Kurz mikrobiológie potravín (NICOLE-LIVIA ATUDOSIEI, 2003) - dokument PDF
Dokumenty
Kurz prepisu potravinovej mikrobiológie (NICOLE-LIVIA ATUDOSIEI, 2003)
BITERRA UNIVERZITA V BUKUREŠTI FAKULTA AGROTURISTICKÉHO RIADENIA
NICOLE-LIVIA ATUDOSIEI PAUL STEFANESCU
KURZ POTRAVINOVEJ MIKROBIOLÓGIE PRE ŠTUDENTSKÉ POUŽITIE IFR/ID
BITERRA UNIVERZITA V BUKUREŠTI
NICOLE-LIVIA ATUDOSIEI PAUL STEFANESCU
VŠEOBECNÝ KURZ MIKROBIOLÓGIE PRE ŠTUDENTSKÉ POUŽITIE IFR/ID
ČASŤ I VŠEOBECNÉ POZNÁMKY K MIKROBIOLÓGII
ÚVOD DO MIKROBIOLÓGIE
V tejto kapitole vám predstavíme: definícia mikrobiológie mikrobiológia - veda budúcnosti? keď sa mikrobiológia ukázala ako individualizovaná veda, významné údaje o histórii mikrobiológie
1.1 DEFINÍCIA MIKROBIOLÓGIE
MICROBIOLOGY (micro-small, bios-life, logos-speech) je veda, ktorá študuje tvar, štruktúru (morfológiu), genetiku, metabolické procesy v mikroskopických a submikroskopických organizmoch. Mikrobiológia je relatívne mladá veda, ktorá je zaujímavá nielen vedecky, ale aj prakticky pre rôzne oblasti ľudskej činnosti: medicína, poľnohospodárstvo, potravinárstvo, biotechnológia atď. Mikrobiológia, ktorá sama o sebe bola vedou, ktorú je možné rozvíjať v dôsledku technického a technologického rozvoja, sa rozrástla až v posledných desaťročiach tohto storočia. Teoretické a praktické akumulácie v oblasti jadrovej fyziky, bunkovej a molekulárnej biológie, informačných techník viedli k zlepšeniu logistiky mikrobiológie a implicitne k rýchlemu rozvoju mikrobiológie ako vedy veľkej amplitúdy. 3
technologické procesy. Príklady zahŕňajú fermentačný priemysel, pekárstvo, výrobu antibiotík atď., Oblasti, v ktorých znalosti fyziológie a metabolizmu mikroorganizmov umožňujú správne smerovanie procesov.
technologické s cieľom získať produkty užitočné pre ľudský život a činnosť, vynikajúcej kvality a s vysokými výťažkami. Hlavné podriadené odvetvia mikrobiológie so zvláštnym postavením a so špecifickými záujmami sú:
bakteriológia - zaoberá sa štúdiom baktérií; mykológia - zaoberá sa štúdiom mikroskopických a makroskopických húb; protozoológia - zaoberá sa štúdiom prvokov; virológia - zaoberá sa štúdiom vírusov; parazitológia - zaoberá sa štúdiom parazitizmu a parazitických organizmov; algológia - zaoberá sa štúdiom jednoduchých vodných organizmov, ktoré sa nazývajú riasy.
K týmto mikrobiologickým disciplínam je potrebné pridať aplikované oblasti mikrobiológie:
imunológia - študuje systém obranných mechanizmov organizmov, ktorý ich chráni pred možnou infekciou alebo cudzou látkou, ktorá sa do nich dostane.
epidemiologické - ciele
monitorovanie a kontrola šírenia chorôb v komunitách; mikrobiológia potravín a vody - skúma pozitívnu alebo negatívnu úlohu mikroorganizmov v potravinách a vode; pôdna mikrobiológia - skúma vzájomný vzťah medzi mikroorganizmami, pôdou a rastlinami, úlohu mikroorganizmov v úrodnosti pôdy a v okruhu biogénnych prvkov v prírode; poľnohospodárska mikrobiológia - skúma vzťah medzi mikroorganizmami a plodinami s cieľom zvýšiť ich produkciu a kvalitu; ropná mikrobiológia - skúma úlohu mikroorganizmov v genéze ropných polí; 4
mikrobiológia životného prostredia - študuje mikroorganizmy prítomné v pôde, vode a vzduchu, zaoberá sa riešením praktických problémov v oblasti zdravia; biotechnológia zahŕňa akýkoľvek proces, ktorý ľudia používajú
mikroorganizmy alebo biologické procesy na získanie požadovaného produktu; priemyselná mikrobiológia - využíva mikroorganizmy na výrobu veľkého množstva užitočných produktov, ako sú: vitamíny, aminokyseliny, enzýmy, lieky; Genetické inžinierstvo - zahŕňa techniky, ktoré zámerne menia genetické pozadie organizmov, aby vyvolali nové kombinácie génov. Je to najdynamickejšia oblasť modernej mikrobiológie.
