Mikrobiologialla on v altava rooli ihmiskunnan kehityksessä. Tieteen muodostuminen alkoi 5.-6. vuosisadalla eKr. e. Jo silloin oletettiin, että monet sairaudet ovat näkymättömien elävien olentojen aiheuttamia. Artikkelissamme kuvattu lyhyt mikrobiologian kehityksen historia antaa meille mahdollisuuden selvittää, kuinka tiede muodostui.
Yleistä tietoa mikrobiologiasta. Aihe ja tavoitteet
Mikrobiologia on tiede, joka tutkii mikro-organismien elintärkeää toimintaa ja rakennetta. Mikrobeja ei voi nähdä paljaalla silmällä. Ne voivat olla sekä kasvi- että eläinperäisiä. Mikrobiologia on perustiede. Pienimpien organismien tutkimiseen käytetään muiden oppiaineiden menetelmiä, kuten fysiikkaa, kemiaa, biologiaa, sytologiaa.
On olemassa yleistä ja erityistä mikrobiologiaa. Ensimmäinen tutkii mikro-organismien rakennetta ja elintärkeää toimintaa kaikilla tasoilla. Yksityistutkimuksen kohteena ovat mikromaailman yksittäiset edustajat.
Lääketieteellisen mikrobiologian edistyminen 1800-luvulla vaikutti immunologian kehitykseen, jokatänään on yleinen biologian tiede. Mikrobiologian kehitys tapahtui kolmessa vaiheessa. Aluksi havaittiin, että luonnossa on bakteereja, joita ei voi nähdä paljaalla silmällä. Toisessa muodostumisvaiheessa lajit erotettiin ja kolmannessa vaiheessa immuniteetin ja tartuntatautien tutkimus alkoi.
Mikrobiologian ongelmat - bakteerien ominaisuuksien tutkimus. Tutkimukseen käytetään mikroskooppisia laitteita. Tämän ansiosta bakteerien muoto, sijainti ja rakenne voidaan nähdä. Usein tutkijat istuttavat mikro-organismeja terveisiin eläimiin. Tämä on tarpeen tarttuvien prosessien lisääntymiseksi.
Pasteur Louis
Louis Pasteur syntyi 27. joulukuuta 1822 Itä-Ranskassa. Lapsena hän piti taiteesta. Ajan myötä hän alkoi kiinnostaa luonnontieteitä. Kun Louis Pasteur täytti 21, hän meni Pariisiin opiskelemaan Higher Schooliin, minkä jälkeen hänestä piti tulla luonnontieteiden opettaja.
Vuonna 1848 Louis Pasteur esitteli tieteellisen työnsä tulokset Pariisin tiedeakatemiassa. Hän osoitti, että viinihapossa on kahdenlaisia kiteitä, jotka polarisoivat valoa eri tavalla. Se oli loistava alku hänen tiedemiehen uralleen.
Pasteur Louis on mikrobiologian perustaja. Tiedemiehet olettivat ennen hänen toimintansa alkua, että hiiva muodostaa kemiallisen prosessin. Pasteur Louis kuitenkin osoitti suoritettuaan useita tutkimuksia, että alkoholin muodostuminen käymisen aikana liittyy pienimpien organismien - hiivan - elintärkeään toimintaan. Hänselvisi, että tällaisia bakteereja on kahdenlaisia. Toinen luo alkoholia ja toinen maitohappoa, joka pilaa alkoholijuomat.
Tutkija ei pysähtynyt tähän. Jonkin ajan kuluttua hän huomasi, että 60 celsiusasteeseen kuumennettaessa ei-toivotut bakteerit kuolevat. Hän suositteli asteittaista lämmitystekniikkaa viininvalmistajille ja kokkeille. Aluksi he suhtautuivat kuitenkin negatiivisesti tähän menetelmään, koska he uskoivat sen pilaavan tuotteen laadun. Ajan myötä he ymmärsivät, että tällä menetelmällä on todella myönteinen vaikutus alkoholin valmistusprosessiin. Nykyään Pasteur Louisin menetelmä tunnetaan pastörointina. Sitä käytetään alkoholijuomien lisäksi myös muiden tuotteiden säilöntään.
