1 Предмет і завдання мікробіології

Мікробіологія (грец. mikros – маленький, bios – життя, logos – наука) –  наука, що вивчає мікроорганізми, зокрема їх систематику, морфологію, фізіологію, генетику, екологію, роль  у природі,  можливості використання на користь людини.

Завдання мікробіології багатопланові, можуть бути вирішеними лише під час реалізації різних напрямів мікробіологічних досліджень. Останнє обумовило диференціацію мікробіології на загальну, медичну, ветеринарну, сільськогосподарську, технічну,  санітарну та ін.

Загальна мікробіологія вивчає морфологію, фізіологію, генетику та інші біологічні властивості мікроорганізмів, а також їх екологію, роль у перетворенні речовин у природі, систематику.

Медична мікробіологія вивчає мікроорганізми, які викликають захворювання людини, розробляє методи їх лабораторної діагностики, терапії і специфічної профілактики.

Ветеринарна мікробіологія вивчає мікроорганізми – збудники інфекційних хвороб тварин. Вона тісно пов’язана із медичною мікробіологією тому, що немало збудників інфекційних захворювань є спільними для людини і тварин.

2 Історичні віхи становлення мікробіології, як науки.

Мікробіологія, як наука, налічує трохи більше 100 років. Однак ще задовго до відкриття мікроорганізмів люди широко використовували обумовлені ними процеси (при випіканні хліба, виготовленні вина, спирту, кисломолочних продуктів тощо). Ще у давнину було помічено, що і заразні хвороби також спричиняють якісь невидимі живі істоти. У наукових працях знаменитих лікарів рабовласницької епохи – Гіппократа, Цельсія і Галена була висловлена гіпотеза про існування живого контагія (contagium vivum). У середньовіччі цю ідею значно розвинув італійський лікар, поет і філософ Д. Фракастро (1478-1553). Він описав кілька способів передачі заразних хвороб: через безпосередній контакт, заражені предмети, повітря (на відстані). Проте побачити мікроорганізми вдалося лише після конструювання збільшуючих приладів. Вперше про це повідомив австрійський вчений-ієзуїт Афанасій Кірхер, який за допомогою лупи виявив у м'ясі рухливі «черв’ячки». Можливо то були не мікроорганізми, а личинки мух.

Сумніву не викликають спостереження голландського дослідника Антоні Ван Левенгука. Антоній Левенгук (1632-1723) – торговець тканинами, у вільний від роботи час шліфував лінзи, виготовляв з них лупи, які забезпечували збільшення до 300 разів. Розглядаючи все, що потрапляло під руки, Левенгук на 41 році життя почав робити дивовижні відкриття. Він вперше описав еритроцити, сперматозоїди, замалював  живих мікробів, їх основні форми. Ці відкриття послужили тим зародком, з якого пізніше виросла й сформувалася наука про бактерії. Саме з того часу і розпочинається перший, морфологічний, період в історії мікробіології, на зміну якого з часом прийшов експериментальний період вивчення мікроорганізмів.

Експериментальний період розпочався з моменту дослідження мікроорганізмів Мартином Тереховським (1740 – 1810), який висловив думку про живу природу мікробів та вперше експериментально довів вплив на них різноманітних хімічних і фізичних факторів  (кислот, лугів, температури, кисню, електричного струму та ін.).

Приблизно у цей же період стало відомим відкриття англійського сільського лікаря Едуарда Дженнера (1749-1823), яке зробило справжній переворот у боротьбі з натуральною віспою людини. Він помітив, що люди, які перехворіли «коров'ячою» віспою, ніколи потім не хворіють натуральною «людською» віспою. У 1796 році Дженнер зробив щеплення протии выспи людині.

У другій половині XIX сторіччя накопичилось багато розрізнених фактів про мікроорганізми. Були відкриті й описані перші збудники інфекційних хвороб, встановлені та вивчені збудники деяких технологічних процесів.

 Знаменитий французький вчений Луї Пастер (1822-1895) (Рис.1) здійснив велику кількість власних експериментальних досліджень, проаналізував та узагальнив  відомі на той час здобутки у пізнанні мікросвіту іншими дослідниками, заклавши міцний фундамент  для розвитку мікробіології як науки, вказав на шляхи подальшого розвитку останньої. Хімік за освітою,  Луї Пастер створив медичну мікробіологію не будучи лікарем. Він почав глибоко вивчати фізіологію і біохімію мікроорганізмів, поклавши цим початок фізіологічному періоду становлення мікробіології.

 Рис. 1 - Луї Пастер

Величезне значення для становлення мікробіології мають роботи знаменитого німецького мікробіолога Роберта Коха (1843-1910) (Рис.2). Сучасник Пастера і його послідовник, Кох провів дослідження з етіології сибірки, туберкульозу й холери, завдяки чому ввійшов в історію як один із основоположників  мікробіології. Вчений заснував Інститут інфекційних хвороб у Берліні (1891), куди приїздили на навчання і вдосконалення мікробіологи з багатьох країн світу.

