Реферат: Биологически активные вещества грибов

МинистерствообразованияРФ

Санкт-Петербургскийтехнологическийинститут

Кафедрамикробиологическогосинтеза

Реферат
Тема: Биологическиактивные веществагрибовВыполнил: Шилов С.Д. гр.295 курс 4
С-Петербург

2002 г.

Оглавление:

Антибиотики…………………………………………………………3

Стимуляторыроста……………………………………………..7

Витамины……………………………………………………………….10

Списокиспользованнойлитературы……………..11

Антибиотики.

Историяантибиотиковначалась соткрытия сделанногоанглийскимучёным-бактериологомАлександромФлемингом.Однажды онстолкнулсяс интереснымявлением. Унего в лабораториибыла большаяколлекцияразличныхмикробов, растушихв чашках Петрена питательнойсреде. Его вниманиепривлекла однаиз чашек, накраю которойпоявиласьплесень, а всеколонии микроорганизмов, находившиесяпоблизостипогибли. У Флемингавозникла мысль, что плесеньраспространяетвокруг себянекое вещество, способноеубивать микробов.И начал специальновносить этуплесень в чашкис колониямимикробов, вскореим было установлено, что эта плесеньдействительнообладаетантимикробнымсвойством.Вещество, выделяемоеплесневелымгрибком, онназвал пенициллином.Открытие сделанноеФлемингом в1929 году, осталосьнезамеченным.До этого русскиеучёные А. Г.Полотебнови В. А. Манасенинтак же обнаружилиудивительноесвойство этойплесени и суспехом применялиеё для леченияран и язв. Всёэто подтверждалоправильностьмысли Флеминга.В то время пенициллинне был выделенв чистом иликонцентрированномвиде, а самаплесень производиласлабое действие, и применятьеё было оченьнеудобно. Только1940 году пенициллинбыл выделенв концентрированномочищенном видеангличанамиФлори и Чейну.В том же годубыл проведёнуспешный опытна мышах. Однакопрошло ещё 2года преждечем пенициллинстали применятьдля лечениялюдей. (3)

Антибиотики– специфическиепродуктыжизнедеятельностинекоторых видовгрибов, которыезадерживаютили полностьюподавляют ростдругих видоммикроорганизмов.В переводе сгреческогоозначает «противжизни». Следовательно, антибиотики– это вещества, обладающиетоксическимдействием ихпродуцентов, которые обладаюттоксическимсвойством поотношению кдругим микроорганизмам.Поэтому антибиотикиможно считатьтоксинамибактерий идругих микроорганизмов.Понятие антибиотиковне точно таккак известнымногие антибиотикиобладающиетоксическимдействием наорганизм человекаи животных. Образованиеантибиотиковявляется однойиз форм проявленияантогонизма.По спектрудействия наопределённыевиды микроорганизмовразличаютантибиотикиширокого спектрадействия награмположительныеи грамотрицательные, кислотоустойчивыевиды бактерий, мицелиальныхгрибов, дрожжей, актиномицетов, возбудителейзаболеванийчеловека, животных, растений, а также антибиотикивирусов и клетокзлокачественныхопухолей. Антибиотикиузкого спектрадействия оказываюттормозящееили губительноедействие толькона определённыевиды или группымикроорганизмов.(5)

Почваявляется нетолько резервуаром, но и местообитаниемгрибов. В связис изменениемсостава грибов, в зависимостиот типа почвы, географическогоположения, состава фазроста растительностии многих другихфакторовсоответственноизменяетсячисло видовгрибов и активностьобразованияими антибиотиковв почве. Образованиеантибиотиковгрибами, каки другимиорганизмами, имеет эволюционноприспособленныйхарактер итесно связанос общими процессамиметаболизмагрибов в природеи при культивировании.Стабильностьобразованияих, образуемыхразличнымивидами грибов, неодинакова, например, патулин, образуемыйгрибами серииPenecilliumurticae, образуетсяболее стабильно, чем пенициллин, который имеетсравнительноузкий кругдействия, нов тоже времяпенициллинболее широкораспространёнв природе. Этопозволяетпредположить, что в сохранении ограниченнораспространённыхвидов образованиеантибиотиковиграет определеннуюроль в биологиигрибов. Допустимои другое предположение, что образованиеантибиотиковшироко распространённымивидами грибов, обладающихузким спектромдействия, можетбыть полезногрибу в определённыхэкологическихусловиях, припораженииопределённыхсубстратов.Возникновениеспособностиантибиотикообразованияи роли образуемыхантибиотиковв биологиивидов – продуцентов– в природеобусловленомногими факторами и биологическимиособенностямигрибов продуцентов.С другой стороны, большая пластичностьгрибов и изменчивостьпроцессов ихметаболизмав зависимостиот условийкультивированияпозволяетнаправленнорегулироватьбиосинтезопределённыхантибиотиков, которые нередков природныхусловиях необразуются.

