или наличие бронхоэктазов). Часто ассоциирование с бронхоэктазами вызвано тем, что грибы могут быть без выраженной инфекции в ткани. Также наличие грибов может быть случайным и несущественным (не имеющим значения), например, это относится к другим сапрофитам. Среди грибов рода Penicillium только P. marneffei известен как первичный патоген человека и животных. Этот вид уникален среди грибов этого рода, т.к. имеет температурный диморфизм и географически ограниченный ореол распространения (Юго-Восточная Азия и часть дальнего Востока).
У больных с острым лейкозом и гастроинтестинальным кандидозом Рenicillium commune был изолирован из легких и мозговой ткани, где он имел проффузный рост с сосудистой инвазией, тромбозом и инфарктом легкого.
Huang и Harvis описали 10 случаев пенициллиоза, при этом пятеро больных были практически здоровыми людьми, т.е не имели другой патологии. Были изолированы следующие виды Рenicillium: P. crustareum, P. glaucum, P. bertai, P. bicolor, P. spinulosum. До сих пор является неясным, являются ли эти грибы первичным этиологическим агентом.
Gilliam и Vest наблюдали достоверные случаи поражения мочевыводящих путей P. citrinum . Больные имели лихорадку, а также предъявляли жалобы на спорадические боли в правом боку и выделялась моча с развитым тонким мицелией. Пиелограммы показали изменения в лоханках правой почки. При дренажной катетеризации мицелиальные образцы P. citrinum были обнаружены только в моче из правого мочеточника.
В научной литературе также описаны 4 случая эндокардитов, вызванных грибами рода Penicillium . При этом в одном случае грибы были изолированы из протезированного клапана и были идентифицированы как P. сhrysogenum , в 3-х случаях – был выделен неидентифицированный Penicillium , вызвавший эндокардит, последовавший за вживлением клапана; P. chrysogenum и неидентифицированные грибы рода Penicillium были изолированы при посттравматическом эндофтальмите, P. citrinum и P.expansum – при микотических кератитах; неидентифицированные виды Penicillium явились причиной системных заболеваний у 2-х иммунокомпрометированных больных и P. decumbens были выявлены в случае фунгемии при СПИДе (больных лечили амфотерицином В).
Penicillium как аллерген.
Часто с аллергическими заболеваниями ассоциируются грибы родов Aspergillus, Penicillium, Botrynis, Monilia, Trichoderma . Колонии Penicillium зеленого цвета часто можно видеть на вещах, хранившихся в подвальных помещениях. Грибы Penicillium присутствуют в сырах Камамбер и Рокфор и могут вызывать клиническую симптоматику у сенсибилизированных лиц.
Наиболее аллергенными являются грибы родов Alternaria, Aspergillus, Cladosporuim и Penicillium . Встречаемость сенсибилизации к грибам у больных бронхиальной астмой приближается к 25%. В то же время, ингаляционная чувствительность к Penicillius spp. не увеличивает риска побочных реакций на пенициллины.
Установлено, что домашние растения вызывают лишь незначительное увеличение количества спор таких грибов, как Cladosporium, Penicillium, Alternaria и Epicoccum в жилых помещениях.
Пенициллез, обусловленный Penicillium marneffei .
Пенициллиоз marneffei – заболевание, вызываемое грибом Penicillium marneffei (Segretain, 1959), впервые выделенным из печени бамбуковой крысы; широко распространенней в Юго-Восточной Азии. Segretain, описавший гриб, был инфицирован грибом после случайного контакта своего пальца с выделенной культурой. В научной литературе (с 1959 по 1990 г.г.) описано около 30 случаев заболевания у человека, вызванных Penicillium marneffei , в основном - на Востоке и в Юго-Восточной Азии. Первый случай пенициллиоза был отмечен у американского священника с лимфогранулематозом, проживающего в Северной Каролине (США), но некоторое время работавшего во Вьетнаме.
