МИКРОБИОЛОГИЯ Учебное пособие - 2012

ГЛАВА 1. КРАТКАЯ ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ МИКРОБИОЛОГИИ

Первым человеком, рассмотревшим микроорганизмы, был голландский мануфактурщик Антони Ван Левенгук (1632—1723) (1676 г. — открытие бактерий и простейших). Он изготовил линзы, дававшие увеличение в 200—270 раз, и с их помощью наблюдал микроорганизмы в самых разных объектах: воде из пруда, зубном налете, слюне, крови и многих других. Повсюду Левенгук обнаруживал мельчайшие существа, которые он назвал «анималькулюсами» (маленькими зверьками) и пришел к выводу, что окружающий мир густо заселен микроскопическими обитателями. В своей книге «Тайны природы, открытые А. Левенгуком» (1695 г.) он не только описал, но и зарисовал многие микроорганизмы. Долгое время наука о микробах носила описательный характер. Этот этап развития микробиологии был назван морфологическим.

С открытием микроорганизмов оставались неясными вопросы об их участии в возникновении болезней человека. Для этого необходимы были прямые доказательства. И они были получены русским врачом-эпидемиологом Д. Самойловичем (1744—1805), который заразил себя содержимым, выделяемым из бубона больного чумой, и заболел сам. К счастью, он остался жив.

В 30-х гг. XIX в. начался период интенсивных микроскопических исследований. В 1827 г. французский химик Ж. Б. Демазьер описал строение дрожжей, формирующих пленку на поверхности пива. Спустя 10 лет (1837 г.) немецкий ученый Ф. Кютцинг (1807—1893) при исследовании процесса образования уксуса из спирта обратил внимание на слизистую пленку, образующуюся на поверхности жидкости. Он установил, что она состоит из микроскопических живых организмов, непосредственно участвующих в накоплении уксусной кислоты в среде.

Бурное развитие микробиологии в XIX в. привело к открытию многих инфекционных заболеваний (сибирская язва, чума, столбняк, дифтерия, дизентерия, холера, туберкулез).

Основы современной микробиологии заложил выдающийся французский ученый Луи Пастер (1822—1895). Пастер впервые показал, что микроорганизмы — активные формы жизни, полезные или вредные, воздействующие на окружающую природу, в том числе и на человека. Он обнаружил существование «жизни без кислорода» и ввел термины «аэробный» и «анаэробный». Пастер доказал, что брожение (молочнокислое, спиртовое) является не химическим, а биологическим процессом и вызывается определенными микроорганизмами. Многие открытия Пастера принесли человечеству огромную практическую пользу. Изучая болезни вина и пива, Пастер установил, что их вызывают микроорганизмы. Для предотвращения порчи он предложит прогревать напитки. Такой процесс в настоящее время называют пастеризацией.

В области изучения инфекционных заболеваний (сибирская язва, куриная холера, бешенство) Пастер не только выяснил природу этих заболеваний, но и нашел способ борьбы с ними. В 1879 г., работая с возбудителем куриной холеры, Пастер установил, что в определенных условиях у патогенных микроорганизмов вирулентность уменьшается. На основе этих наблюдений были созданы вакцины, и уже в 1885 г. Пастер предложил делать прививки от бешенства. Работы Пастера дали начало новому этапу в развитии микробиологии — физиологическому.

Большое значение для медицинской микробиологии имели открытия немецкого ученого Роберта Коха (1843—1910). Свои исследования он начал с изучения возбудителя сибирской язвы (1877 г.). Затем в 1882 г. он сообщил об открытии возбудителя туберкулеза, который в его честь был назван «палочкой Коха», и в 1905 г. ему за это была присуждена Нобелевская премия. Р. Коху также принадлежит заслуга открытия возбудителя холеры (1883 г.). Для подтверждения причины заразной болезни Р. Кох предложил методику, названную впоследствии триадой Генле—Коха. Сущность ее заключается в следующем:

1) необходимо установить, что микроб встречается только при определенной болезни;

2) выделить этот микроб в чистую культуру на искусственной питательной среде;

3) при помощи выделенного микроба вызвать у животного такое же заболевание.

Им впервые были введены в микробиологическую практику плотные питательные среды для выращивания микроорганизмов. Использование плотных сред дало возможность обнаружить неизвестные ранее виды микроорганизмов и выделить их в так называемые чистые культуры.

