Предметно-алфавитный указатель......—.,.—,.,....„..——,.—...— 367

ВВЕДЕНИЕ ПРЕДМЕТ И ЗАДАЧИ МИКРОБИОЛОГИИ

Микробиология (от греч. ггпктоз — малый, bios — жизнь, logos — учение) — это наука, изучающая строение, функ­ции, химическую деятельность, распространение, условия развития, роль и значение в жизни человека весьма малых организмов, большинство которых невидимо невооружен­ным глазом.

Мир микроорганизмов многочислен и разнообразен. Они повсеместно распространены в природе: в почве, водоемах, воздухе, на продуктах питания и на всех предметах, окру­жающих человека. Они находятся и в нем самом, а также на животных и растениях.

Микроорганизмы способны выполнять колоссальную по значимости химическую работу: разлагают растительные и животные остатки на поверхности планеты, используются в технологии производства пищевых продуктов и различных биологически активных соединениях для отраслей народно­го хозяйства.

Однако многие микроорганизмы наносят большой ущерб народному хозяйству, вызывая порчу продуктов сельскохо­зяйственного и промышленного производства. Ежегодно по­гибает более 30% продукции растениеводства, велики поте­ри и ряда других продуктов из-за микробиальных поражений,

Среди микроорганизмов есть особая группа — патоген­ные (болезнетворные) микробы, которые вызывают заболе­вания человека, животных и растений. Многие патогенные микроорганизмы размножаются или довольно долго сохра­няются в живом состоянии на пищевых продуктах. Попадая организм человека, они могут вызывать так называемые пищевые инфекционные заболевания и отравления.

На современном этапе развития народного хозяйства страны, в условиях ускорения научно-технического прогресса еще в большей степени растет роль микробиологической науки. В настоящее время микробиология дифференцирова­на на ряд самостоятельных дисциплин: общую, медицинс­кую, сельскохозяйственную, ветеринарную, техническую (промышленную) и др. Одним из разделов технической мик­робиологии является пищевая микробиология, вопросы ко­торой преимущественно и рассматриваются в настоящем учебнике.

Без знания микрофлоры пищевых продуктов, специфи­ческих свойств микроорганизмов, их биохимической деятель­ности, зависимости развития от окружающей среды нельзя успешно выполнять задачи, поставленные перед наукой и практикой в области контроля качества, производства, хра­нения, реализации пищевых продуктов и максимального сокращения их потерь.

Краткая история развития микробиологии

К использованию микробиологических процессов при изготовлении теста, вина, кисло-молочных продуктов чело­вечество прибегало с незапамятных времен.

Открытие микроорганизмов относится к концу XVII в. Открыл их голландец Антони ван Левенгук (1632-723), ко­торый сконструировал простейший микроскоп, увеличива­ющий рассматриваемый объект в десятки и сотни раз.

Левенгук впервые описал в книге "Тайны природы" представителей основных групп микроорганизмов: протистов, водорослей, бактерий. Труды; Антони ван Левенгука получили широкую известность при его жизни. В 1698 г. Петр I, находясь в Голландии, посетил Левенгука и привез микроскоп в Россию.

Долгое время наука о микробах носила в основном опи­сательный характер — шел так называемый морфологичес­кий период ее развития.

Начало нового направления в развитии микробиоло­гии — физиологического периода связано с деятельностью французского ученого Луи Пастера (1822-1895). Пастер ус­тановил, что микроорганизмы различаются не только по внешнему виду, но и по характеру жизнедеятельности: они вызывают разнообразные химические превращения в суб­стратах. Он доказал, что происходящее в виноградном соке спиртовое брожение обусловлено жизнедеятельностью мик­роорганизмов — дрожжей. Это открытие опровергло гос­подствующую в то время теорию Либиха о химической при­роде брожения. Большой цикл работ Пастера был посвящен изучению причин болезней вина и пива. Пастер показал, что возбудителями их являются микроорганизмы, и, чтобы пре­дотвратить порчу, предложил прогревать напитки. Этот прием применяют и в настоящее время и называют пастеризацией. Пастер впервые обнаружил бактерии, не способные разви­ваться в присутствии воздуха, т. е. показал, что жизнь воз­можна и без кислорода.

Пастер открыл природу инфекционных болезней чело­века и животных, установил, что эти болезни возникают вследствие заражения особыми микробами и что каждое заболевание вызывает определенный микроорганизм. Он раз­работал и научно обосновал метод предупреждения зараз­ных болезней (предохраняющие прививки), изготовил вак­цины против бешенства и сибирской язвы.

Значительным вкладом в микробиологию явились иссле­дования немецкого ученого Роберта Коха (1843-1910). Им были введены в микробиологическую практику плотные пи­тательные среды для выращивания микроорганизмов, что привело к разработке метода выделения микроорганизмов в так называемые чистые культуры, т. е. выращивания мас­сы клеток каждого вида в отдельности. Этот метод открыл совершенно новые подходы для более углубленного изуче­ния свойств микроорганизмов и вызвал бурное развитие микробиологии. Р. Кох открыл (1882) возбудителя туберкулеза, который в его честь назван "палочка Коха".

