Penisilin

Penisilin; Hayat kurtaran mantarın hikayesi

Dünyanın ilk antibiyotiği ve milyonlarca hayat kurtaran Penisilin`in, tesadüfen keşfini birçoğunuz okumuş veya birilerinden duymuşsunuzdur. Penislin; Günümüzde, dünyanın en çok bilinen ve kullanılan antibiyotiği olan penisilini (penicillin) ve onun mucidi olan İskoç bilim adamı ve bakteriyolog Alexander Fleming’i birçoğumuz az çok bilsek de, bu ilacın nasıl ve hangi koşullarda geliştirildiği konusunda ve bu ilacın etken maddesinin bir mantar türünden elde edildiği hakkında çoğumuzun pek fazla bilgisi yoktur! Bu hayati önem arzeden buluşu anlamamız için, gelin hep birlikte küf mantarından başlayarak penisiline doğru bilimsel bir yolculuğa çıkalım;

Penicillium sp.

Taksonomi – Sınıflandırma

Alem: Mantarlar – Fungi

Bölüm : Ascomycota

Sınıf: Eurotiomycetes

Takım: Eurotiales

Aile: Trichocomaceae

Cins: Penicillium ( Link 1809)

Tür: Penicillium sp (300 den fazla tür)

Penisilin, Penicillium küfünden elde edilen ilk ve halen en yaygın kullanılan antibiyotik ajanlardan biridir.1928’de İskoç bakteriyolog Alexander Fleming, ilk olarak, Gram pozitif ve Anerobic Staphylococcus aureus bakterisinin kolonilerinin, yanlışlıkla yeşil küf Penicillium notatum tarafından kontamine olmuş bir kültürün bu alanlarında üremediğini gözlemledi. Küfü izole etti, sıvı bir ortamda büyüttü ve insanları enfekte eden yaygın bakterilerin çoğunu öldürebilen bir madde ürettiğini gördü. Avustralyalı patolog Howard Florey ve İngiliz biyokimyacı Ernst Boris Chain, 1930’ların sonlarında penisilini izole edip saflaştırdılar. 1941 yılında ise, terapötik kullanım için, ilacın enjekte edilebilir bir formunu geliştirdiler. Bu buluş 2.Dünya Savaşının kaderini değiştiren, yüzyılın buluşu olarak tarihe geçmiş oldu.

Bşr mantar olan Penicillum cinsinin bazı üyeleri, antibiyotik olarak kullanılan ve belirli bakteri türlerini yok eden veya büyümesini durduran bir molekül olan penisilin üretir. Diğer türler ise peynir vb yapımında kullanılır. Mantarlar Sözlüğü’ne göre (10. baskı, 2008), Penicillium cinsi 300’den fazla tür içerir. Penisilin, ‘Penicillum notatum’ gibi birkaç küf mantarı türünün ürettiği, bakteri öldürücü özelliği olan bir maddedir. 

Peki Penisilin İsminin Kökeni Nereden Geliyor? Bayat ekmek üzerinde, peynirde hatta ve hatta nemli bir duvar üzerinde bile üreyebilen Penicillium türü küf mantarı ismini, mikroskopla bakıldığında görünüşleri çok küçük boya fırçalarını andırdığı için latince “fırça” anlamına gelen ‘’Penicilin’’ sözcüğünden almıştır.

Açıkta bıraktığımız ekmek, peynir gibi yiyecekler bir süre sonra küflenmeye başlar. Bu küfler birer mantar çeşidi ve türüdürler. Küf mantarları çürükçül ya da parazit beslenir ve oksijenli solunum yaparlar. Küf mantarları her yerde bulunur, bu mantarların çoğalması için uygun ortam ise nemli ve ılık ortamlardır. Küf mantarları çok sıcak ve çok soğuk ortamlarda yaşayamazlar. Çünkü küf mantarlarının hücrelerinde yer alan enzimler çok sıcak ortamlarda bozulur. Benzer şekilde dondurulmuş ortamlarda da çoğalamazlar, çünkü çok soğuk havalarda hücresel faaliyetleri en aza iner. Yemeklerimizi, bozulmalarını geciktirmek için buzdolabında saklamamızın nedeni de budur. Peki, küf mantarları ile penisilin ilacı arasında nasıl bir ilişki var? 

Penisilinin, 1928’de Alexander Fleming tarafından tesadüfen bulunması ve bir küf mantarından elde edilen penisilin ilacı iltihap nedeniyle ölüme mahkum olan milyonlarca insanın hayatını kurtarmıştır.

