Роль отечественных ученых в развитии микробиологии

Министерство сельского хозяйства РФ

ФГБОУ ВПО «Костромская государственная сельскохозяйственная академия»

Факультет ветеринарной медицины и зоотехнии

Кафедра «Эпизоотология, паразитология и иммунология»

Дисциплина «Ветеринарная микробиология и микология»

 

 

 

Реферат на тему:

«Роль отечественных ученых в развитии микробиологии»

«Положение микроорганизмов в природе»

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                               

                                                               Выполнила:

                                                                          студентка 522 группы

                                                                          факультета ветеринарной медицины

                                                                           и зоотехнии

                                                                           Миронова Ирина Александровна

                                                                      

                                                                  

 

Караваево 2014 г.

Содержание

1. Введение
2. Роль отечественных ученных в микробиологии
3. Положение микроорганизмов в природе.  Общие свойства микроорганизмов
4. Список литературы

 

Микробиология (от греч. «mikros» – малый, «bios» – жизнь, «logos» – учение) – наука, изучающая мир мельчайших живых существ – микроорганизмов и процессы, вызываемые микроорганизмами.

         Современный период развития микробиологии. По мере накопления знаний по микробиологии возникли специальные разделы микробиологии.

Общая микробиология изучает строение, закономерности развития и жизнедеятельности микроорганизмов, их изменчивость и наследственность, экологию, обмен веществ. Из общей микробиологии выделились почвенная и водная микробиология, сельскохозяйственная, геологическая, космическая, медицинская микробиология и вирусология. Обширный раздел составляет техническая или промышленная микробиология, которая изучает микроорганизмы, используемые в производственных процессах, для  получения различных практически важных веществ: пищевых продуктов, этанола, глицерина, ацетона, органических кислот и др.

Огромный вклад в развитие микробиологии внесли отечественные ученые.

И.И. Мечников (1845-1916) создал фагоцитарную теорию иммунитета, основанной на способности клеток макроорганизма противостоять инородным телам; установил антагонизм между молочнокислыми и гнилостными бактериями; работал с возбудителями инфекционных болезней. В 1908 г. ему была присуждена Нобелевская премия. Мечников создал первую русскую школу микробиологов, иммунологов и патологов; активно участвовал в создании научно-исследовательских учреждений, разрабатывающих различные формы борьбы с инфекционными заболеваниями; ряд бактериологических и иммунологических институтов России носит имя Мечникова. Почётный член многих зарубежных АН, научных обществ и институтов.

 

Обнаружив в 1882 явления фагоцитоза (о чём доложил в 1883 на 7-м съезде русских естествоиспытателей и врачей в Одессе), разработал на основе его изучения сравнительную патологию воспаления (1892), а в дальнейшем — фагоцитарную теорию иммунитета («Невосприимчивость в инфекционных болезнях» — 1901; Нобелевская премия — 1908, совместно с П. Эрлихом). Многочисленные работы Мечникова по бактериологии посвящены вопросам эпидемиологии холеры, брюшного тифа, туберкулёза и др. инфекционных заболеваний. Мечников совместно с Э. Ру впервые вызвал экспериментально сифилис у обезьян (1903).

Значительное место в трудах Мечникова занимали вопросы старения. Он считал, что старость и смерть у человека наступают преждевременно, в результате самоотравления организма микробными и иными ядами. Наибольшее значение Мечников придавал в этом отношении кишечной флоре. На основе этих представлений Мечников предложил ряд профилактических и гигиенических средств борьбы с самоотравлением организма (стерилизация пищи, ограничение потребления мяса, и др.).

Основным средством в борьбе против старения и самоотравления организма человека Мечников считал болгарскую молочнокислую палочку — Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus. Он первый в мире оценил значение открытия болгарского студента Стамена Григорова. Ещё в 1905 Мечников, как директор Института Пастера, пригласил молодого болгарина в Париже, чтобы он прочёл лекцию о своем открытии перед светилами микробиологии того времени.

 

        Л.С. Ценковский (1822-1877) разработал методы борьбы с сибирской язвой в виде прививок. Кроме того, он доказал бактериальную природу сахарного клека и разработал способы предупреждения его в сахарном производстве.