Родоначальником русской микробиологии является Лев Семенович Ценковский (1822—1887). Объектами его исследований были микроскопические простейшие, водоросли, грибы. Ценковский получил свой вариант вакцинного штамма возбудителя сибирской язвы (так называемая вакцина Ценковского), который до сих пор применяется для профилактики этого заболевания у животных.

Всемирно известны работы Ильи Ильича Мечникова (1845—1916), разработавшего в 1883 г. фагоцитарную теорию иммунитета. В 1909 г. за исследования по фагоцитозу Мечникову была присуждена Нобелевская премия. Ученого интересовали также вопросы продления жизни. И. И. Мечников считал, что продолжительность жизни человека должна составлять 100—120 лет. Причину преждевременной старости он видел в систематическом отравлении организма продуктами метаболизма гнилостных бактерий, населяющих толстый кишечник. С целью подавления их роста он рекомендовал употреблять пищу, содержащую молочнокислые бактерии, которые накапливают молочную кислоту и снижают тем самым pH кишечника.

Ближайшим сотрудником И. И. Мечникова был Николай Федорович Гамалея (1859—1949), изучавший многие вопросы медицинской микробиологии. Он вместе с И. И. Мечниковым в 1886 г. организовал в Одессе первую в России станцию по прививкам против бешенства (вторая в мире после Пастеровской станции в Париже).

К числу выдающихся ученых, внесших огромный вклад в микробиологию инфекционных болезней, относится и Даниил Кириллович Заболотный (1866—1920). Он по праву считается основоположником эпидемиологии. Где бы на земном шаре ни возникали эпидемии, Д. К. Заболотный всегда принимал участие в их ликвидации. В результате изучения эпидемии чумы Д. К. Заболотный получил научные доказательства существовавшей гипотезы о природной очаговости этого заболевания и о роли диких грызунов, как хранителей ее возбудителей в природе.

Создание учения об экологии почвенных микроорганизмов связано с именем русского ученого Сергея Николаевича Виноградского (1856—1953). Он открыл процесс нитрификации, установил существование микробов, которые способны ассимилировать диоксид углерода. Этот процесс был назван хемосинтезом. Пользуясь изящными микробиологическими приемами, С. Н. Виноградский выделил из почвы микроорганизмы, обладающие способностью фиксировать атмосферный азот. Один из них он назвал Clostridium pasteurianum в честь Л. Пастера. Ученый предложил элективные (избирательные) питательные среды, на которых культивируют определенные группы микроорганизмов.

Василий Леонидович Омелянский (1867—1928) — ученик С. Н. Виноградского — открыл анаэробные бактерии, разлагающие клетчатку, а также бактерии, образующие метан. Он написал учебник «Основы микробиологии», впервые вышедший в России в 1909 г. и выдержавший десять изданий.

Конец XIX в. ознаменовался еще одним открытием в области микробиологии. Русский ученый Д. И. Ивановский (1864—1920) обнаружил существование вирусов — еще более мелких микроорганизмов, невидимых в световой микроскоп.

Академик Н. Д. Иерусалимский (1901—1967) вошел в историю как классик в развитии теории непрерывного культивирования микроорганизмов. Основные труды Н. Д. Иерусалимского посвящены изучению физиологии и биохимии микроорганизмов, закономерностям их развития. Им заложены основы для развития микробиологической промышленности.

Среди других русских ученых, внесших большой вклад в развитие микробиологии, следует назвать С. А. Королева (1874—1932), разработавшего основы молочной микробиологии, А. Ф. Войткевича (1876—1950), доказавшего лечебно-профилактическое значение ацидофильных палочек. В области микробиологии молока и молочных продуктов большое значение имеют работы А. М. Скородумовой, В. М. Богданова, Н. С. Королевой, Л. А. Банниковой. Большой вклад в развитие общей, технической и сельскохозяйственной микробиологии внесли

В. Н. Шапошников (1884—1968), издавший первый учебник по технической микробиологии, Н. А. Красильников (1896—1973), Н. А. Мишустин (1901—1991).

Достижения в микробиологии в XX в. привели к ее дифференциации. Появились новые научные дисциплины: вирусология, микология, генетика микроорганизмов, биотехнология. Выделились направления, различающиеся своими задачами: медицинская, техническая, сельскохозяйственная, ветеринарная микробиология и др.