O propósito da microbiologia

Enquanto as observações de células de cortiça de Robert Hooke (1665) desencadearam o estudo de estruturas microscópicas, Antoni van Leeuwenhoek de 1676 as observações valeram-lhe o título de "Pai da Microbiologia". As minúsculas criaturas que Leeuwenhoek chamou de 'animálculos' despertaram muito curiosidade.

Com o tempo, os estudos dos animálculos destruíram a crença na geração espontânea, resolveram o mistério da vinho estragado e salvou milhões (senão bilhões) de vidas ameaçadas por doenças, poluição e doenças Comida.

Uma definição formal de microbiologia afirma que microbiologia estuda "microorganismos, ou micróbios, um grupo diverso de formas de vida simples e geralmente minúsculas que incluem:

• bactérias
  
• archaea
  
• algas
  
• fungos
  
• protozoários
  
• vírus. "Os microbiologistas também estudam a estrutura, função e classificação desses microrganismos e como usá-los e controlá-los

Às vezes, estudar organismos microscópicos pode parecer sem importância. No entanto, os microrganismos afetam muitos aspectos da vida cotidiana. Compreender esses impactos pode ajudar a entender por que a importância da microbiologia não pode ser subestimada.

Alimentos e Segurança Alimentar

Os processos naturais dos microrganismos afetam os alimentos de maneiras positivas e negativas. A existência da Food and Drug Administration (FDA) enfatiza a importância da microbiologia na vida cotidiana.

Entre suas muitas descobertas, Louis Pasteur descobriu que a fermentação do vinho e da cerveja depende de processos microbianos. A fermentação também desenvolve os sabores dos grãos de cacau, folhas de chá e grãos de café. Na África, os produtos fermentados da mandioca fornecem os alimentos básicos. Produtos de soja e peixes fermentados são consumidos diariamente em muitos países asiáticos. Pickles, chucrute, iogurte e kimchi requerem atividade microbiana.

O pão aumenta devido ao dióxido de carbono liberado pelo fermento à medida que o fermento cresce. A transformação do leite em queijo requer micróbios. Queijos como o queijo azul se desenvolvem com a introdução de fungos não tóxicos.

Alguns microrganismos, no entanto, prosperam nos alimentos, ao mesmo tempo que os tornam inseguros para o consumo humano. Em 2011, as doenças transmitidas por alimentos impactaram cerca de 48 milhões de pessoas nos EUA. O custo anual estimado das doenças transmitidas por alimentos, US $ 7 bilhões, vem de tratamento médico e tempo de trabalho perdido.

As doenças de origem alimentar podem ser causadas por bactérias, vírus, parasitas, toxinas naturais (geralmente um subproduto da atividade de microorganismos) e toxinas ambientais. A deterioração dos alimentos ocorre quando os microrganismos decompõem os alimentos.

Pasteur demonstrou que aquecer alimentos e bebidas antes de selá-los em um recipiente matava os microorganismos que causavam a deterioração dos alimentos. Métodos seguros de preservação de alimentos permitem que os alimentos sejam armazenados e compartilhados ao longo do tempo e à distância.

Os microrganismos preenchem muitos nichos nos ambientes.

Micróbios como as bactérias quimiossintéticas em orifícios do fundo do mar e o fitoplâncton (microorganismos fotossintetizantes flutuantes) formam a base de muitas cadeias alimentares aquáticas. Fungos, bactérias e protistas realizam a importante tarefa de decomposição que libera nutrientes de volta ao meio ambiente.

Um grama de solo contém uma estimativa um bilhão de microorganismos de possivelmente milhares de espécies. Estudos microbiológicos de bactérias, vírus, protistas e fungos em ecossistemas de solo levaram à compreensão dos ciclos de carbono, nitrogênio, fósforo e enxofre. Como esses ciclos de nutrientes no solo permitem a continuidade da existência de vida na Terra, parece valer a pena aprender sobre esses microorganismos.

Estudos de microrganismos em ambientes extremos sugerem a possibilidade de vida em outros planetas, em ambientes completamente inóspitos à vida humana.

Os microrganismos na Terra vivem em ambientes que variam de reservatórios subterrâneos de petróleo a lagos salgados e outros extremos ambientes, de fontes termais ferventes a habitats gelados e em ambientes com variações de pH de muito ácido a muito alcalino. Esses ambientes extremos mostram que os microrganismos podem sobreviver em outras partes do universo.

As observações de Robert Hooke sobre as paredes celulares da cortiça marcam o início da microbiologia, o estudo de pequenas formas de vida. Outros continuaram esses estudos.

Estudos em 1700 acabaram levando ao golpe final de Louis Pasteur para a geração espontânea, a crença então predominante de que os seres vivos poderiam surgir de materiais inanimados. Esses estudos mostraram que os micróbios devem ter viajado de um lugar para outro.

Compreender os vetores, esses meios de transporte, levou a muitas práticas de saúde, incluindo lavar as mãos antes de comer e depois de usar o banheiro.

Teoria dos germes, a ideia de que microrganismos podem causar doenças, parecia ridícula para muitos, a princípio. A prática de lavar as mãos e o equipamento apenas para sujá-los novamente encontrou resistência entre muitos, incluindo açougueiros e cirurgiões.

Mas as mudanças nos procedimentos médicos por pensadores então radicais como Joseph Lister levaram a melhores resultados cirúrgicos. A redução das mortes relacionadas à infecção convenceu muitos a aceitar a possibilidade de que microorganismos pudessem, de fato, matar humanos.

Estudos de fungos em uma placa de Petri com bactérias levaram à descoberta da penicilina por Fleming. Estudos semelhantes em ecossistemas de solo levaram à descoberta de antibióticos adicionais. Por exemplo, dois antibióticos (cloranfenicol e estreptomicina) vieram de estudos de microbiologia do solo por Mildred Rebstock e outros. O aumento de bactérias resistentes a antibióticos e comedoras de carne mostra a necessidade contínua de aprender microbiologia.

A pesquisa em microbiologia fornece respostas (e perguntas) sobre microrganismos. A pesquisa de Pasteur sobre a deterioração da cerveja e do vinho levou a práticas de saúde como a pasteurização da cerveja, do vinho e, depois de 1886, do leite. As técnicas de Pasteur levaram à descoberta de vírus pelo microbiologista russo Dmitry Ivanovsky. Vacinações e tratamentos para doenças que vão da raiva à varíola e HIV e AIDS vieram da pesquisa em microbiologia.

Os pesquisadores testam microrganismos para compreender seus comportamentos e interações. Informações sobre organismos minúsculos podem parecer triviais, mas a pesquisa em microbiologia levou a melhores rendimentos das colheitas, biorremediação de poluentes como óleo e diesel e técnicas para curar doenças, reduzir doenças de origem alimentar e prevenir infecções.