Антибиотикив зависимостиот концентрациимогут задерживатьрост чувствительныхмикроорганизмов(бактериостатическоедействие), вызыватьих гибель(бактерицидноедействие) илирастворятьих (литическоедействие). Различныеантибиотикиспецифическиингибируютопределённыеметаболическиепроцессы микробнойклетки – синтеззвеньев клеточнойстенки (пенициллин, цефалороспорин),, нарушают функциюклеточноймембраны (нистатин, грамицидин), обмен РНК(актиномицин, стрептомицин), обмен ДНК (актидион, гризеофульвин), синтез белка(оксистрептомицин), дыхание (патулин), окислительногофосфорелированияи многих другихбиохимическихпроцессов ворганизме. (4)

Цитрин– одноосновнаякислота, котораяявляетсякислородосодержащимгетероциклическимсоединением, имеет вид золотистыхкристаллов.Он задерживаетрост главнымобразом грамположительныхи кислотоустойчивыхбактерий. Губительнодействует наStaph.Aureus,Basillusanthracis,Vibrocholerae,Mycobacteriumtuberculosis, задерживаетрост Streptococcuspyogenes, малочуствительнык нему Salmonelaentiritides,E.Coli,Shigdusenteriae,Salm.Thyphimurinum.

Пенициллины– сильныеодноосновныекарбоксильныекислоты, котрыесодержатгамма-лактамтитиазолидиновоекольцо с различнымибоковыми радикалами.К пенициллинучувствительныглавным образомграмположительныегноеродныебактерииСтафилококки, Стрептококки, некоторыеспорообразующиеБациллы. Устойчивы к пенициллинуграмотрицательныеи кислотоустойчивыебактерии, грибы, риккетсии, вирусы.

Нотаин.Нотаин имеетширокий спектрдействия какна грамположительныетак и на грамотрицательныебактерии, оказываябактерицидноедействие.Антибактериальноедействие егопроявляетсяпри значительнобольшей плотностибактерий всреде, чем удругих антибиотиков.

Гризеофульвин.Гризеофульвинобладает характернымфизиологическимдействием нагрибы, клеточныеоболочки вкоторых содержитсяхитин, вызываетих скручиваниеи остановкуроста, обладаетантигрибнымисвойствами, оказываяфунгистатическоедействие намногочисленныевиды зигомицетов, сумчатых (кромедрожжей), базидиальныхи несовершенныхгрибов принизких концентрациях.Считаетсяпрактическинетоксичнымдля растительныхи живых тканей.Быстро всасываетсякорнями растений, аккумулируясьв тканях. (5)(2)

Стимуляторыроста.

Многиевиды сапрофитныхи фитопатогенныхгрибов в процессежизнедеятельностии при определённыхусловияхкультивированиявыделяют взначительномколичестветакие вещества, как ауксины, гиббереллиныи витамины.

Вещества, которые в малыхконцентрацияхстимулируют, изменяют процессыроста и развитиярастений, называютростовымивеществамиили регуляторамироста. На процессыроста и развитиямогут влиятьмногие метаболиты, например, рядорганическихкислот, аминокислот, но их действиестрого специфично.

Открытиестимуляторовроста типаауксинов в 30-хгодах привелок установлениюгруппы соединений, которые относятсяк бета-уксуснойкислоте. Ауксиныобразуютсяв процессеметаболизмамногих грибови проявляютстимулирующеедействие нарост и развитиерастений. Врастительноммире ауксиныобычно содержатсяв точках ростаи принимаютучастие в процессахроста растений, прорастаниясемян и тропизмах.Соединениягруппы ауксиновобразуют многиевиды почвенныхгрибов и актиномицетов.

Гиббериллиныявляются специфичнымистимуляторамироста, которыеобразуютсяFusariummoniliforme,F.oxysporumи другими грибами.

Впервыегиббереллиныбили обнаруженяв 1935 году приизучениираспространённоготогда в Япониивредоносногозаболеванияриса, вызываемогоFusariummoniliforme, который являетсяконидиальнойстадией грибаGibberellafujikuroi.Заболеваниепроявлялосьв том, что у многихрастений нарядус нормальнымипоявлялисьудлиненныепобеги с болееузкими листьями, удлиненнымимеждоузлиями.Они имели укороченныеколосья, которыераньше выбрасываютсяи зацветают, что приводилок резкому снижениюурожая. Былоустановлено, что если проросткириса обработатьстерильнымифильтрами сF. Moniliforme, то они начинаютвытягиваться и по мере созреваниястановятсяпохожими набольные растенияв естественныхусловиях. Такбыло доказано, что заболеваниевызывают вещества, находящиесяв культуральнойжидкости гриба.Они в большихразведениях, порядка 10^(–4) –10^(– 11) значительноувеличиваютрост растенийтоматов, табака, гороха и др.

