ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА МИКРОБИОЛОГИИ, ВИРУСОЛОГИИ И ИММУНОЛОГИИ
Стерильные лекарственные формы.
Источники загрязнения и методы бактериологического контроля
Микрофлора лекарственных растений и растительного сырья
Микроорганизмы являются постоянными спутниками не только человека и животных, но и, в равной степени, высших растений, в том числе используемых в качестве лекарственного сырья. В России используется более 200 видов лекарственных растений. Микроорганизмы поселяются и ведут активный образ жизни, как на поверхности, так и внутри зеленых частей растений, их корней, семян, плодов. Для приготовления лекарств служат самые разнообразные растения и работники аптечных учреждений, фармацевтических фабрик и заводов должны обеспечивать сохранность лекарственного сырья от микробной порчи.
Все микроорганизмы, населяющие лекарственные растения, можно разделить на две группы:
• представители нормальной микрофлоры растений;
• фитопатогенные микроорганизмы - возбудители заболеваний растений
1. Нормальная микрофлора растений
Микроорганизмы являются постоянными обитателями растений, лекарственного сырья растительного происхождения. Различные группы микроорганизмов могут находиться на поверхности или внутри различных частей растений, их корней, семян, плодов, часть из них (фитопатогенные) могут приводить к болезням растений и порче лекарственного сырья. Работники аптечных учреждений должны способствовать сохранности лекарственного сырья от микробной порчи.
Микроорганизмы, населяющие лекарственные растения, можно разделить на две группы:
· представители нормальной микрофлоры растений;
· фитопатогенные микроорганизмы - возбудители заболеваний растений.
Нормальная микрофлора растений представлена ризосферными и эпифитными микробами.
Зона почвы, находящаяся в контакте с корневой системой растений, носит название ризосферы, а микроорганизмы, развивающиеся здесь, называют ризосферными. Количество микроорганизмов в ризосфере в сотни раз больше, чем в остальной почве. Почвенные микробы могут оказывать благоприятное воздействие на растения, что обусловлено:
· минерализацией органических веществ и растительных остатков;
· образованием различных факторов роста (витаминов, аминокислот, ферментов), усиливающих обменные процессы в растениях и способствующих усилению корневого питания;
· антагонизмом в отношении фитопатогенных микроорганизмов.
Состав микрофлоры ризосферы специфичен для различных растений. Основная масса прикорневой микрофлоры представлена грамотрицательными неспороносными бактериями рода Pseudomonas, микобактериями и грибами, главным образом базидиомицетами. Грибы образуют симбиоз с корнями растений, в том числе и лекарственных, называемый микоризой.
В зависимости от особенностей симбиоза грибов с растениями различают эктотрофные и эндотрофные микоризы. Эктотрофные – ассоциации, при которых гриб поселяется на их поверхности корней, образуя своего рода чехол из мицелия. При эндотрофных микоризах мицелий гриба располагается в клетках коры корней растений, где образует скопления в виде клубков.
Микориза благоприятна для развития растений:
· увеличивает поглощающую поверхность корней за счет разрастаний гиф гриба;
· грибы своими ферментами разлагают органические соединения, обеспечивая растения аминокислотами, минеральными веществами и водой;
· микоризные грибы снабжают растения ростовыми факторами.
Растения выделяют ряд веществ, стимулирующих развитие гриба. Грибы получают от растений углеводы, служащие источником энергии.
Эпифитной называется микрофлора, находящаяся на надземных частях растений. По качественному составу она довольно однообразна, типичными ее представителями являются Pseudomonasfurbicolaaurum - грамотрицательные короткие подвижные палочковидные бактерии, образующие колонии золотистого цвета на МПА; Pseudomonasfluorescens - полиморфные грамотрицательные палочковидные бактерии с полярно расположенными жгутиками, обусловливающие флуоресценцию при росте на МПА и МПБ. Реже встречаются споровые бактерии Bacillusmesentericus, плесневые и дрожжевые грибы. Эпифитные микроорганизмы являются антагонистами фитопатогенных бактерий, защищая растения от заболеваний.
2.Фитопатогенные микроорганизмы
Инфекционные болезни растений вызываются фитопатогенными микроорганизмами. Заражение растений происходит через инфицированные семена, почву, грунтовые и дождевые воды, насекомых. Основным источником является почва, т.к. в ней содержатся остатки неперегнивших растений.
Фитопатогенные микробы могут проникать в растения через естественные образования (чечевички, нектарники, желёзки, корневые волоски) и повреждения. Некоторые микроорганизмы вырабатывают ферменты, лизирующие кутикулу растений и облегчающие внедрение возбудителя. Попав в растение и достигнув критической концентрации, микроорганизмы вызывают заболевания. Различают общие поражения всего растения вследствие распространения возбудителя в сосудистой системе и местные или очаговые – поражения на листьях, стволах, ветвях, корнях и корневищах, возникающие при интрацеллюлярном распространении.
