Znanstvenik utemeljitelj mikrobiologije. Mikrobiologija
Povijest razvoja mikrobiologije
Mikrobiologija je prešla dug put razvoja, procjenjujući se na tisućljeća. Već u V-VI tisućljeću pr. čovjek je uživao u plodovima aktivnosti mikroorganizama, ne znajući za njihovo postojanje. Vinarstvo, pekarstvo, proizvodnja sira, dorada kože. ništa više od procesa koji uključuju mikroorganizme. Istodobno, u davna su vremena znanstvenici i mislioci pretpostavljali da su mnoge bolesti uzrokovane nekom vrstom stranih nevidljivih uzroka koji imaju živu prirodu.
Slijedom toga, mikrobiologija je započela mnogo prije naše ere. U svom je razvoju prošao kroz nekoliko faza, ne toliko kronološki povezanih koliko uvjetovanih glavnim dostignućima i otkrićima.
Povijest razvoja mikrobiologije može se podijeliti u pet faza: heurističku, morfološku, fiziološku, imunološku i molekularno-genetsku.
Heurističko razdoblje (IV-III tisućljeće prije Krista. XVI. Stoljeće) povezano je prije s logičkim i metodološkim metodama pronalaženja istine, t.j. heuristički nego s bilo kojim pokusima i dokazima. Tadašnji mislioci (Hipokrat, rimski književnik Varro i drugi) izražavali su svoje podrijetlo o prirodi zaraznih bolesti, mijazama, malim nevidljivim životinjama. Te su ideje formulirane u koherentnu hipotezu mnogo stoljeća kasnije u spisima talijanskog liječnika D. Frakastora (1478. - 1553.), koji je izrazio ideju žive kontagije (contagium vivum), koja uzrokuje bolesti. Štoviše, svaka je bolest uzrokovana vlastitom zarazom. Kako bi ih zaštitili od bolesti, preporučeno im je izoliranje pacijenta, stavljanje u karantenu, nošenje maski i tretiranje predmeta ocatom.
Dakle, D. Frakastoro bio je jedan od utemeljitelja epidemiologije, t.j. znanost o uzrocima, uvjetima i mehanizmima nastanka bolesti i načinima njihove prevencije.
Međutim, dokaz postojanja nevidljivih patogena postao je moguć nakon izuma mikroskopa. Prioritet u otkrivanju mikroorganizama pripada nizozemskom prirodnjaku amateru Antoniju Levenguku (1632.-1723.). Trgovac platnom A. Levenguk volio je mljeti staklo i doveo je ovu umjetnost do savršenstva konstruirajući mikroskop koji je omogućio 300 puta uvećavanje predmetnih predmeta.
Proučavajući razne predmete pod mikroskopom (kišnica, infuzije, plak, krv, izmet, sjeme), A. Levenguk promatrao je najmanje životinje, koje je nazvao animalulkulama. A. Leeuwenhoek redovito je izvještavao o svojim zapažanjima Kraljevsko društvo u Londonu, a 1695. sažeo ga je u knjizi "Tajne prirode koje je otkrio Anthony Leeuwenhoek".
Dakle, izumom mikroskopa A. Levenguk započinje sljedeću fazu u razvoju mikrobiologije, koja se naziva morfološka.
Otkriće A. Levenguka privuklo je veliku pažnju stručnjaka, imao je brojne studente i sljedbenike. Međutim, ostala su nejasna pitanja o pojavi mikroorganizama, njihovim životnim uvjetima, namjeni, sudjelovanju u pojavi ljudskih bolesti. Na ta su pitanja naknadno dana jasna odgovora u studijama mnogih znanstvenika.
Iako je pojava bolesti bila povezana sa sada otkrivenim mikroorganizmima, bili su potrebni izravni dokazi. A primio ih je ruski liječnik-epidemiolog D. Samoilovich (1744.1805). Da bi dokazao da kugu uzrokuje poseban patogen, zarazio se ispuštanjem buboa bolesne od kuge i razbolio se od kuge. Srećom, D. Samoilovich je preživio. Potom su ruski liječnici G.N. provodili herojske eksperimente na samoinfekciji radi dokazivanja zaraznosti određenog mikroorganizma. Minh i O.O. Mochutkovsky, I.I. Mechnikov i drugi.
Pitanje metode nastanka i razmnožavanja mikroorganizama riješeno je u sporu s tada dominantnom teorijom spontanog stvaranja. Unatoč činjenici da je talijanski znanstvenik L. Spallanzani sredinom 18. stoljeća. promatrao podjelu bakterija pod mikroskopom, nije opovrgnuto mišljenje da one spontano nastaju iz truljenja, prljavštine itd.
To je učinio izvanredni francuski znanstvenik Louis Pasteur (1822.-1895.), Koji je u genijalnom, genijalnom eksperimentu jednostavnosti pokazao da spontano generiranje ne postoji. L. Pasteur je sterilnu juhu stavio u tikvicu, koja se komunicirala s atmosferskim zrakom kroz zakrivljenu cijev u obliku slova S. U takvoj, u osnovi otvorenoj tikvici, juha je tijekom dugotrajnog stajanja ostala prozirna, jer zakrivljenost epruvete nije dopuštala mikroorganizmima da prodru prašinom iz zraka u tikvicu.
Nagli razvoj mikrobiologije u 19. stoljeću. doveli su do otkrića uzročnika mnogih zaraznih bolesti (antraks, kuga, tetanus, difterija, dizenterija, kolera, tuberkuloza itd.).
Napokon, 1892. godine ruski botaničar D.I. Ivanovsky (1864.1920) otkrio je viruse - predstavnike kraljevstva vira. Ta su živa bića prošla kroz filtere koji zarobljavaju bakterije, pa su se zato nazivali filtribilnim virusima. Prvo je otkriven virus koji uzrokuje bolest duhana, poznatu kao "duhanski mozaik", zatim virus slinavke i šapa [Leffler F., Frosch P., 1897], žuta groznica [Reed W., 1901] i mnogi drugi virusi. Međutim, virusne čestice postalo je moguće vidjeti tek nakon izuma elektronskog mikroskopa, jer virusi nisu vidljivi u svjetlosnim mikroskopima. Do danas, kraljevstvo virusa (vira) ima do 1000 vrsta virusa koji uzrokuju bolesti. Nedavno je otkriven niz novih virusa, uključujući virus koji uzrokuje AIDS.
Nema sumnje da će se razdoblje otkrića novih virusa i bakterija nastaviti. Otkriće novih mikroorganizama popraćeno je proučavanjem ne samo njihove građe, već i vitalne aktivnosti. Stoga se 19. stoljeće, posebno njegova druga polovica, obično naziva fiziološkim razdobljem u razvoju mikrobiologije. Ova je faza povezana s imenom L. Pasteura, koji je postao utemeljiteljem medicinske mikrobiologije, kao i imunologije i biotehnologije. Svestrani, briljantni eksperimentator, član Francuske akademije znanosti i Francuske medicinske akademije, L. Pasteur je napravio niz "izvanrednih otkrića. U kratkom razdoblju od 1857. do 1885. dokazao je da fermentacija (mliječna kiselina, alkoholna, octena kiselina) nije kemijski proces, a uzrokuju je mikroorganizmi; pobio teoriju spontanog stvaranja; otkrio fenomen anaerobioze, tj. mogućnost života mikroorganizama u odsutnosti kisika; ^ postavio temelje za dezinfekciju, asepsu, antiseptike; otkrio način zaštite cijepljenjem od zaraznih bolesti
Mnoga otkrića L. Pasteura donijela su čovječanstvu velike praktične koristi. Zagrijavanjem (pasterizacijom) poražene su bolesti piva i vina, mliječno-kiseli proizvodi uzrokovani mikroorganizmima; kako bi se spriječile gnojne komplikacije rana, uveden je antiseptik [Lister D., 1867]; Na temelju načela L. Pasteur, razvijena su mnoga cjepiva za borbu protiv zaraznih bolesti.
Međutim, značaj djela L. Pasteur daleko nadilazi samo ova praktična dostignuća. L. Pasteur doveo je mikrobiologiju i imunologiju na temeljno nove položaje, pokazao ulogu mikroorganizama u ljudskom životu, gospodarstvu, industriji, zaraznoj patologiji, postavio principe po kojima se mikrobiologija i imunologija razvijaju u naše vrijeme.
L. Pasteur je uz to bio izvanredan učitelj i organizator znanosti. Institut Pasteur u Parizu, osnovan 1888. godine s narodnim sredstvima, i dalje je jedna od vodećih svjetskih znanstvenih institucija. Nije slučajno što je virus ljudske imunodeficijencije (HIV) otkrio znanstvenik s ovog instituta L. Montagnier (istodobno s Amerikancem R. Gallom).
Fiziološko razdoblje u razvoju mikrobiologije također je povezano s imenom njemačkog znanstvenika Roberta Kocha, koji je odgovoran za razvoj metoda za dobivanje čistih kultura bakterija, bojanje bakterija mikroskopijom, mikrofotografija. Poznata je i Kochova trijada koju je formulirao R. Koch, a koja se i danas koristi za utvrđivanje uzročnika bolesti.
Radovi L. Pasteura na cijepljenju otvorili su novu fazu u razvoju mikrobiologije, s pravom nazvanu "imunološka".
Načelo slabljenja (slabljenja) mikroorganizama prolaskom kroz osjetljivu životinju ili držanjem mikroorganizama u nepovoljnim uvjetima (temperatura, sušenje) omogućio je L. Pasteuru da dobije cjepiva protiv bjesnoće, antraksa, pileće kolere; ovaj se princip još uvijek koristi u pripremi cjepiva. Slijedom toga, L. Pasteur utemeljitelj je znanstvene imunologije, premda je i prije njega bila poznata metoda prevencije malih boginja zarazivanjem ljudi kravljim kozicama, koju je razvio engleski liječnik E. Jenner. Međutim, ova metoda nije proširena kako bi se spriječile druge bolesti.
