მიკრობიოლოგიის მიზანი

მიუხედავად იმისა, რომ რობერტ ჰუკის კორპის უჯრედების დაკვირვებამ (1665) გამოიწვია მიკროსკოპული სტრუქტურების შესწავლა, ანტონი ვან ლეივენჰეკის 1676 წ. დაკვირვებებმა მას მიანიჭეს "მიკრობიოლოგიის მამის" წოდება. პატარა არსებებმა, ლეუვენჰუკმა, რომლებსაც "ცხოველების კოჭები" უწოდეს, ბევრი რამ გამოიწვია ცნობისმოყვარეობა.

დროთა განმავლობაში ცხოველებზე ჩატარებულმა გამოკვლევებმა სპონტანური თაობის რწმენა გაანადგურა და საიდუმლო ამოხსნა გაფუჭებული ღვინო და გადაარჩინა მილიონობით ადამიანი (თუ არა მილიარდები) სიცოცხლე, რომელსაც ემუქრება დაავადებები, დაბინძურება და ცუდი საკვები

მიკრობიოლოგიის ოფიციალურ განმარტებაში ნათქვამია მიკრობიოლოგია სწავლობს "მიკროორგანიზმებს, ან მიკრობებს, ზოგადად წუთიანი, მარტივი ცხოვრების ფორმების მრავალფეროვან ჯგუფს, რომლებიც მოიცავს:

• ბაქტერიები
  
• არქეა
  
• წყალმცენარეები
  
• სოკოები
  
• პროტოზოვა
  
• ვირუსები. "მიკრობიოლოგები ასევე შეისწავლიან ამ მიკროორგანიზმების სტრუქტურას, ფუნქციონირებას და კლასიფიკაციას და როგორ გამოიყენონ და გააკონტროლონ ისინი.

ზოგჯერ მიკროსკოპული ორგანიზმების შესწავლა შეიძლება უმნიშვნელო ჩანდეს. ამასთან, მიკროორგანიზმები გავლენას ახდენენ ყოველდღიური ცხოვრების მრავალ ასპექტზე. ამ ზემოქმედების გაცნობიერებამ შეიძლება დაგვეხმაროს იმის გაგებაში, თუ რატომ არ შეიძლება მიკრობიოლოგიის მნიშვნელობის შეფასება.

საკვები და სურსათის უვნებლობა

მიკროორგანიზმების ბუნებრივი პროცესები გავლენას ახდენს საკვებზე როგორც დადებითი, ასევე უარყოფითი გზით. სურსათისა და წამლის ადმინისტრაციის (FDA) არსებობა ხაზს უსვამს მიკრობიოლოგიის მნიშვნელობას ყოველდღიურ ცხოვრებაში.

მის მრავალ აღმოჩენას შორის ლუის პასტერმა აღმოაჩინა, რომ ღვინისა და ლუდის დუღილი დამოკიდებულია მიკრობულ პროცესებზე. დუღილით ასევე ვითარდება კაკაოს მარცვლების, ჩაის ფოთლებისა და ყავის მარცვლების გემო. აფრიკაში ფერმენტირებული მანიოკის პროდუქტები უზრუნველყოფს კვების კავებს. დადუღებული სოიოს და თევზის ნივთებს ყოველდღიურად მოიხმარენ აზიის მრავალ ქვეყანაში. მწნილი, მჟავე მწვანილი, იოგურტი და კიმიჩი მოითხოვს მიკრობულ აქტივობას.

პური იზრდება ნახშირორჟანგის გამო, რომელსაც საფუარი გამოყოფს საფუარის ზრდის დროს. რძის ყველად გარდაქმნა მოითხოვს მიკრობებს. ყველები, როგორიცაა ლურჯი ყველი, ვითარდება არატოქსიკური ფორმის შემოღებით.

