尼日利亚工业废料中的真菌产生了一种很有前途的抗生素化合物

  • 2021-08-13 18:10:58
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抗生素是主要由在各种环境中发现的微生物产生的救命药物。

从发霉的旧实验室盘子上发现的青霉素到土壤中的四环素,这些化合物彻底改变了医学。抗生素产业现在价值超过400亿美元。

然而,尽管抗生素的重要性、制药公司的规模和发达国家的持续研究,抗生素管道几乎是空的。能够转化为药物的化合物很少被发现,制药公司对改进已知药物更感兴趣。这意味着没有新类别的抗生素进入市场。我们需要新的抗生素,因为致病细菌继续战胜全球使用的大多数抗生素。

无论是在医院还是兽医服务中,尼日利亚的耐药性病例也越来越多。

然而,尼日利亚对从微生物中发现抗生素的贡献几乎不存在。一个原因是这种性质的研究需要大量的时间和金钱。一种化合物可能会被考虑十年,最终未能达到全球标准。

以植物为基础的产品(草药混合物和混合物)可以快速配制,一些产品获得国家食品药品监督管理局的批准作为适销对路的产品。但微生物来源的药物产品并不常见。

尼日利亚上一次报告微生物来源的新型抗菌化合物是在1986 年,这是辉瑞委托的一个项目。该化合物用于治疗家禽球虫病和促进猪的生长。这是来自尼日利亚的第二个此类化合物,但研究在随后的几十年中停滞不前。

虽然继续研究微生物作为抗生素生产者的潜力,但没有报道任何新化合物。问题变成了下一步该往哪里看。先前的环境清理研究提出了一种填补空白的方法:使用化学工业产生的废物中发现的真菌。

工业是新药生产商的栖息地

Sango-Ota 是尼日利亚西南部奥贡州的工业城市,拥有许多工业,包括化学品生产商。在我们的研究中,我们探索了这些公司的废物(污泥),寻找具有生产抗生素潜力的真菌。我们发现了六个显示出一些希望的物种。

我们针对工业污泥的原因是,不加选择地处理化学品会改变在该栖息地中发现的生物体的基因。它通过长期暴露而发生,赋予生物体特殊的特性。例如,他们可能能够生产新的化合物。

对储存在井、罐和其他收集区中等待处置到环境中的选定公司的化​​学废物进行了抽样。污泥从长期未受干扰的区域(井底、罐底和收集区)收集。采用这种方法是为了增加分离可能使用这些化学物质作为食物的真菌的机会,并且还生产有助于它们生存的物质,而以牺牲其他入侵微生物为代价。

我们发现在六种真菌分离物中,白地霉OMON-1 产生了一种新型化合物,可以阻止金黄色葡萄球菌的生长并最终杀死它。这是一种在人体皮肤上发现的细菌,当它们进入组织时会引起难以治疗的感染。该化合物还显示出对食物和水中发现的其他类似致病病原体的活性。

我们与印度微生物技术研究所合作,纯化了该化合物,并将其鉴定为羧甲基半胱氨酸-天冬酰胺-天冬氨酸。它是一种肽抗生素,在其序列中具有三个氨基酸,与已知抗生素相比分子量较低。它在两小时后停止了致病病原体的生长。

需要探索类似的环境

从尼日利亚环境中发现一种新的抗生素化合物对这一领域的研究人员来说是个好消息。近年来的重点是在受污染的拉各斯泻湖中寻找新型微生物化合物。现在我们看到真菌菌株,以及其他具有改变特性的生物体,也可能在其他工业废物中发现。它可能导致治疗感染和其他疾病相关病症或其他具有医疗或工业重要性的产品。

尼日利亚有许多行业会产生大量未经处理和处置的废物。在拉各斯州,化工厂和制药厂是7,000 多个行业中污染最严重的,其妥善处理废物的能力不到 10%。塑料和纺织品制造厂紧随其后。

下一步可能是尝试改进我们发现的化合物。但相反,我们建议探索其他改良或专门的环境,寻找可能对一些最致命的致病细菌具有抗生素作用的分离株。这些包括铜绿假单胞菌、肺炎克雷伯菌、鲍曼不动杆菌、脑膜炎奈瑟菌和淋病奈瑟菌。

这是一项更重要的任务,因为这些细菌被标记为 ESKAPE 病原体,并且是世界卫生组织的重点生物。它们通过抗菌素耐药性降低了已知抗生素的作用,或使其无效。

最后希望抗生素治疗开始失败,导致许多人住院并导致其他人死亡。虽然拉各斯泻湖和其他天然水体广阔,坚持不懈的搜索可以在那里发现有用的化合物,但经过改造的工业环境可能是一条更快的道路。

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