Є такі дуже смачні та поживні гриби - печериці. Група вчених вела спостереження над двома ділянками землі, засіяними спорами печериць. І незабаром виявилося, що на одній ділянці печериці ростуть швидше, на іншому повільніше, хоча суперечки були одного і того ж якості і грунт був однакова.
Справа, як не дивно, виявилося не в сорті суперечка і не в якості грунту, а в тому, що на одній ділянці суперечки були посіяні густо, а на іншому рідко. Біліше густий посів дав більш швидке зростання.
У чому тут причина? Можна зрозуміти, який зв'язок між кількістю спор і зростанням? Можна. Немає сумнівів, що суперечки печериць виділяють у ґрунт якісь речовини, що впливають на проростання самих суперечка і на ріст грибів. Якщо суперечки сидять тісно, купою, то навколишнє середовище, тобто грунт, рясніше насичується цими речовинами. Значить, і зростання буде швидше. Спори, розкидані далі один від одного, посіяні рідко, опиняються в гіршому становищі, на кожну припадає менше цих речовин.
Дослідники не тільки зробили таке припущення, але й зуміли знайти те речовина, яка суперечки виділяли в грунт і яке сприяло їх зростанню. Його відкрили не тільки у печериць, але й ще у низки інших нижчих рослинних організмів.
Йому дали назву «біос», що по-грецьки означає життя.
Подальше вивчення биоса показало, що він не однорідний і з нього можна виділити окремі частини: биос 1, биос 2, биос 3. Всі ці біоси прискорювали ріст і життєдіяльність живої клітини, будь то спору печериці або який-небудь мікроорганізм.
Найенергійнішим був биос 2. Так, наприклад, інфузорії в його присутності розмножувалися мало не в два рази швидше.
Але ось в 1943 році з одного виду цвілі, з гліоклодіума, виділили особливу речовину - гліотоксін. Гліоклодіум виробляв його так само, як суперечки печериці виробляли свої біоси.
Але гліотоксін зовсім сприяв зростанню і розмноженню живих клітинних організмів. Навпаки. Гліотоксін припиняв їх зростання. Досить було мізерно, однією стотисячної частки міліграма гліотоксін в кубічному грамі живильного середовища, щоб зупинити розмноження тих чи інших мікробів.
Таким чином, биос ніс як би дружбу і підтримку мікробним клітинам, гліотоксін - небезпека, загибель.
Як бачите, властивості биоса і гліотоксін діаметрально протилежні. Але ось що зовсім дивно: биос 2 і гліотоксін мають майже однакову хімічну формулу, вони майже одного будови, тобто вони майже одне і те ж речовина.
Ця обставина має виняткове значення. Воно розкриває нам найтонший механізм тієї боротьби, яка ведеться в світі невидимих організмів, розкриває, так би мовити, техніку їх знищення. Воно вводить нас в саму суть того, що відбувається у внутрішньоклітинної, якщо можна так висловитися, лабораторії мікробів.
Життя мікроба залежить від харчування. А як відбувається переробка і засвоєння мікробами продуктів харчування?
Чи можуть білки, жири, вуглеводи, ці органічні
хімічні сполуки, просто надходити з навколишнього середовища в протоплазму мікробної клітини, в тіло мікроба? Ну, скажімо, всмоктатися в нього?
Ні, не можуть. Для цього вони занадто складні за будовою. Їх треба перевести в більш доступну форму, розщепити на простіші хімічні сполуки. Тоді вони стають придатними для засвоєння.
Усередині мікроба такою роботою займаються особливі хімічні речовини - ферменти, внутрішньоклітинні ферменти.
Як відомо, ферменти є тими елементами, без яких в живому тілі не здійснюється жодне перетворення органічних речовин харчування з більш складних за будовою в менш складні.
Якщо ферментів немає або вони перестануть чому-небудь виконувати свою функцію, то засвоєння поживних продуктів припиняється. Зростання, розмноження, життя зупиняються. В даному випадку зупиняється розмноження, життя мікробів.
