Актиномицеттердің (оның ішінде стрептомицеттердің) антагонисттік қасиеттері

Микроорганизмдердің өзара антагонистік әрекеттесуі микробтардың бір түрінің қандай да бір жолмен басқа микроорганизм түрінің дамуын немесе өсуін тежеумен сипатталады.

Бактериялардың, стрептомицеттердің, зең саңырауқұлақтарының антагонисттік қасиеттеріне зерттеушілер сонау XIX ғасырда мән бере бастады. Алайда, бұл болжамдар бірлеспеген кездейсоқ сипатта болды, бұл құбылыстың сол кезеңде практикалық қолданыста болмауына байланысты   антагонизм жайлы мәліметтер бір жүйеге келтірілмеген. Кейіннен, микробтық антагонизм туралы жекелей фактілерді біріктіруді И.И. Мечников жүзеге асырды. Ол практикада бұл құбылысты қолдану жолдарын қарастырды. Мечниковтың мерзімнен бұрын ішектің іріңді бактерияларының метаболизмі нәтижесінде пайда болатын метаболиттермен организмнің әрдайым  интоксикациялануы салдарынан  қартаюы және іріңді бактериялардың тіршілігін тежеу үшін  ұйытқы құрамындағы сүтқышқылды таяқшаларды қолдану жөніндегі оқулары қазіргі таңдағы микроорганизмдер антагонизмі жөнінде ғылыми негіз салды.

Антагонизм микроорганизмдердің алуан түрлі топтарының арасында кең таралған құбылыс: бактериялар, актиномицеттер, саңырауқұлақтар, балдырлар және тағы басқа.

Микроорганизмдер тұқымқуалаушылық ерекшеліктеріне, сонымен қатар, әр түрлі экологиялық факторларға және дақылдау жағдайларына тәуелді басқа организмдерге қатысты антагонистік қасиеттер көрсете алады.

Антагонизм құбылысының туындауы әр түрлі себептерге байланысты, осыған орай микробты антагонизмнің екі негізгі формасы бар: «пассивті» және «активті» антагонизм.

«Пассивті» антагонизм дегеніміз микроорганизмнің басқа түрінің өсуін  белгілі бір анықталған жағдайларда тежеу, кейде сол организмдердің дамуы үшін шекті жағдайларда өтетін процесс. Бұндай жағдайлар микроорганизмдерді тек лабораториялық жағдайларда дақылдандыру кезінде орын алады.Өсудің қалыпты табиғи жағдайларында бұл антагонизм түрінің болуы мүмкін емес.

«Активті» антагонизм дегеніміз – микроорганизм бір түрінің екінші түрін тежеу (тіршілігін) организмнің дамуы барысында түзілетін метаболизм өнімдерімен ортаның байытылуы нәтижесінде жүзеге асатын процесс. Алайда, бұл метаболиттердің белгілі бір концентрацияларында продуценттер еркін түрде дами алады.

«Пассивті» антагонизм тобына жатқызылады:

1)    қоректік заттардың бірдей түрін қажет ететін әр түрлі түрлердің параллельді түрде дамуы байқалатын микроооргнизмдер әрекеттесуі.

2)    еріксіз антагонизм.

Қоректік заттардың бірдей түрін қажет ететін әр түрлі түрлердің параллельді түрде дамуы байқалатын микроооргнизмдер әрекеттесуі

Қоректік заттардың бірдей түрін қажет ететін алуан түрлі микроорганизмдердің бір субстратта дамуы барысында басқа организмдерге қарағанда дамуы жағынан басымырақ болып өсу жылдамдығы басқа организмдермен салыстырғанда жоғары болатын организм есептеледі. Мысалы, бір субстратқа бактериялар мен актиномицеттерді еккенде, бактериялар өздерінің тез өсу жылдамдығына байланысты субсттатпен тез байланысқа түсіп, актиномицеттердің дамуына мүмкіншілік бермейді. Бұндай құбылысты Pseudomonas fluorescens немесе E.coli және актиномицеттердің кейбір түрлерін бір ЕПА қоректік ортасына дақылдандырғанда байқауға болады. Алайда, актиномицеттердің өсуін тежеу тек сол актиномицеттердің бактериялар тіршілігін жоятын спецификалық метаболиттерді бөлуі мүмкін /4/.

Еріксіз антагонизм

1914 жылы И.И. Мечниковтың /4/ ассистенті И. Шиллер сонау 1914 жылы /4/ ацидофил таяқшасы мен стрептококты сорпаға бірге еккенде, соңғы микроорганизмнің дақылдандырудан кейін 18 сағат өткеннен кейін тіршілігін жоятынын (аморфты массаға айналады)  анықтады. Бұл құбылысты зерттеу нәтижесінде ацидофилдердің стрептококтарды лизиске ұшырататын бактерицидті заттарды бөлетіні анықталды, сонымен қатар ацидофилдер бұл заттарды тек ортада стрептококтар бар болған кезде бөледі.

Шиллер протеолитикалық ферменттері жоқ бактерияларға қатысты протеолитикалық белсенділікке ие (Bacillus mesentericus, Bacillus subtilis, Bacillus anthracis) организмдерде антагонизм қасиетінің бар екенін көрсетті.

