Микробиологияның даму тарихы

Жоспар:

1. Жалпы шолу
2. Микробиологияның даму тарихы

• Ғылымға дейінгі дамуы
• Сипатты түрдегі ғылым
• Микробиологияның алтын ғасыры

3. Қазақстандағы микробиология ғылымы

4. Пайдаланылған әдебиеттер

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    Микробиология — жай көзге көрінбейтін, ұсақ тірі ағзаларды, олардың құрылысы мен биологиялық, биохимиялық қасиетерін, табиғатта жүріп жатқан процестердегі ролін, адам тұрмысы саласындағы пайдасы мен зиянын жан-жақты зерттейтін ғылым. Микроорганизмдердің басым көпшілігі – бактериялар. Сонымен қатар микробиология төменгі сатыдағы саңырауқұлақтарды, ашытқы саңырауқұлақтарын, ұсақ балдырларды, қарапайым организмдерді, вирустарды зерттейді.Өйткені бұл организмдердің сыртқы пішіні, құрылысы өте ұқсас, әрі сол ортаға тигізетін биохимиялық әсері жағынан да бірлестікте болады. Микробиология ғылымының жетістіктері қазіргі кезде ауыл шаруашылық дақылдарының өнімділігін арттыруда, түрлі өсімдіктер мен жануарлар зиянкестеріне қарсы күресте, шырынды азық – сүрлемді даярлауда кеңінен қолданылады. Микроорганизмдерді барлық судан кездестіреміз. Әсіресе олардың басым көпшілігі судың түбіндегі қорыста қоректік заттардың молырақ жерінде тіршілік етеді. Ал өзіміз тыныс алатын ауада да олар жеткілікті. Көбінесе олар ауасы нашар, әсіресе халқы тығыз, өнеркәсіптер жиі орналасқан жерлерде көп тараған. Жалпы микроорганизмдер дүниесінің табиғаттағы маңызы орасан зор. өсімдіктер мен жануарлар қалдықтарды микробтардың қатысуымен шіріп, ыдырайды. Олардың денесіндегі түрлі химиялық элементтер ауа мен топыраққа тарайды. Осының нәтижесінде қайтадан тіршілікке қажетті заттар пайда болады. Микробиология – микроорганизмдердің биохимиялық әрекеттерін, қоректік заттарды өзгертудегі олардың негізгі ролін қарастырады. Бұл процестердің ішінде кейбір микроорганизмдер әрекеттерінің, мәселен қанттың спиртке дейін ашуының, антибиотиктер мен витаминдер түзілуінің халық шаруашылығында зор маңызы бар.

Даму тарихы:

Бірнеше мың жыл бұрын, микробиология ғылым ретінде қалыптаспай тұрып, адамзат микроорганизмдер жайлы білмесе де, ашумен байланысты табиғи процесстерді тұрмыста: қымыз, алкоголь, сірке қышқылын алуда пайдаланды.

Ғылымға дейінгі дамуы: Адамдар ежелден микроорганизмдермен байланысты процесстерді білді, бірақ оның нақты себептерін түсінбеді. Дегенмен бұл процесстердің табиғаты белгісіз болса да, ол тұрмыста кеңінен қолданылды.  Өз уақытында Гиппократ(460-337ж б.з.б) жұпалы аурулар көзге көрінбейтін организмдердің әсерінен пайда болуы мүмкін деп айтып кеткен болатын. Бірақ, микроәлемнің ашылуына жақынырақ келген Джироламо Фракасторо(1478-1553) болатын. Оның пайымдауынша, инфекцияны кішкентай денешіктер туғызып, ауру адамға тигенде беріліп және оның киімдерінде сақталады деген. Дегенмен бұл уақытта оның ойына көз жеткізу мүмкін емес болды.

