РЕФЕРАТ

на тему:

“Роль мікробіології

у розвитку фармації”

ПЛАН

1. Предмет, проблеми, завдання і перспективи мікробіології

2. Напрямки діяльності мікробіології в різних галузях

3. Вакцини – як одне із визначних досягнень мікробіології

Використана література

1. Предмет, проблеми, завдання і перспективи мікробіології

Мікробіологія — наука про найдрібніші і найпоширеніші, невидимі для
неозброєного ока, живі організми, які за свої мікроскопічні розміри
дістали назву мікроорганізмів. Різноманітні представники світу мікробів
належать до різних таксонів. Серед них вирізняють бактерії,
ціанобактерії, актиноміцети, рикетсії, а також деякі мікроскопічні гриби
та найпростіші, які детально вивчаються в курсах мікології і
протозоології.

Мікробіологія (від грец. “мале життя”) вивчає морфологію, систематику,
фізіологію і біохімію, генетику, екологію мікроорганізмів, їхню роль і
значення в кругообігу речовин, патології людини, тварин і рослин,
досліджує загальні умови їхньої життєдіяльності і способи спрямування
цієї діяльності на користь людині. Особливу увагу мікробіологічна наука
приділяє дослідженню найчисленнішої групи мікроорганізмів — бактеріям,
що є основним предметом її вивчення.

Мікроорганізми перебувають скрізь: у фунті, воді, повітрі, на предметах,
які нас оточують, на продуктах харчування і кормах, рослинах, на
поверхні тіла і в шлунково-кишковому тракті людини і тварин, їх
знаходять у снігах Антарктиди і в гарячих джерелах — гейзерах, у пекучих
пісках пустель, у стратосфері, глибинах шахт, морів та океанів тощо.
Мікроби, займаючи майже всі екологічні ніші, становлять чи не найбільшу
складову живої речовини нашої планети.

В усіх сферах природи на частку мікробів припадає переважна більшість
біохімічних перетворень. У безупинному циклі перетворень: мінеральні
речовини — зелені рослини — тварини — мікроорганізми — мінеральні
речовини — вирішальна роль належить мікробам. Вони зумовлюють кругообіг
речовин і енергії в природі. З життєдіяльністю мікроорганізмів пов’язане
утворення деяких руд, кам’яного і бурого вугілля, торфу та інших
корисних копалин.

Винятково важливе значення мають мікроорганізми, що їх використовують в
різних галузях народного господарства, наприклад у таких необхідних для
життя людини процесах, як випікання хліба, виробництво молочнокислих
продуктів, ферментів, кормового білка, амінокислот, вітамінів,
антибіотиків, гормонів, вакцин та інших лікарських препаратів,
органічних кислот, стимуляторів росту, бактеріальних добрив, засобів
захисту рослин тощо. Мікробіологічні процеси лежать в основі виробництва
спирту, вина, пива, силосування кормів для тварин та ін.

Сучасні досягнення мікробіологічної науки дозволили вітчизняним і
зарубіжним вченим розробити теоретичні основи технології бактеріального
видужування кольорових, рідкісних і благородних металів з бідних руд,
рудних концентратів, відходів гірничо-видобувної промисловості, оскільки
існуючі технології одержання з таких руд міді, нікелю, хрому, олова,
молібдену, урану, золота тощо ще недостатньо ефективні.

Досягнення сучасної мікробіології ґрунтуються на розвитку фізики, хімії,
біохімії, молекулярної біології, генетики, фізіології та інших
природничих наук. Мікробіологію не можна вивчати у відриві від цих наук,
бо деякі з них є основою для розуміння її положень, а інші —
уможливлюють практичне застосування її досягнень. Знання з ботаніки і
зоології полегшують вивчення мікробіології, зокрема таких її розділів,
як місце і роль мікроорганізмів у природі, анатомія і морфологія
бактерій, систематика й походження мікробів тощо.

Знання з біохімії, фізико-хімічної біології та фізіології допомагають
розкривати чимало нових аспектів життєдіяльності мікробів, наприклад,
те, що мікроорганізми синтезують нові класи органічних сполук,
здійснюють в органічній хімії ряд нових типів реакцій; мікроорганізми
використовують як моделі для біохімічних, фізіологічних і генетичних
досліджень.

