Міністерство освіти РФ
Санкт-Петербурзький технологічний інститут
Кафедра мікробіологічного синтезу
Реферат
Тема: Біологічно активні речовини грибів
Виконав: Шилов С.Д. гр.295 курс 4
С-Петербург
2002
Зміст:
Антибіотики ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 3
Стимулятори росту ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 7
Вітаміни ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .10
Список використаної літератури ... ... ... ... ... .. 11
Історія антибіотиків почалася з відкриття зробленого англійським вченим-бактеріологом Олександром Флемінгом. Одного разу він зіткнувся з цікавим явищем. У нього в лабораторії була велика колекція різних мікробів, розтушуйте в чашках Петрі на живильному середовищі. Його увагу привернула одна з чашок, на краю якої з'явилася цвіль, а всі колонії мікроорганізмів, що знаходилися поблизу загинули. У Флемінга виникла думка, що цвіль поширює навколо себе якусь речовину, що вбиває мікробів. І почав спеціально вносити цю цвіль у чашки з колоніями мікробів, незабаром їм було встановлено, що ця цвіль дійсно має антимікробну властивість. Речовина, що виділяється пліснявим грибком, він назвав пеніциліном. Відкриття зроблене Флемінгом у 1929 році, залишилося непоміченим. До цього російські вчені А. Г. Полотебнов і В. А. Манасенін так само виявили дивовижну властивість цієї цвілі і з успіхом застосовували її для лікування ран та виразок. Все це підтверджувало правильність думки Флемінга. У той час пеніцилін не був виділений в чистому або концентрованому вигляді, а сама цвіль виробляла слабку дію, і застосовувати її було дуже незручно. Тільки 1940 пеніцилін був виділений в концентрованому очищеному вигляді англійцями Флорі і Чейн. У тому ж році був проведений успішний досвід на мишах. Однак минуло ще 2 роки перш ніж пеніцилін стали застосовувати для лікування людей. (3)
Антибіотики - специфічні продукти життєдіяльності деяких видів грибів, які затримують або повністю пригнічують ріст інших видом мікроорганізмів. У перекладі з грецького означає «проти життя». Отже, антибіотики - це речовини, що володіють токсичною дією їхніх продуцентів, які мають токсичною властивістю стосовно інших мікроорганізмів. Тому антибіотики можна вважати токсинами бактерій і інших мікроорганізмів. Поняття антибіотиків не точно тому що відомі багато антибіотиків що володіють токсичною дією на організм людини і тварин. Освіта антибіотиків є однієї з форм прояву антогонізму. За спектром дії на певні види мікроорганізмів розрізняють антибіотики широкого спектру дії на грампозитивні і грамнегативні, кислотостійкі види бактерій, міцеліальних грибів, дріжджів, актиноміцетів, збудників захворювань людини, тварин, рослин, а так само антибіотики вірусів і клітин злоякісних пухлин. Антибіотики вузького спектра дії роблять гальмуючий чи згубна дія тільки на певні види або групи мікроорганізмів. (5)
Грунт є не тільки резервуаром, але і місцеперебуванням грибів. У зв'язку зі зміною складу грибів, в залежності від типу грунту, географічного положення, складу фаз росту рослинності і багатьох інших факторів відповідно змінюється число видів грибів і активність утворення ними антибіотиків у грунті. Освіта антибіотиків грибами, як і іншими організмами, має еволюційно пристосований характер і тісно пов'язане з загальними процесами метаболізму грибів у природі і при культивуванні. Стабільність утворення їх, утворених різними видами грибів, неоднакова, наприклад, патуліну, утворений грибами серії Penecillium urticae, утвориться більш стабільно, чим пеніцилін, який має порівняно вузьке коло дії, але в теж час пеніцилін більш широко розповсюджений у природі. Це дозволяє припустити, що в збереженні обмежено розповсюджених видів утворення антибіотиків відіграє певну роль у біології грибів. Припустимо і інше припущення, що освіта антибіотиків широко розповсюдженими видами грибів, що володіють вузьким спектром дії, може бути корисно грибу у визначених екологічних умовах, при поразці визначених субстратів. Виникнення здатності антібіотікообразованія і ролі утворених антибіотиків у біології видів - продуцентів - у природі обумовлено багатьма факторами і біологічними особливостями грибів продуцентів. З іншого боку, велика пластичність грибів і мінливість процесів їхнього метаболізму в залежності від умов культивування дозволяє направлено регулювати біосинтез визначених антибіотиків, які нерідко в природних умовах не утворюються.
