Syftet med mikrobiologi

Medan Robert Hookes korkcellobservationer (1665) utlöste studien av mikroskopiska strukturer, Antoni van Leeuwenhoek 1676 observationer gav honom titeln "mikrobiologins far." De små varelserna Leeuwenhoek kallade 'animalcules' väckte mycket nyfikenhet.

Med tiden förstörde studier av animalcules tron ​​på spontan generation, löste mysteriet med bortskämda vin och räddade miljoner (om inte miljarder) liv hotade av sjukdom, föroreningar och dåliga mat.

En formell definition av mikrobiologi säger att mikrobiologi studerar "mikroorganismer eller mikrober, en mångsidig grupp med i allmänhet små, enkla livsformer som inkluderar:

• bakterie
  
• archaea
  
• alger
  
• svampar
  
• protozoer
  
• virus. "Mikrobiologer studerar också strukturen, funktionen och klassificeringen av dessa mikroorganismer och hur man använder och kontrollerar dem

Ibland kan studier av mikroskopiska organismer verka oviktiga. Men mikroorganismer påverkar många aspekter av vardagen. Att förstå dessa effekter kan hjälpa till att förstå varför mikrobiologisk betydelse inte kan underskattas.

Livsmedels- och livsmedelssäkerhet

De naturliga processerna hos mikroorganismer påverkar mat både positivt och negativt. Förekomsten av Food and Drug Administration (FDA) betonar betydelsen av mikrobiologi i vardagen.

Bland hans många upptäckter upptäckte Louis Pasteur att jäsning av vin och öl beror på mikrobiella processer. Jäsning utvecklar också smakerna av kakaobönor, teblad och kaffekorn. I Afrika ger produkter från jäst maniok häftklamrar. Fermenterad soja och fiskvaror konsumeras dagligen i många asiatiska länder. Pickles, surkål, yoghurt och kimchi kräver alla mikrobiella aktiviteter.

Bröd stiger på grund av koldioxiden som släpps ut av jästen när jästen växer. Omvandlingen av mjölk till ost kräver mikrober. Ostar som blåost utvecklas med införandet av giftfri mögel.

Vissa mikroorganismer trivs dock i mat medan de gör maten osäker för konsumtion. 2011 påverkade livsmedelsburna sjukdomar uppskattningsvis 48 miljoner människor i USA. Den beräknade årliga kostnaden för livsmedelsburna sjukdomar, 7 miljarder dollar, kommer från medicinsk behandling och förlorad arbetstid.

Livsmedelsburna sjukdomar kan orsakas av bakterier, virus, parasiter, naturliga toxiner (ofta en biprodukt av mikroorganismaktivitet) och miljögifter. Matförstöring uppstår när mikroorganismer bryter ner mat.

Pasteur visade att uppvärmning av mat och dryck innan de förseglades i en behållare dödade mikroorganismerna som fick mat att förstöra. Säkra matkonserveringsmetoder låter mat lagras och delas över tid och avstånd.

Mikroorganismer fyller många nischer i miljöer.

Mikrober som kemosyntetiska bakterier vid djupa havsöppningar och fytoplankton (flytande fotosyntetiserande mikroorganismer) utgör basen för många vattenlevande livsmedelskedjor. Svampar, bakterier och protister utför den viktiga nedbrytningsuppgiften som släpper ut näringsämnen i miljön.

Ett gram jord innehåller en uppskattning en miljard mikroorganismer från möjligen tusentals arter. Mikrobiologiska studier av bakterier, virus, protister och svampar i jordekosystem ledde till förståelse av kol-, kväve-, fosfor- och svavelcyklerna. Eftersom dessa näringscykler i jord tillåter livets fortsatta existens på jorden verkar det vara värt att lära sig om dessa mikroorganismer.

Studier av mikroorganismer i extrema miljöer antyder möjligheten till liv på andra planeter, i miljöer som är fullständigt ogästvänliga för människors liv.

Mikroorganismer på jorden lever i miljöer som sträcker sig från underjordiska oljebehållare till saltsjöar och annan extrem saltlösning miljöer, från kokande varma källor till iskalla livsmiljöer och i miljöer med pH varierar från mycket surt till mycket alkalisk. Dessa extrema miljöer visar att mikroorganismer kan överleva någon annanstans i universum.

Robert Hookes observationer av cellväggar i kork markerar början på mikrobiologi, studien av små livsformer. Andra fortsatte dessa studier.

Studier på 1700-talet ledde så småningom till Louis Pasteurs sista slag mot spontan generation, den då rådande tron ​​att levande saker kan uppstå från icke-levande material. Dessa studier visade att mikrober måste ha rest från plats till plats.

Förståelsen av vektorer, dessa transportmetoder, ledde till många hälsopraxis, inklusive tvätt av händerna innan man ätit och efter att ha använt badrummet.

Germ teori, tanken att mikroorganismer kan orsaka sjukdomar, verkade löjligt för många, först. Övningen att tvätta händer och utrustning bara för att göra dem smutsiga igen mötte motstånd hos många, inklusive slaktare och kirurger.

Men förändringar i medicinska procedurer av då radikala tänkare som Joseph Lister ledde till förbättrade kirurgiska resultat. Minskningen av infektionsrelaterade dödsfall övertygade många om att acceptera möjligheten att mikroorganismer faktiskt kan döda människor.

Studier av mögel i en petriskål med bakterier ledde till att Fleming upptäckte penicillin. Liknande studier i jordekosystem ledde till upptäckter av ytterligare antibiotika. Till exempel kom två antibiotika (kloramfenikol och streptomycin) från studier av jordmikrobiologi av Mildred Rebstock och andra. Ökningen av antibiotikaresistenta och köttätande bakterier visar det fortsatta behovet av att lära sig mikrobiologi.

Mikrobiologiforskning ger svar (och frågor) om mikroorganismer. Pasteurs forskning om förstörelse av öl och vin ledde till hälsopraxis som pasteurisering av öl, vin och efter 1886 mjölk. Pasteurs tekniker ledde till upptäckten av virus av den ryska mikrobiologen Dmitry Ivanovsky. Vaccinationer och behandlingar för sjukdomar som sträcker sig från rabies till koppor till HIV och AIDS kom från mikrobiologisk forskning.

Forskare testar mikroorganismer för att förstå deras beteenden och interaktioner. Information om små organismer kan verka trivial, men mikrobiologiforskning har lett till förbättrade skördar, bioremediering av föroreningar som olja och diesel och tekniker för att bota sjukdomar, minska livsmedelsburna sjukdomar och förebygga infektioner.