Сипатты түрдегі ғылым: Оптикалық аспаптардың дамуы микроорганизмдердің зерттелуіне жол ашты. Ең бірінші микроскопты 1610 жылы Галилей ойлап тапқан болатын. Ал 1665 жылы Роберт Гук алғаш өсімдік жасушаларын көрді, бірақ оның 30 есе үлкейтейтеін құралы қарапайымдыларды немес бактерияларды көруге мүмкіндік бермеді. В.Л.Омелянскийдің пікірі бойынша микроорганизмдердің әлемін ең алғаш ашқан ғалым Афанасий Кирхер(1601-1680) болып табылады, әдетте микроәлемді ашқан деп Антони ван Левенгукты айтамыз. Антони ван Левенгук өзінің хатында 1676 жылдың 24 сәуірінде  бір тамшы судан көрген ағзалар, сонымен қатар бактерияларға сипаттама береді. Ол оларды «өте ұсақ жануарлар» деп санады. Оның жаналығы әлемдік сенсация болды.

Келесі 100-150 жылда микробиологияның дамуы тек жана түрлердің ашылуымен шектелді. Микроорганизмдердің алуан-түрлігін зерттеуде елеулі орын алған дат биологы Отто Фридрих Мюллер болып табылады. Ол 1789 жылға қарай Линнейдің бинарлы номенклатурасы бойынша 379  түрді ашқан болатын. Сондықтан бұл кезеңді біз микробиология дамуының морфологиялық кезеңі деп атауымызға болады. 
Микробиология ғылымының одан әрі дамуында орыстың көрнекті табиғат зерттеушісі М. М. Тереховский (1740—1796) еңбегінің зор маңызы болды. 1775 жылы Тереховский Страсбург университетінде өзінің микроорганизмдер жөніндегі еңбегін қорғады. 
Ол табиғатта кездесетін микробтардың шығу тегін зерттеген болатын. Тереховский өз зерттеуінде ең алғашқы рет эксперименттік әдісті қолданды және микроорганизмдерді адамның күнделікті тұрмысында пайдалануға мүмкіндігі барлығын дәделдеді. 
XVIII ғасырда микроорганизмдердін. ашылуы ғалымдар арасында тартыстар тудырды. Ғылымда бұл кезде «тіршілік өздігінен пайда болады» деген жалған үғым үстем еді. Микроорганизмдердің бірқатар ортада өніп-өсетіндігін байқаған бұл ғалымдар олардың дамуында ешқандай заңдылық жоқ және кез келген жерде өздігінен пайда бола береді деген болжаулар айтты. М. М. Тереховский өзінің италиялық досы Спаланцанимен бірлесе отырып, мұндай жалған қағиданы жоққа шығарды. Тұрып қалған тұнықсуларда немесе басқа да сұйықтарда кездесетін организмдер — негізінде тірі жәндіктер, ал бұл сұйықтарды 45 минут бойына қайнатып, ыдыстың аузын ауа енбейтіндей етіп жапса, онда осы сұйықтарда тірі жәндіктердің, демек микроорганизмдердің, пайда болуы байқалмайды деп көрсетті. Бұл жағдайда сұйықтарда