Введение

Микробиология — это наука о мельчайших живых существах — микроорганизмах. Мир микроорганизмов обширен и разнообразен. Он включает тысячи представителей разных систематических групп: бактерии, грибы, многие водоросли и простейшие. Размеры микроорганизмов меньше или немного превышают разрешающую способность человеческого глаза (0,2 мм), поэтому для их изучения используют микроскопы, а также особые методы выращивания (на стерильных питательных средах). Большинство микроорганизмов в отличие от макроорганизмов одноклеточные, а многоклеточные формы сравнительно мало дифференцированы. Иногда к микроорганизмам относят и вирусы, которые не имеют клеточного строения и столь малы, что их можно увидеть лишь с помощью электронного микроскопа.

Первые описания микроорганизмов дал Антоний Ван Левенгук в конце XVII в., но микробиология как самостоятельная наука начала формироваться лишь в середине XIX в. Основоположником учения о микроорганизмах был выдающийся французский ученый Луи Пастер, который доказал, что именно разные микроорганизмы вызывают процессы брожения, а также некоторые заболевания человека и животных.

Дальнейшие исследования показали, что, несмотря на малые размеры, микроорганизмы могут осуществлять разнообразные процессы, имеющие большое значение в круговороте веществ в природе, а также в научной и практической деятельности человека. Какие же свойства микроорганизмов определяют их значение для развития науки и народного хозяйства?

Малые размеры микроорганизмов позволяют им легко распространяться воздушным путем и другими способами. Трудно найти на Земле место, где бы микроорганизмы не присутствовали. Особенно в больших количествах они находятся в почве и водоемах.

Важным свойством микроорганизмов является их способность к быстрому размножению. Известны бактерии, которые делятся каждые 30—60 и даже 8—10 мин.

Микроорганизмы очень разнообразны по своим физиологическим и биохимическим свойствам. Они способны расти и сохраняют жизнеспособность в самых разных, нередко экстремальных, условиях, в которых ни растения, ни животные существовать не могут.

Очень разнообразны микроорганизмы в отношении питания и способов получения энергии. Обмен веществ микроорганизмов может существенно меняться в зависимости от условий среды. Рост микроорганизмов на разных субстратах нередко сопровождается выделением в среду значительных количеств органических кислот, спиртов, аммиака, нитратов, диоксида углерода, некоторых ферментов, полисахаридов, токсинов, аминокислот и других продуктов.

Благодаря способности действовать на разнообразные субстраты, образовывать различные продукты и расти в разных условиях микроорганизмы играют очень важную роль в природе, являясь важнейшим звеном в круговороте веществ. Самой важной функцией микроорганизмов является их участие в круговороте углерода. Они разлагают остатки отмерших животных и растений, обеспечивая минерализацию углерода органических соединений и возвращение С02 в атмосферу. Микроорганизмы играют важную роль в геохимических превращениях азота, фосфора, серы, железа, марганца и других элементов. С их жизнедеятельностью связано образование каменного угля, нефти, некоторых руд, торфа. Большую роль играют микроорганизмы в почвообразовательных процессах, способствуя повышению плодородия почв.

Микроорганизмы используются во многих отраслях промышленности (пищевой, легкой, медицинской, микробиологической и др.) как продуценты разных практически важных веществ и для осуществления ряда процессов, имеющих большое значение в народном хозяйстве и здравоохранении.

Человек начал получать некоторые продукты с помощью микроорганизмов задолго до открытия последних. Очень давно микроорганизмы используют для получения пива, вина, уксуса, кисломолочных продуктов, в хлебопечении. Позднее к ним добавилось получение этанола, глицерина, ацетона, молочной и лимонной кислот и других продуктов.

Новый этап в развитии микробиологии начался с 40-х годов XX в., когда были показаны способности микроорганизмов образовывать антибиотики — биологически активные вещества, мощные химиотерапевтические средства. Было организовано производство этих соединений.

Особенно интенсивное развитие получила микробиологическая промышленность в последние годы. С помощью микроорганизмов получают ферменты, аминокислоты, витамины, полисахариды, стимуляторы роста растений и животных, средства защиты растений, препараты для борьбы с грызунами и вредителями сельского хозяйства, гормоны.

Вместе с тем, микроорганизмы наносят существенный вред народному хозяйству, вызывая порчу сельскохозяйственного сырья, разрушают различные промышленные материалы. Некоторые микроорганизмы, попав в сырье с водой, из воздуха, с поверхности оборудования, нарушают нормальный ход технологических процессов производства пищевых продуктов, приводят к потерям сырья, порче полуфабрикатов, снижают качество выпускаемой продукции. Отдельные микроорганизмы могут вызывать тяжелые пищевые отравления и заболевания, поэтому для борьбы с нежелательными микроорганизмами в пищевых производствах регулярно осуществляют определенные мероприятия.

Таким образом, области использования микроорганизмов разнообразны и, очевидно, не ограничены существующими производствами. Имеются большие возможности расширения и совершенствования технологических процессов, основанных на применении микроорганизмов.

Знание особенностей биологии микроорганизмов, современных достижений микробиологии позволяет использовать микроорганизмы в малоотходных, безотходных технологиях, в замкнутых производственных циклах пищевых продуктов. Знание микробиологии позволит сократить или вовсе устранить потери на всех стадиях производства пищевых продуктов и их хранения, повысить качество готовой продукции. Без этого невозможно осуществлять микробиологический и санитарный контроль производства, разрабатывать эффективные меры по предотвращению развития и уничтожению посторонних нежелательных микроорганизмов.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >