Авг 18 2001

ТЕРАПЕВТИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ МЕТАБОЛИТЫ

ТЕРАПЕВТИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ МЕТАБОЛИТЫ

МИКРОФЛОРЫ МИНЕРАЛЬНЫХ ВОД

С.И. Николенко, Н.Г. Славина, К.Б. Зайцева, С.Н. Глуховская

Украинский НИИ медицинской реабилитации и курортологии, г. Одесса

Анализ качественного и количественного состава микроорганизмов, осуществляемый в комплексе доклинических исследований минеральных вод различных классов, свидетельствует об их активной биохимической деятельности. Разнообразие неорганических соединений, органических веществ создают хорошие условия для жизнедеятельности микроорганизмов, которые, в свою очередь, обогащают воду биологически активными продуктами метаболизма, обладающими терапевтическим действием.

В минеральных водах обнаруживают представителей родов: Bacillus, Pseudomonas, Xanthomonas, Desulfovibrio, Thiobacillus, Gallionella и др.

Микробным разнообразием особенно славятся минеральные воды инфильтрогенного происхождения. В таких минеральных водах очень часто обнаруживают гетеротрофные бактерии - продуценты аминокислот. Выделяются культуры гетеротрофных бактерий, даже способных к сверхсинтезу аминокислот. Так, например, в воде источника с. Межгорья Закарпатской обл., скв. № 2 г. Хмельника Винницкой обл., скв. № 4-с пос.Сходница Львовской обл. данные микроорганизмы составляли 103 КОЕ/см3. Среди аминокислот, продуцируемых микроорганизмами в слабоминерализованных водах с повышенным содержанием органических веществ Трускавецкого, Збручанского и Сходницкого месторождений выявлены продуценты лизина, серина, аланина, треонина. Лизин и треонин относятся, в частности, к незаменимым аминокислотам, которые не синтезируются в организме, а поступают экзогенным путем. Активным продуцентом биологически активных соединений являются и углеводородокисляющие бактерии. Так, при росте на нефтепродуктах углеводородокисляющих бактерий наблюдается образование желтых и оранжевых пигментов, относящихся к каротиноидам, некоторые из которых являются предшественниками ретинола (витамина А). Углеводородокисляющие бактерии

способны также синтезировать витамины В2 и В12. Витамины группы В оказывают активное влияние на функциональное состояние нервной и др. систем макроорганизма. Углеводородокисляющие бактерии были выделены нами впервые из Трускавецких слабоминерализованных вод с повышенным содержанием органического вещества. Среди них выявлены бактерии, идентифицированные как Pseudomonas fluorescens.

В настоящее время нами установлен факт присутствия псевдомонад в различных минеральных водах.

В обзоре литературы, посвященном бактериям рода Псевдомонас, Калмазан Л.А. и Тульчинская В.П. (1980) отмечают широкое распространение этих бактерий, исключительную приспособляемость к субстрату. Представители этого рода относятся к числу наиболее активных деструкторов фенолов. Довольно широкое распространение способности к деструкции фенолов можно объяснить тем, что бактерии постоянно контактируют в природных условиях обитания с этими соединениями, обнаруживающимися в животных и растительных остатках. По-видимому, присутствие этой группы бактерий в минеральных водах может обусловливать в них биогенные преобразования целого ряда органических субстратов.

Важным условием, определяющим экологию Pseudomonas, является их влаголюбивость и развитие преимущественно в почвенном растворе, где они используют мобильные органические соединения и выделяют водорастворимые пигменты, токсичные для конкурентов [1]. Максимум развития псевдомонад приходится на весенний и осенний период. Широкий спектр экзоферментов, который обнаруживается у данных бактерий, позволяет им расти на различных природных и неприродных субстратах.

Используя мобильные органические соединения, псевдомонады способны выделять водорастворимые флюоресцирующие пигменты, которые относят к соединениям типа птеридинов. Флюоресцирующий пигмент, образуемый одним из штаммов Pseudomonas fluorescens, был идентифицирован как 2,4-диоксиптеридин [2].

Птеридин – это желтое кристаллическое бициклическое основание C6H4N4, которое является особым компонентом животных пигментов (Medical Dictionary by Merriam-Webster,1997). Культуральные жидкости псевдомонад, выделенных нами из минеральных вод, имели голубовато-зелено-желтую окраску, флуоресцирующую в УФ голубым светом. Ранее было показано, что процессу синтеза псевдомонадами аминокислот сопутствует и накопление пигмента [3].

Птеридины являются классом соединений, которые встречаются повсеместно, но их биологическое значение еще до конца не изучено, за исключением фолатов и тетрагидробиоптерина [4].

