Mikrobiologian tarkoitus

Robert Hooken korkkisolujen havainnot (1665) käynnistivät mikroskooppisten rakenteiden tutkimuksen, Antoni van Leeuwenhoekin 1676 havainnot ansaitsivat hänelle otsikon "Mikrobiologian isä". Pienet olennot, joita Leeuwenhoek kutsui 'eläinsoluiksi', herättivät paljon uteliaisuus.

Ajan myötä eläinsolujen tutkimukset tuhosivat uskoa spontaaniin sukupolveen, ratkaisivat sen mysteerin pilaantunut viini ja pelastanut miljoonia (ellei miljardeja) ihmishenkiä, joita uhkaavat taudit, saastuminen ja huono ruokaa.

Virallisessa mikrobiologian määritelmässä todetaan mikrobiologia tutkii "mikro-organismeja tai mikrobeja, monipuolista ryhmää yleensä pieniä, yksinkertaisia ​​elämänmuotoja, joihin kuuluvat:

• bakteerit
  
• arkkia
  
• levät
  
• sienet
  
• alkueläimet
  
• "Mikrobiologit tutkivat myös näiden mikro-organismien rakennetta, toimintaa ja luokitusta sekä niiden käyttöä ja hallintaa

Joskus mikroskooppisten organismien tutkiminen saattaa tuntua merkityksettömältä. Mikro-organismit vaikuttavat kuitenkin jokapäiväiseen elämään. Näiden vaikutusten ymmärtäminen voi auttaa ymmärtämään, miksi mikrobiologista merkitystä ei voida aliarvioida.

Elintarvikkeet ja elintarvikkeiden turvallisuus

Mikro-organismien luonnolliset prosessit vaikuttavat ruokaan sekä positiivisesti että negatiivisesti. Elintarvike- ja lääkeviraston (FDA) olemassaolo korostaa mikrobiologian merkitystä jokapäiväisessä elämässä.

Monien löytöjensä joukossa Louis Pasteur huomasi, että viinin ja oluen käyminen riippuu mikrobiprosesseista. Fermentointi kehittää myös kaakaopapujen, teelehtien ja kahvijyvien makuja. Afrikassa fermentoidusta maniokista saadut tuotteet tarjoavat ruokavaliota. Käynyt soija- ja kalatuotteet kulutetaan päivittäin monissa Aasian maissa. Suolakurkut, hapankaali, jogurtti ja kimchi vaativat kaikki mikrobitoimintaa.

Leipä nousee hiivan kasvun aikana vapauttaman hiilidioksidin takia. Maidon muuttuminen juustoksi vaatii mikrobeja. Juustot, kuten sinihomejuusto, kehittyvät myrkyttömän homeen lisäämisen myötä.

Jotkut mikro-organismit viihtyvät kuitenkin ruoassa ja tekevät ruoasta vaarallisen ihmisravinnoksi. Vuonna 2011 ruokaperäiset sairaudet vaikuttivat arviolta 48 miljoonaan ihmiseen Yhdysvalloissa. Ruokaperäisten sairauksien arvioidut vuotuiset kustannukset, 7 miljardia dollaria, tulevat lääkehoidosta ja menetetystä työajasta.

Elintarvikkeista johtuvia sairauksia voivat aiheuttaa bakteerit, virukset, loiset, luonnolliset toksiinit (usein mikro-organismin toiminnan sivutuote) ja ympäristömyrkyt. Ruoan pilaantuminen tapahtuu, kun mikro-organismit hajottavat ruokaa.

Pasteur osoitti, että elintarvikkeiden ja juomien kuumentaminen ennen niiden sulkemista astiaan tappoi mikro-organismit, jotka aiheuttivat elintarvikkeiden pilaantumisen. Turvalliset ruokien säilytysmenetelmät antavat ruokaa varastoida ja jakaa ajan ja etäisyyden mukaan.

Mikro-organismit täyttävät monia markkinarakoja ympäristöissä.

Mikrobit, kuten syvänmeren tuuletusaukkojen kemosynteettiset bakteerit ja kasviplankton (kelluvat fotosynteettiset mikro-organismit), muodostavat pohjan monille vesiruokaketjuille. Sienet, bakteerit ja protistit suorittavat tärkeän hajoamistehtävän, joka vapauttaa ravinteita takaisin ympäristöön.