ზოგი მიკროორგანიზმი საჭმელში ხარობს, ხოლო საკვები საშიშია ადამიანის საკვებად. 2011 წელს საკვებით გამოწვეულმა დაავადებებმა დაახლოებით 48 მილიონი ადამიანი იმოქმედა აშშ – ში. საკვებით გამოწვეული დაავადებების სავარაუდო წლიური ღირებულება, 7 მილიარდი დოლარი, მოდის მკურნალობაზე და სამუშაო დროის დაკარგვაზე.

საკვებით გამოწვეული დაავადებები შეიძლება გამოწვეული იყოს ბაქტერიებით, ვირუსებით, პარაზიტებით, ბუნებრივი ტოქსინებით (ხშირად მიკროორგანიზმების მოქმედების ქვეპროდუქტით) და გარემო ტოქსინებით. საკვების გაფუჭება ხდება მიკროორგანიზმების საკვების დაშლის დროს.

პასტერმა აჩვენა, რომ საკვებისა და სასმელების გაცხელებამდე მათი კონტეინერში დალუქვამდე დაიღუპა მიკროორგანიზმები, რამაც გამოიწვია საკვების გაფუჭება. საკვების შენარჩუნების უსაფრთხო მეთოდით ხდება საკვების შენახვა და გაზიარება დროსა და მანძილზე.

მიკროორგანიზმები მრავალ ნიშას ავსებენ გარემოში.

მიკრობებს მოსწონთ ქიმიოსინთეზური ბაქტერიები ზღვის ღრმა ხვრელებში და ფიტოპლანქტონი (მცურავი ფოტოსინთეზირებელი მიკროორგანიზმები) მრავალი წყლის საკვები ჯაჭვის ფუძეს ქმნის. სოკოები, ბაქტერიები და პროტისტები ასრულებენ დაშლის მნიშვნელოვან ამოცანას, რომელიც გამოყოფს საკვებ ნივთიერებებს გარემოში.

ნიადაგის გრამი შეიცავს სავარაუდო რაოდენობას ერთი მილიარდი მიკროორგანიზმები შესაძლოა ათასობით სახეობისგან. ნიადაგის ეკოსისტემებში ბაქტერიების, ვირუსების, პროტისტებისა და სოკოების მიკრობიოლოგიურმა გამოკვლევებმა ნახშირბადის, აზოტის, ფოსფორისა და გოგირდის ციკლების გაგება გამოიწვია. მას შემდეგ, რაც ნიადაგის ეს საკვები ციკლი იძლევა დედამიწაზე სიცოცხლის გაგრძელებას, ამ მიკროორგანიზმების შესახებ ცოდნა, როგორც ჩანს, ღირსეულია.

ექსტრემალურ გარემოში მიკროორგანიზმების შესწავლა მიგვანიშნებს სხვა პლანეტებზე სიცოცხლის შესაძლებლობაზე, ადამიანის სიცოცხლისთვის სრულიად მიუსაფარ გარემოში.

მიკროორგანიზმები დედამიწაზე ცხოვრობენ ისეთ გარემოში, როგორიცაა მიწისქვეშა ნავთობის რეზერვუარებიდან, მარილიანი ტბებითა და სხვა უკიდურესი მარილიანობით გარემო, მდუღარე ცხელი წყაროებიდან ყინულივით ცივ ჰაბიტატებამდე და pH– ის მქონე გარემოში ძალიან მჟავედან ძალიან მკაცრ გარემოში ტუტე ეს ექსტრემალური გარემო აჩვენებს, რომ მიკროორგანიზმებს შეუძლიათ გადარჩეს სამყაროს სხვაგან.

რობერტ ჰუკის მიერ კორპის უჯრედების კედლებზე დაკვირვებით იწყება მიკრობიოლოგია, სიცოცხლის მცირე ფორმების შესწავლა. სხვები განაგრძობდნენ სწავლას.