Важко уявити розвиток мікробіології без тісного зв’язку з генетикою.
Мікроорганізми виявились чи не найкращими біологічними моделями для
вивчення закономірностей спадковості й мінливості. Генетичний апарат
мікробної клітини й механізм його 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, розшифрування
генетичного коду, штучний синтез гена тощо) пов’язане з вивченням
генетики, фізіології та біохімії процесів життєдіяльності
мікроорганізмів.

Кінець XX ст. ознаменувався виникненням цілої низки глобальних проблем:
дефіцит харчового білка внаслідок швидкого збільшення населення Землі,
надзвичайно швидке вичерпування природних ресурсів, які не поновлюються,
енергетична криза, антропогенне забруднення довкілля та ін. Важливу роль
у вирішенні 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 біотехнологія 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
організмів, як одноклітинних, так і багатоклітинних.

Європейська федерація з біотехнології у 1984 р. визначила біотехнологію
як інтегроване використання біохімії, мікробіології та інженерних наук з
метою технологічного (промислового) застосування здатностей
мікроорганізмів, культури клітин тканин та їх частин, а Європейська
комісія доповнила — ще й для того, щоб забезпечити людей потрібними
продуктами і послугами.

Нині біотехнологія посідає одне з перших місць у розвитку
науково-технічного прогресу. Вважають, що за її допомогою докорінно
зміняться способи вирішення таких кардинальних проблем, як забезпечення
людства продовольством, охорона здоров’я, задоволення енергетичних
потреб, охорона довкілля.

Останнім часом біотехнологія досягла відчутних успіхів в розвитку
промислової мікробіології, підприємства якої постачають 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 (ферментні препарати,
різні закваски для хлібопечення і приготування молочнокислих продуктів),
текстильної, хімічної, медичної, кондитерської, парфумерної та інших
галузей промисловості, а також для наукових цілей. Мікробіологічна
промисловість випускає нині понад 150 різних видів продукції.

За допомогою мікроорганізмів дістають додаткові джерела енергії у
вигляді біогазу, етанолу, метанолу, водню тощо внаслідок використання
ними відходів сільського господарства, промисловості, 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 вирішувати
як енергетичні, так і екологічні проблеми.

Розвиток біотехнології збігся із новою ерою — генної і клітинної
інженерії. До середини 80-х років були розроблені методи рекомбінування
і конструювання генів із клітин і удосконалення 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, незамінні амінокислоти (лізин, треонін,
глутамінова кислота), вітаміни (В|, В12, С), антибіотики (барідаміцин,
косталіцин, по-ліоксин), котрі застосовуються в сільському господарстві
проти шкідників; пеніциліни, тетрацикліни, цефалоспоріни, стрептоміцини,
гентаміцини, еритроміцини та багато інших антибіотиків, потрібних у
медицині, а також гормони (інсулін, соматоста-тин, соматотропін,
еритропоетин, енкефаліни і ендорфіни), інтерферони, інтерлейкіни,
ферменти (амілаза, хімозин, протеази, целюлаза, холестеролоксидаза,
супероксиддисмутаза, аспара-гіназа тощо).

2. Напрямки діяльності мікробіології в різних галузях

Застосування досягнень сучасної мікробіології в різних галузях народного
господарства через перспективність, різноманітність і специфічність
спричинило утворення низки самостійних дисциплін, а саме: загальної,
сільськогосподарської, медичної й ветеринарної, технічної, або
промислової, водної, геологічної і космічної мікробіології. Бурхливо
розвивається як самостійна дисципліна загальна і спеціальна вірусологія.

ЗАГАЛЬНА МІКРОБІОЛОГІЯ

Вивчає хімічний склад, структуру, загальні закономірності
життєдіяльності, екологію і систематику бактерій, а тому є обов’язковим
розділом усіх інших мікробіологічних дисциплін.

СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКА МІКРОБІОЛОГІЯ

Досліджує роль мікроорганізмів у родючості грунту, у формуванні його
структури. Вивчає фітопатогенні мікроорганізми і способи захисту рослин
від інфекцій, участь мікробів у кругообігу речовин у природі, у живленні
рослин, силосуванні кормів тощо.