жәндіктердің өніп-өсуі, ауаның сұйыққа енуінен болатынын дәлелдеді. Бірақ ол кезде Тереховский еңбегі оқымыстылар қауымына жете таныс болмағандықтан микробиологияда эксперименталды әдіс қолданылмай, бұрынғысынша, морфологиялық бағыт басым болып қала берді. XIX ғасырдың екінші жартысында өнеркәсіптік капитализмнін, өрлеу барысында, ғылым мен техниканың қарқындап дамуына байланысты микробиология ғылымы едәуір табыстарға жетті. Микробиология ғылымының көрнекті қайраткері және осы ғылым-ның негізін қалаушы француз оқымыстысы Луи Пастер (1822— 1895) өзінің зерттеулерінін, нәтижесінде табиғатта және өнеркәсіпте кездесетін ашу процестері микроорганизмдердің әсерінен болатындығын дәлелдеді. Пастер микробиологияда физиологиялық бағыттың негізін қалады. 
Осы кезге дейін спирттік ашу процесі және түрлі органикалық қалдықтардың шіруі таза химиялық жолмен жүреді деген пікір үстем болып келді. Әсіресе бұл пікірді қолдаған атақты неміс химигі Ю. Либих еді. Л. Пастер ашу процесінің табиғатын жете зерттей отырып, бұл құбылыстың микроорганизмдер қатысымен жүретінін дәлелдеді. Осының нәтижесінде сүт қышкылды ашу, спиртті ашу процестерін қоздырушы бактерияларды тауып, оларды жекелеп бөліп алып өсіреді. Бұдан әрі ашудың химиялық теориясын — бұл процесте оттегінің міндетті түрде қатысатыны, онсыз ашу процесінін, жүрмейтіні жайында пікір айтты. Пастер 1861 жылы ашудың басқа түрі — май қышқылды ашу процесін тапты. Ол бұл процестің ауадағы оттегінсіз жүретіндігін анықтады. Сөйтіп, Пастер микроорганизмдердін, екі тобының болатындығын, яғни аэробты (оттегі бар жерде тіршілік ететін) және анаэробты (оттегінсіз тірщілік ететін) топтарын ашты. Пастердің бұл жүмысының тағамдық заттарды сақтауда, түрлі ашу процестерінің технологиясын жасауда зор маңызы болды. Көптеген микробиологиялық әдістер де, яғни қоректік ортаны даярлау, оны залалсыздандыру (стерилизация) Пастердің еңбегінің арқасында ашылды. 
Адамда кездесетін жұқпалы аурулардың тегін зерттей келе, Пастер оларды қоздырушы микроорганизмдер екендігін анықтады және мал мен адамды бұл аурулардан сақтандырудың жолдарын көрсетті. Ол — топалан. және қүтырма ауруларына қарсы вакциналар жасап, іс жүзінде қолдана білді. Микробиология ғылымының бұдан былай дамуында Пастердің осы жұмысының зор маңызы болды. Өзінің атақты жұмыстарымен Пастер микробиологияны практикалық маңызы зор ғылымға айналдырды.