Jayanetra и соавторы описали 5 случаев (3 – с летальным исходом) диссеминированного пенициллиоза в Таиланде. В одном случае - больной проживал во Флориде (США), но много путешествовал по Дальнему Востоку. Зарубежными авторами также доложены 9 случаев диссеминированного процесса (в 1985 г.) в провинции Хуанхэ (Китай) на границе с Вьетнамом, один случай – в Гонконге. В других работах авторы приводят описание случаев заболевания пенициллиозом четырех ВИЧ-инфицированных больных из Европы и США, трое из которых путешествовали по Юго-Восточной Азии, о месте пребывания четвертого не сообщается.
Наблюдали 30 больных пенициллиозом в возрасте от 3 месяцев до 71 года; семеро из которых работали фермерами; трое – дети младше 10 лет. До установления диагноза пенициллиоза четверо больных получали кортикостероидную терапию по поводу СКВ, гематологических нарушений, при трансплантации почек. Другие больные имели миелогрануломатоз. Клиническими проявлениями пенициллиоза были лихорадка, потеря веса, анемия, что при отсутствии терапии неизбежно вело к смерти. Органы, вовлекаемые в диссеминированный процесс, представлены в таблице.
В представленной таблице имеются определенные погрешности, поскольку поражение пальца было вызвано контактом исследователя с культурой, а при поражении носоглотки культуры вовсе не было выявлено, поэтому диагноз поставлен по данным гистологического исследования материала носоглоточной карциномы. Лимфаденит обнаруживали во многих местах, некоторые узлы изъязвлялись, нагнаивались или дренировались через образовавшиеся свищи. Кожные поражения также имели тенденцию к множественности, эритематозности, у некоторых больных наблюдали глубокие подкожные абсцессы (иногда – дренировали с гноем). Остеомиелитические поражения были либо единичные, либо множественные, включающие различные кости и представляющие собой холодные абсцессы, распространяющиеся поражения кожи, или гнойные артриты соседних суставов. Гепатоспленомегалию отмечали во многих случаях диссеминированного процесса (включая троих детей), но желтуху не наблюдали ни в одном случае. На рентгенограммах больных с поражением легких имели место локализованные и неоднородные инфильтраты с или без абсцессов или эмпиемы; один больной со СПИДом имел диффузный инфильтрат. У одного больного рентгенограмма была в норме, но при бронхоскопии высевы гриба были положительными. У одного из трех больных (с вовлечением в процесс толстой кишки) развился перитонит от перфорации поражения в сигмовидной кишке. При лабораторном исследовании – лейкоциты крови нормальные или умеренно повышенные. Тромбоцитопению или лейкопению не отмечали среди тех, кто не имел предрасполагающих заболеваний. Диагноз был установлен при жизни культуральным или гистопатологическим исследованием поражений кожи, костей или печени. Культура костного мозга была позитивной у четырех больных, некоторые - имели положительную культуру крови (чувствительность некоторых культуральных методов не может быть оценена из статей). Другие виды Penicillium не определяли, при этом было не вполне ясно был ли Penicillium marneffei обнаружен в эндемической области как лабораторный контаминант или комменсал в поврежденном респираторном тракте.
В научной литературе амфотерицин В представлен как препарат выбора при пенициллиозе. Высокая летальность в течение терапии указывает на необходимость быстрой диагностики, рецидивы после лечения – на необходимость длительного (несколько недель) курса терапии. Возбудитель был чувствителен к флюцитозину; у ряда больных была положительная динамика при комбинации флюцитозина и амфотерицина В. У одного больного СПИДом отмечали улучшение состояния при применении кетоконазола (400 мг в день); вероятно, этот больной мог иметь только бронхиальную колонизацию, а не инфекцию. Гистопатологическая картина этих поражений (в отличие от нейтрофильной реакции в коже и костях) похожа на гистоплазмоз, т.е. грануломатозное воспаление, некроз и дрожжеподобные клетки внутри фагоцитов. Нагноительные фолликулы представлены как пиогранулема с некротическими областями, содержащими дрожжеподобные грибы, окруженные эпителиоидными клетками, лимфоцитами, плазматическими и гигантскими клетками. Без специальных окрасок поражения могут быть легко спутаны с туберкулезом, коцидиоидомикозом, паркокцидиоидозом или гистоплазмозом. К счастью, определение Penicillium marneffei при специальной окраске не вызывает трудностей для подготовленного специалиста.