Егер, мысалы, сабан (Bacillus subtilis) немесе картоп (Bacillus mesentericus) таяқшасын стрептококпен бірге сулы агарға немесе жай суға орналастырса, Шиллердің /4/ айтуы бойынша (1952), бұл жағдайда таяқшалардың көбеюі жүзеге асырылады және олар спецификалық бактериолизиндерді түзеді. Нәтижесінде, стрептококтардың еруі байқалады. Шиллер бұл лизиндерді 37°C температурада булау жолымен дақылдық сұйықтықтан концентрленген түрінде алды.

Алдын ала сумен араластырылған бактериалды лизинді толыққанды ортада стрептококтардың балғын клеткаларына қосу нәтижесінде стрептококктар лизисі жүзеге асады  /4/.

Сонымен, егер табиғи жағдайларда ешқандай антагонизм белгілерін көрсетпейтін бактерияларға қоректік заттардың (азотты немесе көміртекті) жетіспеушілік жағдайын туғызатын болса,онда протеолитикалық ферменттері бар бактериялардың біреуі қоректік маериал ретінде бұл ферменттері жоқ басқа бактериялардың клеткаларын пайдалануы мүмкін. Еріксіз антагонизмнің негізгі қасиеті осында.

Еріксіз антагонизм кезінде қоректік материал ретінде тірі клеткаларды қолдану жолы бактериялардың ерімеген күйдегі белоктық заттарды қабылдау жүйесімен ұқсас, яғни қоршаған ортаға протеолитикалық ферменттерді бөлу арқылы.

Еріксіз антагонизм құбылысын Надсон және Жолкевич (1922) Spiaria purpurogenes және ашытқыларды бірге өсіру арқылы бақылады. Бұндай дақылдандыру кезінде ашытқылар литикалық қасиеттерге ие пигмент түзуші антагонист әсерінен тіршілігін жояды /4/.

Еріксіз антагонизм әдісін қолдана отырып Шурыгин (1972) актиномицет Streptmyces aureofaciens және ашытқылар арқылы өзінің жаңа антибиотикалық затын бализді алды /4/.

Микроорганизмдердің «активті» антагонизмі әсерінің келесі шарттары бар:

1)    субстарттың жеке компоненттерін пайдалану нәтижесінде жүзеге асатын органикалық қышқылдар, спирттер және басқа да алмасу өнімдерінің микробтармен түзілуі;

2)    антибиотикалық заттардың түзілуі және қоршаған ортаға бөлінуі.

Субстарттың жеке компоненттерін пайдалану нәтижесінде жүзеге асатын органикалық қышқылдар, спирттер және басқа да алмасу өнімдерінің түзілуімен байланысты антагонизм

Көптеген микроорганизмдер (бактериялар, зең саңырауқұлақтары, т.б.) даму процесінің барысында субстраттың көміртекқұрамды компоненттерінен органикалық қышқылдар түзуге қабілетті. Бұлар өз кезегінде ортаның қышқылдық деңгейін өзгерте отырып, басқа түрлердің дамуын тежейді.

Бұл құбылыс, мысалы, балғын сүт микрофлорасының өзгеру процесінде байқалуы мүмкін. Жаңа сауылып алынған сиыр сүтінде сүтқышқылды бактериялар да, іріңді бактериялар да кездеседі. Войткевичтің /4/ (1940) мәліметтері бойынша, сүтті сақтау кезінде олардың қатынасы белгілі бір реттілікпен өзгереді: алдымен сүттегі барлық бактриалды топтар бір-бірінен тәуелсіз дами береді, және оның ішінде іріңді бактериялар тобының сандық қатынасы басқа микроорганизмдер мен салыстырғанда, көбірек болады. Одан кейін сүтқышқылды бактериялардың дамуы нәтижесінде сүт қышқылының жинақталуы жүреді де және орта (сүт) қышқылданады. Бұндай жағдайда іріңді бактериялар дамуының тежелуі және одан кейін тіршілігінің жойылуы байқалады. Сүтқышқылды бактриялар саны арта түседі /4/.

Сонымен қатар, бәсекелес микрофлорамен күрес ортаны кентеттен сілтілендіру арқылы да жүзеге асырылады.

Мысалы, құрамында 1-5% несепнәрі бар ет-пептонды агар (ЕПА) қоректік ортасында уробактериялардың дамуы барысында несепнәрдің дезаминденуі жүзеге асады. Сонымен бірге, ортаға басқа микроорганизм топтарының дамуын тежей алатын мөлшерде аммиак бөлінеді. Аммиак (рН 9,3) субастраттың сілтіленуіне әкеледі. Ал уробактериялар бұл жағдайда өте жақсы өседі /4/.

Aнтибиотикалық заттардың түзілуі және қоршаған ортаға бөлінуі арқылы жүретін антагонизм

Микроорганизмдер әлемінде кең таралған антагонизм формасы организмдердің басқа түрлерінің дамуын толық тежейтін спецификалық өнімдердің түзетін заттарды қолдану. Бұндай заттар антибиотиктер aтауына ие болды.

Микроорганизмдер әлеміндегі антагонизм  құбылысы денсаулық сақтау және ауыл шаруашылық практикасында кеңінен қолданылады.