Физиологичекий этап.

Со второй половины XIX века началось бурное развитие микробиологии и рост ее практического значения, которые свя­заны с именем великого французского ученого Луи Пастера. Его работы положили начало второму периоду в развитии микробиологии — физиологическому, когда начали изучать функции микроорганизмов (физиологию). Открытия Л. Пасте­ра велики.

Во-первых, он установил, что процессы брожения имеют микробиологическую природу и каждый вид брожения обусловлен своим специфическим возбудителем.

Во-вторых, исследуя причину болезней пива и вина, Л. Пастер открыл, что эти пороки связаны с попаданием посторонних микроорганиз­мов и предложил метод борьбы с ними — пастеризацию.

В-третьих, Пастер объяснил, что инфекционные болезни имеют микробную природу и возникают в результате попадания в ор­ганизм болезнетворных микроорганизмов.

В-четвертых, Пастер предложил метод борьбы с инфекционными болезнями при по­мощи прививок, для которых применяются культуры микроор­ганизмов с ослабленным болезнетворным действием (вакцины). Они вызывают иммунитет к данным болезням.

В-пятых, Пастер доказал, что некоторые микроорганизмы могут жить в отсут­ствии кислорода, т. е. открыл явление анаэробиоза.

Открытия Л. Пастера положили конец спору, длившемуся» более столетия о якобы самопроизвольном зарождении микро­организмов из неживой природы и самопроизвольном зарожде­нии жизни на Земле. Л. Пастер является основоположником всех основных направлений современной микробиологии.

Большое значение имели также исследования немецкого ученого Р. Коха. Им разработана методика получения чистых культур микроорганизмов в виде отдельных колонийна плот­ных питательных средах, что позволило выделить и изучить ряд полезных и патогенных микроорганизмов. Р. Кох разработал основы дезинфекции.

По мере накопления знаний возникли самостоятельные спе­циальные разделы микробиологии. Общая микробиология изу­чает строение, закономерности развития и жизнедеятельности' микроорганизмов, их изменчивость и наследственность, эколо­гию, обмен веществ. Из общей микробиологии выделились поч­венная и водная микробиология, сельскохозяйственная, гео­логическая, космическая, медицинская микробиология и вирусология. Обширный раздел составляет техническая, или промышленная, микробиология, которая изучает микроорганиз­мы, используемые в производственных процессах с целью по­лучения различных практически важных веществ: пищевых продуктов, этанола, глицерина, ацетона, органических кис­лот и др.

Огромный вклад в развитие микробиологии внесли русские и советские ученые: И. И. Мечников, Д. И. Ивановский,. Н. Ф. Гамалея, Л. С. Ценковский, С. Н. Виноградский, В. Л. Оме^ лянский, Д. К. Заболотный, В. С. Буткевич, С. П. Костычев,. Н. • Г. Холодный, В. Н. Шапошников, Н. А. Красильников_г А. А. Имшенецкий и др. Большая роль в развитии технической микробиологии принадлежит С. П. Костычеву, С. Л. Иванову и А. И. Лебедеву, которые изучили химизм процесса спирто­вого брожения, вызываемого дрожжами. На основании иссле­дований химизма образования органических кислот мицели-альньщи грибами, проведенных С. П. Костычевым и В. С. Бут-кевичем, в 1930 г. в Ленинграде было организовано производ­ство лимонной кислоты. На основе изучения закономерностей развития молочнокислых бактерий, осуществленного В. Н. Ша­пошниковым и А. Я. Мантейфель, в начале 20-х годов в СССР было организовано производство молочной кислоты, необхо­димой в медицине для лечения ослабленных и рахитичных де­тей. В. Н. Шапошников и его ученики разработали технологию получения ацетона и бутилового спирта с помощью бактерий, и в 1934 г. в Грозном был пущен первый в СССР завод по вы­пуску этих растворителей. Труды Я. Я. Никитинского и Ф. М. Чистякова положили начало развитию микробиологии консервного производства и холодильного хранения скоропор­тящихся пищевых продуктов. Благодаря работам А. С. Коро­лева, А. Ф. Войткевича и их учеников значительное разви­тие получила микробиология молока и молочных продуктов. В последние годы техническая микробиология бурно развива­ется. Возникает значительное число новых производств с ис­пользованием микроорганизмов.

В 1966 г. в СССР была создана новая отрасль индустрии — микробиологическая промышленность. Благодаря огромным достижениям микробиологической науки и смежных биологи­ческих дисциплин (молекулярной биологии, генетики, биохи­мии, биоорганической химии и др.) появилась реальная воз­можность сделать микроорганизмы неисчерпаемым источником получения биологически активных веществ: белка, аминокис­лот, ферментов, витаминов, гормонов, средств защиты растений и др. Биологически активные вещества находят широкое при­менение в^ медицине, сельском хозяйстве, в пищевой, легкой, химической и многих других отраслях промышленности.

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; уксусно­кислые бактерии — в производстве уксуса; мицелиальные гри­бы используют для получения лимонной и других пищевых органических кислот и т. д. Производство большинства этих продуктов известно человечеству с глубокой древности, когда о существовании микроорганизмов не подозревали. К настоя­щему времени выделились специальные разделы пищевой микробиологии: микробиология дрожжевого и хлебопекарного производств, пивоваренного производства, молока и молочных продуктов, уксуса, мясных и рыбных продуктов, маргарина и др. Микробиология пищевых производств изучает и нежела­тельную деятельность тех микроорганизмов, которые в произ­водстве пищевых продуктов являются посторонними и, попа­дая в процесс с сырьем, водой, из воздуха, с поверхности оборудования, являются вредителями, нарушают нормальный ход технологических процессов, приводят к потерям сырья, снижают качество выпускаемой продукции. Некоторые из них могут вызывать тяжелые пищевые отравления и заболевания, поэтому для борьбы с нежелательной микрофлорой в пищевых производствах регулярно осуществляются определенные меро­приятия.

Достижения и методы технической микробиологии явились основой для создания биотехнологии — науки, разрабатываю­щей способы производства практически важных веществ и про­дуктов питания с использованием живых организмов: микро­организмов, растений и животных. В современной биотехноло­гии возникли новые направления, в частности генная инжене­рия, которая создает возможность изменения наследственности организма, конструирования новых организмов с нужными (целевыми) свойствами, необходимые производству.