Рис. 2

Різні форми бактерій (малюнок А. Левенгука, 1683)

вчені-природознавці Л. Спалланцані (1729-1799), М. М. Терехов-ський (1740-1796), Д. С. Самойлович (1744-1805) та інші.

Вихованець Києво-Могилянської академії і Страсбурзького уні­верситету М. М. Тереховський у своїй праці «Про наливочний хаос Ліннея» розглядає природу виникнення мікробів. Він уперше роз­робляє експериментальний метод дослідження бакте­рій, встановлює, що для розвитку мікроорганізмів потрібен кисень, що мікроби перед поділом ростуть. Він робить висновок, що мікроби є справжніми живими істотами, і першим доводить неспроможність теорії про довільне зародження життя (що пізніше блискучими експериментами підтвердив Л. Пастер).

Результати досліджень М. М. Тереховського залишались трива­лий час маловідомими через поширену думку про неможливість

10

З історії розвитку мікробіологи

вивчення мікроорганізмів. Тому досить довго не було встановлено ні місце мікробів серед інших живих істот, ні роль і значення їх у при­роді, незважаючи на те, що таку спробу було зроблено в 1773 р. дат­ським природознавцем О. Ф. Мюлером, який усі відомі тоді бактерії розподілив на два роди. Тільки через 63 роки після цього (1838) вий­шла в світ праця К. Еренберга «Інфузорії як досконалі організми», в якій автор, користуючись порівняльним методом, поділив клас інфу­зорій на 22 родини. Три родини цього класу — Васіегішп, ЗрігіПит, Зрігоспаеїа — К. Еренберг відніс до групи мікроорганізмів. Система­тика мікробів К. Еренберга була значним кроком уперед, і з'явилася вона як результат застосування порівняльного методу, який посів па­нівне місце в природознавстві, особливо після виходу в світ геніаль­ної праці Ч. Дарвіна «Походження видів шляхом природного до­бору» (1859). Отже, експериментальні дослідження мікробів, за­початковані М. М. Тереховським, застосовувались дедалі ширше.

Справжній переворот у мікробіології пов'язаний з ім'ям видатно­го французького природознавця, засновника сучасної мікробіології Луї Пастера (1822-1895). Про велике значення його праць, характер і обсяг його наукової діяльності може свідчити вже сам перелік проб­лем, які вивчав і успішно розв'язав цей геніальний вчений протягом свого життя. У 1857 р. він довів, що спиртова ферментація є резуль­татом життєдіяльності дріжджів. У 1860 р. встановив, що мікроби по­ширені всюди, що з повітря вони можуть потрапляти до різних на­стоїв, на різні продукти і спричинювати їхнє гниття. Це спостере­ження наштовхнуло його на думку, що мікроби не зароджуються під час розкладу решток тваринних і рослинних організмів, а за відпо­відних сприятливих умов довкілля розмножуються на цих субстра­тах.

Луї Пастер виступив із незаперечними доказами проти панівної тоді думки про самозародження мікробів. Експериментальне під­твердження (рис. 3) неможливості самозародження мікроорганізмів стало значним досягненням у науці саме тому, що з ним пов'язува­лась доктрина «абіогенезу» — вчення про спонтанне виникнення живих істот із неживої матерії. У 1865 р. Л. Пастер вивчив причини «хвороб» вина й пива. Завдяки його дослідженням стало відомо, що ці «хвороби» спричинюють особливі мікроби, які розвиваються ра­зом із дріжджовими грибами. Л. Пастер розробив і запропонував за­сіб боротьби з цими «хворобами» — термічну обробку рідин, у ре­зультаті якої гинуть всі безспорові мікроби. Цей метод названо на честь автора пастеризацією.

ВСТУП

У 1865 р. французький уряд звернувся до Л. Пастера з проханням допомогти шовківникам, які зазнали великих збитків від захворю­вань гусені шовкопряда. Завдяки інтенсивним дослідженням Л. Пас-теру вдалося встановити, що ці хвороби також спричинюються мік­робами. Запропонований ним простий спосіб відбору здорової грени дав змогу ліквідувати епізоотію, яка загрожувала шовківництву не тільки у Франції, айв інших країнах. Л. Пастер також дійшов ви­сновку, що чимало хвороб тварин і людини спричинюються мікро­організмами.

Свої досліди в цьому напрямі він почав із вивчення сибірки, яка завдавала великої шкоди тваринництву Франції. Про результати сво­їх досліджень Л. Пастер доповів на засіданні Французької академії ЗО квітня 1878 р. Цей день став днем народження науково обгрунтова­ної медичної мікробіології.

