CC BY
45
НАУЧНО-БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ И СНИЖЕНИЯ ТОКСИЧНОСТИ АНТИБИОТИКОВ
Д.А. Евглевский, Ан.А. Евглевский
Аннотация. Рассматривается биотехнологическое Ключевые слова: антибиотики, микроорганизмы,
обоснование повышения эффективности и снижения пробиотики. токсичности антибиотиков.
Изучено, что на введение вакцин, анатоксинов или после переболевания в организме вырабатываются антитела. При этом почти 80% клеток, синтезирующих антитела находятся в стенке кишечника. Это обусловлено тем, что основная масса возбудителей болезней попадает в организм через желудочно-кишечный тракт и почти их половина погибает в желудке.
Однако гуморально-клеточная (антитело-
фагоцитарная) система иммунитета не всегда обеспечивает защиту организма от паразитов-хищников, обладающие хорошим аппетитом, а их ускоренная репродукция-деление материнской микробной клетки на две дочерние происходят через 10-20-30 минут, за исключением деления микобактерий туберкулеза на две дочерние через 20-24 часа.
Для защиты в кишечнике человека и животных функционируют 400-500 видов полезных бактерий, которые образуют ферменты, витамины, микроэлементы, усиливают защитные реакции. Нарушение количественного и качественного равновесия и усиление вредной гнилостной микрофлоры приводит к ослаблению организма.
В среднем в 1 грамме фекалий или содержимого рубца находится свыше 1 млрд разнообразных микроорганизмов.
Полезная микрофлора постоянно ведет работу за наше здоровье, обеспечивает профилактику и лечение организма от инфекционных болезней.
Химическая, терапевтическая и особенно ультра-термическая обработка овощей, фруктов, мясной и растительной продукции приводит к дефициту бактерий-санитаров, борцов за наше здоровье.
Однако антагонизм полезной микрофлоры по отношению к патогенным микроорганизмам не всегда бывает успешным. Для усиления антагонистической деятельности разработано большое количество бактериальных препаратов из живых микроорганизмов - лак-тобактерин, бифидумбактерин, колибактерин, бификол и т. д. В то же время ассортимент и качество отечественных пробиотических препаратов снизился из-за износа научного и производственного оборудования, отсутствия специалистов, дороговизны и трудоемкости внедрения новых пробиотиков, а рост числа различных фирм многоуровневого или многоэтажного маркетинга сети, звеньев разного рода менеджеров, способствует успешному агрессивному импорту зарубежных пробиотиков, антибиотиков, а не отечественных на Российский рынок. Это привело к тому, что практически выпуск антибиотиков в России прекращен, а пробиотиков резко снизился (Медуницын Н.В., 2008 ).
Для лечения инфекционных болезней используют антибиотики, токсические продукты жизнедеятельности различных плесеней, актиномицетов, грибов, которые без разбора уничтожают все бактерии - полезные, болезнетворные и безобидные.
Название «антибиотик» предложил американский микробиолог Э.Ваксман, который в 1952 г. получил Нобелевскую премию за открытие стрептомицина в 1944 г. Впервые бактерицидное действие плесени, названное пенициллином на стрептококки и стафилококки обнаружил английский микробиолог А. Флеминг, опубликовавший в 1929 г. свое открытие.
Промышленная разработка пенициллина проведена Г.Флори и Э.Чейн в 1941 г., а в 1942 г. в СССР проф. Ермольева З.В. освоила его производство.
В дальнейшем были изготовлены в 1944 г. - стрептомицин, цефалоспорин (в 1945 г.), полимиксин (1947), хлортетрациклин (1948), неомицин (1949), нистатин (1950), эритромицин, циклосерин (1952), канамицин (1955).
В настоящее время используются свыше 30-40 различных групп антибиотиков и около тысячи применяются для борьбы с инфекционными и злокачественными болезнями.
В зависимости от способа изготовления антибиотики разделяются на нативные («неочищенные»), содержащие в своем составе остатки питательной среды и «очищенные и синтетические», свободные от «балластных» веществ.
Активность антибиотиков обозначают по бактерио-статическому и бактерицидному действию (ЕД) и в граммах на 1 кг живой массы.
Возникает вопрос чем вызвана необходимость разработки новых антибиотиков, комбинацией одних антибиотиков с другими, внесение в их состав фтора, пи-перазинового радикала (хинолона 1-4 го поколений), клавулановой кислоты или изготовление новых лекарственных форм?
Ответ дала практика и наука - приобретением бактериями резистентности, не позволяющей антибиотикам ингибировать, разрушать, блокировать ферментативную систему в т.ч. фермента ДНК - гиразу ( топои-зомеразу, обеспечивающий «укладку» (топологию)
бактериальной ДНК, РНК и других более 20 энзимов.
На создание одних антибиотиков в т. ч. так называемых « сильных» микроорганизмы отвечают адекватным ударом. Однако физиологическая гонка вооружений агрессии и защиты практически исчерпала свои ресурсы.
Предлагаемые различными фирмами «новые» антибиотики патентованные и непатентованные (хлорфе-никол - это синтомицин и левомицетин, ряд гликолеп-тидных, полимиксинов, линкозаминов, аминогликози-дов, макролидов (сумамед), монотактамы цефалоспо-ринов 1,2,3 и 4-го поколений и подобные номенклатурные или классификационные рубрики хинолонов выпускаются еще с более увеличенным токсическим действием на организм и соответственно на мясную и молочную продукцию.
Несмотря на то, что в странах ЕС выпуск и использование кормовых антибиотиков запрещен в США, Канаде и т. д. они используют для выращивания цыплят, телят и поросят.
В тоже время птицеводство и свиноводство сидит на западной «игле» антибиотиков с первых дней выращивания. Применение «кормовых» и бактерицидных антибиотиков приводит к появлению антибактериальной резистентности у микроорганизмов ко многим препаратам.
В процессе использования новых «сильных» антибиотиков и лекарственных форм на фоне кратковременного повышения бактерицидной эффективности сопровождается усилением нейро-, ото-, нефро-гемотоксичности и т. д., снижения иммунитета и появлению еще более резистентных патогенных (вредных) микроорганизмов.
С учетом того, что полимеризацию и детоксикацию бактерийных экзо-, эндо- и суперэнтеротоксинов обеспечивают альдегиды и установленная нами эффективность четвертичных аммониевых соединений при получении анатоксинов были проведены исследования по детоксикации и полимеризации различных групп антибиотиков для стабилизации структуры и снижения токсичности по принципу изготовления анатоксинов.
Исследования по изготовлению и применению модифицированных антибиотиков показали их безвредность, отсутствие токсичности для белых мышей, морских свинок, телят, поросят и цыплят и повышенную в 1,5-2,0 раза бактерицидную эффективность метицилли-на, пенициллина, амоксициллина, байтрила, тетрациклина, стрептомицина, канамицина, линкосаектина в
отношении антибиотикоустойчивым стафилококкам, сальмонелл, кишечной палочки.
Полученные результаты изготовления антибиотиков по технологии получения анатоксинов, вакцин являются приоритетными.
Эффективность лечения поросят, телят и птиц, больных колибактериозом, стафилококкозом, сальмонеллезом, пневмонией, маститом коров достигнута вышеуказанными модифицированными антибиотиками.
Впервые повышение бактерицидной и лечебной эффективности модифицированных антибиотиков достигнуто путем детоксикации и полимеризации с альдегидом муравьиной кислоты - 0,1-0,2% раствором формальдегида отдельно и в сочетании с четвертичными аммониевыми соединениями по принципу изготовле-
ния анатоксинов, обеспечивающие устойчивость к деструктивному действию бактериальных ферментов при снижении токсических свойств препаратов.
В целом модифицированные антибиотики путем полимеризации сохраняют повышенную бактерицидную и лечебную эффективность и прозрачность растворов в течение 2-3-х лет.
Информация об авторах Евглевский Дмитрий Анатольевич, кандидат ветеринарных наук, научный сотрудник Курского НИИ АПП.
Евглевский Анатолий Алексеевич, доктор ветеринарных наук, профессор кафедры эпизоотологии, радиобиологии и фармакологии «Курской ГСХА».