По совокупности анатомических и физиологических изменений определяют тип болезни растений:
Камеде-, смоло-, слизетечения. Чаще вызывают бактерии рода Erwinia и грибы (Ascomycetes), наблюдают у лиственных и хвойных деревьев.
Сухая и мокрая гниль. Размягчаются и разрушаются отдельные участи тканей растения за счет деятельности бактерий (род Pectobacterium) и грибов (Ascomycetes и несовершенные грибы).
Мучнистая роса. На листьях и побегах возникает белый налет, который является следствием размножения грибов (Ascomycetes).
Пожелтение, увядание, засыхание. Чаще всего вызывают грибы (Fungiimperfecti), реже бактерии (род Corynebacterium), может носить неинфекционный характер.
Чернь. На листьях и побегах появляется черная пленка вследствие развития грибов, бактерий рода Erwinia.
Ожог. Листья, молодые побеги, цветы, плоды буреют, чернеют. Возбудителями ожога являются бактерии рода Erwinia.
Пятнистость. Некоторые бактерии (род Pseudomonas), грибы (класс Ascomycetes и несовершенные грибы), вызывают образование разного цвета, формы, размеров пятен на листьях, плодах, семенах.
Опухоли. Местное увеличение ствола, ветвей, корней, корневищ в виде наростов, вздутий, утолщений за счет гиперплазии клеток. Эти заболевания вызывают бактерии (род Agrobacterium), грибы.
Язвы. Проявляются в виде углублений, часто окруженных наплывом. Вызываются бактериями (род Erwinia), грибами, механическими повреждениями.
Мозаика листьев. На листьях появляются бледно окрашенные пятна, чередующиеся с нормально окрашенными участками. Вызывается вирусами (вирус мозаичной болезни табака).
Ведьмины метлы. Образование побегов из спящих почек вызывают бактерии (род Rhisobium), грибы (класс Ascomycetes) и вирусы.
Деформация. Проявляется в изменении формы органов (искривление побегов, курчавость листьев, карликовость) вследствие поражения грибами (Ascomycetes и несовершенные грибы), вирусами (семейство Reoviridae).
Принципиально важным является отклонение от нормы обменных процессов вплоть до качественных изменений клеточных структур у больных растений, что приводит к изменению химического состава тканей и снижению содержания активных веществ. Использование их в качестве сырья в аптечных условиях становится невозможным.
Растительный организм обладает защитными механизмами, противодействующими внедрению и размножению фитопатогенных бактерий. К ним можно отнести особенности покровных тканей, высокую кислотность клеточного сока, образование биологически активных веществ – фитонцидов, подавляющих развитие микроорганизмов.
Для борьбы с фитопатогенными микроорганизмами проводятся следующие мероприятия:
а. Биологические:
- лечение антибиотиками,
- селекция, гибридизация,
- возделывание выносливых растений,
б. Физико-химические:
- удаление больных растений,
- сжигание листьев,
- дезинфекции семян и посадочного материала,
- дезинфекция почвы,
- опрыскивании растений химическими веществами,
- очистка и обработка семян,
- уничтожение переносчиков возбудителей болезней, обитающих на растениях.
в. Карантинные: - защита от завоза больных растений.
Высушенные растения, их части называют лекарственным сырьем. Из него готовят лекарственные препараты. Лекарственное сырье загрязняется микробами во время сборки, сушки, измельчения, упаковки, хранения.
Признаки порчи лекарственного сырья: изменение цвета, гниение, плесень.
В испорченном сырье уменьшается количество лекарственных веществ и накапливаются токсины. Такое сырье непригодно для получения лекарственных препаратов.
Для оценки санитарного состояния лекарственного сырья определяют микробное число. Кол-во микробов в 1 г сырья называется микробным числом.
Меры предупреждения порчи лекарственного сырья:
- уничтожать больные растения,
- соблюдать технологию транспортировки, сушки, хранения переработки.
Фитопатогенные бактерии относятся к родам: Erwinia, Pseudomonas, Xanthomonas, Corynebacterium, Pectobacterium, Rhisobium (табл. 1). Вирусы вызывают более 20% болезней растений. Большинство фитопатогенных вирусов относится к семейству Reoviridae, родам Phytoreovirus, Fijvirus. Из фитопатогенных грибов следует отметить два класса – аскомицеты (Ascomycetes), и несовершенные грибы (Fungiimperfecti).
Таблица 1. Фитопатогенные бактерии - возбудители
инфекционных заболеваний лекарственных растений
| Роды | Виды | Вызываемые заболевания |
| Erwinia | E. amylovora | Ожог, увядание |
| Pseudomonas | P. syringae | Пятнистость |
| Xanthomonas | X. heterocea | Пятнистость, увядание |
| Corynebacterium | C.insidiosum, C. fasciens | Увядание |
| Pectobacterium | P. phetophtorum, P. aroidae | Гнили |
| Rhisobium | R. legyminosorum | Язвы |
| Agrobacterium | A. tumefaciens | Опухоли |
3. Микрофлора растительного лекарственного сырья