Tutkija ajatteli usein homeen muodostumista tuotteisiin. Useiden tutkimusten jälkeen hän tajusi, että ruoka pilaantuu vain, jos se on pitkään kosketuksessa ilman kanssa. Jos ilma kuitenkin lämmitetään 60 celsiusasteeseen, hajoamisprosessi pysähtyy hetkeksi. Tuotteet eivät pilaa ja korkealla Alpeilla, missä ilma on harvinaista. Tiedemies osoitti, että hometta muodostuu ympäristössä olevien itiöiden vuoksi. Mitä vähemmän niitä on ilmassa, sitä hitaammin ruoka pilaantuu.
Yllä olevat tutkimukset toivat menestystä tiedemiehelle. Häntä pyydettiin tutkimaan tuntematonta tautia, joka vaikuttaa silkkiäistoukeihin ja siten uhkaa taloutta. Tiedemies havaitsi, että taudin syy on loisbakteeri. Hän suositteli tuhoamaan kaikki mulperipuut ja tartunnanmatoja. Silkin valmistajat kuuntelivat tutkijoiden neuvoja. Tämän ansiosta Ranskan silkkiteollisuus palautui.
Tutkijan suosio kasvoi. Vuonna 1867 Napoleon III määräsi Pasteurille hyvin varustetun laboratorion. Siellä tiedemies loi raivotautirokotteen, jonka ansiosta hänestä tuli tunnetuksi kaikkialla Euroopassa. Pasteur kuoli 28. syyskuuta 1895. Mikrobiologian perustaja haudattiin kaikilla v altion kunniakunnilla.
Koch Robert
Tiedemiesten panos mikrobiologiaan on tehnyt monia löytöjä lääketieteessä. Tämän ansiosta ihmiskunta osaa päästä eroon monista terveydelle vaarallisista sairauksista. Koch Robertin uskotaan olevan Pasteurin aikalainen. Tiedemies syntyi joulukuussa 1843. Lapsuudesta lähtien hän oli kiinnostunut luonnosta. Vuonna 1866 hän valmistui yliopistosta ja sai lääketieteen tutkinnon. Sen jälkeen hän työskenteli useissa sairaaloissa.
Robert Koch aloitti uransa bakteriologina. Hän keskittyi pernaruttotutkimukseen. Koch tutki sairaiden eläinten verta mikroskoopilla. Tiedemies löysi siitä joukon mikro-organismeja, joita ei ole eläimistön terveillä edustajilla. Robert Koch päätti rokottaa ne hiiriin. Koehenkilöt kuolivat päivää myöhemmin, ja samat mikro-organismit olivat läsnä heidän veressään. Tiedemies on havainnut, että pernarutto johtuu patogeenisista bakteereista, jotka ovat sauvan muotoisia.
Onnistuneen tutkimuksen jälkeen Robert Koch alkoi miettiä tuberkuloosin tutkimusta. Tämä ei ole sattumaa, koska Saksassa (tutkijan syntymä- ja asuinpaikka) tästä taudistajoka seitsemäs asukas kuoli. Tuolloin lääkärit eivät vielä tienneet, kuinka käsitellä tuberkuloosia. He luulivat sen olevan perinnöllinen sairaus.
Ensimmäisessä tutkimuksessaan Koch käytti kulutukseen kuolleen nuoren työntekijän ruumista. Hän tutki kaikki sisäelimet eikä löytänyt patogeenisiä bakteereja. Sitten tiedemies päätti värjätä valmisteet ja tutkia niitä lasilla. Kerran tutkiessaan tällaista sinistä valmistetta mikroskoopilla Koch huomasi pieniä tikkuja keuhkojen kudosten välissä. Hän tiputti niitä marsuun. Eläin kuoli muutaman viikon kuluttua. Vuonna 1882 Robert Koch puhui Lääkäriyhdistyksen kokouksessa tutkimuksensa tuloksista. Myöhemmin hän yritti luoda rokotteen tuberkuloosia vastaan, joka ei valitettavasti auttanut, mutta sitä käytetään edelleen taudin diagnosoinnissa.
Lyhyt historia mikrobiologian kehityksestä tuolloin herätti monien kiinnostuksen. Rokote tuberkuloosia vastaan luotiin vain muutama vuosi Kochin kuoleman jälkeen. Tämä ei kuitenkaan vähennä hänen ansioitaan tämän taudin tutkimuksessa. Vuonna 1905 tiedemies sai Nobel-palkinnon. Tuberkuloosibakteerit on nimetty tutkijan Kochin sauvan mukaan. Tiedemies kuoli vuonna 1910.