Nakon djela L. Pasteura pojavila su se mnoga istraživanja u kojima su pokušali objasniti uzroke i mehanizme stvaranja imuniteta nakon cijepljenja. Izvanrednu ulogu u tome odigrala su djela I.I. Mechnikov i P. Ehrlich.
P. Ehrlich je njemački kemičar. iznio humoralnu (od lat. humor. tekućina) teoriju imuniteta. Vjerovao je da imunitet nastaje kao rezultat stvaranja antitijela u krvi koja neutraliziraju otrov. To je potvrđeno otkrićem antitoksina - antitijela koja neutraliziraju toksine kod životinja kojima je ubrizgan difterijski ili tetanusni toksin (E. Bering, S. Kitazato). Međutim, studije I.I. Mechnikov (1845.1916) pokazao je da posebne stanice igraju važnu ulogu u stvaranju imuniteta. makro - i mikrofagi. Te stanice apsorbiraju i probavljaju strane čestice, uključujući bakterije. Istraživanje I.I. Mechnikov o fagocitozi uvjerljivo su dokazali da, uz humoralni, postoji i stanični imunitet. I.I. Mechnikov, najbliži asistent i sljedbenik L. Pasteura, zasluženo se smatra jednim od utemeljitelja imunologije. Njegov je rad postavio temelje za proučavanje imunokompetentnih stanica kao morfološke osnove imunološkog sustava, njegovog jedinstva i biološke suštine. Imunološko razdoblje karakterizira otkriće glavnih reakcija imunološkog sustava na genetski strane tvari (antigene): stvaranje antitijela i fagocitoza / preosjetljivost odgođenog tipa (HRT), preosjetljivost neposrednog tipa (HHT), tolerancija, imunološka memorija. GZT i GNT. dvije reakcije u osnovi alergije (od grčkog. allos. ostalo i ergon. djelovanje), tj. bolesti koje karakteriziraju određeni klinički simptomi, zbog atipične, perverzne reakcije na antigen. mogu se javiti alergijske reakcije, na primjer, na serumske pripravke, antibiotike, životinjske i biljne proteine, kućnu prašinu, paperje, vunu itd.
1915. ruski liječnik M. Raisky prvi je put uočio pojave imunološkog pamćenja, t.j. brza snažna proizvodnja antitijela protiv ponovljene primjene istog antigena.
Poslije je F. Vernet to povezao s stvaranjem memorijskih stanica u tijelu - T-limfocita - nakon početnog susreta s antigenom. Godine 1953. engleski znanstvenik P. Medavar i češki znanstvenik M. Hasek otkrili su fenomen tolerancije, tolerancije, rezistencije na antigen, t.j. stanje u kojem imunološki sustav ne reagira na antigen. Tolerancija na vlastite antigene stvara se u embrionalnom razdoblju, a može se umjetno stvoriti uvođenjem antigena tijekom embrionalnog razdoblja ili neposredno nakon rođenja djeteta ili životinje. Fenomen imunološke tolerancije koristi se u kirurgiji za rješavanje problema s transplantacijom organa i tkiva.
Također treba napomenuti važnost otkrića tijekom tog razdoblja antigena normalnih organa i tkiva ljudi i životinja [Chistovich F.Ya., 1898; Landsteiner K., 1900] i pojedinačne, antigene razlike u ljudi i životinja. Pojedine krvne grupe u ljudi čest su znak ovih antigenih razlika. Domaći istraživač L.A. Zilber (1957) otkrio je antigene malignih tumora, što je bio početak proučavanja antitumorskog imuniteta.
U imunološkom razdoblju razvoja mikrobiologije stvorene su brojne teorije imunosti: humoralna teorija P. Ehrlicha, fagocitna teorija I.I. Mechnikov, N. Erneova teorija idiotipskih interakcija hipofiza-hipotalamičko-nadbubrežna teorija regulacije imuniteta P.F. Zdrodovsky i drugi, međutim, teorija klonske selekcije koju je stvorio australski imunolog F. Burnet (1899.-1986.) I dalje je najprihvatljivija za objašnjenje mnogih pojava i mehanizama imunosti. Američki znanstvenik S. Tanegawa razvio je genetske aspekte ove teorije.
Mikrobiologija i imunologija posebno su se brzo razvijale u 50-60-ima našega stoljeća. To je bilo zbog sljedećih razloga:
najvažnija otkrića na polju molekularne biologije, genetike, bioorganske kemije;
pojava takvih novih znanosti kao što su genetski inženjering, biotehnologija, informatika;
stvaranje novih metoda i znanstvene opreme koja omogućuje dublje prodiranje u tajne žive prirode.
mikrobiologija morfološki fiziološki znanstvenik
Tako je pedesetih godina 20. stoljeća započelo molekularno genetsko razdoblje u razvoju mikrobiologije i imunologije, koje karakterizira niz temeljnih važnih znanstvenih dostignuća i otkrića. Oni uključuju: - dekodiranje molekularne strukture i molekularno biološke organizacije mnogih virusa i bakterija; otkriće najjednostavnijih oblika života. prion "zaraznih proteina";
dekodiranje kemijske strukture i kemijska sinteza nekih antigena. Na primjer, kemijska sinteza lizozima [Sela "D., 1971], peptida virusa AIDS-a (RV Petrov, VT Ivanov i drugi);
otkriće novih antigena, na primjer tumora (L.A. Zilber i drugi), antigena histokompatibilnosti (HLA-sustav);
dekodiranje strukture antitijela-imunoglobulina [Edelman D., Porter R., 1959];
razvoj metode za kulture životinjskih i biljnih stanica i njihov uzgoj u industrijskim razmjerima radi dobivanja virusnih antigena;
dobivanje rekombinantnih bakterija i rekombinantnih virusa. Sinteza pojedinih gena virusa i bakterija. Dobivanje rekombinantnih sojeva bakterija i virusa koji kombiniraju svojstva roditelja ili stječu nova svojstva;
stvaranje hibridoma fuzijom imunoloških B-limfocita. proizvođači antitijela i stanica karcinoma kako bi dobili monoklonska antitijela [Keller D., Milyntein C., 1975];
otkriće imunomodulatora. imunocitokini (interleukini, interferoni, mijelopeptidi, itd.). endogeni prirodni regulatori imunološkog sustava i njihova uporaba za prevenciju i liječenje raznih bolesti;
dobivanje cjepiva (cjepivo protiv hepatitisa B, malarije, HIV antigena i drugih antigena), biološki aktivnih peptida (interferoni, interleukini, čimbenici rasta itd.) korištenjem biotehnoloških metoda i tehnika genetskog inženjeringa;
razvoj sintetičkih cjepiva na bazi prirodnih ili sintetičkih antigena i njihovih fragmenata, kao i umjetnog nosača. pomoćnik (pomoćnik). stimulans imuniteta;
proučavanje urođenih i stečenih imunodeficijencija, njihova uloga u imunopatologiji i razvoj imunokorektivne terapije. Otkrivanje virusa koji uzrokuju imunodeficijenciju;
razvoj temeljno novih metoda za dijagnozu zaraznih i neinfektivnih bolesti (enzimski imunološki test, radioimunološki test, imunobloting, hibridizacija nukleinske kiseline). Stvaranje na temelju ovih metoda testnih sustava za indikaciju, identifikaciju mikroorganizama, dijagnozu zaraznih i neinfektivnih bolesti (tumori, kardiovaskularne, autoimune, endokrine, itd.), Kao i otkrivanje kršenja u određenim uvjetima (trudnoća, transfuzija krvi, transplantacija organa) itd.)
Navedena su samo najveća dostignuća molekularno-genetskog razdoblja u razvoju mikrobiologije i imunologije. Tijekom tog vremena otkriveni su brojni novi virusi (uzročnici hemoragične groznice Lassa, Machupo; virus koji uzrokuje AIDS) i bakterije (uzročnik legionarske bolesti); stvorena su nova cjepiva i drugi profilaktički lijekovi (cjepiva protiv ospica, dječje paralize, zaušnjaka, krpeljnog encefalitisa, virusnog hepatitisa B, polianatoksina protiv tetanusa, plinske gangrene i botulizma itd.), novi dijagnostički lijekovi.
Veliki doprinos razvoju mikrobiologije i imunologije u ovom su razdoblju dali strani (F. Vernet, D. Salk, A. Sabin, D. Sela, G. Edelman, R. Porter, D. Kehler, C. Milyitein, N. Erne, S. Tonegava, itd.) I domaće (A.A. Smorodintsev, V.D. Timakov, P.F.Zdrodovsky, L.A. Zilber, V.M. Zhdanov, G.V. Vygodchikov, Z.V. Ermolyeva , M.P. Chumakov, R.V.Petrov, P.N.Kosyakov i drugi) znanstvenici.
Faze razvoja mikrobiologije povezane su ne toliko kronološki koliko su uvjetovane glavnim dostignućima i otkrićima; stoga mnogi istraživači razlikuju različita razdoblja, ali najčešće sljedeća: heuristička, morfološka, \u200b\u200bfiziološka, \u200b\u200bimunološka i molekularno-genetska.
HEURISTIČKO RAZDOBLJE (IV III. St. Pr. Kr. XVI. St.)
Više je povezan s logičkim i metodološkim metodama pronalaženja istine, odnosno heuristikom, nego s bilo kakvim eksperimentima i dokazima. Mislioci ovog razdoblja (Hipokrat, rimski književnik Varro, Avicenna itd.) Sugerirali su prirodu zaraznih bolesti, mijazama, malih nevidljivih životinja. Te su ideje formulirane u koherentnu hipotezu mnogo stoljeća kasnije u radovima talijanskog liječnika D. Frakastora (1478. - 1553.), koji je izrazio ideju žive kontagije (contagium vivum), koja uzrokuje bolest. Štoviše, svaka je bolest uzrokovana vlastitom zarazom. Kako bi se spriječila bolest, preporučeno im je izoliranje pacijenta, stavljanje u karantenu, nošenje maski i tretiranje predmeta octom.