1.2 STRUČNÁ HISTÓRIA MIKROBIOLÓGIE
Dejiny mikrobiológie by sa dali štruktúrovať do štyroch etáp, a to:
1. Obdobie hypotetickej individualizácie určujúceho faktora chorôb, najmä ľudských; 2. Štádium priameho poznania mikroorganizmov; 3. Obdobie syntézy a korelácie vedeckých poznatkov v oblasti mikrobiológie; 4. Súčasná etapa prepojenia mikrobiológie s inými vedami s cieľom zvýšiť jej sociálno-ľudskú hodnotu.
Čas a typografický priestor neumožňujú rozsiahlu diskusiu o historických etapách mikrobiológie uvedených vyššie. Z tohto dôvodu poukážeme iba na niekoľko dôležitých momentov v histórii mikrobiológie. Bez objavu optického prístroja zvaného mikroskop by nemohol byť známy obrovský a rozmanitý svet mikroorganizmov. ANTONIE VAN LEEWENHOEK (1632-1723) bola tou, ktorá objavila neviditeľný svet mikroorganizmov a ako prvá ich pozorovala zväčšením pomocou jednoduchého mikroskopu s jednou šošovkou a pomocou osobnej konštrukcie. Na základe podrobných výkresov „zvierat“ (veľmi malých zvierat,
pozorované na prípravkoch z rôznych prostredí - dažďová voda, zubný kameň a odtoková voda - tieto boli neskôr identifikované ako 5
sú zástupcami baktérií, kvasiniek a prvokov. Leewenhoek teda upozornil na mikroorganizmy, bez toho, aby im udelil status samostatných organizmov. ROBERT HOOKE po mikroskopických štúdiách objavil bunku v roku 1665, čo znamenalo začiatok teórie buniek, ktorú neskôr konsolidovali ďalší vedci. MATTHIAS SHLEIDEN a THEODOR SCHWANN po svojom výskume jasne stanovujú teóriu, že všetky organizmy, a teda mikroorganizmy, sú tvorené bunkami. Následné štúdie o štruktúre a funkciách buniek boli založené na tejto bunkovej teórii a predstavovali jedno z najdôležitejších zovšeobecnení biológie. LAZZARO SPALLANZANI (1729-1799), ktorý to dobre vie
Jeho výskum fermentácie zdôraznil infekčnú povahu niektorých chorôb vína a piva. Aby sa zabránilo znehodnoteniu vína a piva, predstavil si Pasteur jemný proces ohrievania - pasterizáciu, ktorý sa neskôr aplikoval na mlieko a použil ako sterilizačná procedúra v lekárskej oblasti. Položili sa tak základy aseptických techník, ktoré v súčasnosti tvoria laboratórne normy. Pasteur ustanovuje princíp mikrobiálnej špecifickosti, kladie základy teórie infekčných chorôb a dokazuje, že sú výsledkom prenikania patogénov do tela: medzi činnosťou patogénu a osobitosťami, ktoré určuje, existuje určitá špecifickosť. Pasteur zdôrazňuje princíp očkovania a vytvára vedecký základ pre prípravu vakcín. Prvýkrát sa ukázalo, že patogény, aj tie najnebezpečnejšie, je možné upraviť tak, aby sa mohli použiť ako vakcíny. Vakcíny nazval avirulentnými kultúrami používanými na preventívne očkovanie, ktoré stimuluje imunitu tela voči virulentnému mikrobiálnemu kmeňu. Vrcholom jeho práce bol objav očkovania proti besnote, prvýkrát aplikovaného na človeka v roku 1885.
ROBERT KOCH (1843-1916), nemecký vedec súčasný s Pasteurom, mal tiež osobitnú úlohu vo vývoji lekárskej mikrobiológie objavením mnohých patologických činiteľov zodpovedných za mnoho chorôb u ľudí a zvierat, ako je tuberkulóza, cholera atď. Vyvinul dôležitú sériu izolačných techník, využívajúcich stuhnuté kultivačné médiá (so želatínou), na ktorých sa uskutočňuje množenie mikroorganizmov vo forme izolovaných kolónií. Pretože mikrobiálna kolónia je potomkom jednej pôvodnej bunky, jej následné naočkovanie do sterilného prostredia generuje kultúru buniek rovnakého druhu alebo kmeňa. Objav tejto možnosti získania čistých kultúr bol pokrokom, ktorý bol základom modernej mikrobiológie, pretože poskytoval jednoduchý a bezpečný prostriedok na