Антибіотики в залежності від концентрації можуть затримувати ріст чутливих мікроорганізмів (бактеріостатична дія), викликати їх загибель (бактерицидна дія) або розчиняти їх (літичної дію). Різні антибіотики специфічно інгібують визначені метаболічні процеси мікробної клітки - синтез ланок клітинної стінки (пеніцилін, цефалороспорін),, порушують функцію клітинної мембрани (ністатин, граміцидин), обмін РНК (актиноміцин, стрептоміцин), обмін ДНК (актідіон, гризеофульвін), синтез білка ( оксістрептоміцін), дихання (патуліну), окисного фосфорелірованія і багатьох інших біохімічних процесів в організмі. (4)
Цитрин - одноосновна кислота, яка є кисневмісним гетероциклическим з'єднанням, має вигляд золотистих кристалів. Він затримує ріст головним чином грампозитивних і кислотостійких бактерій. Згубно діє на Staph. Aureus, Basillus anthracis, Vibro cholerae, Mycobacterium tuberculosis, затримує зростання Streptococcus pyogenes, малочуствітельни до нього Salmonela entiritides, E. Coli, Shig dusenteriae, Salm. Thyphimurinum.
Пеніциліни - сильні одноосновні карбоксильні кислоти, котрі містять гамма-лактамтітіазолідіновое кільце з різними бічними радикалами. До пеніциліну чутливі головним чином грампозитивні гноєтворні бактерії Стафілококи, Стрептококи, деякі спороутворюючі Бацили. Стійкі до пеніциліну грамнегативні і кислотостійкі бактерії, гриби, рикетсії, віруси.
Нотаін. Нотаін має широкий спектр дії як на грампозитивні так і на грамнегативні бактерії, роблячи бактерицидну дію. Антибактеріальна дія його виявляється при значно більшій щільності бактерій у середовищі, ніж в інших антибіотиків.
Гризеофульвін. Гризеофульвин має характерний фізіологічною дією на гриби, клітинні оболонки в яких міститься хітин, викликає їх скручування і зупинку росту, має антігрібнимі властивостями, надаючи фунгістатичну дію на численні види зигомицетов, сумчастих (крім дріжджів), базидіальних і недосконалих грибів при низьких концентраціях. Вважається практично нетоксичним для рослинних і живих тканин. Швидко всмоктується коренями рослин, акумулюючись в тканинах. (5) (2)
Стимулятори росту.
Багато видів сапрофітних і фітопатогенних грибів у процесі життєдіяльності і за певних умов культивування виділяють в значній кількості такі речовини, як ауксини, гібереліни і вітаміни.
Речовини, які в малих концентраціях стимулюють, змінюють процеси росту і розвитку рослин, називають ростовими речовинами або регуляторами росту. На процеси росту і розвитку можуть впливати багато метаболіти, наприклад, ряд органічних кислот, амінокислот, але їх дія суворо специфічно.
Відкриття стимуляторів росту типу ауксинів в 30-х роках призвело до встановлення групи сполук, які відносяться до бета-оцтової кислоти. Ауксини утворюються в процесі метаболізму багатьох грибів і виявляють стимулюючу дію на ріст і розвиток рослин. У рослинному світі ауксини зазвичай містяться в точках зростання і приймають участь в процесах росту рослин, проростання насіння та тропізм. З'єднання групи ауксинів утворюють багато видів грунтових грибів та актиноміцетів.
Гібберілліни є специфічними стимуляторами росту, які утворюються Fusarium moniliforme, F.oxysporum та іншими грибами.