Vinogradski Sergei Nikolajevitš
Sergei Nikolaevich Vinogradsky on tunnettu bakteriologi, joka antoi v altavan panoksen mikrobiologian kehitykseen. Hän syntyi vuonna 1856 Kiovassa. Hänen isänsä oli varakas lakimies. Sergei Nikolajevitš valmistui paikallisesta lukiosta ja sai koulutuksen konservatoriossaPietari. Vuonna 1877 hän aloitti luonnontieteellisen tiedekunnan toisella vuodella. Valmistuttuaan vuonna 1881 tiedemies omistautui mikrobiologian tutkimukselle. Vuonna 1885 hän meni opiskelemaan Strasbourgiin.
Nykyään Sergei Nikolajevitš Vinogradskia pidetään mikro-organismien ekologian perustajana. Hän tutki maaperän mikrobiyhteisöä ja jakoi kaikki siinä elävät mikro-organismit autoktonisiin ja alloktonisiin mikro-organismeihin. Vuonna 1896 Winogradsky muotoili ajatuksen elämästä maapallolla elävien olentojen katalysoimien toisiinsa liittyvien biogeokemiallisten syklien järjestelmänä. Hänen viimeinen tieteellinen työnsä oli omistettu bakteerien taksonomialle. Tiedemies kuoli vuonna 1953.
Mikrobiologian syntyminen
Artikkelissamme kuvattu lyhyt mikrobiologian kehityksen historia antaa meille mahdollisuuden selvittää, kuinka ihmiskunta aloitti taistelun vaarallisia sairauksia vastaan. Ihminen kohtasi bakteerien elintärkeät prosessit kauan ennen kuin ne löydettiin. Ihmiset käyttivät maitoa, käyttivät taikinan ja viinin käymistä. Muinaisen kreikkalaisen lääkärin kirjoituksissa tehtiin oletuksia vaarallisten sairauksien ja erityisten patogeenisten savujen välisestä yhteydestä.
Anthony van Leeuwenhoek on vastaanottanut vahvistuksen. Hiomalla lasia hän pystyi luomaan linssejä, jotka suurentavat tutkittavan kohteen yli 100 kertaa. Tämän ansiosta hän pystyi näkemään kaikki ympärillään olevat esineet.
Hän sai selville, että pienimmät organismit elävät niiden päällä. Täydellinen ja lyhyt mikrobiologian kehityksen historia alkoi juuri Leeuwenhoekin tutkimuksen tuloksista. Hän ei pystynyt todistamaan oletuksia tartuntatautien syistä, vaan käytännönlääkäreiden toiminta antiikin ajoista lähtien vahvisti ne. Hindulaislaissa määrättiin ehkäisevistä toimista. Tiedetään, että sairaiden ihmisten tavaroita ja asuntoja kohdeltiin erityisellä tavalla.
Vuonna 1771 Moskovan sotilaslääkäri desinfioi ensimmäisen kerran ruttopotilaiden tavarat ja rokotti taudin kantajiin kosketuksissa olleet ihmiset. Mikrobiologian aiheet ovat erilaisia. Mielenkiintoisin on se, joka kuvaa isorokkorokotteen luomista. Persialaiset, turkkilaiset ja kiinalaiset ovat käyttäneet sitä pitkään. Heikentyneet bakteerit joutuivat ihmiskehoon, koska uskottiin näin taudin etenevän helpommin.
Edward Jenner (Englantilainen lääkäri) huomasi, että useimmat ihmiset, joilla ei ollut isorokkoa, eivät saa tartuntaa läheisessä kosketuksessa taudin kantajaan. Tämä havaittiin useimmiten lypsyneillä, jotka saivat tartunnan lypsäessään lehmiä lehmärokkoon. Lääkärin tutkimus kesti 10 vuotta. Vuonna 1796 Jenner ruiskutti sairaan lehmän verta terveeseen poikaan. Jonkin ajan kuluttua hän yritti rokottaa hänet sairaan ihmisen bakteereilla. Näin syntyi rokote, jonka ansiosta ihmiskunta pääsi eroon taudista.