МЕДИЧНА І ВЕТЕРИНАРНА МІКРОБІОЛОГІЯ

Вивчає переважно ті види мікробів, які в процесі еволюції пристосувались
до паразитування у людському або тваринному

організмі і цим спричиняють низку інфекційних захворювань. Вивчення
збудників цих захворювань, засоби профілактики і лікування інфекційних
хвороб — основне завдання медичної та ветеринарної мікробіології.

ВОДНА МІКРОБІОЛОГІЯ

Досліджує заселення мікробами прісних і солоних водойм, їхню роль і
значення в кругообігу речовин та трофічних зв’язках, виявляє
еколого-географічні закономірності розподілу мікроорганізмів. Вона також
опрацьовує дуже важливу проблему очищення питної води, а також
промислових і стічних вод.

ГЕОЛОГІЧНА МІКРОБІОЛОГІЯ

Вивчає роль і значення мікроорганізмів у геологічних’проце-сах, з’ясовує
їхню участь в утворенні й розкладанні різних руд, горючих копалин, сірки
тощо. Розробляє мікробіологічні способи добування металів із руд.

ТЕХНІЧНА МІКРОБІОЛОГІЯ

Розробляє наукові основи використання біохімічної діяльності
мікроорганізмів у різних виробничих процесах. Чимало виробництв легкої,
харчової, хімічної та інших видів промисловості грунтуються на процесах,
що їх спричинюють мікроби. Наприклад, приготування тіста для випікання
хліба, виготовлення молочнокислих продуктів, квашення овочів і
силосування кормів, мікробіологічний синтез білків, амінокислот,
ферментів, вітамінів, фізіологічно активних речовин, лікарських
препаратів тощо. Технічна мікробіологія розробляє технологію виробництва
органічних кислот, спирту, вина, пива, замочування прядивних культур,
внесення бактеріальних добрив і засобів захисту рослин; серед її завдань
вирізняють також розроблення методів боротьби з корозією металів тощо.

КОСМІЧНА МІКРОБІОЛОГІЯ

Вивчає вплив космічних умов на мікроорганізми, наявність мікробів у
метеоритах. Розробляє методи запобігання занесенню земних
мікроорганізмів на інші планети і, можливо, звідти на Землю.

Важливим завданням космічної мікробіології є також дослідження і
розв’язання проблеми кругообігу речовин на космічних кораблях і
орбітальних станціях для забезпечення життєдіяльності космонавтів під
час тривалих космічних польотів.

3. Вакцини – як одне із визначних досягнень мікробіології

Досягнення сучасної мікробіології, імунології та інших наук дають змогу
глибше пізнати основи розвитку патології і захисних сил організму,
розробляти ефективні методи боротьби із захворюваннями. У загальному
комплексі протиепідемічних заходів, які широко проводяться в нашій
країні, велике значення приділяється специфічній профілактиці і терапії
інфекційних хвороб, зокрема штучній імунізації людини і тварин за
допомогою вакцинації.

Вакцини (лат. vacca — корова) — препарати, що складаються з ослаблених,
вбитих збудників хвороб чи продуктів їхньої життєдіяльності. Ці
специфічні речовини дістали назву від противіспяного препарату,
виготовленого з вірусу коров’ячої віспи. Метод щеплень за допомогою
вакцин називають вакцинацією, або імунізацією.

Творцем наукової теорії запобігання інфекційним захворюванням за
допомогою виготовлених в лабораторії вакцин був засновник медичної
мікробіології Л.Пастер. Вперше вакцинацію було здійснено в 1796 р.
англійським лікарем Е.Дженнером, який штучно прищепив дитині коров’ячу
віспу, в результаті чого ця дитина набула імунітету до натуральної
віспи.

Вакцини врятували людство не тільки від віспи. Переможено тяжку дитячу
хворобу поліомієліт, вакцина БЦЖ виявилася досить ефективною проти
туберкульозу. За допомогою вбитих мікробів або виділених з них антигенів
створюється стійкий імунітет до кору, коклюшу, правця, газової гангрени,
дифтерії та багатьох інших інфекційних захворювань. Велика надія
покладається на вакцинопрофі-лактику у боротьбі з ВІЛ-інфекцією,
вірусними гепатитами і малярією.