Дрожжеподобные клетки Penicillium marneffei - овальные (эллиптические), 3 мкм в диаметре, присоединены внутри гелиоцитов или разбросаны вокруг ткани; вытянутые клетки - до 8 мкм длиной с перегородкой, часто изогнутые как сосиска. Клетки Penicillium marneffei не красят гематоксилином-эозином, по PAS-реакция и GMS. В отличие от Histoplasma capsulatum , редкие клетки Penicillium marneffei в ткани двуядерные.
Лабораторная диагностика
При микроскопическом исследовании гистопатологический материал окрашивают GSM или PAS, наличие дрожжеподобных клеток с перегородкой подтверждает диагноз. Культура Penicillium marneffei , выделенная из мокроты, из содержимого легочных абсцессов или кожных узлов, инкубируется на среде Сабуро с антибактериальными антибиотиками при 25 и 37 о С с демонстрацией теплового диморфизма.
Микология.
Согласно систематике Raper и Thom, Penicillium marneffei классифицируется в группу Asynmetrica divanicata и предварительно – в Asynmetrica fasciculata по Ramirez.
Pitt реиндифицировал изолят Penicillium marneffei (АТСС 24100), полученный при первом случае инфицирования человека, как P. primullinium . Sekhom и соавторы тем не менее показали, что изоляты Penicillium marneffei , включающие АТСС, антигенно отличны от изолятов P. primullinium. P. marneffei росли быстро на Сабуро-агаре и продуцировали сероватые, с растворимым пигментом коричнево-красного цвета, колонии (вытянутые, от 3,5 до 4 см в диаметре), которые при 25 о С через 2 недели становились сине-зелеными, как зрелые конидиофоры. Конидиофоры (гладкие) поддерживают конечные везиклы от 3 до 5 метул, каждая из которых содержит несколько фиалид (от 9 до 11 х 2,5 мкм), которые, в свою очередь, поддерживают гладкие, кругло-полукруглые (от 2 до 3 мкм в диаметре) конидии в цепочке. При температуре 37 о С in vitro P. marneffei продуцируют мелкие, бело-коричнево-рыжие, сухие, дрожжеподобные колонии с гладкими поверхностями. Переход мицелия в дрожжевую форму становится очевидным в течение 14 дней в процессе инкубации при 37 о С. На ранней стадии превращения клетки мицелия становятся короче, часто септированными. Другие клетки - овальные, почти эллипсовидные, от 2 до 6 мкм в диаметре. Хотя источник возникновения P. marneffei неизвестен, впервые грибы были изолированы в Хуанхэ (эндемическом регионе пенициллиоза в Китае) из некоторых пар бамбуковых крыс, являющихся основным переносчиком этой инфекции. У более 90% этих животных, пойманных в Хуанхэ, был обнаружен P. marneffei во внутренних органах без каких-либо больших поражений (Kwon-Chung,1992).
Лечение. См. раздел " " на Русском медицинском сервере.
9453 0
Мукоромикоз
Мукоромикоз (Mucormycosic, мукороз) — плесневой микоз; вызывается грибами рода Мисог; характеризуется, помимо поверхностных поражений, изменениями в органах дыхания; иногда склонен к генерализации процесса. Мукоромикоз относят к редким заболеваниям человека, но возникнув, он может быть потенциально летальным.Грибы семейства Mucoraceae (Phykomycetes) встречаются во всех странах и факультативно патогенны для человека. Микоз обычно возникает в результате аэрогенной инфекции или попадания спор с пищей; однако чаще развивается на фоне других болезней (туберкулеза, бруцеллеза, болезней крови и особенно диабета с выраженным сопутствующим ацидозом) и др. Помимо человека, известны заболевания этим микозом у животных — собак, свиней, крупного рогатого скота, лошадей, морских свинок.
