Введение

Микробиология - одна из биологических наук, изучающая строение, жизнедея­тельность, закономерности и условия развития микроскопических организмов, видимых только с помощью увеличительных приборов (микроскопов). Размеры многих из них настолько малы, что в капле воды их могут быть миллионы. К числу микроорганизмов относятся бактерии, актиномицеты, грибы, в том числе мицелиальные грибы, дрожжи, мельчайшие водоросли, простейшие (одноклеточные) животные организмы и неклеточные формы - вирусы, фаги.

Ниже приведены основные отличия микроорганизмов от других живых существ, обитающих на Земле.

1) Микроскопические размеры, 2) одноклеточное строение - (большинство), 3) чрезвычайная распространенность в окружающей среде, вездесущность (повсю­ду: в почве, воде, воздухе, на поверхности тела, в кишечнике человека и животных, на поверхности растений обитают самые разнообразные виды бактерий, грибов, дрожжей и пр.), 4) высокая скорость размножения, 5) интенсивность обмена, 6) многообразие форм метаболизма и его пластичность (индуцибельные ферменты).

Микроорганизмы играют чрезвычайно важную роль в природе - осуществляют круговорот органических и неорганических (N, P, S и др. ) веществ, минерализуют растительные и животные остатки. Но могут приносить большой вред - вызывая порчу сырья, пищевых продуктов, органических материалов. При этом могут обра­зовываться токсические вещества.

Многие виды микроорганизмов являются возбудителями болезней человека, животных и растений.

В то же время микроорганизмы в настоящее время широко используются в народном хозяйстве: с помощью разных видов бактерий и грибов получают органи­ческие кислоты (уксусную, лимонную и др.), спирты, ферменты, антибиотики, витамины, кормовые дрожжи. На основе микробиологических процессов работают хлебопечение, виноделие, пивоварение, производство молочнокислых продуктов, квашение плодов и овощей, а также другие отрасли пищевой промышленности. В настоящее время специализировались основные разделы микробиологии:

Медицинская микробиология - наиболее "старая" по времени микробиологичес­кая дисциплина - изучает патогенные микроорганизмы, вызывающие заболевания человека, и разрабатывает методы диагностики, профилактики и лечения этих болезней. Изучает пути и механизмы их распространения и методы борьбы с ними. Ветеринарная микробиология - то же в отношении животных. К курсу медицин­ской и ветеринарной микробиологии примыкает обособленный курс - вирусология. Техническая микробиология - рассматривает особенности и условия развития микроорганизмов, используемых для получения соединений и препаратов, исполь­зуемых в народном хозяйстве. Она разрабатывает и совершенствует научные мето­ды биосинтеза ферментов, витаминов, аминокислот, антибиотиков и других биоло­гически активных веществ. Перед технической микробиологией стоит также задача разработки мер предохранения сырья, продуктов питания, органических материалов от порчи микроорганизмами, исследование процессов, протекающих при их хранении и переработке.

Почвенная микробиология изучает роль микроорганизмов в образовании и пло­дородии почвы, в питании растений.

Водная микробиология исследует микрофлору водоемов, ее роль в пищевых цепях, в круговороте веществ, в загрязнении и очистке питьевой и сточных вод.

Генетика микроорганизмов, как одна из наиболее молодых дисциплин, - рассма­тривает молекулярные основы наследственности и изменчивости микроорганизмов, закономерности процессов мутагенеза, разрабатывает методы и принципы управле­ния жизнедеятельностью микроорганизмов и получения новых штаммов для исполь­зования их в промышленности и сельском хозяйстве.

КРАТКАЯ ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ МИКРОБИОЛОГИИ

Заслуга открытия микроорганизмов принадлежит голландскому натуралисту А. Левенгуку (1632 - 1723), создавшему первый микроскоп с увеличением до 300 раз. В 1695 г. он издал книгу «Тайны природы» с рисунками кокков, палочек, спи­рилл. Это вызвало большой интерес среди естествоиспытателей. С каждым годом увеличивалось число "охотников за микробами" и росло число описываемых видов, однако, состояние науки того времени позволяло только описывать новые виды (морфологический период). Этот период продолжался до середины XIX в. Начало физиологического периода связано с деятельностью великого французского ученого Луи Пастера (1822 - 1895 г.). С именем Пастера связаны наиболее крупные открытия в области микробиологии: исследовал природу брожения, установил воз­можность жизни без кислорода (анаэробиоз), отверг теорию самозарождения, исследовал причины порчи вин, пива. Предложил действенные способы борьбы с возбудителями порчи продуктов (пастеризация), болезней человека и животных (инфекции, вакцины против бешенства и т.д.).

Р. Кох, современник Пастера, ввел посевы на плотные питательные среды, под­счет микроорганизмов, выделение чистых культур, стерилизацию материалов.

И. Мечников - открыл учение о невосприимчивости организма к инфекционным заболеваниям (иммунитет), явился родоначальником фагоцитарной теории иммуни­тета, раскрыл антагонизм у микробов.

Гамалея Н. Ф. - основоположник иммунологии и вирусологии, открыл бактериофагию.

Виноградский С. Н. - основоположник экологии почвенных микроорганизмов.

Омелянский В. Л. - раскрыл роль микроорганизмов в круговороте веществ в при­роде - углерода, азота, серы, железа, открыл целлюлозоразрушающие бактерии.

Исаченко Б. Л - автор работ в области водной микробиологии.

Лебедев А. И., Костычев С. П. - раскрыли химизм процесса спиртового брожения.

Шапошников В. Н. - усовершенствовал бродильные производства.

Многие исследователи работали и работают в настоящее время в обларти пище­вой микробиологии, специализируясь в ее разных отраслях - хлебопечении, виноде­лии, консервировании, переработке мясных, рыбных, молочных продуктов и т.д.