МІКРОБІОЛОГІЯ Електронний посібник
Головна Анотація Теоретичні відомості Додатки Список використаних джерел Укладачі	ВСТУП
	1. Поняття про мікроорганізми 2. Коротка історія розвитку загальної і промислової мікробіології 3. Роль мікробіології у народному господарстві Мікробіологія – наука про дивовижний світ найдрібніших, невидимих неозброєним оком живих істот – мікроорганізмів, або мікробів. Мікробіологія вивчає морфологію; систематику, фізіологію, біохімію, генетику, екологію мікробів, їх роль у кругообігу речовин у природі, підвищенні родючості ґрунту, забезпеченні високої якості кормів і продуктів харчування. Вона досліджує значення мікроорганізмів у розвитку патологічних процесів вироблення імунітету при інфекційних захворюваннях людини, тварин, рослин, у розробці ефективних засобів профілактики та боротьби зі шкідливими мікробами – збудниками хвороб. Мікробіологія розглядає питання щодо застосування корисних мікроорганізмів у медицині, ветеринарії, кормовиробництві, інших галузях сільського господарства, промисловості, охороні навколишнього середовища. 1. Поняття про мікроорганізми Мікроорганізми – це невидимі простим оком живі істоти. Розрізняють одно- і багатоклітинні форми мікробів. Мікроорганізми розрізняють за морфологічними ознаками (зовнішній вигляд), фізіологічними особливостями й іншими властивостями на бактерії, дріжджі, плісені, віруси, бактеріофаги. Величину їх вимірюють мікрометрами. Щоб мати уяву про їх розміри, слід сказати, що в 1 г бактеріальної маси знаходиться 10 мікробних клітин. Загальна маса всіх мікробів у світі в багато разів перевищує масу тварин, існуючих на планеті. Світ мікробів різноманітний: одні належать до рослин, інші до тварин, а ще інші займають проміжне положення. Мікроби є в продуктах харчування, воді й повітрі. Мільярди мікробів разом із повітрям і пилом оточують нас. Предмети, одяг, поверхня нашого тіла містять велику кількість мікробів, серед яких можуть бути й хвороботворні, які здатні викликати захворювання. З перших годин появи людини чи тварини на світ і до самої смерті вони є постійними супутниками в якості корисних і патогенних. Корисні мікроорганізми використовують у різних галузях народного господарства. З них виготовляють антибіотики, вакцини, сироватки, гамаглобуліни, спирти, кислоти, молочнокислі закваски, вони беруть участь у ґрунтоутворювальних процесах. Тому знання про мікроорганізми необхідні будь-якому спеціалісту, без цього неможливе ознайомлення з природою і її законами. 2. Коротка історія розвитку загальної і промислової мікробіології Мікроорганізми є в ґрунті, повітрі, воді, тваринних і рослинних організмах, кормах, предметах побуту, навіть у льодах Крайньої Півночі, вершинах Паміру, Евересту, пустелях, глибинах морів та океанів, гарячих джерелах з температурою близько 100 °С та в космосі. Вони засвоюють і змінюють поживні субстрати, органічні та мінеральні сполуки, беруть участь у створенні та руйнуванні гірських порід, накопиченні покладів вугілля, залізної, марганцевої та сірчаної руд, селітри, нафти, газу та інших копалин. Нещодавно відкрито мікроби, що засвоюють парафін, метан, гуму, капрон, гудрон, уранові солі, окислюють золото, розмножуються в сірчаній кислоті, виробляють важку воду. Особливістю мікроорганізмів змінювати хімічний склад середовища, в якому вони знаходяться, людство користувалось протягом тисячоліть, не маючи уявлення про їх існування. Слід згадати про одержання спирту, алкогольних напоїв, молочнокислих продуктів, дріжджового тіста, процеси силосування кормів, розщеплення клітковини в природі і рубці жуйних тварин та інші прояви життєдіяльності мікроорганізмів. Шкідливу хвороботворну дію мікробів люди не раз відчували на собі задовго до відкриття мікроскопічних збудників, «зараз», які спустошували селища, міста і навіть країни. Винуватці страшних хвороб проникали в обложені завойовниками фортеці, супроводжували армії переможців, ховалися в ганчір'ї бідняків, які рятувалися від голоду, вражої навали, збудники епідемій перепливали океани в трюмах пароплавів, перебиралися через неосяжні піски пустель разом з караванами, гніздилися в ковдрах та шовкових тканинах купців і мандрівників. У творах стародавніх грецьких поетів та істориків Мойсея, Геродота, Гомера є спогади про якусь пошесть, очевидно, про чуму. Чума, холера, віспа, проказа – ось грізні вороги людського життя, цивілізації і культури. Чутки про чорну смерть наводили на людей смертельний жах. Лише у другій половині XVI ст. було зроблено спробу дати наукове обґрунтування причин виникнення епідемій. Поява світлового мікроскопа викликала революцію в біології: перед людиною відкрився мікросвіт. Сучасні досягнення вітчизняної мікробіології сягають корінням у минуле. Творча спадщина видатних мікробіологів різних країн світу пройнята яскравою самовідданою працею, наполегливістю, самопожертвою в досягненні мети, сміливими творчими дерзаннями, безмежною любов'ю до батьківщини, народу, має велику цінність і в наші дні. Мікробіологія – наука інтернаціональна. Серед славетної плеяди – імена Л. Пастера, Р. Коха, Д.