1700-იან წლებში ჩატარებულმა კვლევებმა ლუი პასტერს მოუტანა საბოლოო დარტყმა სპონტანურ თაობას, მაშინ გავრცელებული რწმენა, რომ ცოცხალი არსებები შეიძლება წარმოიშვას არაცოცხალი მასალებისგან. ამ კვლევებმა აჩვენა, რომ მიკრობებს ადგილიდან ადგილის გავლა უწევდათ.

ვექტორების, ტრანსპორტირების ამ მეთოდების გაგებამ გამოიწვია ჯანმრთელობის მრავალი პრაქტიკა, მათ შორის ხელების დაბანა ჭამის წინ და აბაზანის გამოყენების შემდეგ.

ჩანასახების თეორია, იდეა იმის შესახებ, რომ მიკროორგანიზმებმა შეიძლება გამოიწვიოს დაავადებები, ბევრისთვის თავდაპირველად სასაცილო ჩანდა. ხელებისა და აღჭურვილობის სარეცხი პრაქტიკა მხოლოდ მათი დაბინძურების მიზნით, ბევრს შეხვდა წინააღმდეგობას, მათ შორის ჯალათებს და ქირურგებს.

მაგრამ იმდროინდელი რადიკალი მოაზროვნეების, როგორიცაა ჯოზეფ ლისტერი, სამედიცინო პროცედურებში ცვლილებებმა გამოიწვია ქირურგიული შედეგების გაუმჯობესება. ინფექციებთან დაკავშირებული სიკვდილიანობის შემცირებამ მრავალი დაადასტურა დაეთანხმებინათ იმის ალბათობა, რომ მიკროორგანიზმებს, ფაქტობრივად, შეეძლოთ ადამიანის მოკვლა.

ბაქტერიების პეტრის ჭურჭელში ობის შესწავლამ გამოიწვია ფლემინგის პენიცილინის აღმოჩენა. ნიადაგის ეკოსისტემების ანალოგიურმა კვლევებმა დამატებითი ანტიბიოტიკების აღმოჩენა გამოიწვია. მაგალითად, ორი ანტიბიოტიკი (ქლორამფენიკოლი და სტრეპტომიცინი) მოვიდა მილდრედ რებსტოკისა და სხვების მიერ ნიადაგის მიკრობიოლოგიის შესწავლის შედეგად. ანტიბიოტიკებისადმი რეზისტენტული და ხორცისმჭამელი ბაქტერიების მომატება აჩვენებს მიკრობიოლოგიის შესწავლის მუდმივ საჭიროებას.

მიკრობიოლოგიის კვლევა იძლევა პასუხებს (და კითხვებს) მიკროორგანიზმების შესახებ. პასტერის მიერ ლუდისა და ღვინის გაფუჭების კვლევამ გამოიწვია ჯანმრთელობის ისეთი პრაქტიკა, როგორიცაა ლუდის, ღვინისა და 1886 წლის შემდეგ რძის პასტერიზაცია. პასტერის ტექნიკამ გამოიწვია რუსი მიკრობიოლოგის დიმიტრი ივანოვსკის მიერ ვირუსების აღმოჩენა. მიკრობიოლოგიის კვლევის შედეგად მოვიდა ვაქცინაცია და მკურნალობა დაავადებებზე, როგორიცაა ცოფით დამთავრებული, ჩუტყვავილა, აივ ინფექცია და შიდსი.

მკვლევარები ატარებენ მიკროორგანიზმებს მათი ქცევისა და ურთიერთქმედების გასაგებად. წუთიერი ორგანიზმების შესახებ ინფორმაცია შეიძლება იყოს ტრივიალური, მაგრამ მიკრობიოლოგიურმა გამოკვლევებმა განაპირობა კულტურის მოსავლიანობის გაუმჯობესება, ისეთი დამაბინძურებლების ბიორემინაცია, როგორიცაა ზეთი და დიზელი და ტექნიკის განკურნება, საკვებით გამოწვეული დაავადებების შემცირება და პრევენცია ინფექციები