Kotimaisten tiedemiesten panos
Mikrobiologian löydöt, joita tutkijat eri puolilta maailmaa ovat tehneet, antavat meille mahdollisuuden ymmärtää, kuinka selviytyä melkein kaikista sairauksista. Kotimaiset tutkijat ovat antaneet merkittävän panoksen tieteen kehitykseen. Vuonna 1698 Pietari I tapasi Levengukin. Hän näytti hänelle mikroskoopin ja joukon esineitä suurennetussa muodossa.
WoMikrobiologian tieteenä muodostuessa Lev Semenovich Tsenkovsky julkaisi työnsä, jossa hän luokitteli mikro-organismit kasviorganismeiksi. Hän käytti myös Pasteur-menetelmää pernaruton tukahduttamiseen.
Ilja Iljitš Mechnikovilla oli merkittävä rooli mikrobiologiassa. Häntä pidetään yhtenä bakteeritieteen perustajista. Tiedemies loi immuniteettiteorian. Hän osoitti, että monet kehon solut voivat estää virusbakteereja. Hänen tutkimuksestaan tuli perusta tulehdustutkimukselle.
Mikrobiologia, virologia ja immunologia sekä itse lääketiede kiinnostivat lähes kaikkia tuolloin. Mechnikov tutki ihmiskehoa ja yritti ymmärtää, miksi se vanhenee. Tiedemies halusi löytää tavan pidentää elämää. Hän uskoi, että myrkylliset aineet, jotka muodostuvat putrefaktiivisten bakteerien elintärkeästä toiminnasta, myrkyttävät ihmiskehon. Mechnikovin mukaan kehon on täytettävä maitohappomikro-organismit, jotka estävät mädäntyneitä. Tiedemies uskoi, että elämää voitaisiin merkittävästi pidentää tällä tavalla.
Mechnikov tutki monia vaarallisia sairauksia, kuten lavantautia, tuberkuloosia, koleraa ja muita. Vuonna 1886 hän perusti bakteriologisen aseman ja mikrobiologian koulun Odessaan (Ukraina).
Tekninen mikrobiologia
Tekninen mikrobiologia tutkii bakteereja, joita käytetään vitamiinien, joidenkin lääkkeiden ja ruoan valmistuksessa. Tämän tieteen päätehtävänä on tehostaa teknologisia prosesseja tuotannossa(yleensä ruokaa).
Teknisen mikrobiologian hallinta ohjaa asiantuntijan tarpeeseen noudattaa huolellisesti kaikkia saniteettistandardeja työpaikalla. Tutkimalla tätä tiedettä voit estää tuotteen pilaantumisen. Aihetta opiskelevat useimmiten tulevat elintarvikealan ammattilaiset.
Dmitry Iosifovich Ivanovsky
Mikrobiologiasta tuli perusta monien muiden tieteiden luomiselle. Tieteen historia alkoi kauan ennen sen julkista tunnustamista. Virologia syntyi 1800-luvulla. Tämä tiede ei tutki kaikkia bakteereja, vaan vain niitä, jotka ovat virusperäisiä. Dmitri Iosifovich Ivanovskia pidetään sen perustajana. Vuonna 1887 hän alkoi tutkia tupakan sairauksia. Hän löysi kiteisiä sulkeumia sairaan kasvin soluista. Siten hän löysi taudinaiheuttajia, jotka eivät olleet bakteereita ja alkueläimiä ja joita myöhemmin kutsuttiin viruksiksi.
Dmitry Iosifovich Ivanovsky julkaisi useita teoksia sairaiden kasvien fysiologisten prosessien piirteistä ja hapen vaikutuksesta alkoholikäymiseen hiivassa.
Sairaita kasveja koskevan tutkimuksensa tulokset Ivanovsky esitteli luonnontieteilijöiden seuran kokouksessa. Dmitri Iosifovich opiskeli aktiivisesti myös maaperän mikrobiologiaa.
Oppikirjallisuus
Mikrobiologia on tiede, jota ei voi oppia muutamassa päivässä. Sillä on tärkeä rooli lääketieteen kehityksessä. Mikrobiologian kirjojen avulla voit tutkia tätä tiedettä itsenäisesti. Artikkelistamme löydätsuosituimpien kanssa.
