История развития микробиологии

Министерство  образования Республики Беларусь

УО «Витебский государственный медицинский университет»

Кафедра клинической микробиологии

 

 

 

Реферат

 

 

На тему: ”История развития микробиологии”

 

 

 

 

Подготовила

Студентка  17 группы 2 курса 

Лечебного факультета

Апанович Е.Э.

Преподаватель:

Беренштейн Т.Ф.

 

 

 

 

Витебск,2013

Содержание:

1. Введение
2. Периоды развития микробиологии:

• Эвристический период

• Морфологический период
• Физиологический период
• Иммунологический период
• Молекулярно-генетический период

3. Ученый-натуралист Антони Левенгук

4. Учения Пастера
5. Творец современной микробиологии Р. Кох
6. Развитие микробиологии в России
7. Развитие микробиологии в Беларуси
8. Заключение
9. Литература

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

На протяжении тысячелетий человек  жил в окружении невидимых  существ, бессознательно использовал  продукты их жизнедеятельности, страдал  от них, если микроорганизмы являлись причиной болезней, но даже не подозревал об их существовании. Задолго до открытия существования микроскопического  мира, практически с первых шагов  цивилизации, человечество использовало результаты жизнедеятельности микроорганизмов. В древнейшие времена были известны способы приготовления вина из перебродившего сока винограда и других плодов, пива из зёрен злаков. Человек научился печь хлеб из кислого теста. В западной части Швейцарии при археологических  раскопках был найден предмет, который  произвёл сенсацию в мире историков. Предмет этот — окаменевший хлеб. Сенсационность находки заключается  в том, что это самый древний  хлеб в Европе. Как считают специалисты, он был выпечен примерно за четыре тысячи лет до нашей эры.

Предметом изучения микробиологии  является особый мир существ, невидимых невооруженным глазом, величина которых колеблется от нескольких нм до0.1-1 мм. Отсюда возникло и название науки «Микробиология», которое состоит из сочетания греческих слов micros - малый, bios - жизнь, logos - учение. Таким образом микробиология является наукой, изучающей жизнь и развитие мельчайших организмов – микроорганизмов – в их единстве со средой обитания.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выделяют следующие периоды  развития микробиологии:

ЭВРИСТИЧЕСКИЙ ПЕРИОД (IV III вв. до н.э. XVI в.)

Связан скорее с логическими  и методическими приемами нахождения истины, то есть эвристикой, чем с  какими -либо экспериментами и до -казательствами. Мыслители этого периода (Гиппократ, римский писатель Варрон, Авиценна и др.) высказывали предположения о природе заразных болезней, миазмах, мелких невидимых животных. Эти представления были сформулированы в стройную гипотезу спустя многие столетия в сочинениях итальянского врача Д. Фракасторо (1478 1553 гг.), высказавшего идею о живом контагии (contagium vivum), который вызывает болезни. При этом каждая болезнь вызывается своим контагием. Для предохранения от болезней им были рекомендованы изоляция больного, карантин, ношение масок, обработка предметов уксусом.

 

МОРФОЛОГИЧЕСКИЙ ПЕРИОД (XVII ПЕРВАЯ ПОЛОВИНА XIX вв.)

Начинается с открытия микроорганизмов  А. Левенгуком. На этом этапе было подтверждено повсеместное распространение микроорганизмов, описаны формы клеток, характер движения, места обитания многих представителей микромира. Окончание этого периода  знаменательно тем, что накопленные  к этому времени знания о микроорганизмах  и научно методический уровень (в  частности, наличие микроскопической техники) позволили ученым разрешить  три очень важные (основные) для  всех естественных наук проблемы: изучение природы процессов брожения и  гниения, причины возникновения  инфекционных заболеваний, проблему само зарождения микроорганизмов.

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЙ ПЕРИОД (ВТОРАЯ ПОЛОВИНА XIX в.)