Вперше гіберелінів били виявлення в 1935 році при вивченні поширеного тоді в Японії зловмисних захворювання рису, що викликається Fusarium moniliforme, який є конідіальной стадією гриба Gibberella fujikuroi. Захворювання проявлялося в тому, що у багатьох рослин поряд з нормальними з'являлися подовжені пагони з більш вузькими листям, видовженими міжвузлями. Вони мали укорочені колосся, які раніше викидаються і зацвітають, що призводило до різкого зниження врожаю. Було встановлено, що якщо проростки рису обробити стерильними фільтрами з F. Moniliforme, то вони починають витягуватися і в міру дозрівання стають схожими на хворі рослини в природних умовах. Так було доведено, що захворювання викликають речовини, що знаходяться в культуральній рідині гриба. Вони у великих розведеннях, порядку 10 ^ (-4) - 10 ^ (- 11) значно збільшують зростання рослин томатів, тютюну, гороху і ін
Гіберелінів відносяться до аліциклічними сполукам флуоренового ряду, основою їх структури є гіббан. Гіббереліновая кислота - один з найбільш біологічно активних гібберілінов. Одним з характеру особливостей біологічної дії є подовження стебла без збільшення числа междуузлій. Це властивість найбільш чітко проявляється у карликових сортів рослин.
Подовження междуузлій в дослідах з обробкою гібереліни супроводжується зменшенням діаметра стебла і числа судинно-волокнистих пучків. У ряді випадків, в залежності від концентрації, спостерігається посилення обертального руху стебел, зміна форм листя, стимуляція зростання вусиків, затримка формування листя і ін У одних рослин гіберелін може викликати скорочення числа бічних пагонів і подовження головного, в інших, навпаки, збільшення бічних і междуузлій на них. Наприклад, малі дози гібереліну знімають у карликових рослин генетична ознака карликовості, а так само фізіологічну і патологічну карликовість.
Поряд з вираженою дією гібберіліна на зміну морфології рослин, він впливає на багато сторін обміну речовин - зміна вмісту вуглеводів, азотистих речовин, активність ферментів, змінює активність фотосинтезу. Однак характер і рівень зазначених змін залежить від дози гібереліну і умов живлення рослин.
Після обробки рослині гібереліни озимі культури можуть плодоносити без проходження стадії яровизації, дворічні рослини довгого дня зацвітають на перший рік, виходять безнасінні плоди томатів і бескосточковие ягоди деяких видів винограду, значно збільшується їх врожайність.
Таким чином, гіберелінів, продукти метаболізму певних видів грибів, представляють специфічну групу ростоактівізірующіх речовин, відмінних від ауксинів. Взаємозв'язок цих двох типів регуляторів росту в рослинах різноманітна і багатогранна - під впливом гібереліну збільшується утворення ауксинів в рослинах. Гіберелінів можуть інгібувати активність деяких ферментів, інактівізірующіх ауксини.
Гіберелінів, як і інші біологічно активні речовини можуть проникати в тканини рослин через кореневу систему. Джерелом їх можуть бути гриби, що живуть на коренях рослин, наприклад, фузаріїв. У процесі життєдіяльності фітосімбіотрофние види грибів, які синтезують ауксини і гіберелінів, можуть проникати в клітини кореня рослин і пересуватися в нутрії нього. Наприклад, при оперделенном умовах міцелій гриба Fusarium moniliforme з судинних пучках кореня кукурудзи зростає до 15-25 см від кореневої шийки, при цьому видимі ознаки захворювання відсутні. (4)
Деякі види грибів по відношенню до вітамінал є ауксотрофамі (для росту їм необхідні вітаміни), інші ж ауксоавтотрофамі (здатні в процесі життєдіяльності синтезувати вітаміни).
Вітамінообразованіе коренезаселеному грибів стимулює коренеутворення рослин. Деякі вітаміни синтезуються грибами в залежності від умов зростання можуть виділятися в культуральну рідину або накопичуватися в міцелії грибів. Вітаміни групи В відзначені в міцелії та культуральної рідини пеніціллов, фузаріїв виділяють тіамін, біотин, піридоксин, нікотинову та пантотенову кислоти, аспергили акумулюють в клітках або виділяють в навколишнє середовище значні кількості тіаміну, рибофлавіну. Таким чином, утворення вітамінів у грибів залежить від штаму продуцента і умов культивування. (1)
Список використаної літератури:
«Введення в альгології та мікології» Ю.Т. Дьяков видавництво московського університету 2000
«Біотехнологія» вид. «Світ» Москва 1988
«Радянська енциклопедія» вид. «Просвітництво» Москва 1966
«Основи загальної мікології» В.І. Білай вид. «Вища школа» Київ 1980
«Антибіотики» том 2 Тадеш Кожмбскій Варшава 1969