MORFOLOŠKO RAZDOBLJE (XVII. PRVA POLOVINA XIX. Stoljeća)
Počinje otkrićem mikroorganizama A. Levenguka. U ovoj fazi potvrđena je sveprisutna raspodjela mikroorganizama, opisani su oblici stanica, priroda kretanja i staništa mnogih predstavnika mikrosvijeta. Kraj ovog razdoblja značajan je po tome što je znanje o mikroorganizmima akumulirano do tog vremena i znanstvena metodološka razina (posebno prisutnost mikroskopske tehnologije) omogućili znanstvenicima da riješe tri vrlo važna (osnovna) problema za sve prirodne znanosti: proučavanje prirode procesa fermentacije i raspadanja uzroci zaraznih bolesti, problem samog podrijetla mikroorganizama.
Proučavanje prirode procesa fermentacije i raspadanja. Izraz "vrenje" (fermentatio) prvi je upotrijebio nizozemski alkemičar Ya.B. Helmont (1579
1644). Mnogi su znanstvenici pokušali definirati i objasniti ovaj proces. Ali najbliži razumijevanju uloge kvasca u procesu fermentacije došao je francuski kemičar A.L. Lavoisier (1743. 1794.) u proučavanju kvantitativnih kemijskih transformacija šećera tijekom alkoholne fermentacije, ali nije uspio dovršiti svoje djelo, jer je postao žrtvom terora francuske buržoaske revolucije. Mnogi su znanstvenici proučavali proces fermentacije, ali zaključak o povezanosti procesa fermentacije i životne aktivnosti mikroskopskih živih bića istovremeno, neovisno jedni o drugima, došao je francuski botaničar C. Canyard de Latour (proučavao je talog tijekom alkoholne fermentacije i otkrivao živa bića), njemački prirodoslovci F Kützing (tijekom stvaranja octa, skrenuo je pozornost na sluznicu na površini, koja se također sastojala od živih organizama) i T. Schwann. No, njihova su istraživanja oštro kritizirala pristaše teorije o fizikalno-kemijskoj prirodi fermentacije. Optuženi su za "neozbiljnost u zaključcima" i nedostatak dokaza.
Drugi glavni problem o mikrobnoj prirodi zaraznih bolesti također je riješen u morfološkom razdoblju razvoja mikrobiologije. Prvi koji su sugerirali da bolesti uzrokuju nevidljiva bića bili su drevni grčki liječnik Hipokrat (oko 460. 377. pr. Kr.), Avicena (oko 980. - 1037.) itd. Unatoč činjenici da je pojava bolesti danas već bili povezani s otvorenim mikroorganizmima, bili su potrebni izravni dokazi. A pribavio ih je ruski liječnik epidemiolog D.S. Samoilovič (1744. 1805). Tadašnji mikroskopi povećali su se oko 300 puta i nisu dopuštali otkrivanje uzročnika kuge, za čije je otkrivanje, kao što je sada poznato, potrebno povećanje od 800 do 1000 puta. Da bi dokazao da je kugu uzrokovao poseban patogen, zarazio se ispuštanjem buboa od osobe bolesne od kuge i razbolio se od kuge. Srećom, D.S. Samoilovich je preživio. Potom su ruski liječnici G.N. provodili herojske eksperimente na samoj infekciji kako bi dokazali zaraznost određenog mikroorganizma. Minh i O.O. Mochutkovsky, I.I. Mechnikov i drugi. No prioritet u rješavanju pitanja mikrobne prirode zaraznih bolesti ima talijanski prirodoslovac A. Basi (1773-1856), koji je prvi eksperimentalno utvrdio mikrobnu prirodu svilca, otkrio je prijenos bolesti kada je mikroskopska gljiva prenesena s bolesne osobe na zdravu. No, većina istraživača bila je uvjerena da su uzroci svih bolesti kršenja tijeka kemijskih procesa u tijelu.
Treći problem o načinu nastanka i razmnožavanja mikroorganizama riješen je u sporu s tada prevladavajućom teorijom spontanog rođenja. Unatoč činjenici da je talijanski znanstvenik L. Spallanzani sredinom 18. stoljeća. promatrao podjelu bakterija pod mikroskopom, nije opovrgnuto mišljenje da one spontano nastaju (nastaju iz truljenja, prljavštine itd.). To je učinio izvanredni francuski znanstvenik Louis Pasteur (1822. 1895.), koji je svojim radom postavio temelje modernoj mikrobiologiji.
U istom je razdoblju u Rusiji započeo razvoj mikrobiologije. Utemeljitelj ruske mikrobiologije je L.N. Tsenkovsky (1822. 1887.). Predmeti njegovog istraživanja su protozoe, alge, gljive. Otkrio je i opisao velik broj praživotinja, proučavao njihovu morfologiju i razvojne cikluse, pokazao da ne postoji oštra granica između svijeta biljaka i životinja. Organizirao je jednu od prvih Pasterovih stanica u Rusiji i predložio cjepivo protiv antraksa (živo cjepivo Tsenkovsky).
FIZIOLOŠKO RAZDOBLJE (DRUGA POLOVINA 19. stoljeća) Nagli razvoj mikrobiologije u 19. stoljeću. doveli su do otkrića mnogih mikroorganizama: kvržastih bakterija, nitrificirajućih bakterija, uzročnika mnogih zaraznih bolesti (antraks, kuga, tetanus, difterija, kolera, tuberkuloza itd.), virus duhanskog mozaika, virus slinavke i šapa itd. Otkrivanje novih mikroorganizama popraćeno je proučavanjem ne samo njihovu strukturu, ali i vitalnu aktivnost, odnosno zamijeniti morfološko-sustavnu studiju prve polovice 19. stoljeća. došlo je do fiziološkog proučavanja mikroorganizama, temeljenog na preciznom eksperimentu. Stoga je druga polovica XIX. uvriježeno je fiziološko razdoblje u razvoju mikrobiologije nazivati.
Ovo razdoblje karakteriziraju izvanredna otkrića na polju mikrobiologije, a moglo bi se bez pretjerivanja nazvati po genijalnom francuskom znanstveniku L. Pasteuru Pasteuru, jer je znanstvena djelatnost ovog znanstvenika pokrivala sve glavne probleme povezane s vitalnom aktivnošću mikroorganizama. Više pojedinosti o glavnim znanstvenim otkrićima L. Pasteura i njihovom značaju za zaštitu ljudskog zdravlja i gospodarske aktivnosti bit će raspravljeno u § 1.3.
Prvi od suvremenika L. Pasteura, koji je cijenio značaj njegovih otkrića, bio je engleski kirurg J. Lister (1827.-1912.), Koji je, na temelju dostignuća L. Pasteura, prvi put u medicinsku praksu uveo liječenje svih kirurških instrumenata karbolnom kiselinom. dekontaminacija operacijskih sala i postignut pad broja smrtnih slučajeva nakon operacija.
Jedan od utemeljitelja medicinske mikrobiologije je Robert Koch (1843
1910.), koji je bio odgovoran za razvoj metoda za dobivanje čistih kultura bakterija, bojanje bakterija mikroskopijom i mikrofotografije. Također je poznata Kochova trijada koju je formulirao R. Koh, a koja se još uvijek koristi za utvrđivanje uzročnika bolesti. 1877. R. Koch izolirao je uzročnika antraksa, 1882. uzročnika tuberkuloze, a 1905. dobio je Nobelovu nagradu za otkriće uzročnika kolere od R. Kocha.
U fiziološkom razdoblju, naime 1867. godine, M.S. Voronin je opisao nodule bakterije, a gotovo 20 godina kasnije, G. Gelrigel i G. Wilfart pokazali su svoju sposobnost fiksiranja dušika. Francuski kemičari T. Schlesing i A. Munz potkrijepili su mikrobiološku prirodu nitrifikacije (1877.), a 1882. P. Deguerin utvrdio je prirodu denitrifikacije, prirodu anaerobne razgradnje biljnih ostataka. Ruski znanstvenik P.A. Kostychev je stvorio teoriju o mikrobiološkoj prirodi procesa formiranja tla.
Napokon, 1892. godine ruski botaničar D. I. Ivanovsky (1864. - 1920.) Otkrio je virus duhanskog mozaika. 1898. bez obzira na D.I. Ivanovsky, isti je virus opisao M. Beijerinck. Tada su otkriveni virus bolesti slinavke i šapa (F. Leffler, P. Frosch, 1897), žuta groznica (W. Reid, 1901) i mnogi drugi virusi. Međutim, virusne čestice postalo je moguće vidjeti tek nakon izuma elektronskog mikroskopa, jer u svjetlosnim mikroskopima nisu vidljive. Do danas kraljevstvo virusa ima do 1000 vrsta koje uzrokuju bolesti. Tek su nedavno otkriveni brojni novi virusi DI Ivanovsky, uključujući virus koji uzrokuje AIDS. Nema sumnje da se razdoblje otkrića novih virusa i bakterija i proučavanje njihove morfologije i fiziologije nastavlja do danas.
S N. Vinogradskiy (1856–1953) i nizozemski mikrobiolog M. Beijerink (1851–1931) uveli su mikroekološki princip proučavanja mikroorganizama. S N. Vinogradskiy je predložio stvaranje specifičnih (izbornih) uvjeta koji omogućavaju pretežni razvoj jedne skupine mikroorganizama, otkrio je 1893. anaerobni fiksator dušika, nazvan po Pasteur Clostridium pasterianum, izoliran od mikroorganizama u tlu koji predstavlja potpuno novu vrstu života i nazvan kemolitoautotrofnim ...
Mikroekološki princip također je razvio M. Beijerinck i primijenio ga u izolaciji različitih skupina mikroorganizama. 8 godina nakon S.N. Vinogradskii, M. Beyerinck izolirali su Azotobacter chroococcum u aerobnim uvjetima, proučavali fiziologiju kvržnih bakterija, postupke denitrifikacije i redukcije sulfata, itd. Oba su istraživača utemeljitelji ekološkog smjera mikrobiologije, povezanog s proučavanjem uloge mikroorganizama u ciklusu tvari u prirodi.
Do kraja XIX. istaknuta je diferencijacija mikrobiologije na niz određenih područja: opće, medicinsko, tlo.