Развитие микробиологии неразрывно связано с работа­ми русских ученых. Родоначальником русской микробиоло­гии считается И. И. Мечников (1845-1916), классические ра­боты которого положили начало новому этапу в развитии микробиологии. Центральной проблемой его исследований было изучение взаимоотношений паразита и хозяина - че­ловека. Он создал фагоцитарную теорию иммунитета, в ос­нове которой лежит способность макроорганизма противо­стоять инородным телам, в том числе и болезнетворным микробам. И. И. Мечников и Л. Пастер положили начало изу­чению антагонизма микробов, что явилось основой науки об антибиотиках. И. И. Мечниковым в Одессе была организова­на первая в России бактериологическая лаборатория.

Ближайшим сотрудником И. И. Мечникова был Н. Ф. Га­малея (1859-1949), изучавший многие вопросы медицинс­кой микробиологии. Н. Ф. Гамалея организовал в 1886 г. в Одессе первую в России станцию по прививкам против бе­шенства (вторую в мире после Пастеровской станции в Па­риже). Вся его деятельность была направлена на решение важнейших вопросов здравоохранения в нашей стране.

Общая микробиология, изучающая микроорганизмы по­чвы, воды, и особенно сельскохозяйственная, получила раз­витие в трудах С. Н. Виноградского (1856-1953). С. Н. Виноградский открыл процесс хемосинтеза – установил существо­вание особых бактерий, способных ассимилировать углекис­лый газ из воздуха, используя в процессе синтеза органи­ческих веществ химическую энергию, освобождающуюся в результате реакции окисления неорганических соединений. Он же открыл явление фиксации атмосферного азота ана­эробными бактериями. С. Н. Виноградским разработан ориги­нальный метод выращивания микроорганизмов с примене­нием элективных (избирательных) питательных сред и ус­ловий, приближенных к естественному обитанию микроор­ганизмов. Этот метод получил широкое применение во всех областях микробиологии.

Учеником и сотрудником С.Н. Виноградского был В.Л. Омелянский (1867-1928), создавший первый русский учебник по микробиологии "Основы микробиологии", издан­ный в 1909 г. Им же составлено первое "Практическое ру­ководство по микробиологии".

Большой вклад в развитие микробиологии внесли А.А. Имшенецкий, Е.Н. Мишустин, С.И. Кузнецов, Н.Д. Иеру­салимский, М.Н. Мейсель, Е.Н. Кондратьева и другие уче­ные.

В развитии технической микробиологии большую роль сыграли работы С.П. Костычева, С.Л. Иванова, А.И. Лебеде­ва, изучавших процесс спиртового брожения. На основе ис­следований химизма образования органических кислот гри­бами, проведенных С.П. Костычевым и В.С. Буткевичем, в нашей стране в 1930 г. было организовано производство лимонной кислоты.

В. Н. Шапошников (1884-1968) и А. Я. Мантейфель изу­чили и внедрили в практику способ производства молочной кислоты с помощью бактерий. Исследования В. Н. Шапошни­кова и Ф. М. Чистякова дали возможность еще в начале 30-х годов организовать в промышленном масштабе произ­водство ацетона и бутилового спирта с помощью бактерий. В. Н. Шапошников написал первый в СССР учебник "Техни­ческая микробиология" (1947).

Становление пищевой микробиологии связано с труда­ми Я. Я. Никитинского-младшего (1878-1941). Он впервые создал курс пищевой микробиологии и много лет читал его в Институте народного хозяйства им. Г. В. Плеханова. Совмес­тно с Б. С. Алеевым Я. Я. Никитинский написал специальный курс микробиологии скоропортящихся продуктов и руковод­ство к практическим работам по микробиологии для студен­тов, изучающих товароведение продовольственных товаров. Труды Я. Я. Никитинского и его учеников положили начало широкому развитию микробиологии консервного производ­ства и холодильного хранения скоропортящихся пищевых продуктов. В теорию и практику холодильного хранения про­дуктов питания большой вклад внес и Ф.М. Чистяков (1898-1959).

В микробиологию молока и молочных продуктов фунда­ментальный вклад внесли школы С. А. Королева (1876-1932) в Вологодском молочном институте и А.Ф. Войткевича (1875-1950) в Московской сельскохозяйственной академии им. К.А. Тимирязева.

В последующем это направление микробиологии раз­вивалось в работах В. М. Богданова, Н. С. Королевой, А.М. Скородумовой, Л. А. Банниковой.

В настоящее время микробиология стала не только

фундаментальной наукой — в стране плодотворно работают научно-исследовательские учреждения по многим разделам микробиологической науки. Заказы народного хозяйства вы­полняют многие промышленные производства, в техноло­гии которых главенствуют микробиологические процессы.

Микробиологическая промышленность выпускает боль­шое количество разнообразных, необходимых народному хозяйству страны препаратов: антибиотиков, ферментов, аминокислот, белков, органических кислот и др.

Широкое развитие получила и пищевая микробиология. Во всех крупных отраслях пищевой промышленности есть научно-исследовательские институты, в которых имеются микробиологические лаборатории. На многих предприятиях пищевой промышленности функционируют микробиологичес­кие лаборатории, контролирующие производство, качество сырья и готовой продукции.