.jpg/1280px-E._coli_Bacteria_(7316101966).jpg)
Бактериология — это отрасль и специальность биологии , которая изучает морфологию , экологию , генетику и биохимию бактерий , а также многие другие аспекты, связанные с ними. Этот раздел микробиологии включает в себя идентификацию, классификацию и характеристику видов бактерий. [ 1] Из-за сходства мышления и работы с микроорганизмами , отличными от бактерий, такими как простейшие , грибы и вирусы , наблюдается тенденция к расширению области бактериологии до микробиологии. [2] Ранее эти термины часто использовались взаимозаменяемо. [3] Однако бактериологию можно классифицировать как отдельную науку.
Бактериология — это изучение бактерий и их связи с медициной. Бактериология возникла из-за необходимости применения врачами теории микробов для решения проблем, связанных с распространением болезней в больницах в 19 веке. [5] Идентификация и характеристика бактерий, связанных с болезнями, привели к прогрессу в патогенной бактериологии . Постулаты Коха сыграли роль в выявлении связей между бактериями и конкретными болезнями. С тех пор бактериология сыграла роль в успешных достижениях в науке, таких как бактериальные вакцины, такие как дифтерийный анатоксин и столбнячный анатоксин . Бактериологию можно изучать и применять во многих подобластях, связанных с сельским хозяйством , морской биологией , загрязнением воды , бактериальной генетикой , ветеринарией , биотехнологией и другими. [6] [7]
Бактериолог — это микробиолог или другой обученный специалист в области бактериологии. Бактериологи заинтересованы в изучении и изучении бактерий, а также в использовании своих навыков в клинических условиях. Это включает в себя исследование свойств бактерий, таких как морфология, экология, генетика и биохимия, филогенетика, геномика и многих других областей, связанных с бактериями, таких как диагностическое тестирование заболеваний. [8] Они также могут работать в качестве ученых-медиков, ветеринаров или диагностических техников в таких местах, как клиники, банки крови, больницы, лаборатории и ветеринарные клиники. [9] [10] Бактериологи, работающие в сфере общественного здравоохранения или биомедицинских исследований, помогают разрабатывать вакцины для общественного использования. [11]
Выращивание бактерий в лабораторных культурах является основным методом, используемым бактериологами. Используются как твердые, так и жидкие питательные среды. Твердая питательная среда обычно представляет собой питательный агар в чашке Петри . Составляющие питательного агара различаются в зависимости от исследуемых бактерий. Например, для выращивания бактерии Haemophilus influenzae , рост которой зависит от гемина и никотинамидадениндинуклеотида , в среду добавляют кровь (обычно овцы или лошади). [12] При выращивании бактерий, которые находятся в кишечнике млекопитающих, таких как сальмонелла , используется агар XLD , который содержит, среди прочих ингредиентов, дезоксихолевую кислоту . [13]
._Natuurkundige_te_Delft_Rijksmuseum_SK-A-957.jpeg/1280px-Anthonie_van_Leeuwenhoek_(1632-1723)._Natuurkundige_te_Delft_Rijksmuseum_SK-A-957.jpeg)
Бактерии впервые были обнаружены голландским микроскопистом Антони ван Левенгуком в 1676 году, используя однолинзовый микроскоп собственной конструкции. Затем он опубликовал свои наблюдения в серии писем в Королевское общество Лондона . Его наблюдения также включали простейших, которых он назвал анималькулями . Немец Фердинанд Кон начал изучать бактерии в 1870 году и также считается основателем бактериологии, поскольку он был первым, кто классифицировал бактерии на основе их морфологии . [14] [15]
Луи Пастер продемонстрировал в 1859 году, что микроорганизмы вызывают процесс ферментации , и что этот рост не происходит из-за спонтанного зарождения ( дрожжи и плесень , обычно связанные с ферментацией, не являются бактериями, а скорее грибками ). Вместе со своим современником Робертом Кохом Пастер был одним из первых сторонников микробной теории болезней . [16] Между 1880 и 1881 годами Пастер провел две успешные вакцинации животных против болезней, вызываемых бактериями. Важность бактерий была признана, поскольку это привело к изучению профилактики заболеваний и лечения болезней вакцинами. [6] [7] Исследования Пастера привели к тому, что Игнац Земмельвейс и Йозеф Листер исследовали важность дезинфекции рук в медицинской работе.
В 1840-х годах наблюдения и идеи Земмельвейса, касающиеся санитарных методов, были отвергнуты, а его книга на эту тему осуждена медицинским сообществом из-за ее конфликта с преобладающей в то время теорией и практикой юморизма . [17] После публикаций Листера, которые поддерживали мытье рук и санитарию с помощью микробной теории, врачи начали дезинфицировать руки в 1870-х годах; обязательное мытье рук не было включено в общую практику здравоохранения вплоть до 1980-х годов. [18]
Открытие связи микроорганизмов с болезнями произошло позднее, в девятнадцатом веке, когда итальянский анатом Филиппо Пачини выделил бактерию холеры Vibrio cholerae в 1854 году во Флоренции во время азиатской пандемии холеры 1846-63 годов [19] и четко связал присутствие бактерии в слизистой оболочке кишечника умерших пациентов с холерой с болезнью. Хотя работа Пачини была доступна международному научному сообществу через французские и английские переводы, открытие возбудителя холеры часто приписывается немецкому врачу Роберту Коху , который заново открыл его в 1884 году. Коху приписывают введение науки о микроорганизмах, включая бактерии, в медицинскую сферу. [20] Кох, пионер в области медицинской микробиологии, работал над холерой , сибирской язвой и туберкулезом . В своих исследованиях туберкулеза Кох окончательно доказал микробную теорию, за что получил Нобелевскую премию в 1905 году. [5] В постулатах Коха он изложил критерии для проверки того, является ли организм причиной заболевания , и эти постулаты используются и сегодня. [21] [6] И Кох, и Пастер сыграли свою роль в улучшении антисептики в лечении. В 1870-1885 годах были введены современные методы бактериологической техники с использованием красителей и методом разделения смесей организмов на пластинах с питательной средой. [6] [7]
Хотя с девятнадцатого века было известно, что бактерии являются причиной многих заболеваний, до двадцатого века не было эффективных антибактериальных методов лечения. [22] В 1910 году Пауль Эрлих разработал первый антибиотик, изменив красители, которые избирательно окрашивали Treponema pallidum — спирохету , вызывающую сифилис , — на соединения, которые избирательно убивали патоген. [23] Эрлих был удостоен Нобелевской премии 1908 года за свою работу по иммунологии и стал пионером в использовании красителей для обнаружения и идентификации бактерий, причем его работа легла в основу окраски по Граму и окраски по Цилю-Нильсену . [24]
Важный шаг вперед в изучении бактерий был сделан в 1977 году, когда Карл Вёзе признал, что археи имеют отдельную линию эволюционного происхождения от бактерий. [25] Эта новая филогенетическая таксономия возникла из секвенирования рибосомальной РНК 16S и разделила прокариот на два эволюционных домена как часть трехдоменной системы . [26]