IMUNOLOŠKO RAZDOBLJE (POČETAK XX. STOLJEĆA)
S početkom dvadesetog stoljeća. započinje novo razdoblje u mikrobiologiji, do kojeg su dovela otkrića 19. stoljeća.
Radovi L. Pasteura o cijepljenju, I.I. Mechnikov o fagocitozi, P. Ehrlich o teoriji humoralnog imuniteta činili su glavni sadržaj ove faze u razvoju mikrobiologije, koja je s pravom dobila naslov imunološke.
Paul Ehrlich (1854. 1915.) njemački je liječnik, bakteriolog i biokemičar, jedan od utemeljitelja imunologije i kemoterapije, koji je iznio humoralnu (od latinskog humora tečnost) teoriju imuniteta. Vjerovao je da imunitet nastaje kao rezultat stvaranja antitijela u krvi koja neutraliziraju otrov. To je potvrđeno otkrićem antitoksinskih antitijela koja neutraliziraju toksine kod životinja kojima je ubrizgan toksin difterije ili tetanusa (E. Bering, S. Kitazato).
1883. formulirao je fagocitnu teoriju imuniteta. Ljudski imunitet na reinfekciju poznat je već dugo, ali priroda ovog fenomena nije bila jasna ni nakon toga
I.I. Metchnikov o tome kako je cijepljenje protiv mnogih bolesti postalo široko korišteno. I.I. Mechnikov je pokazao da je obrana tijela od bolesti kreativnih bakterija složena biološka reakcija koja se temelji na sposobnosti fagocita (makro i mikrofaga) da uhvate i unište strana tijela koja su ušla u tijelo, uključujući bakterije. Istraživanje I.I. Mechnikov o fagocitozi uvjerljivo je dokazao da, uz humoralni, postoji i stanični imunitet.
I.I. Mechnikov i P. Ehrlich bili su znanstveni protivnici dugi niz godina, svaki eksperimentalno dokazujući valjanost svoje teorije. Nakon toga se ispostavilo da nema kontradikcije između humoralnog i fagocitnog imuniteta, jer ti mehanizmi zajedno štite organizam. A 1908. godine I.I. Mechnikov je zajedno s P. Ehrlichom dobio Nobelovu nagradu za razvoj teorije imuniteta.
Imunološko razdoblje karakterizira otkriće glavnih reakcija imunološkog sustava na genetski strane tvari (antigene): stvaranje antitijela i fagocitoza, preosjetljivost odgođenog tipa (HRT), preosjetljivost neposrednog tipa (HHT), tolerancija i imunološka memorija.
Mikrobiologija i imunologija posebno su se brzo razvijale u 50-60-ima. dvadeseto stoljeće. Tome su pomogla najvažnija otkrića na polju molekularne biologije, genetike i bioorganske kemije; pojava novih znanosti: genetski inženjering, molekularna biologija, biotehnologija, informatika; stvaranje novih metoda i uporaba znanstvene opreme.
Imunologija je osnova za razvoj laboratorijskih metoda za dijagnozu, prevenciju i liječenje zaraznih i mnogih neinfektivnih bolesti, kao i razvoj imunobioloških pripravaka (cjepiva, imunoglobulini, imunomodulatori, alergeni, dijagnostički pripravci). Razvoj i proizvodnja imunobioloških pripravaka bavi se imunobiotehnologijom, neovisnim odjelom imunologije. Suvremena medicinska mikrobiologija i imunologija napravili su velike korake i igraju veliku ulogu u dijagnozi, profilaksi i liječenju zaraznih i mnogih neinfektivnih bolesti povezanih s oštećenim imunološkim sustavom (onkološke, autoimune bolesti, transplantacija organa i tkiva itd.).
MOLEKULARNO GENETSKO RAZDOBLJE (iz 50-ih godina dvadesetog stoljeća)
Karakterizira je niz temeljnih važnih znanstvenih dostignuća i otkrića:
1. Dešifriranje molekularne strukture i molekularno biološke organizacije mnogih virusa i bakterija; otkriće najjednostavnijih oblika života "zaraznog" proteina priona.
2. Dešifriranje kemijske strukture i kemijske sinteze nekih antigena. Na primjer, kemijska sinteza lizozima (D. Sela, 1971.), peptida virusa AIDS-a (RV Petrov, VT Ivanov, itd.).
3. Dešifriranje strukture antitijela imunoglobulina (D. Edelman, R. Porter, 1959).
4. Razvoj metode za kulture životinjskih i biljnih stanica i njihov uzgoj u industrijskim razmjerima radi dobivanja virusnih antigena.
5. Dobivanje rekombinantnih bakterija i rekombinantnih virusa.
6. Stvaranje hibridoma fuzijom imunoloških B limfocita proizvođača antitijela i stanica raka radi dobivanja monoklonskih antitijela (D. Keller, C. Milstein, 1975).
7. Otkriće imunomodulatora imunocitokinina (interleukini, interferoni, mijelopeptidi, itd.) Endogenih prirodnih regulatora imunološkog sustava i njihova uporaba za prevenciju i liječenje različitih bolesti.
8. Dobivanje cjepiva korištenjem biotehnologije i tehnika genetskog inženjeringa (hepatitis B, malarija, HIV antigeni i drugi antigeni) i biološki aktivnih peptida (interferoni, interleukini, čimbenici rasta itd.).
9. Razvoj sintetičkih cjepiva na bazi prirodnih ili sintetičkih antigena i njihovih fragmenata.
10. Otkrivanje virusa koji uzrokuju imunodeficijenciju.
11. Razvoj temeljito novih metoda za dijagnozu zaraznih i neinfektivnih bolesti (enzimski imunološki test, radioimunološki test, imunobloting, hibridizacija nukleinske kiseline). Izrada testnih sustava na temelju ovih metoda za indikaciju, identifikaciju mikroorganizama i dijagnozu zaraznih i neinfektivnih bolesti.
U drugoj polovici dvadesetog stoljeća. nastavlja se formiranje novih trendova u mikrobiologiji, od nje se odvajaju nove discipline s vlastitim istraživačkim objektima (virologija, mikologija), područjima koja se razlikuju u ciljevima istraživanja (opća mikrobiologija, tehnička, poljoprivredna, medicinska mikrobiologija, genetika mikroorganizama itd.) ... Proučavali su se mnogi oblici mikroorganizama i otprilike sredinom 50-ih. prošlog stoljeća A. Kluyver (1888
1956) i K. Niehl (1897 1985) formulirana je teorija biokemijskog jedinstva života.
Od davnina, mnogo prije otkrića mikroorganizama, čovjek se služio mikrobiološkim procesima poput fermentacije soka od grožđa, kiselog mlijeka i pripreme tijesta. Drevne kronike opisuju razorne epidemije kuge, kolere i drugih zaraznih bolesti.
Mikrobiologija je relativno mlada znanost. Njegov razvoj započeo je krajem 17. stoljeća.
Prvo detaljno promatranje i opis mikroorganizama pripada Anthonyju Levenguku (1632. - 1723.), koji je sam izradio leće koje su dale povećavanje od 200–300 puta. U knjizi "Tajne prirode koje je otkrio Anthony Levenguk" (1695.), ne samo da je opisao, već i skicirao mnoge mikroorganizme koje je otkrio uz pomoć svog "mikroskopa" u raznim infuzijama, kišnici, na mesu i drugim predmetima 1.
Levengukova otkrića pobudila su živo zanimanje znanstvenika. Međutim, slab razvoj u XVII i XVIII stoljeću. industriji i poljoprivredi, dominantni skolastički trend u znanosti kočio je razvoj prirodnih znanosti, uključujući mikrobiologiju u nastajanju. Dugo je vremena mikrobna znanost uglavnom bila opisna. To takozvano morfološko razdoblje u razvoju mikrobiologije bilo je neplodno.
Jedno od najranijih djela posvećenih proučavanju prirode i podrijetla mikroorganizama bila je disertacija M. M. Terekhovsky, objavljena 1775. Autor je prvo primijenio eksperimentalnu metodu istraživanja. Proučavao je učinke zagrijavanja i hlađenja na mikroorganizme, kao i učinke različitih kemikalija. Studije M. M. Terekhovskog ostale su malo poznate, iako su bile od velike temeljne važnosti. Još dugo nije utvrđeno mjesto mikroorganizama među ostalim živim bićima, njihova uloga i značaj u prirodi i u ljudskom životu.
1 1698. Petar I posjetio je Levenguk i donio mikroskop u Rusiju.
Napredak industrije u 19. stoljeću, koji je uzrokovao razvoj tehnologije i raznih grana prirodnih znanosti, doveo je do brzog razvoja mikrobiologije, a njezin praktični značaj se povećavao. Od deskriptivne znanosti, mikrobiologija se pretvorila u eksperimentalnu znanost koja proučava ulogu "tajanstvenih" organizama u prirodi i ljudskom životu. Pojavili su se napredniji mikroskopi, a tehnika mikroskopije se poboljšala.
Početak novog smjera u razvoju mikrobiologije - fiziološko razdoblje povezano je s aktivnostima francuskog znanstvenika Louisa Pasteura (1822. - 1895.), utemeljitelja moderne mikrobiologije. Pasteur je otkrio da se mikroorganizmi razlikuju ne samo po izgledu, već i po prirodi svoje vitalne aktivnosti. Oni uzrokuju razne kemijske transformacije u podlogama (okruženjima) na kojima se razvijaju.
Pasteur je napravio niz izuzetno važnih otkrića. Dokazao je da je alkoholno vrenje koje se događa u soku od grožđa posljedica vitalne aktivnosti mikroorganizama - kvasca. Ovo je otkriće opovrglo tada prevladavajuću teoriju Liebiga o kemijskoj prirodi procesa fermentacije. Proučavajući uzroke bolesti vina i piva, Pasteur je dokazao da su krivci mikroorganizmi. Kako bi spriječio kvarenje, predložio je zagrijavanje pića. Ova se tehnika koristi i danas i naziva se pasterizacija.
