Биотехнологическая закономерность редуцирования токсичности и потенцирование биоцидного действия антибиотиков

БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЗАКОНОМЕРНОСТЬ РЕДУЦИРОВАНИЯ ТОКСИЧНОСТИ И ПОТЕНЦИРОВАНИЕ БИОЦИДНОГО ДЕЙСТВИЯ АНТИБИОТИКОВ

Д.А. Евглевский

Аннотация. Детоксикация и полимеризация производственных антибиотиков по типу получения анатоксинов обеспечивает повышение эффективности в два раза и более снижение токсичности.

Ключевые слова: антибиотики, микроорганизмы, пробиотики.

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-фагоци-тарная) система иммунитета не всегда обеспечивает защиту организма от паразитов-хищников, обладающих хорошим аппетитом, а их ускоренная репродукция-деление материнской микробной клетки на две дочерние происходят через 10-20-30 минут, за исключение

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.

Полная 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 антогонистической деятельности разработано большое количество бакте-

риальных препаратов из живых микроорганизмов про-биотиков-лактобактерин, бифидумбактерин, колибак-терин, бификол и т. д. В то же время ассортимент и качество отечественных пробиотических препаратов снизился из-за износа научного и производственного оборудования, отсутствие специалистов, дороговизны и трудоемкости внедрения новых пробиотиков, а рост числа различных фирм многоуровнего или многоэтажного маркетинга сети, звеньев разного рода менеджеров, способствует успешному агрессивному импорту зарубежных пробиотиков, пребиотиков, 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 году получил Нобелевскую премию за открытие стрептомицина в 1944 году. Впервые бактерицидное действие плесени, названное пенициллином на стрептококки и стафилококки, обнаружил английский микробиолог А. Флеминг, опубликовавший в 1929 году свое открытие.

Промышленная разработка пенициллина проведена Г.Флори и Э.Чейн в 1941 году, а в 1942 году в СССР проф. Ермольева З.В. освоила его производство.

В дальнейшем были изготовлены в 1944 году -стрептомицин, цефалоспорин (в 1945 г.), полимиксин (1947), хлортетрациклин (1948), неомицин (1949), нистатин (1950), эритромицин, циклосерин (1952), канами-цин (1955). В настоящее время используют свыше 3040 различных групп антибиотиков и около тысячи применяются для борьбы с инфекционными злокачественными болезнями.

В зависимости от способа изготовления антибиотики разделяются на нативные («неочищенные»), содержащие в своем составе остатки питательной среды, и «очищенные, синтетические», свободные от «балост-ных» 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, комбинация одних антибиотиков с другими, внесение в их состав фтора, пипе-разинового радикала (хинолона 1-4 -го поколений), клавулановой кислоты или изготовление новых лекарственных форм.

Ответ дала практика и наука - приобретением бактериями резистентности, не позволяющей антибитикам ингибировать, разрушать, блокировать микробную ферментативную систему, в т.ч. фермента ДНК - гира-зу (топоизомеразу, обеспечивающий «укладку» (топологию) бактериальной ДНК, РНК и 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, макролидв (сумамед), цефалоспоринов, 1,2,3 и 4-го поколений и подобные номенклатурные или классификационные рубрики хинолонов выпускаются еще с бо-

лее 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 то же 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., снижение иммунитета и появлению еще более резистентных патогенных (вредных) микроорганизмов.

С учетом того, что полимеризацию и детоксикацию бактерийных экзо-, эндо- и суперэтеротоксинов обеспечивают альдегиды и установленная эффективность в комплексе с четвертичными, аммониевыми соединениями при получении анатоксинов были проведены исследования по детоксикации и полимеризации различных групп антибиотиков для табилизации структуры и снижения токсичности по принципу изготовления анатоксинов. Детоксикацию и полимеризацию антибиотиков проводили путем выработки 100-150 мг вначале 0,1% формальдегидом или глутарового альдегида отдельно и с 0,1% раствором этония.

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 биоцидную эффективность метициллина, пенициллина, амоксициллина, байтрила, тетрациклина, стрептомицина, канамицина, линкоспектина в отношении антибиотикоустойчивым стафилококкам, сальмонеллам, кишечной палочки, а также на ряд вирусов и плесневых грибов.

Полученные результаты изготовления антибиотиков по технологии получения анатоксинов, вакцин являются приоритетными. Повышение бактерицидной эффективности обеспечило сокращение сроков лечения поросят, телят и птиц, больных колибактериозом, стафилококкозом, сальмонеллезом, пневмонией, маститом коров достигнута вышеуказанными модифицированными антибиотиками.

Впервые повышение бактерицидной и лечебной эффективности модифицированных антибиотиокв достигнуто путем детоксикации и полимеризации 100-200 мг/мл антибиотика альдегидом муравьиной кислоты -0,1-0,2% раствором формальдегида отдельно или 0,15±0,05% раствором глутарового альдегида в сочетании с четвертичными аммониевыми соединениями 0,1% раствора этония, Биопага -Д и т.д. по принципу изготовления алкилдиметилбензиламмония, анатоксинов, обеспечивающие устойчивость к деструктивному действию бактериальных ферментов при снижении токсических свойств препаратов.

В целом модифицированные антибиотики путем полимеризации и детоксикации сохраняют повышенную биоцидную и лечебную эффективность, утрачивают токсичность, сохраняют прозрачность растворов в течение 2-3 -х лет и приобретают вирусоцидную и фунгицидную активность.

Список использованных источников

1 Евглевский Д.А. Повышение бактерицидного, вирусо-цидного, фунгицидного действия антибиотиков с помощью глутарового альдегида и этония/ Д.А. Евглевский// Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии.-2011.- №6. - С. 73-74.

2 Евглевский А.А., Евглевский Д.А. Способ повышения эффективности антибиотиков. Патент РФ на изобретение № 2425668 приоритет от 22 марта 2010 г.

Информация об авторах Евглевский Дмитрий Анатольевич, кандидат ветеринарных наук, научный сотрудник Курского НИИ АПП Россель-хозакадемии, тел. (4712) 53-77-05.