Еріксіз антагонизмнің негізгі қасиеті осында
Актиномицеттердің (соның ішінде стрептомицеттердің) антагонисттік қасиеттері
Микроорганизмдердің өзара антагонистік әрекеттесуі — микробтардың бір түрі қандай да бір механизм арқылы басқа түрдің дамуын немесе өсуін тежеуімен сипатталатын құбылыс. Бұл құбылыс бактериялар, актиномицеттер, саңырауқұлақтар, балдырлар және басқа да топтар арасында кең таралған.
Кімдер арасында кездеседі?
Бактериялар, актиномицеттер (стрептомицеттер), зең саңырауқұлақтары, ашытқылар, балдырлар және т.б.
Не нәрсеге тәуелді?
Тұқымқуалаушылық ерекшеліктерге, экологиялық факторларға және дақылдау жағдайларына (орта құрамы, рН, температура, қорек тапшылығы) тәуелді.
Антагонизм ұғымы
Антагонизм — биоценоздағы «микроб–микроб» қатынастарының маңызды түрі. Мұнда бір микроорганизм басқа микроорганизмнің өсіп-өнуін:
- қоректік заттар мен кеңістік үшін бәсекелестік арқылы;
- ортаның қасиеттерін (қышқылдану/сілтілену) өзгерту арқылы;
- антибиотиктер және басқа да спецификалық метаболиттерді бөлу арқылы тежей алады.
Тарихи негіз
Зерттеушілер бактериялар, стрептомицеттер және зең саңырауқұлақтарының антагонисттік қасиеттеріне XIX ғасырдан бастап назар аудара бастады. Алайда, ол кезеңдегі бақылаулар көбіне кездейсоқ сипатта болып, практикалық қолданылуы шектеулі болғандықтан, мәліметтер жүйеленбеді.
Кейінірек микробтық антагонизм туралы жекелей фактілерді біріктіруді И.И. Мечников жүзеге асырды. Ол бұл құбылысты практикада қолдану мүмкіндіктерін қарастырды. Мечников ішектегі іріңді бактериялардың метаболиттері организмді созылмалы түрде уландырып, қартаю үдерістерін күшейтуі мүмкін деген идеяны талқылап, іріңді микрофлораның тіршілігін тежеу үшін ұйытқы құрамындағы сүтқышқылды таяқшаларды қолдануды ұсынды.
Маңызды түйін
Мечниковтың еңбектері микроорганизмдер антагонизмін ғылыми тұрғыдан түсіндіруге және оны қолданбалы бағыттарға (медицина, тағам микробиологиясы) енгізуге негіз қалады.
Микробтық антагонизмнің негізгі формалары
Пассивті антагонизм
Бір микроорганизмнің екінші түрдің өсуін тек белгілі жағдайларда тежеуі. Бұл көбіне лабораториялық дақылдауда, өсудің шекті жағдайларында байқалады; табиғи қалыпты ортада тұрақты құбылыс ретінде көрінбеуі мүмкін.
Активті антагонизм
Бір микроорганизмнің екіншісін тіршілік барысында түзілетін метаболизм өнімдерімен ортаға әсер ету арқылы тежеуі. Метаболиттердің белгілі концентрацияларында продуцент ағзаның өзі еркін дамиды.
Пассивті антагонизмнің түрлері
1) Бір субстраттағы қорек үшін бәсекелестік
Қоректік заттардың бірдей түрін қажет ететін әртүрлі микроорганизмдер бір субстратта бірге дамығанда, өсу жылдамдығы жоғары түр басымдыққа ие болып, қалғандарының дамуын тежей алады.
Мысал: бір ортаға бактериялар мен актиномицеттер егіліп өсірілсе, бактериялар көбіне тез көбейіп, субстратты жылдам игереді де, актиномицеттердің дамуына мүмкіндік бермейді. Мұны Pseudomonas fluorescens немесе E. coli мен актиномицеттердің кейбір түрлерін ет-пептонды агарда бірге өсіргенде байқауға болады.
Дегенмен, кейбір жағдайларда актиномицеттер бактериялардың тіршілігін жоятын спецификалық метаболиттер бөліп, керісінше әсер көрсетуі мүмкін.
2) Еріксіз антагонизм
Кейбір жағдайда қоректік заттардың (әсіресе азот немесе көміртек көздерінің) тапшылығы туындаса, протеолитикалық ферменттері бар бактериялар ферменттері жоқ басқа бактериялардың клеткаларын қоректік материал ретінде пайдалануы мүмкін. Еріксіз антагонизмнің мәні — тірі клеткалардың қорек көзіне айналуы.
Шиллердің бақылауы (1914)
И.И. Мечниковтың ассистенті И. Шиллер ацидофил таяқшалары мен стрептококтарды сорпаға бірге еккенде, стрептококтардың 18 сағаттан кейін тіршілігін жоятынын анықтады. Зерттеу ацидофилдердің стрептококтарды лизиске ұшырататын бактерицидті заттарды бөліп, оны әсіресе ортада стрептококтар бар кезде түзетінін көрсетті.
Бактериолизиндер және лизис
Шиллердің деректеріне сәйкес, Bacillus subtilis, Bacillus mesentericus, Bacillus anthracis сияқты протеолитикалық белсенді организмдер стрептококтармен бірге болғанда спецификалық бактериолизиндер түзеді. Нәтижесінде стрептококтар ериді (лизис).
Басқа мысалдар
- Надсон және Жолкевич (1922): Spiaria purpurogenes пен ашытқыларды бірге өсіргенде, литикалық қасиеті бар пигмент түзуші антагонист әсерінен ашытқылар жойылады.
- Шурыгин (1972): Streptomyces aureofaciens және ашытқыларды қолдана отырып жаңа антибиотикалық зат алған.
Активті антагонизм: әсер ету шарттары
Активті антагонизм көбіне төмендегі екі бағыт арқылы іске асады:
1) Алмасу өнімдерінің түзілуі
Субстрат компоненттерін пайдалану кезінде органикалық қышқылдар, спирттер және басқа да метаболиттер түзіліп, орта қасиеттерін өзгерту арқылы басқа түрлердің дамуын тежейді.
2) Антибиотиктер түзілуі
Қоршаған ортаға бөлінетін спецификалық өнімдер басқа микроорганизмдердің дамуын толық тежей алады. Бұл өнімдер антибиотиктер деп аталады.
Орта қышқылдығы мен сілтілігінің өзгеруі арқылы тежелу
Органикалық қышқылдардың жиналуы (сүт мысалы)
Көптеген микроорганизмдер көміртекқұрамды компоненттерден органикалық қышқылдар түзеді. Қышқылдардың жиналуы ортаның рН-ын төмендетіп, қышқылға сезімтал түрлердің дамуын тежейді.
Войткевич (1940) дерегі: балғын сиыр сүтінде сүтқышқылды бактериялар да, іріңді бактериялар да болады. Сақтау барысында бастапқыда топтар тәуелсіз дамуы мүмкін, әрі іріңді бактериялар саны басымырақ көрінеді. Кейін сүтқышқылды бактериялар көбейіп, сүт қышқылы жиналады да орта қышқылданады. Нәтижесінде іріңді бактериялардың дамуы тежеліп, кейін жойылады, ал сүтқышқылды бактериялар саны арта береді.
Сілтілену арқылы тежелу (уробактериялар мысалы)
Бәсекелес микрофлораны тежеу кейде ортаны сілтілендіру арқылы да жүзеге асады. Мысалы, құрамында 1–5% несепнәрі бар ет-пептонды агарда уробактериялар несепнәрді ыдыратып, аммиак бөледі. Аммиак ортаның рН-ын көтеріп (шамамен рН 9,3), көптеген микробтардың дамуын тежейді, ал уробактериялар мұндай жағдайда жақсы өседі.
Антибиотиктер арқылы жүретін антагонизм және практикалық маңызы
Микроорганизмдер әлемінде кең таралған антагонизм формаларының бірі — басқа түрлердің дамуын толық тежейтін спецификалық өнімдердің түзілуі. Мұндай заттар антибиотиктер деп аталады.
Денсаулық сақтау
Инфекцияларға қарсы терапия, микробиомды басқару, антимикробтық препараттарды іздеу және өндіру.
Ауыл шаруашылығы
Фитопатогендерге қарсы биологиялық бақылау, топырақ микрофлорасын сауықтыру, өнім қауіпсіздігін арттыру.
Қорытынды идея
Актиномицеттер, әсіресе стрептомицеттер, табиғи антагонист ретінде антибиотиктік потенциалы жоғары топқа жатады.
Қысқаша қорытынды
Микробтық антагонизм — микроорганизмдер арасындағы кең таралған өзара әсер түрі. Ол пассивті (ресурс пен орта жағдайлары арқылы) және активті (метаболиттер, антибиотиктер арқылы) механизмдермен іске асады. Бұл құбылысты түсіну медицинада да, ауыл шаруашылығында да тиімді әрі қауіпсіз қолданбалы шешімдер жасауға мүмкіндік береді.
Ескерту: Мәтін редакциялық өңдеуден өтті (қателер түзетіліп, құрылымы реттелді), мазмұнның негізгі мәні сақталды.