Микробиологияның алтын ғасыры: 1880-1990 жылдар микробиологияда өте көптеген ашылулармен ерекшеленеді. Көбінесе бұл жана зерртеу әдістерінің ашылуымен байланысты. Өз кезегінде бұл салада Роберт Кохтың еңбегі зор. Ол туберкулез (өкпе ауруы), холера ауруларын қоздырушы микроорганизмдерді тауып, зерттеп, олармен күресудің нақты жолдарын көрсетті. Сонымен қатар Роберт Кох белгілі микроорганизмдерді өсіру үшін жеке бөліп алып, тығыз қоректік ортаны қолдануды ұсынған алғашқы ғалым. Бұл әдісті қолдана отырып мамандардың табиғаттағы микроорганизмдер тобынан қажетті түрді жеке бөліп алуларына мүмкіндік туды.

Кохтың әйгілі постулаттары:

• Ауру тудырушы объект адамда үнемі болуы тиіс
• Ол таза дақыл түрінде шығарылуы керек
• Шығарылған организм тәжірибелік жануарларда ауру адамдағы сияқты симптомдар көрсетуі керек

Бұл ережелер тек қана медицинада ғана емес, сонымен қатар экологияда да организмдердің әртүрлі процесстерін анықтауда кеңінен қолданылды. Сонымен қатар Кох бактерияларды бояудың әдістемелері мен микрофотографияны қолдануды енгізді. Кохтың еңбектеріндегі әдістемелерін бүкіл әлемнің микробиологтары қабылдап, әдістемелерді байыту басталды. Мысалы, 1884 жылы Ганс Христиан Грам бактерияларды дифференциалды бояуды(Грам әдісі), 1891 жылы С.Н.Виноградский бірінші рет элективті ортаны пайдаланды. С. Н. Виноградский (1856 — 1953)—өз өмірін топырақ микроорганизмдерін зерттеуге сарп еткен орыстың көрнекті оқымыстыларының бірі болғандықтан, ол топырақ микробиологиясының негізін қалаушы деп аталады. Өзінің алғашқы ғылыми жүмыстарында Виноградский күкірт бактерияларын зерттеген. Мұнда ол күкірт бактериялары өздерінін тіршілік барысында күкірт сутегін күкірт қышқылына дейін тотықтыра алатындығын дәлелдеді. Осы реакция барысында бөлінетін энергия ауадағы көмір қышқыл газын күкірт бактерияларының сіңіруіне көмектеседі. Сондықтан да бұл бактериялар органикалык қалдықтар жоқ ортада тіршілік ете береді. Бұл құбылысты Виноградский хемосинтез деп атады. Қейін дәл осындай құбылысты темір бактерияларынан да анықтады. Сонымен қатар ол топырақтағы нитрификациялаушы бактериялар әсерінен органикалық қалдықтардың шіріп азот қышіқылына, ал кейіннен оның азот кышқылының тұздарына айналатындығын дәлелдеді. Микроорганизмдердің жеке тобына лайық қоректік ортаның біраз түрін ұсынған да осы Виноградский еді.

Кейінгі жылдары, сол уақытқа дейінгі ашылған түрлерден де көп ашылулар болды, сонын ішінде әртүрлі қауіпті ауру тудырушылар, бактериялармен байланысты бұрын белгісіз болған көптеген процестер белгілі болды.

Микробиология ғылымына бұдан былай елеулі үлес қосқан КСРО оқымыстылары болды. Бұл салада, әсіресе орыс оқымыстысы И. И. М е ч н и к о в т ы ң (1845—1916) еңбегі зор. Ол микробиологияда бірқатар жаңалықтар ашты. Соның ішінде, әсіресе иммунитет және бактериология жайындағы еңбектері өте бағалы. И. И. Мечников «фагоцитоз және оның иммунитеттегі ролі» туралы тыңғылықты ілім жасады. И. И. Мечников адам баласы қартаюыңың басты себебі болып есептелетін түрлі жұқпалы ауруларды емдеуде қазір қолданылып жүрген дәрілерді (антибиотиктерді) алудың ғылыми теориялық негізі — антагонизм туралы ілім жасады. Антагонизм — тіршілік әрекеті барысында микроорганизмдердің бір-бірімен күресі. Сөйтіп, И. И. Мечников организмнің ұзақ жылдар бойы тіршілік етуге қабілеттілігі бар екенін ғылыми тұрғыдан дәлелдеп шықты. Ол Ресейде бірінші болып Одесса қаласында бактериологиялық лаборатория ұйымдастырды. Отандық, әсіресе советтік микробиологияны тамаша табыстарға жеткізіп, біздің елімізде денсаулық сақтау жөніндегі барлық маңызды мәселелерді шешуге бар күшін жұмсаған оқымыстылардың бірі — құрметті академик Н. Ф. Гамалея (1859—1949). Ол микробиология және бактериология саласында көп еңбектер жасады. Мечниковпен бірге Россияда бактериологиялық ла-бораторияны ашуға белсене қатысты, ал Мечников қайтыс болғаннан кейін оны өзі басқарды. Ол көп жылдық еңбектерінің нәтижесінде микробтар дүниесіндегі ерекше организмдер — бактериофагтарды ашып, зерттеді. Сөйтіп, ол соңғы жылдары елімізде зор қарқынмен дамыған вирусология ғылымының негізін қалаушылардың бірі болды. Гамалея оба және туберкулез ауруларының кейбір мәселелерін зерттей отырып, оларды емдейтін отандық препараттар жасады.