Pasteur je prvi otkrio bakterije koje se u prisutnosti zraka nisu sposobne razviti, odnosno pokazao je da je život moguć bez kisika.
Pasteur je otkrio prirodu zaraznih bolesti kod ljudi i životinja, utvrdio je da te bolesti nastaju kao posljedica infekcije (kontaminacije) posebnim mikrobima i da je svaka bolest uzrokovana određenim mikroorganizmom. Razvio je i znanstveno potkrijepio metodu prevencije zaraznih bolesti (cijepljenje konzervansima), proizveo cjepiva protiv bjesnoće i antraksa.
Značajan doprinos mikrobiologiji bilo je istraživanje njemačkog znanstvenika Roberta Kocha (1843–1910). U mikrobiološku je praksu uveo guste hranjive podloge za uzgoj mikroorganizama, što je dovelo do razvoja metode za izoliranje mikroorganizama u takozvane čiste kulture, tj. Uzgojne kulture (stanične mase) svake vrste zasebno (u izolaciji). To je omogućilo otkrivanje prethodno nepoznatih mikroorganizama i otkrivanje značajki vitalne aktivnosti pojedinih predstavnika ovog svijeta živih bića. Koch je također proučavao uzročnike mnogih zaraznih bolesti (antraks, tuberkuloza, kolera, itd.).
Razvoj mikrobiologije neraskidivo je povezan s radom ruskih i sovjetskih znanstvenika.
Djela I. I. Mečnikova svjetski su poznata (1845 –1916 dvogodišnjica). Prvi je razvio fagocitnu teoriju imuniteta, odnosno imuniteta tijela na zarazne bolesti. Razvoj mikrobiologije u Rusiji usko je povezan s imenom II Mechnikov. Organizirao je prvi bakteriološki laboratorij u Rusiji (u Odesi).
Najbliži suradnik I. I. Mečnikova bio je Η. Φ. Gamaleya (1859–1949), koji je proučavao mnoga pitanja medicinske mikrobiologije. Η. Φ. Gamaleya je u Odesi (1886.) organizirao prvu rusku stanicu za cijepljenje protiv bjesnoće (drugu na svijetu nakon Pasterove stanice u Parizu). Sve njegove aktivnosti bile su usmjerene na rješavanje najvažnijih zdravstvenih problema u našoj zemlji.
Od velike važnosti za razvoj mikrobiologije, posebno poljoprivredne, bila su djela S. N. Vinogradskog (1856. - 1953.). Otkrio je postupak nitrifikacije, utvrdio postojanje posebnih bakterija koje su sposobne asimilirati ugljikov dioksid iz zraka, koristeći kemijsku energiju reakcije oksidacije amonijaka u dušičnu kiselinu u procesu sinteze organskih tvari. Tako je dokazana mogućnost asimilacije ugljičnog dioksida bez sudjelovanja klorofila i sunčeve energije. Taj se postupak, za razliku od fotosinteze zelenih biljaka, nazvao kemosintezom.
SN Vinogradskiy otkrio je fenomen fiksiranja atmosferskog dušika anaerobnim bakterijama. Također je pronašao bakterije anaerobne razgradnje pektinskih tvari, što je kasnije omogućilo istraživačima (I.A. Makrinov, G. L. Seli-beru i drugi) da razviju teoriju i metode režnja vlaknastih biljaka - lana, konoplje itd.
U svom istraživanju S. N. Vinogradskiy koristio je izvornu metodu uzgoja mikroorganizama koju je razvio pomoću posebnih - izbornih (selektivnih) - hranjivih medija i uvjeta u blizini prirodnog staništa mikroorganizama. Ova se metoda široko koristi u svim područjima mikrobiologije. Omogućila je ne samo otkrivanje novih vrsta mikroorganizama, već i dublje proučavanje poznatih.
VL Omelyansky (1867–1928) bio je student i suradnik S. N. Vinogradskog. Zajedno sa SN Vinogradskimyem proučavao je pitanja nitrifikacije, fiksacije atmosferskog dušika i druge probleme mikrobiologije. VL Omelyanskiy stvorio je prvi ruski udžbenik o mikrobiologiji "Osnove mikrobiologije" i prvi ruski "Praktični vodič za mikrobiologiju". Te knjige još uvijek nisu izgubile na vrijednosti.
Veliki doprinos razvoju opće mikrobiologije bila su djela A.A.Imshenetskog, Ε. Η. Mišustin, S. I. Kuznjecov, N. D. Jeruzalem ,. Η. Kondratjeva i drugi sovjetski znanstvenici.
Važnu ulogu u razvoju tehničke mikrobiologije odigrao je rad S. P. Kostycheva, S. L. Ivanova i A. I. Lebedeva, koji su proučavali proces alkoholne fermentacije.
Na temelju istraživanja S.P.Kostycheva i V.S.Butkeviča o kemiji stvaranja organskih kiselina gljivicama u našoj zemlji 1930. godine, organizirana je proizvodnja limunske kiseline.
B. Η. Shaposhnikov i A. Ya. Manteifel proučavali su i uveli u tvorničku praksu metodu proizvodnje mliječne kiseline pomoću bakterija. Istraživanja V. N. Shaposhnikova i F. M. Chistyakova omogućila su već početkom 1930-ih organiziranje proizvodnje acetona i butilnog alkohola u tvorničkim razmjerima pomoću bakterija.
VN Shaposhnikov napisao je prvi udžbenik u SSSR-u "Tehnička mikrobiologija" (1947.), za koji je 1950. dobio Državnu nagradu.
Na polju mikrobiologije hrane, izravno povezane s robnom znanošću, velika uloga pripada Ya Ya Ya Nikitinsky (1878–1941). Stvorio je tečaj iz mikrobiologije hrane i zajedno s B. S. Aleevim napisao posebni tečaj iz mikrobiologije pokvarljivih namirnica, kao i vodič za praktični rad iz mikrobiologije za studente koji proučavaju prehrambene proizvode. Radovi Ya Ya Ya Nikitinskyja i njegovih učenika postavili su temelj širokom razvoju mikrobiologije proizvodnje konzervi i skladištenja kvarljivih namirnica u hladnjaku. Značajan napredak u mikrobiologiji mlijeka i mliječnih proizvoda postigla je škola S. A. Korolev-a (1876. - 1932.) na Institutu za mljekarstvo Vologda A. F. Voitkeviča (1875.-1950.) Na Moskovskoj poljoprivrednoj akademiji imena K. A. Timiryazeva ...
Kasnije se mikrobiologija mliječnog poslovanja razvila u radovima V.M.Bogdanova, N. S. Koroleve, A. M. Skorodumove, L. A. Bannikove.
Φ dao je velik doprinos teoriji i praksi skladištenja hrane u hladnjaku. Μ. Chistyakov (1898-1959).
Prije Velike oktobarske socijalističke revolucije u našoj su zemlji postojale izolirane bakteriološke ustanove. Trenutno zemlja ima široku mrežu istraživačkih institucija u raznim granama mikrobiološke znanosti; odjeli za mikrobiologiju organizirani su u Akademiji znanosti SSSR-a i republičkim akademijama. Postoji značajan broj industrija u čijoj tehnologiji mikrobiološki procesi zauzimaju glavno mjesto. Pojavljuju se nove grane biokemijske industrije temeljene na upotrebi plijesni, bakterija i drugih mikroorganizama. 1960. godine stvorena je mikrobiološka industrija, u čijim se tehnološkim procesima koriste mikroorganizmi - proizvođači najvrijednijih biološki aktivnih tvari (antibiotika, proteina, aminokiselina, enzima, vitamina, hormona itd.).
Također je razvijena mikrobiologija prehrambenih proizvoda. Sve glavne grane prehrambene industrije imaju istraživačke institute, koji uključuju laboratorije koji proučavaju mikrobiologiju ove industrije. U svim poduzećima za preradu hrane uspostavljeni su tvornički i prodajni mikrobiološki laboratoriji za kontrolu proizvodnje i kvalitete gotovih proizvoda.
"Teško je precijeniti ulogu mikroorganizama na našem planetu", istaknuo je akademik V.O. Tauson, "nego se može podcijeniti važnost koju svijet ovih stvorenja ima za sva živa bića, njihova je aktivnost tako raznolika i njegove su posljedice grandiozne".
U Smjernicama za ekonomski i socijalni razvoj SSSR-a za razdoblje od 1981. do 1985. i za razdoblje do 1990., velika se pažnja posvećuje daljnjem razvoju prehrambene industrije, javnog ugostiteljstva i trgovine. Predviđa se povećanje proizvodnje gotove hrane, poluproizvoda, kulinarskih proizvoda, poboljšanje njihove kvalitete i asortimana, obogaćivanje proizvoda proteinima, vitaminima i drugim korisnim komponentama. Mnoge od ovih komponenti mogu biti mikrobiološkog podrijetla, uključujući proteine. Pod uvjetom japrovesti mjere za ubrzani razvoj proizvodnje temeljene na sintezi mikroba, osigurati povećanje proizvodnje za 1,8-1,9 puta, značajno povećati proizvodnju komercijalnih krmnih mikrobnih proteina i lizina, kao i antibiotike za stočnu i veterinarsku svrhu, krmne vitamine, mikrobiološke lijekove biljke, enzimski pripravci, bakterijska gnojiva i drugi proizvodi mikrobne sinteze.
Stvaranje elektronskog mikroskopa i razvoj novih metoda za proučavanje mikroorganizama omogućuju njihovo proučavanje na molekularnoj razini, što zauzvrat omogućuje dublje razumijevanje svojstava mikroba, njihove kemijske aktivnosti te bolju upotrebu i kontrolu mikrobioloških procesa.
Mikrobiološka znanost igra važnu ulogu u ispunjavanju glavnog zadatka koji je postavljen za prehrambenu i laku industriju, trgovinu i javno ugostiteljstvo - potpuno zadovoljavanje stalno rastućih potreba sovjetskog naroda.