Сучасні вакцини поділяють на чотири групи:

а) вакцини, які виготовляють із живих збудників з ослабленою
вірулентністю (проти віспи, туберкульозу, чуми, сибірки, сказу, грипу,
полімієліту та ін.);

б) вакцини з убитих патогенних мікробів (холерна, черевнотифозна,
коклюшна, лептоспірозна, поліомієлітна тощо);

в) анатоксини (виготовляються з екзотоксинів відповідних збудників
обробкою їх 0,3—0,4 %-м розчином формаліну і витримуванням при
температурі 38-40 °С протягом 3—4 тижнів). Добуті у такий спосіб
дифтерійний, правцевий, стафілококовий, холерний та інші анатоксини
знайшли широке застосування в практиці;

г) хімічні вакцини (їх виготовляють не з цілих бактеріальних клітин,
а із хімічних комплексів, добутих шляхом обробки суспензії клітин
спеціальними методами; наприклад, для профілактики черевного тифу і
правця застосовують хімічну сорбовану вакцину з О- і Vi- антигенів
черевнотифозних бактерій і очищеного концентрованого правцевого
анатоксину).

Вважають, що найбільш перспективними є комбіновані полівакцини, що
містять різні антигени. За допомогою таких асоційованих полівакцин можна
буде виробляти антибактеріальний, антитоксичний і противірусний
імунітет. При специфічній профілактиці інфекційних хвороб часто
використовують моновакцини, дивакцини і тривакцини. Останнім часом
почали застосовувати рекомбінантні вакцини з рекомбінантних штамів
бактерій і вірусів.

Вакцинотерапія. Вакцини застосовуються не тільки для профілактики, а й
для лікування хронічних процесів, що мають млявий перебіг, — дизентерії,
бруцельозу, фурункульозу, гонореї та інших хвороб. З цією метою
використовують вакцини з убитих мікробів, анатоксини, екстракти із
стафілококів тощо. Досить ефективним виявилось використання
полівалентної стафілококової, стрептококової, гонококової,
протибруцельозної вакцин.

При орнітозі, актиномікозі, коліентеритах, стафілококових та інших
захворюваннях хороші результати дає комплексна імуноанти-біотикотерапія.
Ефективним виявилось також застосування аутовакцини, тобто вакцини,
виготовленої з культури бактерій, виділеної від даного хворого.
Вакцинація проводиться різними способами: нашкірно, підшкірне, через
рот, у слизову оболонку носа тощо.

Препарати, що містять антитіла, які згубно діють на мікроби або
нейтралізують їхні токсичні продукти, дістали назву сироваток.
Виробляють їх із крові тварин, яких імунізують певним антигеном (живі чи
вбиті мікроби, віруси, мікробні, тваринні та рослинні токсини).
Лікувальні і профілактичні сироватки випускають в очищеному вигляді (без
баластних білків, які не містять специфічних антитіл).

Сироватки поділяють на антитоксичні і антимікробні. До перших належать
протиботулічна, протидифтерійна, протиправцева та інші. Антимікробні
сироватки містять глобуліни і імуноглобуліни. Останні добувають методом
фракціонування сироваткових білків із спиртововодяних сумішей при
температурі нижче від 0 °С.

Імуноглобуліни, виділені з крові людини, з профілактичною метою
використовують проти поліомієліту, кору, коклюшу, вірусного гепатиту,
скарлатини та інших інфекцій. Нині виготовляють специфічні
Імуноглобуліни спрямованої дії із сироватки донорів, які імунізовані
проти даної інфекції.

Сироватки застосовують і з діагностичною метою, зокрема, щоб визначити
природу збудника, який спричинив якесь захворювання. Багаторічне
застосування вакцин і сироваток показує, що специфічна профілактика має
дуже важливе значення в системі заходів проти епідемій.

Вакцинотерапія у ветеринарній практиці поки не одержала широкого
застосування через складність підбора ефективних терапевтичних доз
збудника — антигену для здійснення принципу «подібне виліковується
подібним», відповідно до якого застосовуються малі дози препарату, що
викликають у

великих дозах у здорових тваринні явища аналогічні ознакам інфекційної
хвороби. Більш того, при багатьох конкретних інфекційних хворобах
дотепер ще не визначені способи введення збудника — антигену,
ритмічність і кратність впливу антигеном, момент ін’єкції з урахуванням
стадії інфекційної хвороби і фази імуногенного десенсибилизирующего
процесу, від яких залежить ефективність вакцинотерапії. Вакцинотерапію
частіше застосовують при чи в’януло довгостроково поточних інфекціях.