- "Termofiiliset mikro-organismit" (2011) on kirja, joka kuvaa korkeissa lämpötiloissa elävien bakteerien elintärkeää toimintaa. Niitä on suurissa syvyyksissä, joissa lämpö tulee magmasta. Kirja sisältää artikkeleita useilta tutkijoilta kaikki alta Venäjän federaatiosta.
- "Suuri mikrobiologin kolme elämää. Dokumentaarinen tarina Sergei Nikolajevitš Vinogradskista" on kirja suurimmasta tiedemiehestä, kirjoittaja Georgi Aleksandrovich Zavarzin. Se kirjoitettiin Vinogradskyn päiväkirjojen mukaan. Tutkijat määrittelivät useita suuria mikrobiologian alueita (mikrobit, maaperä, kemosynteesi). Kirja on erittäin hyödyllinen tuleville lääkäreille ja vain uteliaille ihmisille.
- Hans Schlegelin "Yleinen mikrobiologia" on johdatus bakteerien ihmeelliseen maailmaan. On syytä huomata, että Hans Schlegel on maailmankuulu saksalainen mikrobiologi, joka on edelleen elossa. Julkaisua on päivitetty ja laajennettu moneen kertaan. Sitä pidetään yhtenä parhaista mikrobiologian kirjoista. Se kuvaa lyhyesti bakteerien rakennetta sekä elintärkeän toiminnan ja lisääntymisen prosessia. Kirja on helppolukuinen. Siinä ei ole turhaa tietoa.
- "Pidöt ovat hyviä ja huonoja. Terveytemme ja selviytymisemme maailmassa" on Jessica Sachsin kirjoittama ja viime vuonna julkaistu nykyaikainen kirja. Parantuneen sanitaation ja antibioottien myötä ihmisten elinajanodote on pidentynyt huomattavasti. Kirja on omistettu immuunisairauksien ilmaantumisen ongelmalle, joka liittyyliiallinen huoli sanitaatiosta.
- "Look What's Inside You" on Rob Knightin kirja. Se julkaistiin viime vuonna. Kirja kertoo mikrobeista, jotka elävät kehomme eri osissa. Kirjoittaja väittää, että mikro-organismeilla on tärkeämpi rooli kuin aiemmin luulimme.
Uusimman tekniikan perusta
Mikrobiologia on uusimpien teknologioiden perusta. Bakteerien maailmaa ei ole vielä täysin ymmärretty. Monet tutkijat eivät epäile, että mikro-organismien ansiosta on mahdollista luoda teknologioita, joilla ei ole analogeja. Bioteknologia toimii niiden perustana.
Mikro-organismeja käytetään hiili- ja öljyesiintymien kehittämisessä. Ei ole mikään salaisuus, että fossiiliset polttoaineet ovat jo loppumassa, vaikka ihmiskunta on käyttänyt niitä noin 200 vuotta. Tiedemiehet suosittelevat mikrobiologisten menetelmien käyttöä alkoholien saamiseksi uusiutuvista raaka-aineista, jos se on uupunut.
Bioteknologian avulla voimme selviytyä sekä ympäristö- että energiaongelmista. Yllättäen orgaanisen jätteen mikrobiologinen käsittely mahdollistaa ympäristön puhdistamisen lisäksi myös biokaasun saamisen, joka ei ole millään tavalla huonompi kuin maakaasu. Tämä polttoaineen hankintatapa ei vaadi lisäkustannuksia. Ympäristössä on jo riittävästi materiaalia kierrätettäväksi. Esimerkiksi vain Yhdysvalloissa se on noin 1,5 miljoonaa tonnia. Tällä hetkellä ei kuitenkaan ole olemassa harkittua menetelmää käsittelyjätteen hävittämiseksi.
Tuotulokset
Mikrobiologialla on tärkeä paikka ihmiskunnan elämässä. Tämän tieteen ansiosta lääkärit oppivat selviytymään hengenvaarallisista sairauksista. Mikrobiologiasta on tullut myös rokotteiden luomisen perusta. Tunnetaan monia suurimmista tiedemiehistä, jotka ovat vaikuttaneet tähän tieteeseen. Jotkut heistä tapasit artikkelissamme. Monet meidän aikanamme elävät tiedemiehet uskovat, että tulevaisuudessa juuri mikrobiologia mahdollistaa monien lähitulevaisuudessa mahdollisesti ilmenevien ympäristö- ja energiaongelmien ratkaisemisen.