о.

Рис. З

ВСТУП

тут мікробіології і епідеміології. В Інституті тоді об'єдналися три різ­ні школи мікробіологів України: київська (засновник В.К. Висо-кович), одеська (засновник В.В. Підвисоцький) і харківська (заснов­ник Л.С. Ценковський).

У 1930 р. в Інституті було тільки два відділи: медичної мікробіо­логії та епідеміології, загальної і ґрунтової мікробіології. Через 36 років, незважаючи на важкі воєнні і повоєнні труднощі, Інститут розвивався і в 1966 р. у ньому вже функціонувало 16 відділів, організаторами і керівниками яких були відомі вчені Г. О. Ручко, В. Г. Дроботько, М. М. Підоплічко, Л. Й. Рубенчик, М. М. Сироти-нін, Є. І. Квасников, В. Й. Білай, К. Г. Бельтюкова, Б. Ю. Айзенман, О. Я. Рашба, С. М. Московець та інші.

Тепер Інститут мікробіології і вірусології ім. Д. К. Заболотного ПАН України є провідним науковим і координаційним центром мік­робіологічної науки в Україні. В ньому, а також у НДІ епідеміології та інфекційних хвороб (Київ), НДІ мікробіології, вакцин і сироваток ім. 1.1. Мечникова (Харків), Інституті молекулярної біології і генети­ки НАН України (Київ), Інституті сільськогосподарської мікробіо­логії (Чернігів) та інших науково-дослідних установах, а також на ка­федрах мікробіології університетів і медичних інститутів плідно пра­цюють учні та послідовники Д. К. Заболотного.

Українські мікробіологи продовжують успішно вивчати біологію, біохімію, фізіологію й генетику мікроорганізмів і вірусів, закономір­ності їх мінливості та спадковості з метою одержання високопродук­тивних мікробів-продуцентів біологічно активних речовин (антибіо­тиків, білків, ферментів, вітамінів, гормонів, стимуляторів, інгібіто­рів, токсинів тощо) та розробки теоретичних основ боротьби з бактеріальними, грибковими і вірусними інфекціями. Свої здобутки вони завжди намагалися впроваджувати в різні галузі народного гос­подарства і охорону здоров'я.

Теоретичні дослідження мінливості мікроорганізмів і бактеріо­фагів (В. Г. Дроботько, Г. О. Ручко, К. Г. Бельтюкова, Г. М. Френ-кель та ін.) знайшли практичне застосування в профілактиці ліку­вання дизентерії, стафілококових хвороб, в боротьбі з бактеріальною рябухою махорки, а також у селекції високопродуктивних культур оцтовокислих бактерій, необхідних для промислового виробництва оцту.

За відкриття збудника дуже небезпечного захворювання коней — стахіботріотоксикозу і розробку заходів ефективної боротьби з цією

18

З Історії розвиті^ мікробіології

ШШШїдаШ^^ї^Я-ШШШЙІШЧШШШШЯйїШї

хворобою В.Г. Дроботька, П.Є. Марусенка, Б.Ю. Айзенман, Д.Г. Куд­лай, П. Д. Ятеля та інших дослідників було нагороджено високими урядовими нагородами.

Особливо інтенсивного розвитку набули мікробіологічні до­слідження в Україні у повоєнний період. Ґрунтовне вивчення мікро-бів-продуцентів біологічно активних речовин дозволило одержати глюкозооксидазу та інші важливі ферменти. З мікроорганізмів і ви­щих рослин було виділено мікроцид, аренарин, новоіманін, сальвій, фенілгептатрин, Ал-87, біоспорин та інші антибіотики, і рекомендо­вано для використання у медицині та народному господарстві (праці В.Г. Дроботька, В.Й. Білай, М.М. Підоплічка, Б.Ю. Айзенман, С.І. За-леггухи, Д. Г. Затули, С. С. Смірнова та ін.).

Дослідження О. І. Бершової, Л. Й. Рубенчика, К. І. Андріюк із загальної і ґрунтової мікробіології, зокрема вільноживучих і симбіо­тичних азотфіксаторів, взаємовідносин між мікроорганізмами ризо­сфери і вищими рослинами та рекомендації щодо впровадження здо­бутих результатів у практику були відзначені премією імені Д. К. За­болотного.

