Мікроби проти мікробів 1968 Лисогорів Н
Мікроби проти мікробів
З часів Дарвіна відомо, що світ – вікова арена боротьби за існування всього живого. Смерть рано чи пізно губить усе, що неспроможне витримати цю боротьбу, цю конкуренцію з більш досконалими, пристосованими життя істотами. Однак, мабуть, сам Дарвін не підозрював, що й у світі, що знаходиться за межами людського зору, серед найдрібніших живих істот, серед мікробів, вирує та сама вікова боротьба за існування. Але хто з ким бореться? Які види зброї використовуються при цьому? Хто виявляється переможеним і хто переможцем?
На ці та подібні до них питання вчені знайшли відповіді далеко не відразу. Довгий час у розпорядженні дослідників були лише окремі розрізнені спостереження.
Ще в 1869 році професор Військово-медичної академії В'ячеслав Авксентійович Манассеїн зауважив, що якщо на живильному середовищі оселилася пліснява, на ній ніколи не ростуть бактерії. Водночас інший вчений, професор Олексій Герасимович Полотебнєв, використав практично спостереження свого колеги. Він успішно лікував гнійні рани пов'язками із зеленою пліснявою, яку зіскоблював із лимонних та апельсинових кірок.
Луї Пастер зауважив, що зазвичай бацили сибірки добре ростуть на поживному бульйоні, але, якщо в цей бульйон потраплять гнильні бактерії, вони починають швидко розмножуватися і "забивають" бацили сибірки.
Ілля Ілліч Мечников встановив, що гнильні бактерії, у свою чергу, пригнічуються молочнокислими бактеріями, що утворюють шкідливу для них молочну кислоту.
Відомо було ще кілька фактів такого ж роду. Цього виявилося достатньо, щоб зародилася думка використати боротьбу мікроорганізмів один з одним з метою лікування захворювань. Але як? І яких?
От якбизаглянути в життя мікросвіту, розглянути, що роблять мікроби в природній обстановці, а не штучно вирощеною лабораторною культурою. Адже в одному грамі ґрунту, взятого десь у лісі чи на городі, міститься кілька тисяч суперечок цвілевих грибів, кілька сотень тисяч інших грибів-актиноміцетів, мільйони бактерій різних видів, не кажучи про амеби, інфузорії та інші тварини.
І, звичайно, в таких тісних спільнотах мікроби вступають у різні взаємовідносини один з одним. Тут можуть спостерігатися і випадки взаємодопомоги - симбіозу, і запекла боротьба представників різних мікробних видів, так званий природний антагонізм мікробів, і байдуже ставлення один до одного.
Але як це побачити?
. Київ. 1930 рік. Досвід за досвідом ставив доцент Київського університету Микола Григорович Холодний, намагаючись знайти "спосіб вивчення мікроорганізмів у їхній природній обстановці". Такий спосіб їм вже знайдено для мікробів, що мешкають у водному середовищі. Але як розглянути життя мікробів у ґрунті?
Зібравши на околицях Києва зразки ґрунтів, Холодний кілька днів не виходить зі своєї лабораторії. До того ж університетська лабораторія – його будинок. Квартира, де Микола Григорович жив раніше, була зруйнована артилерійським снарядом ще 1919 року. З того часу qh оселився в лабораторії. Байдужий до матеріальних благ та зручностей життя, він навіть вважає, що влаштувався непогано: можна працювати у будь-який час доби.
Зараз Холодний вже відомий дослідник залізобактерій, "хрещений" кількох доти науці невідомих видів з роду Лептотрікс. Пройде кілька років, і дві його статті, "Грунтова камера, як метод дослідження мікрофлори" та "Метод безпосереднього вивчення ґрунтової мікрофлори", започаткують новийнапряму в мікробіології. "Війни мікробів" у їхньому природному стані стануть предметом прямого вивчення. Але доки пробується один прийом за іншим, досвід слідує за досвідом. Багато зі знайденого Холодного не задовольняє, складно. У своїх методичних розробках він шукає простоти. Спосіб повинен бути таким, щоб ним легко міг скористатися будь-який дослідник. Ось, наприклад, гострим ножем вчений робить вертикальний розріз у ґрунті і вставляє в нього чотирикутне стерилізоване скельце, скло закопується. Згодом воно покривається ґрунтовими розчинами, дрібними частинками ґрунту, серед яких поселяться мікроорганізми, що мешкають у ньому. Тепер залишається лише витягти скло і після спеціальної обробки розглянути його під мікроскопом. Частки ґрунту і мікроби, що пристали до скла, зберігаються в їхньому природному розташуванні, і, таким чином, можна спостерігати окремі "кадри" з грандіозного фільму про життя мікробів у ґрунті. Простіше, здається, не вигадаєш.
Справді, це було те, що так уперто шукав Холодний. Він бачив, як світ мікробів жив своїм бурхливим та таємним життям. Щомиті тут точилася запекла боротьба, що призводить до смерті одних мешканців і посиленого розмноження інших.
Тепер уже вчені знають, якою зброєю користуються різні види мікробів у своїх безперервних "війнах". Це не обов'язково пряме знищення, як роблять амеби та інфузорії з бактеріями. Дуже часто мікроби застосовують інші методи впливу на своїх ворогів. Винні дріжджі, наприклад, виділяють спирт, а оцтовокислі бактерії – оцтову кислоту. Така "хімічна зброя" пригнічує розвиток більшості інших видів мікробів, будучи для них отрутою. Це ніби зброяпроти всіх, хто посміє наблизитися.
Проте в арсеналі деяких мікроорганізмів трапляється і зброя "персонального" прицілу. Воно спрямоване лише проти деяких видів мікробів, пригнічує лише їх і не вражає решту мікроорганізмів. Як правило, такі речовини виробляються спеціально для нападу та захисту проти мікробів, з якими першим доводиться найчастіше стикатися у своєму житті. Ці речовини отримали назву антибіотиків.
Особливо багато антибіотиків виробляють ґрунтові мікроорганізми. Це і зрозуміло - адже у ґрунті окремі види мікробів утворюють цілі скупчення. Створивши навколо такого "поселення" зону антибіотичного захисту, мікроби знаходяться за нею, як за фортечною стіною. Причому вона служить їм не тільки надійним захистом, але якоюсь мірою навіть засобом наступу, оскільки в міру зростання колонії "кріпаки" розсуваються і його мешканці розширюють свої володіння. До речі, звідси зрозуміло, чому не виробляють антибіотиків водні мікроорганізми. У воді фортеці не створиш, та й сусіди тут непостійні. Тут потрібна зброя проти всіх, хто посміє наблизитися, - припустімо, якась кислота.
Близьке знайомство з ґрунтовою мікрофлорою показало, що ґрунтових мікробів-антагоністів дуже багато і більшість з них для вирішення основного питання боротьби за існування "жити чи не жити" виробляє антибіотичні речовини, що вбивають ворогів.
Багаторічні систематичні дослідження радянського вченого Миколи Олександровича Красильникова показали, що особливо широко поширені у ґрунті різні види цвілевих грибів та так звані променисті гриби – актиноміцети. І ті, й інші виробляють антибіотики.
У них це, мабуть, єдиний засіб захисту проти бактерій, для яких грибиє ласою їжею. До речі, самі бактерії теж виробляють антибіотики, але вже проти ґрунтових амеб та інфузорій, що полюють на них. Цей цікавий факт було вперше встановлено професором Олександром Олександровичем Імшенецьким.
Отже, начебто, все просто. Мікробів, які виробляють антибіотики, багато. Залишається тільки відібрати у них цю зброю, виділити її в чистому вигляді та застосовувати як ліки проти хвороботворних бактерій. Але не тут було!
Справді, багато антибіотиків. Так, тільки з ґрунту Підмосков'я в лабораторії професора Георгія Францовича Гаузе було виділено у чисту культуру. 556 штамів ґрунтових грибів, 234 з них виявилися продуцентами різних антибіотиків. Більшість штамів (56 відсотків) виробляла протибактеріальні антибіотики; 23 відсотки були універсали: їх антибіотики пригнічували і зростання бактерій та зростання інших грибів; інші володіли зброєю лише проти своїх побратимів - грибів інших видів.
Багатий набір продуцентів антибіотиків має і ґрунт інших місць. Однак тут повторюється історія з магічною кулею Ерліха: антибіотики виявляються токсичними не тільки для збудників хвороб, але і для організму людини.
З одного боку, у природі безліч антибіотиків, але використовувати як лікарські препарати можна лише лічені одиниці. Втім, це стало відомо вже після того, як у пошуки нових засобів боротьби із хвороботворними мікробами втрутився випадок. І хоча вчені у своїй роботі на випадок ніколи не розраховують, а гіпотези та шляхи досліджень будуються, виходячи з уже відомих закономірностей, в історії науки можна знайти чимало прикладів, коли подальший розвиток визначала щаслива випадковість. Але випадок не сліпий. "Доля, - як сказав Пастер, - обдаровує тількипідготовлені уми".