 Рис.2 - Роберт Кох

Після геніальних досліджень Пастера й Коха настала найуспішніша, так звана золота бактеріологічна ера в історії медицини. Протягом короткого часу були відкриті майже всі основні збудники бактерійних, рикетсіозних і протозойних інфекцій.

Постала гостра проблема лікування і профілактики згаданих захворювань, зокрема вивчення захисних реакцій з боку макроорганізму.

У фундаментальних наукових розробках вказаних проблем виключно велике значення мали дослідження Іллі Ілліча Мечникова (1845-1916) (Рис.3). Він народився в с. Іванівка Куп'янського повіту Харківської губернії. У 1862 р. закінчив  гімназію і через два роки – природничий факультет Харківського університету. 19-річним юнаком захистив кандидатську дисертацію, а в 23 роки йому присудили наукову ступінь доктора наук. У різні роки працював у Новоросійському та Петербурзькому університетах. З 1886 р. очолював першу пастерівську станцію в Одесі, де разом з М.Ф. Гамалією організовував щеплення проти сказу, інших інфекційних хвороб, вивчав біологічні методи боротьби зі шкідниками сільського господарства.

 Рис.3 - Ілля Мечніков

Мечников разом з Пастером заклали основи вчення про антагонізм бактерій, яке пізніше виросло у надзвичайно важливе для практичної медицини вчення про антибіотики. Серед мікробів-антагоністів Мечников віддавав перевагу молочнокислим бактеріям. На їх основі він запропонував три лікувальних препарати – простоквашу, йогурт і лактобацилін. Нині розроблені та впроваджені у практику гуманної і ветеринарної медицини десятки подібних препаратів (пробіотиків).

Мечников присвятив немало робіт вивченню причин передчасного старіння організму та запропонував засоби, що його попереджують.

I.I. Мечников залишив після себе велику наукову спадщину (322 роботи) та цілу армію учнів, які стали всесвітньо відомими вченими. Серед них М.Ф. Гамалія, О.М. Тарасевич,  Ж. Борде, Е. Ру  та ін.

Значний внесок в мікробіологію зробив російський вчений Л.С. Ценковський (1822 – 1887). Він вивчав інфузорії та нижчі водорості, довів схожість синьо-зелених водоростей з бактеріями, виготував вакцини проти сибірки сільськогосподарських тварин, які успішно використовувались протягом 80 років. Л.С.Ценковського вважають фундатором ветеринарної мікробіології у  Росії. 

Величезне значення для науки мають роботи російського вченого Д.І. Івановського (1864-1920) – першовідкривача вірусів – живих істот невидимих під звичайним світловим мікроскопом. Він  охарактеризував збудника мозаїчної хвороби тютюну, продемонструвавши його патогенність, здатність фільтруватись крізь бактерійні фільтри. 

Виключно великий вклад у розвиток загальної мікробіології вніс геніальний український вчений С.М. Виноградський (1856-1953). Його ім'я стоїть поряд з іменами Пастера і Коха. Він відкрив сірко- і залізобактерії, нітрифікуючі та азотофіксуючімікроби, з'ясував їх роль у кругообігу речовин у природі.

Талановитим учнем В.А. Виноградського був В.А. Омелянський (1867 – 1928). Народився він у Полтаві. Навчався спочатку у класичній гімназії в Житомирі, пізніше – в Петербургському університеті на природничому відділенні фізико-математичного факультету. Більшість його наукових праць були присвячені з’ясуванню ролі мікроорганізмів у кругообігу речовин у природі, анаеробному розкладу клітковини.

Видатним дослідником вважається М.Ф. Гамалія (1859-1949). Він вперше в Україні здійснив вакцинацію людей проти сказу, відкрив явище бактеріофагії, розробив інтенсивний метод виготовлення віспяної вакцини, опублікував понад 300 наукових праць, серед яких надзвичайно важливими є  праці з етіології чуми та холери, бактерійних токсинів, питань інфекції та імунітету.

До славної плеяди видатних українських мікробіологів належить учень М.Ф. Гамалії академік Д.К. Заболотний (1866-1929) (Рис.4). Він вніс цінний вклад у пізнання чуми, холери та інших інфекційних хвороб.

 Рис.4 -  Д.К. Заболотний 

Суттєве значення в успішному розвитку ветеринарної мікробіології (імунології, вірусології) в Україні мають роботи Кассіча Ю.Є., Рево М.В., Собка А.І., Нікольського В.В., Онуфрієва В.П, ПанікараІ.І., Фукс П.П., Ротова В.І. та ін.