1 Materijali XXVI kongresa KPJP. M.: Politizdat, 1981, str. 170.
Tisućama je godina osoba živjela okružena nevidljivim bićima, koristila je proizvode svoje vitalne aktivnosti, na primjer proizvode mliječne kiseline, alkohola, fermentacije octene kiseline, patila je od njih kad su ta bića bila uzročnici bolesti, ali nije sumnjala u njihovu prisutnost, jer su veličine stvorenja puno ispod granice vidljivosti da je ljudsko oko sposobno. Ljudska nagađanja da su fermentacija, propadanje i zarazne bolesti rezultat utjecaja nevidljivih bića postoje već dugo. Hipokrat (460. - 377. pr. Kr.) Pretpostavio je da zarazne bolesti uzrokuju nevidljiva živa bića. Talijanski liječnik i astronom D. Frakastro (1478.-1553.) Došao je do zaključka da se uobičajene bolesti prenose s čovjeka na čovjeka najmanjim živim bićima, iako to nije mogao dokazati.
Pojava mikrobiologije kao znanosti postala je moguća nakon izuma mikroskopa. Prvi koji je vidio i opisao mikroorganizme bio je nizozemski prirodoslovac Anthony van Leeuwenhoek (1632. - 1723.), koji je dizajnirao mikroskop koji se povećao do 300 puta. Kroz mikroskop je pregledao sve što je došlo pod ruku: vodu iz ribnjaka, razne infuzije, krv, zubne naslage i još mnogo toga. U predmetima koje je gledao pronašao je najmanja bića, koja je nazivao živim životinjama (animalcules). Utvrdio je sferne, štapičaste i zamršene oblike mikroba. Knjiga "Tajne prirode koje je otkrio A. Levenguk", objavljena 1695. godine, privukla je pozornost znanstvenika iz mnogih zemalja na proučavanje mikroorganizama. Levengukovo otkriće postavilo je temelj nastanku mikrobiologije. Međutim, istraživanja su tijekom mnogih desetljeća bila ograničena na opisivanje mikroorganizama.
L. Levenguck (1632.-1723.) L. Pasteur (1822.-1895.)
Razdoblje od kraja 17. stoljeća do sredine 19. stoljeća. ušao u povijest kao opisni ili morfološki. To je razdoblje stvorilo uvjete za prijelaz u sljedeću, fiziološku, fazu u razvoju mikrobiologije. Njegov je osnivač izvanredni francuski kemičar. Louis Pasteur (1822.-1895.). Prva njegova djela iz područja mikrobiologije bila su usmjerena proučavanju prirode fermentacije. U to je vrijeme Liebigova teorija prevladala u znanosti, tvrdeći da su fermentacija i raspadanje rezultati oksidacijskih procesa uzrokovanih djelovanjem enzima i predstavljaju čisto kemijski fenomen u kojem mikroorganizmi ne sudjeluju. Pastor je dokazao da su uzrok fermentacije i propadanja mikroorganizmi koji proizvode razne enzime. Svaki postupak fermentacije ima određenog patogena; truljenje uzrokuje skupina trulih bakterija, itd. Proučavajući fermentaciju maslačne kiseline, Pasteur je utvrdio da vi. butyricum se razvija u nedostatku kisika u zraku i tako je otkrio fenomen anaerobioze.
Ime Pasteur povezano je s rješenjem pitanja spontanog podrijetla života na zemlji. Eksperimentalno je dokazao da su apsolutna sterilnost hranjivih otopina i isključenje mogućnosti naknadnog onečišćenja izvana pojava mikroba i razvoj propadanja kod njih nemogući. Život tada nastaje, napisao je Pasteur, kada mikroorganizmi uđu u hranjivu otopinu izvana.
Pasteur je 1865. utvrdio da je kvarenje vina i piva prouzrokovano prodorom stranih mikroorganizama ili divljeg kvasca u sladovinu i predložio zagrijavanje vina i piva na temperaturama do 100 ° C. Ova metoda naziva se pasterizacija. 1868. utvrdio je da su bolest pebrinog svilca uzrokovana mikrobima i smislio način borbe protiv nje. Zahvaljujući tim otkrićima pojavili su se antiseptici i asepsa u kirurgiji. Otkrio je uzročnike kolere pilića, stafilokoke, streptokoke, uzročnika svinjske erizipele i utvrđena je etiologija antraksa. Proučavajući prirodu zaraznih bolesti i njihovih uzročnika, Pasteur je otkrio važno svojstvo patogenih mikroorganizama - sposobnost slabljenja virulencije. Na toj je osnovi razvio metode za smanjenje (ublažavanje) virulencije mikroba i uspješno koristio oslabljene kulture za cijepljenje protiv zaraznih bolesti. Kulture mikroorganizama s oslabljenom virulencijom nazvane su cjepivima, a metoda cijepljenja cijepljenjem. Pasteur je predložio metode za dobivanje cjepiva protiv pileće kolere, antraksa i bjesnoće. Od tog je doba u mikrobiologiji započela imunološka era.
Najveći mikrobiolozi E. Roux, A. Iersen, E. Duclos, C. Chamberlain, G. Ramon, J. Bordet, A. Calmette i drugi bili su učenici i sljedbenici L. Pasteura.
1888. godine, sredstvima prikupljenim međunarodnom pretplatom, u Parizu je izgrađen istraživački institut za Pasteura, koji je do danas najveći centar ideja i znanja na polju mikrobiologije.
Jedan od utemeljitelja mikrobiologije, zajedno s Pastorom, bio je njemački znanstvenik Robert Koch (1843-1910). Razvio je metode mikrobiološkog istraživanja, prvi put je u praksi laboratorijskih istraživanja predložio guste hranjive podloge (mesno-peptonska želatina i mesno-peptonski agar), što je omogućilo izolaciju i proučavanje čistih kultura mikroba. Koch je razvio metode za bojanje mikroba anilinskim bojama, upotrijebio je uronjeni sustav i Abbeov kondenzator za mikroskopiju, kao i mikrofotografiju, te znanstveno potkrijepio teoriju i praksu dezinfekcije. Njegove usluge izvrsne su u proučavanju mikroorganizama kao uzročnika zaraznih bolesti. Koch je identificirao uzročnika antraksa (1876.), tuberkuloze (1882.), ljudske kolere (1883.), izumio tuberkulin. Stvorio je školu bakteriologa, iz koje su proizašli izvrsni mikrobiolozi E. Bering, F. Leffler, R. Pffeifer, G. Gaffki i drugi.
Robert Koch (1843-1910) I. I. Mechnikov (1845-1916)
Velika zasluga u razvoju mikrobiologije II Mechnikov (1845-1916;. Među najvažnijim radovima na polju mikrobiologije su njegova proučavanja patogeneze ljudske kolere, sifilisa, tuberkuloze, relapsne groznice. Osnivač je doktrine mikrobnog antagonizma, koja je postala osnova za razvoj znanosti Na principu antagonizma znanstvenik je potkrijepio teoriju dugovječnosti i predložio upotrebu jogurta za produljenje ljudskog života, koji je kasnije nazvan Mečnikovim. 1886. godine organizira prvu bakteriološku stanicu u Rusiji. Razvoj novog smjera u mikrobiologiji - imunologija - podučavanje povezano je s imenom Mečnikova o imunitetu tijela na zarazne bolesti (imunitet). Mečnikovi su stvorili fagocitnu teoriju imuniteta, otkrili suštinu upale kao zaštitnu reakciju tijela. Mnogi su učenici Mečnikova kasnije postali glavni mikrobiolozi: N.F. Gamaleya, A.M. Bezredka, L.A. Tarassvich, G. N. Gabričevski i drugi.
NF Gamaleya (1859.-1949.) Uvelike je pridonio razvoju mikrobiologije. Njegova su znanstvena djela posvećena proučavanju infekcije i imunosti, varijabilnosti bakterija, prevenciji tifusa, kolere, tuberkuloze i drugih bolesti. Otkrio je pticu vibrio (bolest ptica nalik na koleru), nazvanu u čast Mečnikova po njemu. Gamaleya je prvi put (1898.) promatrao i opisao fenomen spontane lize bakterija pod utjecajem tada nepoznatog agensa - bakteriofaga, aktivno je sudjelovao u stvaranju prve bakteriološke stanice u Rusiji i uveo cijepljenje protiv bjesnoće u praksu.
L. S. Tsenkovsky (1822.-1887.) D. I. Ivanovsky (1864.-1920.)
GN Gabričevski (1860. - 1907.) prvi je predavao tečaj iz bakteriologije na Moskovskom sveučilištu. 1893. objavio je udžbenik "Medicinska mikrobiologija", 1895. osnovao je prvi bakteriološki institut u Moskvi. Od prvih dana rada instituta počeo je proizvoditi serum protiv difterije, a zatim ga je uveo u medicinsku praksu. Utvrdio je važnost hemolitičkog streptokoka kao uzročnika šarlaha, razvio i predložio cjepivo protiv ove bolesti. Proučavao E. coli i njegovu ulogu u ljudskoj patologiji.
Utemeljitelj ruske mikrobiologije LS Tsenkovsky (1822. - 1887.) prvi je utvrdio blizinu bakterija i plavozelenih algi i opisao fenomen simbioze; potkrijepio klasifikaciju mikroba, upućujući bakterije na biljne organizme; otkrio uzročnika kleka i razvio načine za njegovo sprečavanje u proizvodnji šećera. Koristeći princip mikrobnog slabljenja, 1883. proizveo je cjepiva I i II protiv antraksa koja se koriste za cijepljenje životinja više od 70 godina.
Mikrobiologija mnogo duguje ruskom znanstveniku DI Ivanovskomi (1864.-1920.), Koji je stvorio novu granu ove znanosti - virologiju. 1892. godine ustanovio je uzročnika bolesti duhanskog mozaika, koji se zvao filtrirajući virus.
Utemeljitelj opće mikrobiologije i tla SN Vinogradskiy (1856.-1953.) Razvio je medije za pohranu, izolirao i proučavao dušikove fiksirajuće i nitrificirajuće bakterije u tlu, utvrdio ulogu mikroba u ciklusu dušika, ugljika, fosfora, željeza i sumpora; je prvi dokazao postojanje bakterija koje samostalno sintetiziraju organske tvari, što je omogućilo otkrivanje nove vrste mikrobne prehrane - autotrofizma.