Але ферменти захоплюють для переробки тільки те. що їм, так би мовити, належить, тільки речовини певної хімічної будови.
Біос, зрозуміло, належить до таких речовин, які дуже потрібні мікробам і з якими ферменти мікробів жадібно з'єднуються. Але ферменти захоплюють не тільки биос, але і те, що дуже близько підходить до нього за будовою, тобто гліотоксін, який їм абсолютно не потрібен, але який чомусь може опинитися поруч.
Якщо гліотоксін багато, то ферменти швидко їм насичуються. Тепер захопити биос або що-небудь інше, навіть те, що їм дуже потрібно, без чого життя мікроба неможлива, ферменти вже не в змозі. Вони пов'язані гліотоксін. В результаті харчування мікроба порушується. Його життєва система завмирає і вмирає.
Виходить так, як якби замість того, щоб влити машинне масло у внутрішні частини двигуна, туди всипали б пісок. Двигун з доданою до нього піском, звичайно, швидко вийшов би з ладу.
Тепер зрозумілий механізм знищення мікробів гліотоксін. Він не розчиняє їх, не роз'їдає. Він виводить з ладу ферменти мікробів. Через це мікроби не можуть засвоювати їжу. Позбавлені харчування, вони слабшають. А потім гинуть.
Цікаво ще те, що подібні події зовсім не випадкові в природі. Біос і гліотоксін, такі різні за дією і такі подібні за будовою, що не поодиноке явище.
Парааминобензойная кислота, наприклад, сприяє росту і розмноженню таких мікробів, як пневмококи, які викликають крупозне запалення легенів у людини. А по своїй структурі парааминобензойная кислота близька до стрептоциду. Стрептоцид ж, як відомо, пригнічує життєдіяльність тих же пневмококів.
Нікотинова кислота - це вітамін- її ж хімічна формула майже збігається з формулою пірідінсульфановой кислоти. Але перша кислота допомагає зростанню і розвитку мікробів, друга - паралізує зростання мікробів.
Тепер можна зрозуміти, як і що робить пеніцилін. Він, мабуть, припиняє життя мікробів так само, як і гліотоксін, як і решта паралізатор зростання, тим, що порушує всередині мікробів хід перетворення одних поживних речовин в інші, які необхідні для існування найдрібніших організмів.
Новітні дослідження підтверджують це. Встановлено, наприклад, що молекула цукру на шляху засвоєння її живою клітиною повинна пройти стадію так званої піровиноградної кислоти. Є тверді підстави вважати, що в присутності пеніциліну ферменти ряду мікробів не можуть використовувати пировиноградную кислоту. В результаті у них випадає вуглеводний обмін, значить, у них повинен наступати вуглеводний, цукровий голод.
Без піровиноградної кислоти ріст мікробів, розмноження їх зупиняється.
Є також дані припускати, що пеніцилін втручається в так званий нуклеопротеїдні, тобто пов'язаний з особливим видом білка, обмін клітини, чим теж порушується її життєдіяльність. А мікроби з паралізованою життєдіяльністю легко стають здобиччю захисних сил організму людини.
Однак цього недостатньо для того, щоб пояснити загибель мікробів при застосуванні пеніциліну. Звичайно, пеніцилін може діяти безпосередньо на збудника інфекційного захворювання - тут навряд чи можливі сумніви. Досить згадати дію зеленої цвілі на культуру стафілококів. Але в живому організмі відносини пеніциліну і мікробів набагато складніше. І головне в цих відносинах - роль самого організму.
Введення пеніциліну хворому викликає в його нервовій системі процеси, що змінюють загальний стан захисних властивостей організму. Створюється, в результаті, підвищена опірність мікробу і неможливість для нього існувати в змінених, таким чином, внутрішніх умовах організму. Як кажуть у таких випадках, внутрішнє середовище організму стала життєво несприятливою для мікроба. Він і гине.
Така дія пеніциліну, бойової зброї зеленої цвілі.