Начало болезни часто связывают с вдыханием элементов грибов; в последующем развиваются микотический бронхит, реже — пневмония («легочной мукороз»). При пневмомикозе на вскрытии обнаруживались обширные казеозные участки, вокруг которых наблюдалось разрастание фиброзной ткани. В процесс вовлекаются ткже лимфатические узлы, плевра, иногда диафрагма. Микроскопически: очаги поражения представлены некротизированной тканью, окружены небольшим количеством палочкоядерных лейкоцитов, плазматическими клетками и эозинофилами; встречаются гигантские клетки. В некротизированной ткани, а часто и в гигантских клетках обнаруживаются крупные ветвящиеся нити мицелия гриба.
Помимо изменений в дыхательном тракте, как и при аспергиллезе, наблюдаются поражения области глазной орбиты, придаточных пазух с последующим прорастанием гриба в полость черепа, что может вызвать поражения оболочек и вещества головного мозга (в полном смысле этого понятия — «человек проплесневел»). Развитие мукоромикотического менингита возможно и в результате занесения гриба при спинно-мозговой пункции. Описаны также мукорозные поражения желудка, кишечника («гастроинтестинальный мукороз»), почек.
Прорастая стенки артерий, вен и лимфатических сосудов, мицелий гриба образует «сплетения» в их просвете, в результате чего развиваются тромбозы и инфаркты. При генерализации процесса течение заболевания принимает бурный характер и быстро заканчивается смертью. Метастатические очаги при генерализованном мукорозе обнаруживаются во внутренних органах и в головном мозгу.
К редким проявлениям относят мукороз кожи (с покраснением, уплотнением ее, некрозом и формированием язв с черными корками). Плесневые грибы могут осложнять различные травмы, раны, ожоговые поверхности, трофические язвы, что значительно отягощает их течение.
В срезах ткани возбудитель мукороза обнаруживается в виде несептированного широкого мицелия толщиной от 4 до 20 мкм. Иногда на концах мицелия видны шаровидные утолщения, заполненные спорами (спорангиями). При окраске срезов ткани гематоксилин-эозином стенки мицелия и спор окрашиваются гематоксилином, а протоплазма — эозином. Более четко грибы контурируются при докраске фона тионином.
Для окончательного диагноза необходимо микроскопическое изучение мазков-отпечатков и выделение гриба в чистой культуре. Тканевая реакция при мукорозе сходна с изменениями при аспергиллезе. В отличие от аспергилл мицелий мукоров значительно толще и не септирован. Однако, несмотря на эти различия, ведущая роль в идентификации мукорозных грибов принадлежит методу выделения их в чистой культуре. В ряде случаев поражения при мукорозе могут сочетаться с процессами, вызванными другими плесневыми или дрожжеподобными грибами.
Пенициллиоз
Пенициллиоз (Penicilliosis) — плесневой микоз, вызываемый грибами рода Penicillium. Характеризуется поверхностными поражениями кожи (в т.ч. экзематозного характера), слизистых оболочек, а также бронхов и легких. Пенициллы, являясь сапрофитами, широко распространены в природе и встречаются во всех странах. Они становятся факультативно патогенными при резком падении сопротивляемости макроорганизма.Поражения внутренних органов встречаются редко (например, у ВИЧ-инфицированных). Отмечены псориазиформные изменения, онихии, паронихии (например, у лиц работающих с фруктами — апельсинами и др.), носовые гранулемы, отомикоз Описаны бронхопневмонии и хронические бронхиты (без характерной клинической картины), безуспешно леченные обычными антибиотиками; при обследовании пенициллы обнаруживались в мокроте (нередко геморрагичной).
При бронхолегочном поражении, обусловленном этими грибами, в просвете бронхов выявлялись экссудат с примесью значительного количества лейкоцитов, разрушение эпителиального и мышечного слоев. Описаны случаи пенициллиоза наружного слухового прохода, глубокие поражения мышц промежности и ягодичной области; сообщалось о пенициллезных циститах, которые симулировали мочекаменную болезнь.
