Открытие микроорганизмов Левенгукком и работы первых исследователей микроорганизмов

Задачи Технической микробиологии. Биотехнология.Основные продукты микробиологической промышленности.

Техническая микробиология изучает микроорганизмы, используемые в производственных процессах с целью получения различных практически важных веществ: пищевых продуктов, этанола, глицерина, ацетона, органических кислот и др.

Частью технической микробиологии является пищевая микробиология, изучающая способы получения пищевых продуктов с использованием микроорганизмов. Например, дрожжи применяют в виноделии, пивоварении, хлебопечении, спиртовом производстве; молочнокислые бактерии — в производстве кисломолочных продуктов, сыров, при квашении овощей; уксусно-кислые бактерии — в производстве уксуса; мицелиальные грибы используют для получения лимонной и других пищевых органических кислот и т. д. К настоящему времени выделились специальные разделы пищевой микробиологии: микробиология дрожжевого и хлебопекарного производства, пивоваренного производства, консервного производства, молока и молочных продуктов, уксуса, мясных и рыбных продуктов, маргарина и т. д.

Основной задачей технической микробиологии является разработка биотехнологии синтеза микроорганизмами биологически активных веществ: белков, ферментов, витаминов, спиртов, органических веществ, антибиотиков и др.

Биотехнология — дисциплина, изучающая возможности использования живых организмов, их систем или продуктов их жизнедеятельности для решения технологических задач, а также возможности создания живых организмов с необходимыми свойствами методом генной инженерии. Биотехнология основана на генетике, молекулярной биологии, биохимии, эмбриологии и клеточной биологии, а также прикладных дисциплинах — химической и информационной технологиях и робототехнике. Впервые термин «биотехнология» применил венгерский инженер Карл Эреки в 1917 году.

Генетическая инжене́рия (генная инженерия) — совокупность приёмов, методов и технологий получения рекомбинантных РНК и ДНК, выделения генов из организма (клеток), осуществления манипуляций с генами и введения их в другие организмы. Генетическая инженерия не является наукой в широком смысле, но является инструментом биотехнологии, используя методы таких биологических наук, как молекулярная и клеточная биология, цитология, генетика, микробиология, вирусология.

Получить новый ген можно:

1.Вырезанием его из геномной ДНК хозяина при помощи рестрицирующей эндонуклеазы,

2.Химико-ферментативным синтезом;

3.Синтезом комплементарной ДНК на основе выделенной из клетки матричной РНК при помощи ферментов ревертазы и ДНК-полимеразы

Продукты: антибиотики, витамины (B и B12 только микробы), белки кормовые и пищевые, аминокислоты, гормоны, инсулин и пр.

История развития микробиологии исчисляется примерно с 1661 г., когда голландский торговец сукном Антони ван Левенгук впервые описал микроскопические существа в микроскоп собственного изготовления. Левенгук занимался шлифовкой линз, и ему удалось добиться увелечения до 300 раз. Он при помощи этих линз изучал различные объекты: микроструктуру растительных и животных клеток, сперматозоиды и эритроциты, различные субстраты естественного и искусственного происхождения, поэтому следует отметить его вклад и в другие науки. Он впервые увидел микробов и описал их основные группы, а также сделал вывод о том, что они вездесущи. Он описывал и зарисовывал микроорганизмы и отправлял свои результаты в Английское Королевское общество. Этот период в истории микробиологии называется описательным.

Физиологический этап развития микробиологии начался приблизительно с середины XIX в. и связан с именами французского химика-кристаллографа Луи Пастера и немецкого сельского врача Роберта Коха. Пастер доказал, что причиной химических изменений субстратов являются микроорганизмы, и опроверг теорию самозарождения. Исследования природы брожений стали продолжением работы по выяснению причины прокисания вина. Он обнаружил, что каждое брожение имеет главный конечный продукт и вызывается микроорганизмами определенного типа. Эти исследования привели к открытию анаэробного метаболизма. Изучая на примере дрожжей возможность переключения с одного типа обмена веществ на другой показал, что анаэробный метаболизм энергетически менее выгоден. Работы по изучению возбудителей "болезней" пива и вина позволили Пастеру предложить способ тепловой обработки этих продуктов, предохраняющий их от порчи, который получил название "пастеризация".Они же навели учёного на мысль о том, что микроорганизмы являются возбудителями и инфекционных болезней человека.

Роберт Кох, начав с доказательства бактериальной этиологии сибирской язвы, затем выделил возбудителей многих болезней в чистой культуре (среди них Mycobacterium tuberculosis - палочка Коха). Сформулировал триаду для док-ва микробной этиологии заболевания: 1) микроорганизм должен присутствовать в материале больного; 2) выделенный в чистой культуре, он должен вызывать ту же болезнь; 3) возбудитель при экспериментально вызванном повторном заболевании должен снова быть выделен в чистую культуру, и две эти чистые культуры должны быть идентичными. В лаборатории Коха введены в практику эксперимента методы получения чистых культур и использование твёрдых сред на основе сначала желатины, а затем и агара. Чашка Петри и бактериальные фарфоровые фильтры Шамберлана также были введены в практику сотрудниками института Коха.

Дата добавления: 2015-03-29