Гиббереллиныотносятся калициклическимсоединениямфлуореновогоряда, основойих структурыявляется гиббан.Гибберелиноваякислота – одиниз наиболеебиологически активныхгибберилинов.Одним из характерыхособенностейбиологическогодействия являетсяудлинениестебля безувеличениячисла междуузлий.Это свойствонаиболее чёткопроявляетсяу карликовыхсортов растений.

Удлинениемеждуузлийв опытах с обработкойгиббереллиномсопровождаетсяуменьшениемдиаметра стебляи числа сосудисто-волокнистыхпучков. В рядеслучаев, взависимостиот концентрации, наблюдаетсяусилениевращательногодвижения стеблей, изменение формлистьев, стимуляцияроста усиков, задержкаформированиялистьев и др. У одних растенийгиббереллинможет вызватьсокращениечисла боковыхпобегов и удлинениеглавного, удругих, наоборот, увеличениебоковых и междуузлийна них. Например, малые дозыгиббереллинаснимают у карликовыхрастений генетическийпризнак карликовости, а так же физиологическуюи патологическуюкарликовость.

Нарядус выраженнымдействиемгибберилинана изменениеморфологиирастений, оноказываетвлияние намногие стороныобмена веществ — изменениесодержанияуглеводов, азотистыхвеществ, активностьферментов, изменяет активностьфотосинтеза.Однако характери уровень указанныхизмененийзависит от дозыгиббереллинаи условий питаниярастений.

Послеобработкирастениигиббереллиномозимые культурымогут плодоноситьбез прохождениястадии яровизации, двухлетниерастения длинногодня зацветаютна первый год, получаютсябессемянныеплоды томатови бескосточковыеягоды некоторыхвидов винограда, значительноувеличиваетсяих урожайность.

Такимобразом, гиббереллины, продукты метаболизмаопределённыхвидов грибов, представляютспецифическуюгруппу ростоактивизирующихвеществ, отличныхот ауксинов.Взаимосвязьэтих двух типоврегуляторовроста в растенияхразнообразнаи многогранна– под влияниемгиббереллинаувеличиваетсяобразованиеауксинов врастениях.Гиббереллинымогут ингибироватьактивностьнекоторыхферментов, инактивизирующихауксины.

Гиббереллины, как и другиебиологическиактивные веществамогут проникатьв ткани растенийчерез корневуюсистему. Источникомих могут бытьгрибы, обитающиена корнях растений, например, фузарии.В процессежизнедеятельностифитосимбиотрофныевиды грибов, которые синтезируютауксины игиббереллины, могут проникатьв клетки корнярастений ипередвигатьсяв нутрии него.Например, приоперделённыхусловиях мицелийгриба Fusariummoniliformeпо сосудистымпучкам корнякукурузы растётдо 15-25 см от корневойшейки, при этомвидимые признакизаболеванияотсутствуют.(4)

Витамины.

Некоторыевиды грибовпо отношениюк витаминалявляются ауксотрофами(для роста имнеобходимывитамины), другиеже ауксоавтотрофами(способны впроцессежизнедеятельностисинтезироватьвитамины).

Витаминообразование корнеобитающихгрибов стимулируеткорнеобразованиерастений. Некоторыевитаминысинтезируемыегрибами в зависимостиот условийроста могутвыделятьсяв культуральнуюжидкость илинакапливатьсяв мицелии грибов.Витамины группыВ отмечены вмицелии икультуральнойжидкости пенициллов, фузарии выделяюттиамин, биотин, пиридоксин, никотиновуюи пантотеновуюкислоты, аспергиллыаккумулируютв клетках иливыделяют вокружающуюсреду значительныеколичестватиамина, рибофлавина.Таким образом, образованиевитаминов угрибов зависитот штамма продуцентаи условийкультивирования.(1)

Списокиспользованнойлитературы:

«Введение в альгологию и микологию» Ю.Т. Дьяков издательство московского университета 2000 г.

«Биотехнология» изд. «Мир» Москва 1988 г.

«Советская энциклопедия» изд. «Просвещение» Москва 1966 г.

«Основы общей микологии» В.И. Билай изд. «Высшая школа» Киев 1980 г.

«Антибиотики» том 2 Тадеш Кожмбский Варшава 1969