Ценковский занимался низшими организмами (инфузориями, низшими водорослями, грибами, бактериями и т. д.) и целым рядом точных исследований установил генетическую связь между монадами и миксомицетами, Heliozoa и Radiolaria,флагеллатами и пальмеллевидными водорослями и т. д. Уже в своей пробной лекции Ценковский высказал верный и для того времени смелый взгляд, что, как его убедили собственные исследования, инфузории суть простейшие организмы, состоящие из комка протоплазмы, и что господствовавшее тогда воззрение Эренберга на инфузории, как на высоко организованных животных, неверно.

Его докторскую диссертацию «О низших водорослях и инфузориях», посвящённую морфологии и истории развития различных микроскопических организмов (Sphacroplea annulina, Achlya prolifera, Actinosphaerium и т. д.) можно считать одним из первых по времени и классическим трудом в названной области. Уже в этом труде высказана мысль, что между растительным и животным мирами нет резкой границы, и что именно это и подтверждает организация исследованных форм. Последующие исследования Ценковского подтверждают это мнение, ставшее в настоящее время аксиомой.

Его важнейшие исследования, посвящённые истории развития миксомицет (слизевых грибов) и монад, дали ему возможность сблизить тех и других. Весьма важно открытие Ценковского у водорослей, флагеллат, а впоследствии и у бактерий, пальмеллевидного состояния, то есть способности клеток выделять слизь и образовывать слизевые колонии.

Много важных работ Ценковского посвящено низшим водорослям и грибам, относящимся к растительному царству, и амёбам, Heliozoa (Actinosphaerium, Clathrulinaи т. д.), флагеллатам (Noctiluca, хризомонады и т. д.), радиоляриям, ресничным инфузориям (возражение на ацинетовую теорию Штейна 1855 г.), относящимся к животному царству, так что заслуги его в ботанике и в зоологии одинаково велики.

Последний период своей деятельности Ценковский посвятил тогда совсем новой отрасли знания — бактериологии. Он в высокой степени способствовал развитию практической бактериологии в России, в особенности им были усовершенствованы методы прививки сибирской язвы. Немецкий ботаник Юлиус Сакс (нем. Julius Sachs) назвал его основателем научной бактериологии.

 

Д.И. Ивановский  (1886-1920) по праву считается основоположником вирусологии. Он при изучении мозаичной болезни табака обнаружил микроорганизмы, которые проходили через биологические фильтры. Эти микроорганизмы получили название вирусов. Это послужило толчком к открытию возбудителей ящура, оспы, невидимых в обычные световые микроскопы.

Ещё будучи студентом, Ивановский интересовался болезнями растений и изучал на Украине и в Молдавии распространение рябухи, уничтожавшей урожаи табака. Позднее его особенно заинтересовала мозаичная болезнь этого растения, ранее смешиваемая с рябухой. Он высказал гипотезу о бактериальном происхождении мозаичной болезни табака. Он считал, что фильтрат содержит либо мельчайшие бактерии, либо токсин, выделяемый ими и способный вызвать заболевание. Особые организмы, вызывавшие болезнь, — вирусы мозаичной болезни табака — удалось увидеть впервые только в 1939 году в электронный микроскоп. Однако именно 1892 год считается годом открытия этих новых организмов — вирусов. Ивановский положил начало вирусологии, выросшей в самостоятельную область науки. Открытие вирусов сыграло огромную роль в развитии ряда научных дисциплин: биологии, медицины, ветеринарии и фитопатологии. Оно позволило расшифровать этиологию таких заболеваний, как бешенство, оспа, энцефалиты и многих других. Ивановский занимался также изучением процесса спиртового брожения и влияния на него кислорода, хлорофилла и других пигментов зелёных листьев, участвующих в процессе фотосинтеза. Известны также его работы и по общей сельскохозяйственной микробиологии. Ивановский был дарвинистом, подчёркивал зависимость организмов от условий окружающей среды и доказывал эволюционное значение этого факта.

С.Н. Виноградский (1856-1953) – основоположник почвенной микробиологии, установил роль микроорганизмов в круговороте веществ в природе. Разработал методы выделения отдельных групп микроорганизмов с использованием элективных (избирательных) питательных сред.

Изучая почвенное микробное сообщество разделил всех живущих в ней микроорганизмов на автохтонные (типичные, встречающиеся всегда) и аллохтонные (зимогенные) (развитие которых связано с увеличением концентрации органического вещества). Это деление оказалось применимым для большинства экосистем. Изучал разложение целлюлозы и цикл азота. В 1949 на французском языке вышла его книга «Микробиология почвы, проблемы и методы», в 1952 в СССР издан её перевод на русский. Свою последнюю научную работу в 1952 Виноградский посвятил систематике бактерий.