Бурное развитие микробиологии  в XIX в. привело к открытию многих микроорганизмов: клубеньковых бактерий, нитрифицирующих бактерий, возбудителей многих инфекционных болезней (сибирская язва, чума, столбняк, дифтерия, холера, туберкулез и др.), вируса табачной мозаики, вируса ящура и др. Открытие новых микроорганизмов сопровождалось изучением не только их строения, но и их жизнедеятельности, то есть на смену морфологосистематическому изучению первой половины XIX в. пришло физиологическое изучение микроорганизмов, основанное на точном эксперименте. Поэтому вторую половину XIX в. принято называть физиологическим периодом в развитии микробиологии. Этот период характеризуется выдающимися открытиями в области микробиологии, и его без преувеличения можно было бы назвать в честь гениального французского ученого Л. Пастера Пастеровским, потому что научная деятельность этого ученого охватывала все основные проблемы, связанные с жизнедеятельностью микроорганизмов.

ИММУНОЛОГИЧЕСКИЙ ПЕРИОД (НАЧАЛО ХХ в.)

С наступлением ХХ в. начинается новый  период в микробиологии, к которому привели открытия XIX в. Работы Л. Пастера по вакцинации, И.И. Мечникова по фагоцитозу, П.Эрлиха по теории гуморального иммунитета составили основное содержание этого этапа в развитии микробиологии, по праву получившего на звание иммунологического. Иммунологический период характеризуется открытием основных ре акций иммунной системы на генетически чужеродные вещества (антигены): антителообразование и фагоцитоз, гиперчувствительность замедленного типа (ГЗТ), гиперчувствительность немедленного типа (ГНТ), толерантность, иммунологическая память. Иммунология является основой для разработки лабораторных методов диагностики, профилактики и лечения инфекционных и многих неинфекционных болезней, а также разработки иммунобиологических препаратов (вакцин, иммуноглобулинов, иммуномодуляторов, аллергенов, диагностических препаратов).

 

МОЛЕКУЛЯРНОГЕНЕТИЧЕСКИЙ ПЕРИОД (С 50х гг. ХХ в.)

Он характеризуется рядом принципиально  важных научных достижений и открытий:

1. Расшифровка молекулярной структуры и молекулярно-биологической организации многих вирусов и бактерий; открытие простейших форм жизни «инфекционного» белка приона.
2. Расшифровка химического строения и химический синтез некоторых антигенов. Например, химический синтез лизоцима (Д. Села, 1971 г.), пептидов вируса СПИДа (Р.В. Петров, В.Т. Иванов и др.).

3. Расшифровка  строения антителиммуноглобулинов (Д. Эдельман, Р. Портер, 1959 г.).

4. Разработка  метода культур животных и  растительных клеток и их выращивание  в промышленных масштабах с  целью получения вирусных антигенов.

5. Получение  рекомбинантных бактерий и рекомбинантных  вирусов.

6. Создание  гибридом путем слияния иммунных  В лимфоцитов продуцентов антител  и раковых клеток с целью  получения моноклональ- ных антител (Д. Келлер, Ц. Мильштейн, 1975 г.).

7. Открытие  иммуномодуляторов иммуноцитокининов (интерлей кины, интерфероны, миелопептиды и др.) эндогенных природных регуляторов иммунной системы и их использование для профилактики и лечения различных болезней.

8. Получение  вакцин с помощью методов биотехнологии  и приемов генетической инженерии  (гепатита В, малярии, антигенов  ВИЧ и других антигенов) и  биологически активных пептидов (интерфероны, интерлей- кины, ростовые факторы и др.).

9. Разработка  синтетических вакцин на основе  природных или син -тетических антигенов и их фрагментов.

10. Открытие  вирусов, вызывающих иммунодефициты.

11. Разработка  принципиально новых способов  диагностики инфек -ционных и неинфекционных болезней (иммуноферментный, радиоим-мунный анализы, иммуноблотинг, гибридизация нуклеиновых кислот). Создание на основе этих способов тест-систем для индикации, идентификации микроорганизмов, диагностики инфекционных и неинфекционных болезней.