В срезах ткани возбудитель обнаруживается в виде «войлокообразных» нитей, скоплений спор; мицелий имеет толщину до 4 мкм; иногда на концах его отчетливо выступают утолщения, от которых отходят цепочки спор, напоминающие фигуру кисточки. При окраске срезов ткани гематоксилин-эозином стенки и протоплазма спор и мицелия интенсивно окрашиваются гематоксилином. Тканевая реакция при пенициллиозе сходна с таковой при поражениях, обусловленных другими грибами.
Лечение плесневых микозов
Лечение плесневых микозов сложное и зависит от вида возбудителя, особенностей изменений, вызванных им в организме, тяжести процесса. Антимйкотическая терапия должна проводиться наряду с активным лечением фонового (основного) заболевания. Традиционно и с успехом назначают препараты йода — 50% раствор калия йодида внутрь, начиная с 3-5 кап. 3 р/сут (в молоке или мясном бульоне); существовала рекомендация вводить внутривенно 10% раствор натрия йодида по 5 мл 1,5-2 мес.Следует учитывать, что йодиды оказывают гипокоагуляционный эффект, что нежелательно при поражениях легких (склонность больных к кровохарканью). Используют антимикотики: амфотерицин В с быстрым увеличением дозы от 0,25 до 0,8-1 мг/кг 1 р/сут или через день до курсовой дозы 2-2,5 г (при мукорозе — 3,0 г). При инвазивном леi очном и внелегочном аспергиллезе эффективна комбинация амфотерицина В и рифампицина (внутрь по 600 мг 1 р/сут).
Амфотерицин В также применяют ингаляторно в 5 мл 5% буферного раствора или 0,25% раствора новокаина, изотонического раствора натрия хлорида — в возрастающих дозах (12500-25000-50000ЕД) с добавлением бронхолитиков (И.П.Замотаев, 1993). Ингаляции проводят 2 р/сут (2 нед). Амфотерицин В может быть заменен липосомальной формой — «Амбизом» по 3-5мг/кг/сут, 2-4 нед (доза увеличивается при поражении головного мозга). Рекомендовались аэрозоли 0,1% раствора генцианвиолета в пропиленгликоле или вдыхание этилйодида (схема Некачалова-Марголина).
Из других антимикотиков применяют пимафуцин, нистатин, леворин в больших дозах (внутрь и в виде ингаляций натриевых солей), амфоглюкамин по 200 000-500 000 ЕД 2 р/сут, микогептин, низорал. Определенные надежды связывают с применением орунгала по 100-200мг 1-2 р/сут, 2-5 мес. При аспергиллеме (легкого, придаточных пазух носа) эффективность антимикотиков не доказана, хотя орунгал иногда дает улучшение; средством выбора является оперативное вмешательство в комплексе с противогрибковыми средствами.
С учетом аллергического и микотоксического компонентов необходима десенсибилизирующая (антигистаминные средства, тиосульфат натрия, гексаиетилентетрамин в вену), дезинтоксикационная терапия, иммунокорректоры, индукторы интерферона (под контролем иммунограммы), большие дозы витаминов. По показаниям применяют бронхолитики, секретолитические, сердечные препараты. При АБЛА средством выбора считают кортикостероиды в комбинации с антимикотиками (орунгал, низорал).
Рекомендуют назначать ламизил по 250 мг 2 р/сут длительно — до 9-11 мес. Обсуждается возможность применения дифлюкана при аспергиллезе на фоне аллергии (Конгресс «Клиническая дерматология 2000», Сингапур, 1998). Следует проводить десенсибилизацию аспергиллином или аслергиллезной вакциной.
Местное лечение назначают при поверхностном процессе. Оно включает анилиновые красители, мази, кремы, аэрозоли с антимикотиками, которые целесообразно также вводить методом фонофореза.
Кулага В.В., Романенко И.М., Афонин С.Л., Кулага С.М.
Плесневые грибы из рода Penicillium относятся к растениям, которые очень широко распространены в природе. Это род грибов класса несовершенных, насчитывающий более 250 видов. Особое значение имеет зеленая кистевидная плесень - пеницилл золотистый, так как используется человеком для производства пенициллина.
