Вклад российских микробиологов в развитие микробиологии

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.

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.

43 Актиномицеты.

Бактерии имеют ветвистую форму. Одни — палочки слегка разветвленные (см. рис. 2, д), дру­гие — в виде тонких ветвящихся нитей, образующих одно­клеточный мицелий. Мицелиальные актиномицеты, называ­емые "лучистые грибки", размножаются спорами, развива­ющимися на воздушных ветвях мицелия. Актиномицеты бы­вают окрашены; они широко распространены в природе. Встречаются и на пищевых продуктах и могут вызвать их порчу. Продукт приобретает характерный землистый запах. Многие актиномицеты продуцируют антибиотики. Есть виды, патогенные для человека и животных.

44 Влажность.

Микроорганизмы могут развиваться только в субстратах. Имеющих свободную воду и в количестве не менее определенного уровня. С понижением влажности субстрата интенсивность размножения микробов замедляется, а при удалении из субстратов ниже необходимого уровня вообще прекращается. Потребность во влаге у различных микроорганизмов колеблется в широких пределах по величине минимальной потребности во влаге для роста различают следующие группы: гидрофиты (влаголюбивые), мезофиты (средневлаголюбивые), ксерофиты (сухолюбивые). Гидрофитами являются большинство бактерий, а мицелиальные грибы и дрожжи мезофиты, но имеются среди них и гидрофиты.

Для развития микроорганизмов имеет значение не абсолютная величина, а доступность содержащейся в субстрате воды, которую в настоящее время принято обозначать термином водная активность или а _w. Водная активность показывает отношение давления водяных паров раствора (субстрата) Р и чистого растворителя (воды) Р_о при одной и той же температуре: а _w = Р/Р_о.

Водная активность выражается величинами от 0 до 1 и характеризует относительную влажность субстрата. Рост микроорганизмов наблюдается при значениях а _w от 0,99 до 0,65-0,61. Оптимальное значение для многих от 0,99-0,98 примерно в этих пределах находится водная активность скоропортящихся пищевых продуктов (мяса, рыба, плоды, овощи).

Бактерии развиваются при водной активности субстрата 0,94-0,90. Дрожжи-0,88-0,85, мицелиальные грибы-0,8. Но некоторые виды бактерий. Дрожжей, мицелиальных грибов могут расти при водной активности -0, 75-0,62 (хотя и медленно).

Таким образом, продукты у которых водная активность менее 0,7, могут длительно сохраняться без микробной порчи. Перспективно с точки зрения увеличения срока хранения скоропортящихся продуктов искусственное снижение в них водной активности. Возможно снижение а _w при добавлении специфических веществ, способных связывать воду.

Давно применяется хранение различных пищевых продуктов в сухом виде. В высушенном состоянии многие микробы сохраняют жизнеспособность в течение длительного времени. Устойчивы к высушиванию многие дрожжи и особенно споры бактерий и мицеллиальных грибов (сохраняют способность к прорастанию десятки лет). Патогенные микробы (стафилококки, микрококки, брюшно-тифозные бактерии) могут сохраняться в сухом субстрате неделями и месяцами.

Для сохранения сухих продуктов без порчи большое значение имеют относительная влажность и температура в складских помещениях. Продукты обладают гигроскопичностью (могут отдавать влагу или поглощать ее). Между влажностью воздуха и влажностью продукта устанавливается определенное подвижное равновесие. При одной и той же относительной влажности воздуха различные продукты могут иметь разную равновесную влажность. Большинство бактерий способно развиваться в субстратах при равновесной относительной влажности воздуха в пределах не ниже 95-90%. Для дрожжей минимум в субстрате соответствует 90-85% относительной влажности воздуха, для большинства мицеллиальных грибов-80%, а для некоторых ксерофитных видов пределом является относительная влажность воздуха- 75-65%

Таким образом, возможность развития микроорганизмов в продуктах в связи с их влажностью можно учитывать как по величине водной активности продукта, так и по относительной влажности воздуха. Значение а_w умноженное на 100, соответствует относительной влажности воздуха выраженной в процентах, когда система продукт- воздух находится в равновесии.

Относительная влажность воздуха изменяется от температуры: с понижением температуры воздуха уменьшается его влагоудерживающая способность и наоборот. Поэтому при снижении температуры в процессе хранения это приводит к увлажнению поверхности продукта, что способствует развитию находящихся на нем микробов. При хранении и перевозке высушенных продуктов необходимо принимать меры для предупреждения изменения их влажности.

При сублимационной сушке (высушивание под высоким вакуумом в замороженном состоянии) качество и пищевая ценность продуктов сохраняются значительно лучше, но микроорганизмы хорошо переносят такое высушивание и сохраняются жизнеспособными. Поэтому к таким продуктам следует строгие санитарно-гигиенические требования.

45 Масляно-кислое брожение.

Этот процесс представляет собой превращение сахара масляно-кислыми бактериями в анаэробных условиях с образованием масляной кислоты. газа и водорода:

С₆Н₁₂О₆. ®СН₃СН₂СН₂СООН + 2 СО₂ +2Н₂ + Q

⇐ Предыдущая14151617181920212223Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: