КЛАССЫ АНТИБИОТИКОВ И ТАКСОНОМИЧЕСКОЕ ПОЛОЖЕНИЕ ОРГАНИЗМОВ-ПРОДУЦЕНТОВ
Важно попытаться установить взаимосвязь между таксономическим положением продуцентов и некоторыми свойствами образуемых ими антибиотиков, такими как химическая структура, антимикробный спектр действия или механизм действия.
- С этой целью было предпринято несколько попыток проанализировать накопленные данные. Однако по мере получения новых антибиотиков и более детального исследования их свойств становилось ясно, что какие-либо простые взаимосвязи между таксономическим положением продуцента и свойствами образуемого им антибиотика отсутствуют. Тем не менее можно сформулировать некоторые «общие правила».
- Большинство антибиотиков являются вторичными метаболитами трех главных групп микроорганизмов: эубактерий,
актиномицетов и грибов. Только немногие антибиотики обра
зуются шляпочными грибами, водорослями и растениями, причем эти антибиотики обычно обладают низкой активностью и малой специфичностью.
- Больше всего разнообразных антибиотиков образуют ак- тиномицеты. Из представителей этой группы микроорганизмов было выделено более .3000 антибиотиков. Мицелиальные грибы образуют вторичные метаболиты нескольких типов, и из них выделено около 700 веществ с антимикробным действием.
Эубактерии, главным образом спорообразующие бациллы (Bacillus) и представители рода Pseudomonas, синтезируют не так много антибиотиков (к настоящему времени описано 400 таких антибиотиков); они весьма близки друг другу по химической структуре, причем большинство известных антибиотиков, образуемых бактериями, представлено полипептидами.
- Зачастую определенный штамм образует «семейство» близких по структуре и путям биосинтеза антибиотиков (гл.6). Кроме того, один штамм может продуцировать два или несколько неродственных антибиотиков.
- Образование антибиотиков не является строго видоспецифичным. а. Разные штаммы одного вида могут синтезировать совершенно разные антибиотики. Классическим примером служит Streptomyces griseus. Различные штаммы этого вида образуют стрептомицин (аминогликозид), новобиоцин (глико- зид, содержащий сложную ароматическую группировку), цик- логексимид (ароматическая структура, образующаяся из ацетата), виридогризеин (депсипептид), гризеовиридин (лактон), кандицидин (полиен) и гризеин (сидеромицин). б. С другой стороны, один и тот же антибиотик может образовываться штаммами, относящимися к разным таксономическим группам. Например, циклосерин был выделен из штаммов как Streptomyces, так и Pseudomonas, а пенициллин N синтезируется грибом (Cephalosporium) и вместе с тем стрептомицетами.
- Тем не менее чем дальше в таксономическом отношении отстоят друг от друга два микроорганизма, тем меньше вероятность, что они образуют одинаковый антибиотик.
- В дополнение к приведенным выше хорошо известным правилам можно отметить, что, по-видимому, существует взаимосвязь между таксономическим положением продуцента и биосинтетическим путем образования антибиотика. Однако, чтобы подтвердить наличие этой связи, необходимы дальнейшие исследования. Некоторые биосинтетические пути вторичного метаболизма характерны для всех групп микроорганизмов (например, способность к активированию и конденсации аминокислот с образованием полипептидных антибиотиков обнаружена у эубактерий, актиномицетов и у грибов); другие имеются только у одной из трех групп (например, практически все известные вторичные метаболиты, берущие начало от путей
биосинтеза терпенов, образуются грибами). Различия в путях биосинтеза, по-видимому, имеются даже в пределах актиноми- цетов. Например, способность к биосинтезу аминоциклитолов и, следовательно, аминоциклитолсодержащих антибиотиков (ами- иогликозидов) значительно чаще встречается у представителей родов Streptomyces и Micromonospora, чем у представителей других родов порядка Actinomycetales (Nocardia, Actinoplanes и т. д.). Однако необходимо отметить, что такая взаимосвязь носит только статистический, а не абсолютный характер. Мы надеемся, что при более детальном изучении обмена у микроорганизмов, образующих антибиотики, удастся установить взаимосвязь между биосинтезом вторичных метаболитов (в том числе антибиотиков) и характерными особенностями обмена у данного организма. Например, способность (типичная для грибов) образовывать терпеновые антибиотики может коррелировать с наличием биосинтетического пути (изопреновый путь), используемого этими организмами для образования стеринов клеточных мембран.
Источник: Ланчини Д., Паренти Ф., «Антибиотики. Пер. с англ. — М.: Мир. — 272 с., ил.» 1985