Встановлення біогенної природи корозії підземних металічних і бетонних споруд та розробка методів її запобігання, створення ліку­вально-профілактичних препаратів на основі живих культур і орга­нізація промислового виробництва їх дістали високу оцінку, а їхні автори — К. І. Андріюк, В. Й. Білай, Л. Й. Рубенчик, С. Р. Резнік, В. В. Смірнов та інші — нагороджені Державною премією. За роз­робку наукових основ біосинтезу білка і дослідження біології та сис­тематики промислове важливих груп мікроорганізмів Державну пре­мію одержали також Є. І. Квасников, Ю. Р. Малашенко, О. А. Несте­ренко та інші.

У галузі медичної мікробіології тривають інтенсивні дослідження з фундаментальних питань онкології й ведуться пошуки речовин природного походження, що були б ефективними для лікування зло­якісних пухлин (Д. Г. Затула, С. Р. Резнік та ін.), розробляються проб­леми ешерихіозів (А. М. Касьяненко, Л. В. Григор'єва, А. Ю. Верши-гора та ін.), вивчаються питання складу популяцій холерних вібріо­нів (А. Г. Сомова), систематики та ідентифікації бактерій роду Рзеи-сіотопаз (О. А. Кіпріанова та ін.) тощо.

Слід відзначити також довготривалу і плідну роботу з вивчення вірусів рослин, тварин та мікроорганізмів. Вперше в Україні вивчено морфологічні та фізіологічні властивості низки вірусів, проведено їх

ВСТУП

ідентифікацію; з'ясовано антигенні властивості вірусів жовтухи цук­рових буряків, зморшкуватої мозаїки і готики картоплі, мозаїки квасолі, кормових бобів, сої та інших культур; розроблено і рекомендовано для впровадження у виробництво заходи боротьби з ними (А. Д. Бобир, С. М. Московець, В. Г. Краєв та ін.). Успіш­но досліджуються також патогенні віруси людини (С. С. Дяченко, К. М. Синяк, Н. С. Дяченко та ін.). Ґрунтовні дослідження ві­русів мікроорганізмів в Україні проводилися під керівництвом Я. Г. Кішка. Успішні дослідження стійкості рослин до бактеріальної інфекції проводяться під керівництвом І. Р. Гвоздяка.

На завершення короткого огляду розвитку мікробіології в Украї­ні необхідно зазначити, що сучасний період, незважаючи на кризову ситуацію в економіці, характеризується помітним розширенням до­сліджень у царині технічної мікробіології, вірусології, генетики і ген­ної інженерії, біотехнології та намаганням широко впроваджувати досягнення мікробіологічної науки в практику. Прикладом цього може бути виготовлення таких цінних харчових продуктів, як геро­лакт та нові антибіотики (В. В. Смірнов та співавтори, 2000 р.).

кь

ПРОКАРІОТІВ

ї

НІ

,а ,а

Для більшості представників мікросвіту ха- Прокаріоти  [_; рактерною є одноклітинна будова. Бактеріаль-      " еукаріоти  :" на клітина оточена оболонкою (а в окремих          7Л>ЙК_:УЛ<.,-,/ випадках — цитоплазматичною мембраною) і містить цитоплазму та різні органели. За основними типами клітин­ної будови всі живі організми поділяються на дві великі групи: про­каріоти і еукаріоти.

Прокаріотами (Ргосаїуоіае — доядерні) називають мікроорганіз­ми, які не мають чітко диференційованого ядра, а містять його ана­лог — нуклеоїд. До них належать бактерії і синьозелені водорості, які ще називають ціанобактеріями. Вважають, що прокаріоти — похідні первісних організмів, які існували понад три мільярди років тому. До прокаріотів відносять і недавно відкриті архебактерії.

Еукаріотами (Еисагуоїае — ядерні) називають всі одноклітинні і багатоклітинні організми, які мають сформоване ядро, відмежоване від цитоплазми ядерною мембраною. До еукаріотів, що їх вивчають у мікробіології, належать представники грибів, водоростей і найпрос­тіших. За будовою вони подібні до рослинних і тваринних клітин.