Қазақстандағы микробиология ғылымы:

Қазақстанда Микробиологияның дамуы медициналық және ветеринарлық микробиологиядан басталды. Өткен ғасырдың 20-жылдарында Қазақ эпидемиология, микробиология және гигиена институты (қазіргі ҚР Денсаулық сақтау министірлігінің Гигиена және эпидемиология ғылыми-зерттеу орталығы) мен Алматы зооветеринарлық институты (қазіргі ҚазҰАУ) ашылды. Бұл мекемелерде Қазақстанда кең таралған зоонозды инфекцияларды қоздыратын, мал ішегіндегі пайдалы бактериялардың, уробактериялардың биологиясы егжей-тегжейлі зерттелді. (М.М. Ременцова, П.А. Матвиенко, И.В. Сайкович, Т.М. Иванова). 1931 ж. Алматы мемлекеттік медицина институтында (қазіргі ҚазҰМУ) микробиология кафедрасы ашылып, медициналық микробиология дами бастады. Бұған Е.Н. Демиховский, К.А. Макиров, А.А. Котова үлкен үлес қосты. 1950 жылдардан бастап Қазақстан Ұлттық Ғылым Академиясының Микробиология және вирусология институты ірі ғылыми орталыққа айналып, осы саладағы ғылыми-зерттеу жұмыстарын үйлестіріп отырады. Топырақ, су микробиологиясы, микроорганизмдер селекциясы мен генетикасы, микроорганизмдер физиологиясы мәселелері шешімін табуда (Д.Л. Шамис, Х.Жұматов, А.Н. Илялетдинов, Д.Н. Новогрудский). Қазір Қазақстанның микробиолог ғалымдары сүт тағамдарын дайындауға, нан пісіруге және өсімдік сүрлеуге қажетті биотехнологиялық маңызы бар заттарды түзетін, мұнай көмірсутектерін ыдырататын микроорганизмдерді зерттеу жұмыстарымен шұғылдануда. Осы жұмыстардың нәтижесінде жаңа антибиотиктерді анықтау шөп сүрлеуге, өсімдіктерді аурудан сақтауға арналған препараттарды алу, нан, қымыз, шұбат ашыту үшін ұйытқыларды жасау, әр түрлі топырақ түрлеріндегі, су қоймаларындағы (Арал, Каспий теңіздері, Қапшағай мен Бұқтырма су бөгендері) микроорганизмдердің таралу заңдылықтары мен микробиологиялық процестерді анықтау, металдарды шаймалау мен байыту үшін микроорганизмдерді пайдалану сияқты жетістіктерге қол жетті. Микробиологиялық зерттеулермен Микробиология және вирусология институты, Ботаника және фитоинтродукция, Топырақтану, ҚазҰУ, ҚазҰАУ, т.б. мекемелер шұғылданады. Микробиология ғылымының дамуында үлкен өте үлес қосқан отандық ғалымдардың бірі Шығаева Мая Хажетдинқызы. Негізгі ғылыми еңбектері жалпы микробиология мәселелеріне арналған. Қазақстанда микробиологиялық зерттеулердің жаңа бағыты – микроорганизмдерді антибиотик, мал азықтық препараттар алуда, сондай-ақ нан пісіру және сүт өнеркәсіптерінде пайдалану мәселелерімен; микроорганизмдердің селекциясы мен генетикалық өзгергіштігін және ұлттық сусындардың (қымыз, шұбат) микрофлорасын зерттеумен; жаңа микроб өнімдерін (полисахарид, жоғарғы беттік-белсенді заттар) алумен; мұнаймен ластанған топырақтың биоремедиациялық технологиясын жасаумен және олардың табиғи және техногенді экожүйелердегі жағдайын бақылаумен шұғылданды. 46 автомобильді куәлік пен патенттің иегері. Шығаеваның жетекшілігімен 7 докторы және 41 кандидаттық диссертация қорғалды. 330-дан аса ғылыми еңбектері мен 10 монографиясы жарық көрді. “Халықтар достығы”, “Парасат” ордендерімен марапатталған. Бүгінде ғалым Әл-Фараби атындағы ҚазҰУ, биология және биотехнология факультетінің құрметті кафедра меңгерушісі болып қызмет жасауда.

 

 

Пайдаланылған әдебиеттер:

• Шлегель Г. Г. История микробиологии: Перевод с немецкого. — М: изд-во УРСС, 2002.
• Гусев М. В., Минеева Л. А. Микробиология. — 9-е изд., стер. — М.: Издательский центр «Академия», 2010
• Қазақ Ұлттық Энциклопедиясы