Penisilin nedir? Penisilin, “Penicillium notatum” ve aynı cinse mensup birkaç mantar türünün ürettiği, bakteri öldürücü bir maddedir. Hastalık yapan bakterilerin hücre duvarını bozarak hastalığı önler. Gelişigüzel kullanımı, bakterinin “direnç” kazanmasına neden olur. Fayda sağlamaz. Nefrit, menenjit, prostat ve kemik iltihabı gibi çok sayıda hastalığı tedavi eder. Gram pozitif bakterilere karşı etkilidir ama gram negatif bakterilere, verem basiline, tetanoz ve şarbona karşı etkisizdir. Alerjisi olanlar için tehlikelidir.

Eski Çağlarda Penisilin Kullanımı; Küfün bir mantar olduğu bilinmese de çok eski çağlardan beri küfün yaraları iyileştirdiği bilinmekteydi. Örneğin Çin’de M.Ö. 600 lü yıllarda küflü soya püresiyle iltihaplı yaralar tedavi edilirdi. Sümer ve Mısırlılar, bayat ekmekle yapılan bir karışımı antibiyotik olarak kullanmışlardır. Mezopotamya ve Ukrayna’da ise yıllar önce yaralar toprakla tedavi edilmiştir.

Alexander Fleming öncesi çalışmalar; Joseph Lister, 1871’de küf mantarı bulaşan idrarda bakteri çoğalmadığını buldu. William Roberts, 1874’te küf mantarının bakterileri büyütmediğini yazdı. Louis Pasteur, 1877’de küfün şarbon aktivitesini durdurduğunu buldu. Ernest Duchesne, 1897’de küf mantarının koli basili çoğalmasını engellediğini tezinde yazdı. Askerde, Arap çocukların eğerleri karanlıkta küflendirdiğini gördü. Bu küfün, atların yarasını iyileştirdiğini söylediler, ama araştırma bitmeden önce veremden öldü. Bu gözlemleri yapanlar penisilinin kaşifi olamadı. 

Alexander Fleming ve Penisilinin Tesadüfen Keşfi; Alexander Fleming, 1881’de İskoçya’da bir çiftlikte doğdu ve yaşamı tesadüflerle şekillendi. Düşünmediği halde ağabeyinin önerisiyle tıp okudu. Cerrah olmak istedi ama arkadaşının önerisiyle bakteriyolog oldu. Bakteri öldürücü maddeleri araştırken, ilk tesadüfi buluşunu 1922’de yaptı. Bakteri kültür kabında, bakterilerin büyümediği bölgeyi farketti. Yanındakilere “o bölgeye, nezleyken burnumdan sıvı damladı”dedi. Sonra gözyaşının da bakteri büyümesini durdurduğunu buldu. Bu sıvılardaki etkin maddeye “lisozim”adını verdi. Fleming, altı yıl sonra, yine tesadüfen dünyanın ilk antibiyotiği olan penisilini buldu. 1928 yılında Stafilikok bakterisini (Staphylococcus aureus), petri kültür kaplarında çoğaltıyordu. Kapları yıkamadan bir aylık tatile çıktı. Döndüğünde, küflenen kapları yıkarken birinde küfün çevresinde bakteri büyümediğini gördü. Mantardaki bir madde, bakterinin çoğalmasını engellemişti. Maddeyi mantardan ayırdı ve ona “penisilin”adını verdi. Penisilin,1000 kez sulandırılsa bile bakteriyi öldürüyordu. Penisilinle ilgili yayınladığı makale ilgi çekmedi. Buluşun önemini kanıtlayamayınca, penisilini 1931’de bıraktı.

Howard Florey & Ernst Chain- Penisilinin İlaç Olarak Denenme Çalışmaları; Cecil George Paine 1930 yılında penisilin kullanarak 4 hastanın göz iltihabını tedavi etti ama bunu yayınlamadı. Oxford Ünivesitesi’nde Howard Florey , Ernst Chain ve Edward Penley Abraham, 1938’de küf mantarının ürettiği penisilini saflaştırıp farelere enjekte edince, fareler zarar görmedi. Sonra, 50 fareye streptokok bakterisi (Streptococcus sp.)verildi. Farelerin yarısına penisilin enjekte edildi, diğerlerine edilmedi. Penisilin enjekte edilenler fareler kurtulurken, edilmeyenler öldü. Bir polisin yüzündeki yara mikrop kapıp yayılınca, Florey’in hastahanesinde Polis memurunun bir gözü alındı, ama kan zehirlenmesi meydana geldi. Howard Florey birkaç saat ömrü kalan polise penisilin verdi. Polis tam iyileşmeye başladığı gün, stoktaki penisilin bitti ve maalesef hasta 5 gün sonra öldü. Diğer doktorlar “tedavi başarılıydı ama hastayı kaybettik” diyerek Florey ile alay etti. Yeni penisilin üreterek, kanı zehirlenmiş 15 yaşında ölüme mahkum bir çocuğu penisilinle kurtardılar. Sırtında kan çıbanı olan bir işçi de ölümden penisilinle kurtarıldı. Penisilinle çalışmayı bırakmış olan Alexander, arkadaşı Howard Florey’den saf penisilin alarak bir arkadaşının hayatını kurtardı. Penisilinin laboratuvarda üretim oranı 1941’de çok düşüktü, büyük miktarlarda üretim yapabilmek için büyük bir tesis ve finansman gerekiyordu.