К. Заболотного, І.І. Мечникова, М.Ф. Гамалії, Д.Й. Івановського, С.М. Виноградського, В.Л. Омелянського, Б.Л. Ісаченка, М.Г. Холодного, А.А. Ячевського та багатьох інших. Дослідження видатних російських і українських вчених-лікарів С.П. Боткіна, М.І. Пирогова, Г.М. Мінха, А. Хавкіна, Й.Й. Мочутківського, сучасних мікробіологів В.Й. Білай, М.М. Підоплічка, М.М. Ротмістрова, Л.Й. Рубенчика є цінним внеском у розвиток науки про діяльність мікроорганізмів. Вчені не тільки вивчили збудників різних захворювань людини, тварин та рослин, їх властивості, способи взаємодії і життя в природі, але й з'ясували шляхи захисту організму від інфекції, розробили ефективні методи запобігання й лікування багатьох хвороб. Як підтвердження цього, в 1980 р. Всесвітня організація охорони здоров'я. (ВООЗ) проголосила про ліквідацію на планеті Земля захворювань людини на віспу. Ознайомлення людини з мікробами розпочалося з винаходом мікроскопу, який дозволив розрізняти мікроорганізми. Першим дослідником, який за допомогою лупи спостерігав найпростіші мікроорганізми в зіпсованому м’ясі, був Атанасіус Кірхер. Більш поглиблено вивчав світ невидимих частинок голландський вчений Антоні ван Левенгук, який за допомогою винайденого мікроскопу отримав збільшення в 160 разів. Спостерігаючи, він точно описав форму цвілевих грибів, дріжджів, бактерій. Левенгук є основоположником сучасної мікробіології. Луї Пастер – засновник технічної, медичної, ветеринарної мікробіології. Він запропонував метод термічної обробки продуктів харчування – пастеризацію, виявив антагонізм і бродіння у мікробів та довів широкі можливості використання цих явищ для потреб людини, які також виявилися мікробами, і вперше зробив щеплення проти сказу. Роберт Кох вперше ввів у практику мікробіологічних досліджень методи, якими користуються до цього часу: забарвлення бактерій, мікрофотографію, прийоми дезінфекції, виділення чистих культур, штучні поживні середовища. Кох вивчив і встановив походження заразних хвороб, виділив чистих збудників холери, туберкульозу, сибірки, відкрив паличку Коха. І.І. Мечников користується великою шаною за розробку теорії імунітету – несприятливості організму до інфекційних захворювань, що лягла в основу вчення про антибіотики. Л.С. Ценковський вивчив різні групи мікроорганізмів, з’ясував їх генетичні зв’язки. Він першим у Росії приготував і застосував вакцину проти сибірки. М.Ф. Гамалея вивчив багато питань медичної мікробіології. Організував щеплення проти сказу Д.І. Івановський першим відкрив вчення про віруси. Я.Я. Нікітінський – дослідив розвиток мікробіології консервного виробництва й холодильного зберігання харчових продуктів. С.М. Виноградський – запропонував метод елективних культур і довів важливу роль мікробів у кругообігу речовин. В.Л.Омелянський вивчав питання нітрифікації і фіксації атмосферного азоту. М.А. Міхін, С.М. Вишеленський, Д.С. Руженцев, Н.Є. Цвєтков, Я.Є. Коляков зробили значний внесок у наукове обґрунтування заходів боротьби з сапам, сибіркою, митом, правцем, хворобами молодняку та ін.. А.О. Поляков зробив значний внесок у розвиток вчення про дезінфекцію. В.М. Шапошніков на основі його робіт було налагоджено виробництво молочної і масляної кислот, ацетону і бутилового спирту. Важливе значення мали дослідження: Ф.А.Терехтєва і С.Г. Колесова з сибірки; С.Я. Любашенко – з лептоспірозу і хвороб хутрових звірів; В.М. Сюріна – з вірусних хвороб; В.П. Онуфрієва – з проблем ящуру; І.