Естественной средой обитания пенициллов является почва. Пенициллы часто можно увидеть в виде зеленого или голубого плесневого налета на разнообразных субстратах, в основном, растительных. Гриб пеницилл имеет сходное строение с аспергиллом, также относящимся к плесневым грибам. Вегетативный мицелий пеницилла ветвящийся, прозрачный и состоит из множества клеток. Отличие пеницилла от мукора в том, что его грибница многоклеточная, тогда как у мукора - одноклеточная. Гифы гриба пеницилла либо погружены в субстрат, либо расположены на его поверхности. От гиф отходят прямостоячие или приподнимающиеся конидиеносцы. Эти образования ветвятся в верхнем отделе и формируют кисточки, несущие цепочки одноклеточных окрашенных спор - конидий. Кисточки пенициллов могут быть нескольких видов: одноярусные, двухярусные, трехярусные и несимметричные. У некоторых видов пенициллов конидии образуют пучки - коремии. Размножение пеницилла происходит с помощью спор.
Многие из пенициллов обладают положительными качествами для человека. Они продуцируют ферменты, антибиотики, что обусловливает их широкое применение в фармацевтической и пищевой промышленности. Так, антибактериальный препарат пенициллин получают при использовании Penicillium chrysogenum, Penicillium notatum. Изготовление антибиотика происходит в несколько этапов. Вначале культуру гриба получают на питательных средах с добавлением кукурузного экстракта для лучшей продукции пенициллина. Затем выращивают пенициллин по способу погруженных культур в особых ферментаторах объемом в несколько тысяч литров. После извлечения пенициллина из культуральной жидкости проводится его обработка органическими растворителями и растворами солей до получения конечного продукта - натриевой или калиевой соли пенициллина.
Также плесневые грибы из рода Penicillium широко применяются в сыроварении, в частности, Penicillium camemberti, Penicillium Roquefort. Эти плесени используются в изготовлении «мраморных» сыров, к примеру, «Рокфор», «Горнцгола», «Стилтош». Все перечисленные виды сыров имеют рыхлую структуру, а также характерный вид и запах. Культуры пенициллов применяются на определенном этапе изготовления продукта. Так, при производстве сыра «Рокфор» используется селекционный штамм гриба Penicillium Roquefort, который может развиваться в рыхло спрессованном твороге, так как отлично переносит низкую концентрацию кислорода, а также устойчив к повышенному содержанию солей в кислой среде. Пеницилл выделяет протеолитические и липолитические ферменты, оказывающие воздействие на молочные белки и жиры. Сыр под влиянием плесневых грибов приобретает маслянистость, рыхлость, характерный приятный вкус и запах.
В настоящее время ученые проводят дальнейшие исследовательские работы по изучению продуктов обмена веществ пенициллов, чтобы в будущем их можно было использовать на практике в разных отраслях хозяйства.
«Когда я проснулся на рассвете 28 сентября 1928 года, я, конечно, не планировал революцию в медицине своим открытием первого в мире антибиотика или бактерии-убийцы», - эту запись в дневнике сделал Александр Флеминг , человек, который изобрёл пенициллин.
Идея использовать микробов в борьбе с микробами появилась ещё в XIX веке. Учёным уже тогда было ясно, что чтобы бороться с раневыми осложнениями, надо научиться парализовать микробов, вызывающих эти осложнения, и что убить микроорганизмы можно с их же помощью. В частности, Луи Пастер открыл, что бациллы сибирской язвы погибают под действием некоторых других микробов. В 1897 году Эрнест Дучесне использовал плесень, то есть свойства пенициллина, для лечения тифа у морских свинок.
Фактически датой изобретения первого антибиотика является 3 сентября 1928 года. К этому времени Флеминг уже был известен и имел репутацию блестящего исследователя, он занимался изучением стафилококков, но его лаборатория часто была неопрятной, что и стало причиной открытия.
Пенициллин. Фото: www.globallookpress.com
3 сентября 1928 года Флеминг вернулся в свою лабораторию после месяца отсутствия. Собрав все культуры стафилококков, учёный заметил, что на одной пластине с культурами появились плесневые грибы, а присутствовавшие там колонии стафилококков были уничтожены, в то время как другие колонии - нет. Флеминг отнёс грибы, выросшие на пластине с его культурами, к роду пеницилловых, и назвал выделенное вещество пенициллином.
