Досягнення мікробіології у подоланні інфекційних хвороб
Важко уявити розвиток мікробіології без тісного зв'язку з ге¬нетикою. Мікроорганізми виявились чи не найкращими біоло¬гічними моделями для вивчення закономірностей спадковості й мінливості. Генетичний апарат мікробної клітини й механізм йо¬го функціонування у часі мають безперечно великі переваги для дослідження порівняно з вищими організмами. І немає нічого дивного в тому, що відкриття цілого ряду загально-біологічних закономірностей (матрична теорія синтезу білка, розшифруван¬ня генетичного коду, штучний синтез гена тощо) пов'язане з вивченням генетики, фізіології та біохімії процесів життєдіяль¬ності мікроорганізмів.
Кінець XX ст. ознаменувався виникненням цілої низки гло¬бальних проблем: дефіцит харчового білка внаслідок швидкого збільшення населення Землі, надзвичайно швидке вичерпуван¬ня природних ресурсів, які не поновлюються, енергетична кри¬за, антропогенне забруднення довкілля та ін. Важливу роль у ви¬рішенні цих проблем повинна відіграти сучасна біотехнологія, стрижнем якої є мікробіологія.Біотехнологія виникла ще в сиву давнину разом з появою хліборобства і тваринництва. Саме ця первісна примітивна біо¬технологія спричинилася до виникнення людської цивілізації. Як науковий термін «біотехнологію» вперше було використано угорським ученим К. Ерекі 1919 р. на позначення тих робіт, наслідком яких продукція одержується за допомогою живих ор¬ганізмів, як одноклітинних, так і багатоклітинних.
Європейська федерація з біотехнології у 1984 р. визначила біотехнологію як інтегроване використання біохімії, мікробіоло¬гії та інженерних наук з метою технологічного (промислового) застосування здатностей мікроорганізмів, культури клітин тка¬нин та їх частин, а Європейська комісія доповнила — ще й для того, щоб забезпечити людей потрібними продуктами і послуга¬ми.
Нині біотехнологія посідає одне з перших місць у розвитку науково-технічного прогресу. Вважають, що за її допомогою до¬корінно зміняться способи вирішення таких кардинальних про¬блем, як забезпечення людства продовольством, охорона здоро¬в'я, задоволення енергетичних потреб, охорона довкілля.
Останнім часом біотехнологія досягла відчутних успіхів в розвитку промислової мікробіології, підприємства якої постача¬ють селу, крім кормового білка, незамінні амінокислоти (лізин, глутамінову кислоту, треонін та інші), ферменти, ветеринарні антибіотики, вітаміни, премікси, біожири, бактеріальні добрива, мікробіологічні засоби захисту рослин, поживні середовища, стартові корми для молодняка і цінних порід риб.
Випускаються також препарати для потреб харчової (фер¬ментні препарати, різні закваски для хлібопечення і приготуван¬ня молочнокислих продуктів), текстильної, хімічної, медичної, кондитерської, парфумерної та інших галузей промисловості, а також для наукових цілей. Мікробіологічна промисловість випу¬скає нині понад 150 різних видів продукції.
За допомогою мікроорганізмів дістають додаткові джерела енергії у вигляді біогазу, етанолу, метанолу, водню тощо внас¬лідок використання ними відходів сільського господарства, про¬мисловості, а також сонячної енергії. Використання метанолу і етанолу як моторного палива або добавок до нього ілюструє істотний вклад мікробіології у вирішення енергетичної преблеми. У деяких випадках біотехнологія дозволяє водночас вирішу¬вати як енергетичні, так і екологічні проблеми.
Розвиток біотехнології збігся із новою ерою — генної і клітинної інженерії. До середини 80-х років були розроблені ме¬тоди рекомбінування і конструювання генів із клітин і удоскона¬лення методики перенесення їх в мікробні клітини. В 1980— 1982 рр. опрацьовано методи перенесення генів у цілі тваринні і рослинні організми. Такі організми одержали назву трансгенних.
Успіхи генної і клітинної інженерії відкривають небачені раніше перспективи. Наприклад, застосування генно-інженерних методів (технології рекомбінантних ДНК) дало змогу створити високопродуктивні мікроорганізми-продуценти, що синтезують такі цінні речовини, як білки одноклітинних організмів, неза¬мінні амінокислоти (лізин, треонін, глутамінова кислота), віта¬міни (В|, В12, С), антибіотики (барідаміцин, косталіцин, по-ліоксин), котрі застосовуються в сільському господарстві проти шкідників; пеніциліни, тетрацикліни, цефалоспоріни, стрепто¬міцини, гентаміцини, еритроміцини та багато інших антибіоти¬ків, потрібних у медицині, а також гормони (інсулін, соматоста-тин, соматотропін, еритропоетин, енкефаліни і ендорфіни), ін¬терферони, інтерлейкіни, ферменти (амілаза, хімозин, протеази, целюлаза, холестеролоксидаза, супероксиддисмутаза, аспара-гіназа тощо).
2. Напрямки діяльності мікробіології в різних галузях