Є. Мозгова – з лікарських засобів проти інфекційних захворювань та багато інших. Світ невидимих – світ ворогів, але ще більшою мірою світ чисельних друзів людини. Заманливі перспективи відкривають дослідження вчених у застосуванні мікроорганізмів у сільському господарстві та промисловості. Різні види бактеріальних добрив, безліч біологічних засобів боротьби зі шкідниками врожаю, препарати антибіотиків, вітамінів, ферментів, гормонів, токсинів, стимуляторів та інгібіторів росту, органічні кислоти, амінокислоти, вакцини, діагностикуми та ін. — ось далеко не повний перелік здобутків мікробіології. В надрах сучасної науки про мікроби утворилися такі нові її галузі, як епідеміологія, епізоотологія, мікологія, альгологія, протистологія, біотехнологія, вчення про антибіотики та ін. Виникли вірусологія, молекулярна біологія, біоінженерія. Мікробіологія значно збагатила сучасну біологію. Вперше на мікробіологічних об'єктах встановлено роль дезоксирибонуклеїнової кислоти в передачі спадкових властивостей. У наш час мікробіологія поділяється на загальну, медичну, ветеринарну, сільськогосподарську (зокрема зооінженерну), технічну (промислову), водну та космічну. Вона тісно пов'язана з ботанікою, зоологією, біохімією, фізіологією, зоогігієною, агрохімією, ґрунтознавством, геологією, петрографією, фізикою та іншими науками. 3. Роль мікробіології у народному господарстві У наукових колективах інститутів та лабораторій розроблено теоретичні основи створення мікробіологічної промисловості: виробництва молочнокислих продуктів, спирту, ацетону, бутанолу, ферментів, вітамінів, органічних сполук та амінокислот, антибіотиків, вакцин тощо. Безсумнівно, перспективним є промислове одержання білково-вітамінних кормів (БВК) за допомогою дріжджів. Цей процес не лише значною мірою може ліквідувати дефіцит білка, але він технологічно прогресивний, забезпечений сировиною, позбавлений сезонності, короткочасний порівняно з вирощуванням сільськогосподарських тварин. Останнім часом налагоджено промислове культивування окремих видів шапинкових грибів для одержання продуктів харчування і кормів з високим вмістом білка. Наприклад, вирощування їстівних шапинкових грибів у культурі стало важливою окремою галуззю сільського господарства та харчової промисловості. Використання селекційованих рас мікроскопічних грибів з високим вмістом повноцінних амінокислот, ферментів, вітамінів та інших фізіологічно активних речовин забезпечує пряму трансформацію цих сполук у кормові субстрати. Сьогодні без виробництва антибіотиків не можна уявити подальшого розвитку народного господарства, охорони здоров'я, важливих досліджень, спрямованих на розв'язуваний фундаментальних загальнобіологічних проблем. Всьому світові відомо відкриття пеніциліну англійським вченим О. Флемінгом. В нашій країні пеніцилін вперше було одержано З.В. Єрмольєвою. Все більшу увагу привертають до себе мікроорганізми у зв'язку з новим напрямком у молекулярній біології – генній інженерії, яка займається конструюванням, вилученням і пересадкою генів з одних мікробних клітин в інші. Внаслідок цього клітина реципієнт набуває нових властивостей, які потім використовуються в медицині та інших галузях господарчої діяльності людини. Наприклад, із тваринного організму в геном кишкової палички перенесено ген, що синтезує інсулін – білковий гормон, який зменшує вміст цукру в крові і застосовується для лікування цукрового діабету. В мікроорганізми пересаджено також ген, що відповідає за синтез інтерферону – неспецифічного фактора противірусного імунітету. Його використовують для профілактики респіраційних вірусних інфекцій (грипу тощо). Мікробна клітина здатна виконувати найскладніші біохімічні процеси у найкоротші строки і надто економічно. Мікроби можуть бути не тільки причиною інфекцій, але й засобом їх лікування. Вакцини – біологічні препарати, що застосовують для профілактики хвороб, складаються з мікроорганізмів та продуктів їх життєдіяльності. Невипадково Л. Пастер писав: «Мікроби безмірно малі істоти, які виконують у природі безмірно важливу роль». Без знань основ мікробіології зооінженер не зможе провести ветеринарно-санітарну експертизу кормів, молока, м'яса, яєць, шкіряно-хутряної сировини, вовни тощо, дати епізоотологічну характеристику ґрунту, повітря, води, науково обґрунтувати норми утримання, годівлі сільськогосподарських тварин, правильно застосувати вплив факторів навколишнього середовища, лікувальних препаратів з метою послаблення дії хвороботворних мікроорганізмів та підвищення імунної резистентності тваринного організму. Зооінженерна мікробіологія вивчає будову, фізіологію мікроорганізмів, процеси, що відбуваються в результаті їх життєдіяльності, поширення в природі, значення в житті людини та тварин, а також збудники захворювань, методи діагностики, профілактики та боротьби з ними. Питання для самоконтролю 1. Що вивчає мікробіологія? 2. Що таке мікроорганізми? 3. Який внесок у розвиток мікробіології зробив Луї Пастер? 4. Який внесок у розвиток мікробіології зробив С. Н. Виноградський? 5. Яка роль мікробіології у народному господарстві?
		На початок	Наступна тема