Миксоматоз кроликів гостро протікає висококонтагиозная хвороба, що
відрізняється високою летальністю. При ліквідації захворювання
відповідно до інструкції про заходи щодо боротьби з миксоматозом, усіх
кроликів, що знаходяться в несприятливому пункті, розділяють на двох
груп. До першої групи відносять тварин хворих і підозрілих по
захворюванню, їх убивають на місці. Тушки і трупи кроликів утилізують.
Залишки корму, тару, малоцінний інвентар, гній і підстилку спалюють.
Збитки від миксоматоза зростають, коли на територіях неблагополучної і
загрозливої зон усі поголів’я сприйнятливих кроликів, що не мають
клінічних ознак захворювання, прищеплюють противомиксоматозной вакциною
відповідно до наставляння, що приводить найчастіше до масового
поствакцинальним ускладненням і появі клінічних ознак хвороби. Такі
кролики відповідно до інструкції (з поствакцинальними рецидивами
миксоматоза) також підлягають забою й утилізації.

У стаціонарно неблагополучних господарствах і населених пунктах збитки
від миксоматоза значно можуть бути відвернені застосуванням
вакцинотерапії. Нами розроблений спосіб вакцинотерапії при миксоматозе
кроликів в особистому і колективному фермерському господарствах,
розташованих на території неблагополучних по цій інфекційній хворобі.

Для вакцинотерапії при миксоматозе зі стабільними результатами
ефективності найбільше доцільно використовувати вакцини з убитих чи
живих ослаблених (аттенуированних) культур, виготовлених биофабриками,
що дозволяє вводити щодня в одне і теж час малі дробові дози вакцини, на
які організм відповідає помірної поствакцинальной реакцією з наступним
видужанням.

Нам представилася сприятлива можливість виконати дослідження з вивченню
лікувальної ефективності вакцини шт. В — 82 на 237 кроликах, хворих
миксоматозом, у клініці кафедри епизоотологии Донгау, і на значному
поголів’ї у виробничих умовах кролиководческих господарств.

При уведенні внутримишечно щодня в 9 — 10 годин ранку в плині 3-4 доби
вакцини сухий живий культуральной зі штаму. В — 82 проти миксоматоза
хворим кроликам по одній профілактичній дозі (по 1 мол) в область
внутрішньої сторони стегна, реєстрували місцеву, загальну й осередкову
реакції. Остання виявилася найбільш важливої для визначення кратності
уведення вакцини по кінцевому ефекті терапії. При ін’єкції вакцини з
терапевтичною метою звичайно відзначали місцеву реакцію у виді
невеликого інфільтрату і вузлика на місці введення, злегка хворобливого
при натисненні.

Осередкова реакція визначалася в місці локалізації миксом посиленням
хворобливості, підвищенням осередкової температури, тимчасовим
збільшенням набряклості і пізніше (через 3-4 доби) при продовженні
вакцинотерапії, поліпшенням загального стану і стану, уражених миксомних
ділянок, їх постеленним зникненням у результаті рассасивания.

Ритмічний вплив специфічними антигенами подразниками на весь інфікований
організм, імовірно, супроводжується виникненням ряду послідовних
гормональних, ферментативних і імунологічних процесів, спрямованих на
відновлення гомеостазу, що приводить до поліпшення обмінних процесів у
первинному вогнищі поразки, до рассасиванию миксом. У підсумку
відновлюється порушена діяльність підшкірних тканин і систем організму.

Терапевтична ефективність противомиксоматозних вакцин зростає до 100% —
ний виздоравливаемости інфікованих кроликів, коли лікування починали в
інкубаційний період і в перші 24 — 48 годин з моменту появи первинних
миксом. Вакцинотерапія у свіжих епизоотических вогнищах, коли миксоматоз
виник вперше і спізніла, при генерализованной формі — мало ефективна.

Використана література:

Букринская А.Г. Вирусология. – М., 1986.

Гудзь С.П. та ін. Основи мікробіології. – К., 1991.

Векірчик К.М. Мікробіологія з основами вірусології: Підручник. – К.:
Либідь, 2001.

Похожие записи