 

 

 

Первым, кто смог увидеть и описать  микроорганизмы, был голландский  ученый-натуралист Антони ван Левенгук. Он родился и жил в Дельфте (Голландия). По профессии Левенгук был торговцем сукном, занимал должность городского казначея, а с 1679 г. был ещё и виноделом. Впервые о нём узнали в 1673 г. из философских трудов Лондонского Королевского общества, которое было учреждено в 1622 г Королевской хартией, данной «обществу экспериментальных философов для совершенствования естественных наук». С 1703 по 1723 г Президентом Лондонского королевского общества был И. Ньютон. Левенгук сам шлифовал простые линзы, которые оптически были настолько совершенны, что давали возможность увидеть мельчайшие существа- микроорганизмы (линейное увеличение в 160 раз).Он проявил необыкновенную наблюдательность и поразительную по своему времени точность описаний. Первой им была описана плесень, выросшая на мясе, позже он описывает «живых зверьков» в дождевой и колодезной воде, различных настоях, в испражнениях, в зубном налёте. А. Левенгук проводил все исследования один, не доверяя никому. Он ясно понимал разницу между наблюдениями и их интерпретацией. Любознательность А. Левенгука была безграничной. Он на­правил несколько десятков писем в Лондонское королевское общество.В 1698 г А. Левенгук пригласил к себе русского царя Петра Великого, который был в то время в Голландии. Царь был в восхищении от увиденного в микроскоп. А. Левенгук подарил Петру два микроскопа. Они и послужили началом исследования микроорганизмов в России.В 1675 г А. ван Левенгук ввёл в науку термины: микроб, бактерии, простейшие. Открытие А. Левенгуком мира микроорганизмов дало мощный импульс изучению этих таинственных существ. Целое столетие открывали и описывали всё новые и новые микроорганизмы. «Сколько чудес таят в себе эти крохотные создания» — писал А. ван Левенгук.

 

 

 

 

 

Бурное развитие микробиологии  начинается со второй половины XIX в. благодаря  работам выдающегося французского ученого-химика Луи Пастера (1822-1895), который открыл сущность природы брожения и положил начало физиологическому периоду. Л. Пастер впервые показал, что микробы отличаются друг от друга не только внешним видом, но и строго определёнными особенностями своего обмена. Он впервые указал на огромную роль микробов, как возбудителей химических превращений на земной поверхности, как возбудителей инфекционных заболеваний, как возбудителей брожений. Он показал, что ослабленные культуры патогенных микробов могут служить в качестве средства исцеления (вакцины). Он открыл у микроорганизмов анаэробный (без кислорода) образ жизни. Изучив «болезни» пива и вина, Пастер предложил способ их обработки повышенной температурой. Этот способ позднее получил название «пастеризация» и в настоящее время очень широко используется в пищевой промышленности всего мира.

 Первый автоклав для стерилизации  сред, на которых выращиваются  микроорганизмы, тоже изобретён  впервые Пастером. Без автоклава  немыслима работа микробиологических  лабораторий. Л. Пастер был  творцом и вдохновителем всей  современной микробиологии, с  поразительной быстротой разросшейся в огромную науку с бесчисленными приложениями в практической жизни, в том числе и в пищевой микробиологии. Занимаясь изучением природы заразных болезней, Пастер открыл возбудителей холеры кур, рожи свиней, сибирской язвы, стафилококков, стрептококков. Он обнаружил важное свойство патогенных микроорганизмов – способность к ослаблению вирулентности. На этой основе им была разработана теория аттенуации (ослабления) вирулентности микроорганизмов. Пастер успешно использовал ослабленные культуры микроорганизмов для прививок против инфекционных заболеваний. Культуры микроорганизмов с ослабленной вирулентностью были названы вакцинами, а метод прививок – вакцинацией. Пастер предложил методы получения вакцин против холеры кур, сибирской язвы, бешенства.

