Актиномицеты: бактерии-продуценты антибиотиков¶

Актиномицеты — группа грамположительных бактерий, преимущественно обитающих в почве и характеризующихся нитевидной (мицелиальной) формой роста. Долгое время их относили к грибам из-за внешнего сходства с плесенью, однако по строению клетки, типу питания и генетическим признакам актиномицеты являются типичными бактериями. Наибольшую практическую известность они получили как основной природный источник антибиотиков: именно из актиномицетов выделено большинство применяемых в медицине антибактериальных препаратов.

¶Общая характеристика

Актиномицеты — аэробы или факультативные анаэробы, растущие в виде ветвящихся нитей — гифов, которые могут образовывать мицелий. Размножаются в основном спорами и фрагментацией мицелия. Клетки не содержат настоящего ядра (прокариоты), клеточная стенка содержит пептидогликан, часто с высоким содержанием липидов и специфическими сахарами.

По современной классификации актиномицеты относят к порядку Actinomycetales (тип Actinomycetota). Типовой род — Streptomyces, наиболее многочисленный и значимый для биотехнологии. Большинство представителей — сапрофиты, разлагающие органические остатки в почве, и потому играют заметную роль в круговороте веществ.

¶История изучения

Термин «актиномицеты» (от греч. aktis — луч и mykes — гриб) ввёл в конце XIX века немецкий учёный Фердинанд Кон, отметивший лучевидную форму колоний. Возбудителя актиномикоза — Actinomyces israelii — описали в 1877 году. Систематическое изучение антибиотических свойств началось в 1940-х годах, после открытия стрептомицина (1943) в культуре Streptomyces griseus; за это открытие Зельман Ваксман получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине (1952).

¶Антибиотики актиномицетного происхождения

Около двух третей известных природных антибиотиков продуцируется актиномицетами, прежде всего родом Streptomyces. Среди них:

Помимо антибиотиков, актиномицеты служат источником противогрибковых, противоопухолевых и иммуносупрессивных соединений (например, рапамицин).

¶Патогенные виды

Не все актиномицеты безвредны. Actinomyces israelii и близкие виды вызывают актиномикоз — хроническое гнойное заболевание у человека и животных, чаще поражающее челюстно-лицевую область. Mycobacterium tuberculosis — возбудитель туберкулёза — по современным представлениям также относится к актиномицетам. Патогенные формы чувствительны к антибиотикам, что создаёт определённые сложности при лечении, поскольку продуценты и возбудители могут быть близкородственными.

¶Значение и применение

Практическое значение актиномицетов выходит за рамки медицины:

• Почвообразование — разложение целлюлозы, хитина, лигнина, гумификация.
• Биотехнология — промышленное производство антибиотиков, витаминов (B12), ферментов, аминокислот.
• Сельское хозяйство — продуценты гербицидов и стимуляторов роста растений.
• Экология — индикаторы состояния почв, участники биоремедиации загрязнений.

Благодаря способности синтезировать разнообразные биологически активные вещества актиномицеты остаются одним из наиболее изучаемых объектов микробиологии и фармацевтики.