Sjajnu stranicu u povijesti veterinarske mikrobiologije napravili su domaći mikrobiolozi E. M. Zemmer, I. I. Shchukevich, I. M. Sadovsky, A. V. Dedyulin, A. F. Konev, A. A. Raevsky i mnogi drugi. Najveći doprinos u svjetskoj znanosti bila je gotovo istodobna proizvodnja 1891. godine od strane ruskih znanstvenika H. I. Gelmana i O. I. Kalning malleina za alergijsku dijagnozu žlijezda.
G. M. Andreevsky, P. N. Andreev, A. M. Vladimirov, S. N. Vyshelesky, D. S. Ruzhentsev dali su veliki doprinos razvoju veterinarske mikrobiologije za proučavanje patogeneze, razvoj dijagnostike i sredstava za specifičnu prevenciju mnogih zaraznih bolesti životinja. , M. G. Tartakovsky i mnogi drugi.
NA Mikhin (1872.-1946.) - jedan od utemeljitelja veterinarske mikrobiologije u našoj zemlji - otkrio je uzročnika leptospiroze goveda, razvio metodu za izradu cjepiva formol protiv paratifusne groznice teladi i seruma protiv kolibaciloze, kao i metodu za hiperimunizaciju konja pri primanju anti-antraksa seruma. Autor je prvog u zemlji udžbenika "Tečaj privatne mikrobiologije za veterinare i studente".
Tijekom razdoblja sovjetske vlasti, istodobno s razvojem veterinarske znanosti, škola veterinarskih mikrobiologa je rasla i usavršavala se, što je našoj zemlji dalo galaksiju mikrobiologa: N.N. Ginsburg, Ya.E. Kolyakov, V.V. Kuzmin, I.I. Kulssko, V. T. Kotov, S. G. Kolesov, Ya. R. Kovalenko, N. V. Likhachev, S. Ya. Lyubashenko, S. A. Muromtsev, M. D. Polykovsky, I. V. Poddubsky, A. A. Polyakov, A. Kh. Sarkisov, P. S. Solomkin, M. K. Yuskovets, R. A. Tsion, P. A. Trilenko i mnogi drugi koji su dali značajan doprinos proučavanju patogena zaraznih bolesti domaćih životinja, stvaranju novih i poboljšanju poznata cjepiva, imunološki serumi i dijagnostički pripravci koji su omogućili uklanjanje nekih zaraznih bolesti i osiguravanje dobrobiti naših farmi na mnogim od njih.
MINISTARSTVO OBRAZOVANJA RUSKE FEDERACIJE
TULA DRŽAVNO SVEUČILIŠTE
Odjel za sanitarno-higijenske i preventivne discipline
T. V. CHESTNOVA, O. L. SMOLYANINOVA
MEDICINSKA MIKROBIOLOGIJA, VIRUSOLOGIJA
I IMUNOLOGIJA
(Vodič za studente za studente medicine).
TULA - 2008
UDK 576.8
Recenzenti: …………
Medicinska mikrobiologija, virusologija i imunologija: Obrazovni i praktični vodič / Prir. M422 T.V. Chestnova, O. L. Smolyaninova, -… .., 2008. -… .str.
Obrazovno-praktični priručnik napisali su djelatnici Odjela za sanitarno-higijenske i preventivne discipline Državnog sveučilišta u Tuli u skladu sa službeno odobrenim programima za podučavanje mikrobiologije (bakteriologija, virologija, mikologija, protozoologija) i imunologije za studente medicinskih sveučilišta svih fakulteta.
Obrazovni i praktični priručnik daje opis bakteriološkog laboratorija, ocrtava mikroskopske metode istraživanja, osnove pripreme hranjivih podloga, sadrži informacije o morfologiji, taksonomiji i fiziologiji bakterija, gljivica, praživotinja i virusa. Također daje karakteristike različitih patogenih mikroorganizama, virusa i metode njihovog laboratorijskog istraživanja.
OPĆA MIKROBIOLOGIJA
Uvod ……………………………………………………………………………………………
Kratka povijest razvoja mikrobiologije …………………………………………………………
Tema 1. Morfologija i klasifikacija mikroorganizama ……………………………………… ..
1.1. Mikrobiološki laboratoriji, njihova oprema, osnove sigurnosti i pravila rada u njima …………………………………………………………………………… ..
1.2. Građa i klasifikacija mikroorganizama …………………………………………………
1.3. Građa i klasifikacija bakterija (prokariota) ………………………………………………….
1.4. Struktura i klasifikacija gljiva …………………………………………………………… ..
1.5. Struktura i klasifikacija praživotinja ……………………………………………………….
1.6. Struktura i klasifikacija virusa ……………………………………………………………
Povezani test ……………………………………………………………………………………… ..
Tema 2. Mikroskopija ………………………………………………………………………… ..
2.1. Mikroskopi, njihova građa, vrste mikroskopije, tehnika mikroskopiranja mikroorganizama, pravila rukovanja mikroskopom …………………………………………………………….
2.2. Metode pripreme i bojenja mikroskopskih pripravaka …………………… ..
Test na temu ……………………………………………………………………………………………….
Tema 3. Fiziologija mikroorganizama ………………………………………………………………….
3.1. Rast i razmnožavanje bakterija. Faze razmnožavanja …………………………………………….
3.2 Hranjive podloge, principi njihove klasifikacije, zahtjevi za hranjivim podlogama, metode uzgoja mikroorganizama ………………………………………… ..
3.3. Prehrana bakterija …………………………………………………………………………………….
3.4. Metabolizam bakterijskih stanica ……………………………………………………………….
3.5. Vrste izmjene plastike ……………………………………………………………………
3.6. Principi i metode za izoliranje čistih kultura. Enzimi bakterija, njihova identifikacija. Intraspecifična identifikacija (epidemiološko obilježavanje) …………………………… ..
3.7. Značajke fiziologije gljivica, praživotinja, virusa i njihov uzgoj ………………
3.8. Bakteriofagi, njihova građa, razvrstavanje i primjena …………………………………… ..
Povezani test …………………………………………………………………………………………
Tema 4. Utjecaj uvjeta okoline na mikroorganizme …………………………………… ..
4.1. Učinak fizikalnih, kemijskih i bioloških čimbenika na mikroorganizme ………….
4.2. Pojam sterilizacije, dezinfekcije, asepse i antiseptika. Metode sterilizacije, oprema. Kontrola kvalitete dezinfekcije …………………………………………………… ..
Tema 5. Normalna mikroflora ljudskog tijela ……………………………………………….
5.1. Normoflora, njezin značaj za mikroorganizme. Pojam prolazne flore, disbiotska stanja, njihova procjena, metode korekcije …………………………………………………… ..
Tema 6. Genetika mikroba. ……………………………………………………………………… ..
6.1. Građa genoma bakterija. Fenotipska i genotipska varijabilnost. Mutacije. Izmjene. ……………………………………………………………………………………… ..
Genetska rekombinacija mikroorganizama. Osnovi genetskog inženjerstva, praktična primjena …………………………………………………………………………………………………….
Povezani test ………………………………………………………………………………………… ..
Tema 7. Antimikrobni lijekovi …………………………………………………………….
7.1. Prirodni i sintetski antibiotici. Klasifikacija antibiotika prema kemijskoj strukturi, mehanizmu, spektru i vrsti djelovanja. Metode dobivanja …………………………….
7.2. Ljekovita rezistencija bakterija, načini prevladavanja. Metode ispitivanja osjetljivosti na antibiotike ………………………………………………………………………… ..
Tema 8. Doktrina zaraze …………………………………………………………………………… ..
8.1. Pojam infekcije. Oblici zaraze i razdoblja zaraznih bolesti. Patogenost i virulencija. Patogeni čimbenici. Bakterijski toksini, njihova priroda, svojstva, proizvodnja ………………………………………………………………………………………………………….
8.2. Koncept epidemiološkog nadzora zaraznog procesa. Koncept rezervoara, izvor zaraze, putovi i čimbenici prijenosa ……………………………………………
Povezani test ………………………………………………………………………………………… ..
OPĆA IMUNOLOGIJA ………………………………………………………………………………….
Tema 9. Imunologija ………………………………………………………………………………………
9.1. Pojam imuniteta. Vrste imuniteta. Nespecifični faktori zaštite …………….
9.2. Središnji i periferni organi imunološkog sustava. Stanice imunološkog sustava. Oblici imunološkog odgovora ……………………………………………………………………………
9.3. Komplement, njegova struktura, funkcije, načini aktivacije. Uloga u imunitetu ………………… ..
9.4. Antigeni, njihova svojstva i vrste. Antigeni mikroorganizama ………………………………… ..
9.5. Protutijela i stvaranje antitijela. Građa imunoglobulina. Klase imunoglobulina i njihova svojstva …………………………………………………………………………………………
96. Serološke reakcije i njihova primjena ……………………………………………………….
9.7. Stanja imunodeficijencije. Alergijske reakcije. Imunološko pamćenje. Imunološka tolerancija. Autoimuni procesi …………………………………………
9.8. Imunoprofilaksa, imunoterapija …………………………………………………………… ..
PRIVATNA MIKROBIOLOGIJA …………………………………………………………………………….
Tema 10. Uzročnici crijevnih infekcija ……………………………………………………………….
10.1. Salmonela ………………………………………………………………………………… ..
10.2. Shigella …………………………………………………………………………………………….
10.3. Escherichia …………………………………………………………………………………………….
10.4. Kolebra Vibrio ………………………………………………………………………………….
10.5. Yersinia …………………………………………………………………………………………….
Tema 11. Toksikoinfekcije hrane. Toksikoze u hrani …………………………………………
11.1. Opće karakteristike i uzročnici PTI ………………………………………………….
11.2. Botulizam…………………………………………………………………………………………..
Tema 12. Uzročnici gnojno-upalnih bolesti ………………………………………
12.1. Patogeni koki (streptokoki, stafilokoki) …………………………………………… ..
12.2. Gram-negativne bakterije (hemofilne, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella, Proteus) ...
12.3. Anaerobna rana klostridijske i ne-klostridijske infekcije ……………………
Tema 13. Uzročnici bakterijskih infekcija u zraku …………………………….