        В.Л. Омелянский (1867-1928) – ученик  С.Н. Виноградского, открыл возбудителей брожения клетчатки, изучал процессы нитрификации, азотфиксации, а также экологию микроорганизмов почвы. В.Л. Омелянский написал в 1909 г. первый учебник по общей микробиологии в России, который выдержал десять изданий и по настоящее время является настольной книгой микробиологов. В 1923 г. им издано первое в нашей стране «Практическое руководство по микробиологии».

Его основные работы посвящены выяснению роли микроорганизмов в круговороте азота и углерода в природе. Развивая идеи Виноградского, Омелянский предложил методы выделения и культивирования нитрифицирующих бактерий, изучая их морфологию и физиологию. На этом пути ему впервые удалось выделить культуры анаэробных и спороносных бактерий, сбраживающих клетчатку с образованием органических кислот и водорода. Изучая аэробную азотфиксирующую бактерию из рода азотобактер, доказал существование бактерий, образующих метан из этилового спирта, и установил, что количество усвояемого азота пропорционально усвоению органического вещества. Кроме того, первым указал на возможность применения микроорганизмов как химических индикаторов.

Редактор журналов «Архив биологических наук» (с 1912 г.) и «Успехи биологической химии» (с 1924 г.)

 

Большой вклад в развитие технической микробиологии внесли С.П. Костычев, С.Л. Иванов, А.И. Лебедев, В.Н. Шапошников и другие ученые, которыми разработаны научные основы производства этанола, молочной кислоты, ацетона, бутанола, органических кислот. Это позволило наладить производство  ценных для народного хозяйства продуктов микробного синтеза в промышленных масштабах.

Труды Я.Я. Никитинского  (1878-1941) и Ф.М. Чистякова (1898-1959)           положили начало развитию консервного производства и холодильного хранения скоропортящихся пищевых продуктов.

Большой вклад в развитие микробиологии внесли и другие ученые. Так, А.С. Королев (1876-1932) разработал теоретические основы технической микробиологии в молочном деле. А.Ф. Войткевич (1875-1950) своими исследованиями доказал и теоретически обосновал лечебное и диетическое значение ацидофильных культур для молодняка сельскохозяйственных животных.

В настоящее время микробиология стала не только фундаментальной наукой – в стране плодотворно работают научно-исследовательские учреждения по многим разделам микробиологической науки.

 

Перспективы развития и достижения современной микробиологии.

 

Благодаря огромным научным достижениям в области  микробиологии и смежных биологических дисциплин (молекулярной биологии, генетики, биохимии и др.) появилась реальная возможность сделать микроорганизмы неисчерпаемым источником биологически активных веществ (кормового и пищевого белка, аминокислот, ферментов, витаминов, гормонов, антибиотиков, спиртов, органических кислот, средств защиты растений и др.).  Эти продукты микробного синтеза находят широкое применение в различных отраслях народного хозяйства и, в том числе,  в пищевой промышленности. Достижения в области технической микробиологии использовались для создания биотехнологии – науки, описывающей и изучающей способы производства  важных для человека веществ и продуктов питания с использованием живых клеток. Одним из разделов биотехнологии является генная инженерия, благодаря которой в настоящее время стало возможным конструирование микроорганизмов с нужными (целевыми) свойствами.

Создание электронного микроскопа и разработка новых методов исследования микроорганизмов позволяют изучать их на молекулярном уровне, что в свою очередь дает возможность более глубоко познать свойства микробов, их химическую деятельность, лучше использовать и управлять микробиологическими процессами.

К технической микробиологии относится микробиология пищевых производств, изучающая способы получения пищевых продуктов с использованием микроорганизмов: вина, пива, хлеба, спирта, кисломолочных продуктов, сыров, квашеных овощей и др. Микробиология пищевых производств изучает и нежелательную деятельность посторонних микроорганизмов, что позволяет подавить развитие этих микроорганизмов и получить доброкачественную продукцию. Все крупные отрасли пищевой промышленности имеют научно-исследовательские институты, в которых имеются микробиологические лаборатории. На предприятиях пищевой промышленности функционируют микробиологические лаборатории, контролирующие производства, качество сырья и готовой продукции.