Penisilinin İlaç Olarak Üretimi; Howard Florey, 1941 yılında Penisilinin büyük bir tesiste üretilmesi için Rockefeller Vakfı’ndan büyük destek aldı. Büyütülen tesiste verim arttı ve penisilin üreten bir küf mantarı daha buldular. ABD’deki küflü bir kavunun mantarı, Alexander Fleming’in mantarından 200 kat fazla penisilin üretiyordu. X-ışınlarıyla mutasyona uğratılan mantarın, 1000 kat fazla penisilin ürettiği görüldü. Penisilin, 1945’te bir milyon hastayı tedavi edecek miktara ulaştı. 2.Dünya savaşında yaralanan askerlerin % 95’i penisilin (antibiyotik) sayesinde ölümden kurtuldu. Penisilin savaşın seyrini değiştiren buluş olarakta tarihte hak ettiği yeri almış oldu.

Penisilin Fleming’in Yaşamını Nasıl Etkiledi? Howard Florey, 1940’larda ön plana çıktı ve Alexander Fleming unutuldu. London Times, “mucize penisilin Oxford’da geliştirildi” diye yazmıştı. Fleming’in hastahanesinin başhekimi gazeteye tekzip yazıp penisilini Fleming’in keşfettiği bildirdi. Gazeteciler, Fleming ve Oxford’daki Howard Florey ile röportaja gitti. Florey, gazeteye çıkmak istemediği için arka kapıdan kaçtı. Alexander Fleming, gazetecilerle görüşünce gazete onun resmini basıp, onu kahraman ilan etti. Fleming, 1945’te Florey ve Chain ile birlikte Nobel Tıp Ödülünü almaya hak kazandı. İngiliz ulusal gazetesi Daily Telegraph, 21 Aralık 1943’te “Churchill, Tunus’ta hastalanınca penisilin hayatını kurtardı” diye yazdı, ama Churchill “sulfonamid” ile iyileşmişti. Sulfonamid, Almanya’da geliştirildiği için gazete İngiliz buluşu “penisilin” olarak yazmayı tercih etmiştir.

Ekmek başta, açıkta uzun süre bırakılan yiyecek maddeleri üzerinde küf oluştuğunu bilmeyenimiz yoktur. Lakin bu oluşan küflerin bir mantar olduğunu ise çoğumuz bilmeyiz. Birçok besin maddesini uzun süre bozulmadan veya küflenmeden saklamak için buzdolabına koymamızın temel sebeplerinden biri işte budur.

Ekmekte olduğu gibi mandalina, portakal, limon vb turunçgillerde de küflenmeyi, dolayısıyla Penicillium türü mantarların varlığını makroskopik incelemeyle (çıplak gözle) görmemiz mümkündür.

Dünyaca meşhur Blue cheese yani mavi peynir üzerinde de küf mantarlarından Penicillium roqueforti oluşumunu rahatça görebiliriz. Diğer peynirlerin birçoğunun bakteri türleri mayalarken Blue cheese- Mavi peynir in oluşumunda etken madde bir mantardır (Penicillium roqueforti).

Ek bilgiler: Penicillium chrysogenum (Penicillium notatum) ve Penicillium nalgiovense gibi fermente edilmiş ve işlenmiş et ürünlerinden en sık izole edilen mantarlardan ikisidir. Her iki türde en yaygın bilinen penisilin üreticileridir. Penicillium cinsine ait birçok türden penisilin elde edilmektedir. Sentetik antibiyotiklerin yanında doğal antibiyotik etkisi olan besinlerimiz de vardır. Bunlardan bazıları bal, soğan, sarımsak, zencefil, adaçayı, zerdeçal ve çörek otu olarak sayılabilir.

Dip not: Sitemizde yazılanlar, sadece ve sadece BİLGİLENDİRME amaçlıdır. Mantar toplamak ve tanımlamak kesinlikle uzmanlık gerektiren bir konudur. Sitemizdeki bilgilere göre mantar toplamamanız ve tüketmemeniz önemle duyurulur! Diğer yazılarımıza göz atmak için tıklayınız.

GALERİ

Güzel mantar görselleri ve bilgiler için Mantarlı Yaşam- Mantar Avcıları Facebook Grubumuzu da ziyaret edebilirsiniz. Web Sitemizde emeği olan herkese çok teşekkür ederiz.