13.1. Korinebakterije …………………………………………………………………………………
13.2. Bordetellae ………………………………………………………………………………………………
13.3. Meningokoki ……………………………………………………………………………………… ..
13.4. Mikobakterije ………………………………………………………………………………… ..
13.5. Legionella …………………………………………………………………………………… ..
Tema 14. Uzročnici spolno prenosivih bolesti (STD) ………………………
14.1. Klamidija ……………………………………………………………………………………… ..
14.2. Uzročnik sifilisa ……………………………………………………………………………….
14.3. Gonokoki …………………………………………………………………………………………….
Tema 15. Uzročnici rikecijske bolesti ……………………………………………………………… ..
Tema 16. Uzročnici bakterijskih zooantroponskih infekcija ……………………………….
16.1. Francissels ……………………………………………………………………………………
16.2. Brucella …………………………………………………………………………………………….
16.3. Uzročnik antraksa ……………………………………………………………………… ..
16.4. Agent kuge ………………………………………………………………………………
16.5. Leptospira ……………………………………………………………………………………… ..
Tema 17. Patogene protozoe ………………………………………………………………… ..
17.1. Malarija plazmodijuma ………………………………………………………………………………….
17.2. Toksoplazma ………………………………………………………………………………………….
17.3. Leishmania …………………………………………………………………………………… ..
17.4. Uzročnik amebijaze ……………………………………………………………………………….
17.5. Giardia ………………………………………………………………………………………………
Tema 18. Bolesti uzrokovane patogenim gljivicama ……………………………………… ..
PRIVATNA VIRUSOLOGIJA …………………………………………………………………………… ..
Tema 19. Patogeni ARVI ………………………………………………………………………………
19.1. Virusi gripe ……………………………………………………………………………………….
19.2. Parainfluenza. PC virusi …………………………………………………………………………
19.3. Adenovirusi …………………………………………………………………………………………
19.4. Rinovirusi ……………………………………………………………………………………… ..
19.5. Reovirusi …………………………………………………………………………………………….
Tema 20. Patogeni virusnih infekcija koje se prenose zrakom ………………………………… ..
20.1. Virusi ospica i zaušnjaka …………………………………………………………………………… ..
20.2. Herpes virus ………………………………………………………………………………… ...
20.3. Virus rubeole ………………………………………………………………………………………
Tema 21. Poksivirusi ……………………………………………………………………………………….
21.1. Uzročnik malih boginja ……………………………………………………………….
Tema 22. Enterovirusne infekcije ……………………………………………………………… ..
22.1. Virus poliomijelitisa ……………………………………………………………………………
22.2. ECHO virusi. Coxsackie virusi …………………………………………………………………
Tema 23. Retrovirusi …………………………………………………………………………… .......
23.1. Uzročnik HIV infekcije ………………………………………………………………… ..
Tema 24. Infekcije arbovirusom ………………………………………………………………….
24.1. Rabdovirusi ………………………………………………………………………………………….
24.2. Flavivirusi …………………………………………………………………………………………
24.3. Hantavirusi ………………………………………………………………………………………….
Tema 25. Uzročnici virusnog hepatitisa ………………………………………………………………
25.1. Virus hepatitisa A ……………………………………………………………………………….
25.2. Virus hepatitisa B ……………………………………………………………………………… ..
25.3. Virus hepatitisa C ……………………………………………………………………………… ..
PRVI DIO. OPĆA MIKROBIOLOGIJA
Uvod.
Mikrobiologija je znanost koja proučava mikroskopska bića koja se zovu mikroorganizmi, njihove biološke značajke, taksonomiju, ekologiju, odnose s drugim organizmima.
Mikroorganizmi uključuju bakterije, aktinomicete, gljive, uključujući nitaste gljive, kvasac, protozoe i nećelijske oblike - viruse, fage.
Mikroorganizmi igraju izuzetno važnu ulogu u prirodi - provode cirkulaciju organskih i anorganskih (N, P, S, itd.) Tvari, mineraliziraju biljne i životinjske ostatke. Ali oni mogu nanijeti veliku štetu - uzrokujući kvarenje sirovina, prehrambenih proizvoda i organskih materijala. U tom slučaju mogu nastati otrovne tvari.
Mnoge vrste mikroorganizama uzročnici su bolesti kod ljudi, životinja i biljaka.
Istodobno, mikroorganizmi se danas široko koriste u nacionalnom gospodarstvu: uz pomoć različitih vrsta bakterija i gljivica dobivaju se organske kiseline (octena, limunska itd.), Alkoholi, enzimi, antibiotici, vitamini i krmni kvasac. Na temelju mikrobioloških procesa djeluju pekarstvo, vinarstvo, pivarstvo, proizvodnja mliječnih proizvoda, kiseljenje voća i povrća, kao i druge grane prehrambene industrije.
Mikrobiologija je trenutno podijeljena u sljedeće odjeljke:
Medicinska mikrobiologija - proučava patogene mikroorganizme koji uzrokuju ljudske bolesti i razvija metode za dijagnozu, prevenciju i liječenje ovih bolesti. Proučavanje načina i mehanizama njihove distribucije i metoda suočavanja s njima. Zasebni tečaj - virologija pridružuje se tečaju medicinske mikrobiologije.
Veterinarska mikrobiologija proučava patogene mikroorganizme koji uzrokuju bolesti u životinja.
Biotehnologija ispituje karakteristike i uvjete za razvoj mikroorganizama koji se koriste za dobivanje spojeva i lijekova koji se koriste u nacionalnom gospodarstvu i medicini. Razvija i poboljšava znanstvene metode za biosintezu enzima, vitamina, aminokiselina, antibiotika i drugih biološki aktivnih tvari. Biotehnologija je također suočena sa zadatkom da razvije mjere zaštite sirovina, prehrambenih proizvoda, organskih materijala od oštećenja mikroorganizmima i proučava procese koji se događaju tijekom njihovog skladištenja i prerade.
Mikrobiologija tla proučava ulogu mikroorganizama u stvaranju i plodnosti tla u prehrani biljaka.
Vodena mikrobiologija proučava mikrofloru vodnih tijela, njezinu ulogu u prehrambenim lancima, cirkulaciji tvari, onečišćenju i pročišćavanju pitke i otpadne vode.
Genetika mikroorganizama, kao jedna od najmlađih disciplina, razmatra molekularnu osnovu nasljednosti i varijabilnosti mikroorganizama, obrasce procesa mutageneze, razvija metode i principe za upravljanje vitalnom aktivnošću mikroorganizama i dobivanje novih sojeva za upotrebu u industriji, poljoprivredi i medicini.
Kratka povijest razvoja mikrobiologije.
Zasluga otkrića mikroorganizama pripada nizozemskom prirodoslovcu A. Levenguku (1632. - 1723.), koji je stvorio prvi mikroskop s uvećanjem od 300 puta. Godine 1695. objavio je knjigu "Tajne prirode" s crtežima koka, štapića, spirilla. To je pobudilo veliko zanimanje prirodoslovaca. Tadašnje stanje znanosti dopuštalo je samo opisivanje novih vrsta (morfološko razdoblje).
Početak fiziološkog razdoblja povezan je s aktivnostima velikog francuskog znanstvenika Louisa Pasteura (1822.-1895.). Najvažnija otkrića na polju mikrobiologije povezana su s imenom Pasteur: istražio je prirodu fermentacije, utvrdio mogućnost života bez kisika (anaerobioza), odbacio teoriju spontanog stvaranja, istražio uzroke kvarenja vina i piva. Predložio je učinkovite metode borbe protiv patogena kvarenja hrane (pasterizacija), razvio načelo cijepljenja i metode za dobivanje cjepiva.
R. Koch, Pasterov suvremenik, uveo je usjeve na krute hranjive podloge, računajući mikroorganizme, izolirajući čiste kulture, sterilizirajući materijale.
Imunološko razdoblje u razvoju mikrobiologije povezano je s imenom ruskog biologa I.I. Mechnikov, koji je otkrio doktrinu tjelesnog imuniteta na zarazne bolesti (imunitet), bio je utemeljitelj fagocitne teorije imuniteta i otkrio antagonizam u mikroba. Istodobno s I.I. Mechnikov, najveći njemački istraživač P. Ehrlich, koji je stvorio teoriju humoralnog imuniteta, proučavao je mehanizme imunosti na zarazne bolesti.
Gamaleya N.F. - utemeljitelj imunologije i virusologije, otkrio je bakteriofagiju.
DI. Ivanovsky je prvi otkrio viruse i postao utemeljiteljem virusologije. Radeći u botaničkom vrtu Nikitsky na proučavanju bolesti mozaika duhana, koja je nanijela ogromnu štetu plantažama duhana, 1892. godine. utvrdio je da ovu bolest, uobičajenu na Krimu, uzrokuje virus.
N.G. Gabričevski je u Moskvi organizirao prvi bakteriološki institut. Posjeduje radove na proučavanju šarlaha, difterije, kuge i drugih infekcija. Organizirao je proizvodnju seruma protiv difterije u Moskvi i uspješno ga koristio za liječenje djece.
P.F. Zdrodovsky je imunolog i mikrobiolog, poznat po svom temeljnom radu u fiziologiji imuniteta, kao i na polju rikeciologije i bruceloze.
V.M. Ždanov je najveći virolog, jedan od organizatora globalnog iskorjenjivanja malih boginja na planetu, koji je stajao podrijetlom molekularne virologije i genetskog inženjeringa.
M.P. Chumakov je imunobiotehnolog i virolog, organizator Instituta za poliomijelitis i virusni encefalitis, autor oralnog cjepiva protiv dječje paralize.
Z.V. Ermolyeva - utemeljiteljica domaće antibiotske terapije