Grammissa maaperää on arvioitu miljardi mikro-organismia mahdollisesti tuhansista lajeista. Bakteerien, virusten, protistien ja sienien mikrobiologiset tutkimukset maaperän ekosysteemeissä johtivat hiili-, typpi-, fosfori- ja rikkisyklien ymmärtämiseen. Koska nämä maaperän ravinteiden kierrot mahdollistavat elämän jatkumisen maapallolla, näiden mikro-organismien oppiminen näyttää kannattavalta.

Mikro-organismien tutkimukset äärimmäisissä ympäristöissä viittaavat mahdollisuuksiin elää muilla planeetoilla, ympäristöissä, jotka ovat täysin epäystävällisiä ihmisen elämälle.

Maan mikro-organismit elävät ympäristöissä, jotka vaihtelevat maanalaisista öljysäiliöistä suolajärviin ja muihin äärimmäisiin suolaliuoksiin ympäristöissä kiehuvista kuumista lähteistä jääkylmiin elinympäristöihin ja ympäristöissä, joissa pH vaihtelee hyvin happamasta erittäin emäksinen. Nämä äärimmäiset ympäristöt osoittavat, että mikro-organismit voivat selviytyä muualla maailmankaikkeudessa.

Robert Hooken havainnot korkin soluseinistä merkitsevät mikrobiologian alkua, pienten elämänmuotojen tutkimista. Toiset jatkoivat näitä tutkimuksia.

1700-luvulla tehdyt tutkimukset johtivat lopulta Louis Pasteurin viimeiseen iskuun spontaaniin sukupolveen, silloin vallinneeseen uskoon, että elävät asiat voivat syntyä elottomista materiaaleista. Nämä tutkimukset osoittivat, että mikrobien oli täytynyt matkustaa paikasta toiseen.

Vektorien, näiden kuljetusmenetelmien, ymmärtäminen johti moniin terveyskäytäntöihin, mukaan lukien käsien peseminen ennen syömistä ja kylpyhuoneen käytön jälkeen.

Alkio teoriaajatus, että mikro-organismit voivat aiheuttaa sairauksia, tuntui aluksi naurettavalta monille. Käsien ja varusteiden peseminen vain niiden likaantumiseksi kohtasi monien, myös teurastajien ja kirurgien, vastustuksen.

Mutta silloisen radikaalin ajattelijan, kuten Joseph Listerin, muutokset lääketieteellisissä menettelyissä johtivat parempiin kirurgisiin tuloksiin. Infektioihin liittyvien kuolemien väheneminen sai monet vakuuttuneiksi siitä, että mikro-organismit voisivat itse asiassa tappaa ihmisiä.

Hometta koskevat tutkimukset bakteerien Petri-maljassa johtivat Flemingin keksimään penisilliiniä. Vastaavat tutkimukset maaperän ekosysteemeissä johtivat uusien antibioottien löytämiseen. Esimerkiksi kaksi antibioottia (kloramfenikoli ja streptomysiini) tulivat Mildred Rebstockin ja muiden tutkimuksista maaperän mikrobiologiasta. Antibioottiresistenttien ja lihaa syövien bakteerien nousu osoittaa jatkuvan tarpeen oppia mikrobiologiaa.

Mikrobiologinen tutkimus tarjoaa vastauksia (ja kysymyksiä) mikro-organismeista. Pasteurin tutkimus oluen ja viinin pilaantumisesta johti terveydenhoitokäytäntöihin, kuten oluen, viinin ja vuoden 1886 jälkeen maidon pastörointiin. Pasteurin tekniikat johtivat siihen, että venäläinen mikrobiologi Dmitry Ivanovsky löysi virukset. Rokotukset ja hoidot raivotaudista isorokoon HIV: hen ja AIDSiin saakka tulivat mikrobiologisesta tutkimuksesta.

Tutkijat testaavat mikro-organismeja ymmärtääkseen heidän käyttäytymisensä ja vuorovaikutuksensa. Tiedot vähäisistä organismeista saattavat tuntua vähäpätöisiltä, ​​mutta mikrobiologiset tutkimukset ovat parantaneet sadon, öljyn ja dieselöljyn biologinen puhdistaminen ja tekniikat sairauksien parantamiseksi, elintarvikkeista johtuvien sairauksien vähentämiseksi ja ehkäisemiseksi infektiot.