В ходе дальнейших исследований Флеминг заметил, что пенициллин воздействует на такие бактерии, как стафилококки и многие другие возбудители, которые вызывают скарлатину, пневмонию, менингит и дифтерию. Однако выделенное им средство не помогало от брюшного тифа и паратифа.
Продолжая свои исследования, Флеминг обнаружил, что работать с пенициллом трудно, производство происходит медленно, кроме этого, пенициллин не может существовать в теле человека достаточно долго, чтобы убивать бактерии. Также учёный не мог извлечь и очистить активное вещество.
До 1942 года Флеминг совершенствовал новый препарат, но до 1939 года вывести эффективную культуру так и не удалось. В 1940 году немецко-английский биохимик Эрнст Борис Чейн и Хоуард Уолтер Флори , английский патолог и бактериолог, активно занимались попыткой очистить и выделить пенициллин, и спустя некоторое время им удалось произвести достаточно пенициллина для лечения раненых.
В 1941-м лекарство удалось накопить в достаточных масштабах для эффективной дозы. Первым человеком, которого удалось спасти с помощью нового антибиотика, был 15-летний подросток с заражением крови.
В 1945 году Флемингу, Флори и Чейну была присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине «за открытие пенициллина и его целебного воздействия при различных инфекционных болезнях».
Значение пенициллина в медицине
В разгар Второй мировой войны в США производство пенициллина уже было поставлено на конвейер, что спасло от гангрены и ампутации конечностей десятки тысяч американских и союзнических солдат. Со временем метод производства антибиотика был усовершенствован, и с 1952 года сравнительно дешёвый пенициллин стал применяться практически в мировых масштабах.
При помощи пенициллина можно вылечить остеомиелит и пневмонию, сифилис и родильную горячку, предотвратить развитие инфекций после ранений и ожогов - раньше все эти заболевания были смертельными. В ходе развития фармакологии были выделены и синтезированы антибактериальные препараты других групп, и когда были получены другие виды антибиотиков, .
Лекарственная устойчивость
На несколько десятилетий антибиотики стали почти панацеей от всех болезней, но ещё сам первооткрыватель Александр Флеминг предупреждал, что не стоит использовать пенициллин, пока заболевание не будет диагностировано, и нельзя использовать антибиотик в течение короткого времени и в совсем малых количествах, так как при этих условиях у бактерий развивается устойчивость.
Когда в 1967 году был выявлен пневмококк, не чувствительный к пенициллину, а в 1948 году были обнаружены устойчивые к антибиотику штаммы золотистого стафилококка, учёным стало понятно, что .
«Открытие антибиотиков было величайшим благом для человечества, спасением миллионов людей. Человек создавал всё новые и новые антибиотики против разных возбудителей инфекций. Но микромир сопротивляется, мутирует, микробы приспосабливаются. Возникает парадокс - люди разрабатывают новые антибиотики, а микромир вырабатывает своё сопротивление», - рассказала старший научный сотрудник Государственного научно-исследовательского центра профилактической медицины, кандидат медицинских наук, эксперт «Лиги здоровья нации» Галина Холмогорова .
По мнению многих экспертов, в том, что антибиотики теряют свою эффективность в борьбе с заболеваниями, во многом виноваты и сами пациенты, не всегда принимающие антибиотики строго по показаниям или в необходимых дозах.
«Проблема резистентности исключительно велика и затрагивает всех. Она вызывает большую тревогу учёных, мы можем вернуться в доантибиотиковую эру, потому что все микробы станут резистентны, ни один антибиотик не будет действовать на них. Наши неумелые действия привели к тому, что мы можем оказаться без очень мощных лекарств. Лечить такие страшные болезни, как туберкулёз, ВИЧ, СПИД, малярия, будет просто нечем», - пояснила Галина Холмогорова.
Именно поэтому к лечению антибиотиками нужно относиться очень ответственно и соблюдать ряд простых правил, в частности: