抗生素是什么,为什么他们很重要?

抗生素药物用于治疗感染引起的吗细菌。细菌是微生物,无法用肉眼看到。他们包括细胞壁包围着遗传物质的细菌和其他组件。~有30000种不同种类的细菌,它们有各种形状和大小。与人类和哺乳动物,细菌繁殖分裂,意味着一个细胞变成两个,两个细胞变成四个,等等。一些细菌对人类有益,我们实际上需要他们为了生存,例如,那些在我们的消化道,帮助我们消化食物。然而,一些对我们有害的细菌,可以让我们生病。

抗生素杀死细菌的化合物阻止他们开展的活动,他们需要生存。一些抗生素破坏细胞壁,阻止细菌繁殖的部门。别人阻止细菌蛋白质的生产生活需要。在自然界中,抗生素是由细菌和真菌杀死他们的竞争对手,释放更多的空间让他们茁壮成长。人类已经适应了这种方法杀死细菌,对我们是有害的!

最著名的抗生素,青霉素、教授亚历山大·弗莱明发现了1928年,偶然(1]。他度假归来,开始整理包含殖民地的培养皿葡萄球菌是细菌导致沸腾,喉咙痛和脓肿。他注意到,有一道菜,模具的发展,模具周围的区域没有细菌,仿佛模具释放阻止细菌生长的东西(图1)。这导致了青霉素的发现,第一个抗生素。在抗生素被发现之前,三个10死亡是由细菌感染引起的,但由于抗生素,以前致命感染现在可治愈的!

为什么我们需要新的抗生素?

细菌已经存在了30亿多年,他们是这个星球上最成功的生命形式。考虑到合适的条件下,细菌大肠杆菌可分为每20分钟,也就是说,在短短7 h,一个细菌能够产生超过200万的后代。细菌把他们的成功归功于他们适应环境变化的能力比人类更快。这是希望大规模使用抗生素来治疗人类细菌感染会减少这些生物体的致病潜力。不幸的是,正如他们一直做的一样,细菌只是适应抗生素的使用和发展机制,以避免其有害影响抗生素耐药细菌。

虽然有超过100种不同的抗生素,只有10通常由医生使用。细菌对多种抗生素的敏感性不同,所以重要的是,医生开出的最有效药物。如果使用错误的抗生素,病人不仅无法好转,但细菌可能会产生抗生素耐药性。类似地,如果使用不正确的剂量或如果处方没有完成指示,抗生素耐药性也可以出现。很多人问医生对抗生素有咳嗽或感冒,但是他们的症状通常是由病毒感染引起的,而不是一个细菌。抗生素对病毒不工作,所以它是非常重要的,听医生,只有当我们真正需要他们服用抗生素。

除了治疗人类感染,抗生素是经常使用的农业产业保护农场动物免受感染。它更便宜和更少的时间对农民消费给他们所有的动物抗生素,他们是否有感染。这是抗生素耐药性的主要原因,它已经被欧盟。然而,它仍然是常见的做法在世界的许多地方2]。

随着抗生素耐药性的增加,风险增加,抗生素规定医生无法治疗人类疾病。因此,常见的、低风险的感染可能会危及生命。英国政府委托进行的一份报告预测,到2050年,将在全球范围内,9200万人死亡和1000万个将由于抗生素耐药性3]。因此,我们迫切需要寻找新的抗生素治疗细菌感染和确保人们保持健康。

蜜蜂如何帮助我们找到新的抗生素?

蜂蜜的愈合性能已经庆祝了几千年,最早描写蜜蜂可以追溯到公元前4000年至5000年除了包含像抗生素作用的物质,称为抗菌化合物亲爱的,还被证明含有其他物质,刺激免疫系统,降低血压,否则保护细胞免受伤害。蜂蜜和天然产物与细菌感染,有利于个人和他们也帮助健康的人保持健康。蜂蜜有着悠久的历史治疗使用,特别是用于治疗皮肤创伤,烧伤,皮肤状况如酒渣鼻和唇疱疹。医疗级蜂蜜目前用来治疗伤口杀死细菌感染,促进伤口愈合,减少炎症和疼痛。

蜜蜂酿蜜通过访问鲜花,他们收集的含糖汁花,叫道花蜜用舌头吸出来。蜜蜂花蜜存储在他们的蜂蜜的胃,这是不同于他们的食物的胃。一旦他们的蜂蜜胃满,他们飞回蜂房和通过其它工蜂咀嚼的花蜜。从蜜蜂,蜜蜂,花蜜逐渐变成了蜂蜜。蜜蜂将花密储存在蜂巢细胞。起初有点湿,所以他们喜欢用翅膀干出来,使它更具粘性。酿蜜绝非易事。一个蜜蜂会飞90000英里500克蜂蜜,等于只有大约一半一袋糖。世界各地飞行九万英里是一样的三倍!仅在一个集合的旅行,一只蜜蜂必须访问在50到100的花。

蜂蜜的抗菌活动在一定程度上是由于植物的抗生素的存在的植物花蜜的蜜蜂饲料。不是所有的植物都含有抗生素的化合物,所以明显的蜂蜜可以不同取决于植物样本蜜蜂访问了。闻名的例如,麦卢卡蜂蜜的抗菌活性,由于抗生素的存在称为甲基乙二醛的花蜜麦卢卡树。

确定自己的超级蜂蜜

确定自己的抗菌超级蜂蜜,工厂负责,我们筛选了200蜂蜜样品由养蜂人捐赠来自威尔士。我们的假设是,通过确定最高的蜂蜜的抗菌活动,我们可以回溯到识别工厂负责。每个蜂蜜样品测试在实验室对其抑制增长的能力称为耐甲氧西林耐药的细菌金黄色葡萄球菌(耐甲氧西林金黄色葡萄球菌),通常是发现在医院。使用这种方法,我们发现了一位来自北威尔士的蜂蜜样品相似水平的抗生素活动Manaka蜂蜜(图2)[4]。这个蜂蜜的抗菌化合物也有活动大肠杆菌和铜绿假单胞菌细菌。

下一步是确定这些植物是原始来源的抗菌化合物。植物生产花蜜吸引蜜蜂和传播他们的DNA的形式花粉。因为他们吃植物,花粉坚持蜜蜂和进行到下一个工厂。这种转移的DNA被称为授粉和它在植物繁殖起着关键作用。幸运的是,其中一些花粉就被困在蜂蜜中,我们能够识别植物来拜访我们的蜜蜂,因为他们使我们的超级宝贝,使用两个实验室技术。

首先,我们使用了一个极其强大的显微镜称为电子显微镜检查从我们的蜂蜜花粉粒。如此高的放大倍数下,很容易看到花粉粒的特点,这为我们提供了线索,他们来自植物图3。我们也删除了DNA的花粉和分析来确定其序列(5]。从花粉可以获得的DNA序列与已知的许多当地植物的DNA序列。当序列匹配,这对植物花粉的蜂蜜的来源。

未来:制造新的药物和超级宝贝!

随着越来越多的类型的细菌对现有的抗生素产生抗药性,是越来越重要的寻找新的抗生素来保护人类和动物免受危险的细菌感染。与蜜蜂表明,他们也许能够帮助我们!由于蜜蜂生产的蜂蜜,我们使用了花粉中发现它,确定一系列的自然植物含有高水平的抗菌化合物,可用于制造新的抗生素。

我们正在努力确定单个化合物从每个工厂负责抗菌活性,我们看到在我们的蜂蜜。一旦这些化合物被确定,它有可能发展成新的抗生素来治疗抗药性细菌!与我们的工作来帮助我们,我们已经安装了蜂房在卡迪夫大学建筑和在大学校园越来越抗菌植物传粉者提供食物和创建自己的超级蜂蜜¹!

术语表

抗生素:↑包含抗菌化合物的药物,用于治疗感染。

细菌:↑单细胞生物中发现地球上每一个栖息地。

抗生素耐药细菌:↑细菌可以存活的抗生素。

抗菌化合物:↑化合物可以杀死细菌,用于抗生素。

治疗:↑相关疾病的治疗。

花蜜:↑甜蜜的液体鲜花来吸引蜜蜂。

花粉:↑罚款,粉状物质,植物产生种子。

的利益冲突

作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。

脚注

1。↑你可以在Twitter上找到更多关于项目:@pharmabees, Instagram:https://www.instagram.com/pharmabees/或者我们的网站:https://www.cardiff.ac.uk/ pharmabees

---

原始的文章

↑霍金斯,J。,德维尔,N。格里菲斯,。、福特、c R。Allainguillaume, J。赫加蒂,m . J。,等。2015。使用DNA metabarcoding鉴别蜂蜜的植物成分:一个新工具为研究蜜蜂觅食的偏好。《公共科学图书馆•综合》10:e0134735。doi: 10.1371 / journal.pone.0134735

---

引用

[1]↑棕褐色,s Y。2015年,Tatsumura y。亚历山大·弗莱明(1881 - 1955):青霉素的发现者。新加坡医疗。J。56:366-7。doi: 10.11622 / smedj.2015105

[2]↑囊内,g . 2017。是抗生素将牲畜变成超级细菌工厂。科学。doi: 10.1126 / science.aaq0783

[3]↑英国公共卫生。2015。健康问题:抗菌素耐药性。

[4]↑霍金斯,j . 2015。调查抗菌植物的化合物从天然蜂蜜。卡迪夫大学。

[5]↑霍金斯,J。,德维尔,N。格里菲斯,。、福特、c R。Allainguillaume, J。赫加蒂,m . J。,等。2015。使用DNA metabarcoding鉴别蜂蜜的植物成分:一个新工具为研究蜜蜂觅食的偏好。《公共科学图书馆•综合》10:e0134735。doi: 10.1371 / journal.pone.0134735