 

 

Творцом современной микробиологии  считается немецкий врач Р. Кох (1843 — 1910) (рис.3). Его считают королём медицины и отцом бактериологии. Он впервые изолировал микробов на искусственных плотных питательных средах и получил чистые культуры. Он разработал методы окраски микробов, первым использовал микрофотографию, им разработаны точные приёмы дезинфекции, предложена специальная стеклянная посуда. Без чашки Петри не работает ни одна лаборатория в мире. Всё перечисленное — этапы громадной важности для развития микробиологии. Не менее важны работы Р. Коха в области изучения заразных болезней: сибирской язвы, туберкулёза и др. (2,16). В 1876 г он открыл, что возбудителем сибирской язвы является бактерия Ваcillus аnthracis. В 1882 г Кох открывает возбудителя туберкулёза — Мусоbасterium tuberculosis. В 1905 г Р. Кох удостоен Нобелевской премии по медицине.

 

На ранних этапах развития микробиологии  большое значение имели работы   Л.С. Ценковского, который в 1856 г. опубликовал классический труд «О низших водорослях и инфузориях». Л.С. Ценковский на основе принципа аттенуации микробов, разработанного Пастером, получил свой вариант вакцинного штамма бацилл сибирской язвы. Его вакцины I и II против сибирской язвы (1883) многие годы использовали в ветеринарной практике.

Начало XX в. совпадает по времени  с началом нового периода в  истории микробиологии – иммунологического.   Иммунологический период начинается работами И.И. Мечникова (1845-1916), открывшего явление фагоцитоза, раскрывшего сущность воспаления как защитной реакции организма и создавшего новое направление в микробиологии – иммунологию. Иммунология – это учение о невосприимчивости организма к инфекционным болезням. Кроме того, к числу его важнейших достижений относятся исследования патогенеза холеры человека, сифилиса, туберкулеза, возвратного тифа. Он является основоположником учения о микробном антагонизме, ставшем основой для развития науки об антибиотикотерапии. В 1886 г. он совместно с Н.Ф. Гамалеем  организовал в Одессе первую в России бактериологическую станцию. Научные работы Н.Ф. Гамалея посвящены изучению инфекции и иммунитета, изменчивости бактерий, профилактике сыпного тифа, холеры, туберкулеза и других болезней. Гамалей впервые в 1893 г. наблюдал и описал явление спонтенного лизиса бактерий под влиянием неизвестного в то время агента – бактериофага. Благодаря ему в России введена в практику прививка против бешенства.

 

С.Н.Виноградский — основоположник почвенной микробиологии. Он исследовал серобактерии, железобактерии, нитрифицирующие бактерии, установив при этом явление хемосинтеза. Это одно из крупных открытий в области физиологии микроорганизмов. Нитрифицирующие бактерии окисляют аммиак до азотной кислоты, добывают углерод из углекислого газа воздуха, используя для этого процесса энергию, образуемую в результате химических реакций. Кроме того, С.Н.Виноградский предложил элективные (селективные, избира­тельные ) среды для культивирова­ния микроорганизмов отдельных групп, создавая им наиболее благо­приятные условия для развития. Метод элективных культур получил широкое использование в микробиологии. С.Н.Виноградский открыл явление фиксации атмосферного азота анаэробными бактериями. Он открыл анаэробные микроорганизмы, разлагающие пектиновые вещества, что в дальнейшем позволило разработать теорию и приёмы мочки волокнистых растений — льна, конопли и др.

Большой вклад в область технической  микробиологии внесли В. Н. Шапошников Я. Я. Никитинский (1878—1941). Шапошников написал первый учебник по технической микробиологии, а труды Никитинского и его учеников положили начало развитию микробиологии консервного производства и холодильного хранения скоропортящихся пищевых продуктов. Значительные успехи в области микробиологии молока и молочных продуктов достигнуты школой С. А. Королева (1876—1932) и др.