Установлено, что птерины, относящиеся также к птеридинам, являются активной составляющей частью тетрагидрофолиевой кислоты, которая сама, в свою очередь, входит в состав ферментов, катализирующих ряд важных реакций, в частности, перенос и активацию оксиметильных (-СН2ОН), образование и перенос метильных (-СН3) групп [5]. Благодаря этой способности, птерин относят к липотропным факторам, играющим важную роль в нормализации липидного обмена. Нормализация состоит в переключении биохимической вилки "фосфолипиды-триацилглицеролы" на путь синтеза фосфолипидов, а не триацилглицеролов, являющихся субстратным конкурентом фосфолипидов. Как известно, отложение триацилглицерола в тканях ведет к жировой инфильтрации печени и, в конечном итоге, к нарушению ее функции. Возросший интерес к этому классу соединений объясняется тем, что в последнее время установлены их новые физиологические функции в организме человека и животных, в т.ч. антиоксидантная. Кроме того, неоптерины используются как прогностический индикатор при ряде тяжелых заболеваний, в т.ч. ВИЧ-инфекции, при мониторинге иммуностимулирующей терапии, и как ранний сигнал осложнений у реципиентов аллотрансплантата. F.F. Hamerlinck [6], оценивая вышеперечисленное, предложил называть птеридины, ввиду открывшихся их новых свойств, неоптеринами, чтобы акцентировать внимание на начале новой эпохи новых птеридиновых исследований. Способность птеридинов вытеснять фолиевую кислоту из фолатзависимых ферментативных реакций, блокируя этим, синтез нуклеотидов и нуклеиновых кислот, тормозит деление клеток. Наиболее выраженное действие этих соединений наблюдается на делящихся клетках.. Это свойство находит практическое применение, прежде всего, для лечения лейкозов и проявляется в торможении интенсивного образования лейкоцитов в костном мозге, а также в торможении деления опухолевых клеток при опухолевых заболеваниях.

Другим практическим применением птеридиновых производных является попытка их синтеза в качестве антибактерийных препаратов. Это особенно важно для лиц, которые поражены вирусом иммунодефицита человека [7].

Присутствие псевдомонад способствует также формированию бактерицидного действия воды. По существующим данным [8] штамм Pseudomonas fluorescens, выделенный из минеральной воды "Виттел", обладал бактерицидным действием относительно кишечной палочки.

Обнаружение сапрофитных псевдомонад может служить еще одним звеном дифференцированной оценки терапевтического действия минеральных вод разных генетических типов. Отмечено [9], что гидрофильные соединения определяют значительную долю бальнеологического эффекта природных слабоминерализованных вод с повышенным содержанием органических веществ. Не исключено, что водорастворимые пигменты класса птеридинов, продуцируемые сапрофитными псевдомонадами, вносят существенный вклад в формирование биологически активных веществ гидрофильной фракции.

В этой связи актуальным является исследование микроорганизмов минеральных вод и продуктов их метаболизма, обладающих биологической активностью.

Литература

1. Сорокина Т.А., Мишустина Е.Н., Писарчук Е.Н. Закономерности распространения неспорообразующих бактерий родов Pseudomonas и Arthrobacter в почвах разных климатических зон. - В кн.: Почвенные организмы как компоненты биогеоценоза.-М.: Наука, 1984.- С.199-218.

2. Рубан Е.Л. Физиология и биохимия представителей рода Pseudomonas. М.: Наука, 1986.-200с.

3. Колесникова И.Г., Сергеева Л.Н., Бехтерева М.Н. и соавт. Образование пигмента бактериями из рода Pseudomonas в зависимости от соотношения компонентов среды // Микробиология.- 1971.- № 3.- С.485-489.

4. Ottl K., Koppe L. et al. Modes of Action of Some Pteridine Derivatives on Xanthine Oxidase // Biofactors.- 1997.- Vol.6.- Issue 2.- P.263.

5. Barr F.E., Saloma J.S., Bushele M.J. Melanin: The Organizing Molecule // Medical Hypotheses.- 1983, № 11.- P.1-140.

6. Hamerlinck F.F. Neopterin: a review // Exp. Dermatol. - 1999.-8 (3).- P.167-176.

7. Suling J., Seitz L.E., Pathak V. et al. Antimycobacterial Activities of 2,4-Diamino-5-Deazapteridine Derivatives and Effects on Mycobacterial Dihydrofolate Reductase // Antimicrobial Agents and Chemotherapy.- 2000.- Vol.44.- № 10.- P.2784-2793.

8. Ducluzeau R. et al. Influence of autochthons bacteria on the longevity of Escherichia coli in bottled mineral water // Sciences and aliments.- 1984.- № 4.- P.585-593.

9. Івасівка С.В. Механізм фізіологічної дії лікувальної води Нафтуся і її окремих компонентів // Автореф…. докт.мед.наук.- Одесса, 1994.- 41с.

Нет пока ответов

Комментарии закрыты.