Дослідниками ультраструктури клітин з'ясовано глибокі фунда­ментальні відмінності у будові прокаріотних і еукаріотних клітин. Прокаріотна клітина має тільки одну внутрішню порожнину, яка утворена клітинною мембраною. У прокаріотній клітині відсутні оточені ліпопротеїдними мембранами компартменти або органели, тобто вона не має замкнутих вторинних порожнин. У клітинах про­каріотів ядерний апарат не відмежований ядерною оболонкою з по-ровим комплексом від цитоплазми. У них відсутні мітохондрії і хло­ропласти, ендоплазматична сітка, диктіосоми, лізосоми і мікротіль-

З історії розвитку мікробіології

Мікробіологія порівняно молода наука. Вона зародилася наприкінці XVII ст. Тоді вже було зроблено великі географічні відкриття, розви­нулось мореплавство, торгівля, почалось інтенсивне вивчення рос­линного і тваринного світу Америки, Австралії, Центральної Афри­ки, Індії та інших маловідомих на той час країн. Все це сприяло роз­виткові природничих наук. Великих успіхів досягай і такі галузі знань, як механіка, оптика.

Практична потреба в знаряддях та інструментах (зокрема оптич­них) для мореплавства, астрономічних спостережень тощо дала по­штовх до розробки і удосконалення конструкцій різних оптичних приладів. У 1590 р. в Голландії в м. Міддельбурзі шліфувальники скла брати Ганс і Захарій Янсени сконструювали прилад зі збільшу­вальних скелець, а в 1610р. Г. Галілей виготовив перший мікроскоп. У 1619 р. з'явився дволінзовий мікроскоп голландського фізика Кор-нелія Дреббеля. Так було винайдено прототип сучасного світлового мікроскопа.

Якщо вважати, що мікробіологія виникла тоді, коли людина вперше побачила і описала мікробів, то можна точно встановити «день народження» науки та ім'я її засновника. Цією людиною є гол­ландський натураліст Антоні ван Левенгук (1632—1723), Виготовлені Левенгуком мікроскопи були найдосконалішими на той час (рис. 1). Вони збільшували досліджуваний об'єкт у 160—300 разів. Вивчаючи за допомогою таких мікроскопів зубний наліт, дощову і колодязну воду, а також різні настої, він виявив у них безліч дрібних, різних за формою «живих звіряток» (рис. 2).

Свої спостереження А. Левенгук старанно описував, замальову­вав і надсилав до Лондонського королівського товариства, членом якого його згодом було обрано. 17 вересня 1683 р. він, здивований побаченим, писав: «Я дослідив слиз, що залягає між зубами, і поба­чив безліч дуже маленьких звіряток, які жваво рухались... У моєму роті їх більше, ніж людей в Об'єднаному королівстві». Більшу части­ну своїх спостережень він опублікував у 1695 р. у книжці «Таємниці природи, відкриті А. Левенгуком» («Агеапа паШге сіеїесїе аЬ Апіопіо уап Ьеешуаппоск»).

Відкриття А. Левенгука були настільки несподіваними і навіть фантастичними, що протягом майже 50 наступних років викликали загальний подив. Перебуваючи в Голландії в 1698 р., Петро І відвідав А. Левенгука і ознайомився з його дослідами. З цієї поїздки цар при-

З Історії розвитку мікробіології

віз у Росію подарований А. Левенгуком мікроскоп. У 1716 р. у май­стернях при дворі Петра І виготовлено перші в Росії мікроскопи.

Отже, відкриття А. Левенгука поклали початок розвитку мікро­біології, викликали зацікавлення до вивчення її таємничих об'єктів. Однак тривалий час (майже до середини XIX ст.) мікробіологія мала в основному описовий характер. Перший період розвитку цієї науки,

Рис. 1

Мікроскоп А. Левенгука:

А, В — вигляд ззовні; Б - схема будови.

1 — щілина; 2 — рухома голка, на якій вміщують досліджуваний об'єкт, 3 — гвинт для наведення різкості

який увійшов в історію під назвою морфологічного пе­ріоду, був початком нагромадження фактичного матеріалу. Ви­вчення морфології мікробів було доступніше, ніж дослідження їхньої функціональної діяльності, і тому саме на визначенні форми й зосе­реджено увагу в перших мікробіологічних працях. Але й під час вивчення морфології мікроорганізмів доводилось обмежуватися зде­більшого констатацією фактів, бо інструменти, якими користувались тоді, були дуже примітивними. Мабуть, цим і пояснюється те, що

ВСТУП

видатний природознавець К. Лінней (1707—1778), який створив шту­чну систему живої природи, стверджував, що мікроорганізми нале­жать до одного загального роду, назвавши його «хаос». «Вони надто маленькі, надто туманні й ніхто ніколи про них нічого певного не взнає...», писав він наприкінці XVIII ст.

Проте зазначимо, що не всі вчені того часу поділяли думку Карла Ліннея. Вагомий внесок у розвиток молодої науки зробили відомі

Рис. 2