A mikrobiológia jelentősége – definíció, ágak és alkalmazások

Mi a mikrobiológia?

A mikrobiológia lényegében az olyan biológiai szervezetek tanulmányozása, amelyek túl kicsik ahhoz, hogy szabad szemmel (olyan eszközök használata nélkül, mint a nagyító, mikroszkóp stb.) láthatóak legyenek. A mikrobiológia tehát a legkülönbözőbb szervezetek életének és jellemzőinek tanulmányozásával foglalkozik, a baktériumoktól és archaikusoktól kezdve a parazita férgekig a környezetükben.

Ez a tudományág a szervezetek minden aspektusának megismerésére szolgál, hogy ne csak azt határozzuk meg, hogyan élnek a környezetükben, hanem azt is, hogyan hatnak az adott környezetükre és ezáltal a körülöttük lévő más szervezetekre (emberek, állatok stb.).

A mikrobiológia a biológia egyik legfontosabb tudományágának bizonyult, lehetővé téve annak megállapítását, hogy egyes organizmusok miként okoznak betegségeket, az ilyen betegségek gyógymódjainak felfedezését, sőt egyes mikrobák ipari célokra való felhasználását is stb.

A mikrobiológusok szakterületei közé tartoznak többek között:

  • Immunológia
  • Talajbiológia
  • Ipari mikrobiológia
  • Biotechnológia
  • Biogeokémia
  • Mikrobiális genetika
  • Vízi mikrobiológia

* Bár a mikrobiológia, többnyire a mikroorganizmusok (a szabad szemmel nem látható) tanulmányozásaként írják le, az olyan csoportok, mint az algák és a gombák, tartalmaznak olyan szervezeteket, amelyek megfigyeléséhez nem feltétlenül szükséges speciális eszközök használata. Ezért a mikrobiológia számos olyan szervezetet is magában foglal, amelyek kívül esnek a hagyományos meghatározáson.

A mikrobiológia ágai

A mikrobiológia különböző ágait tiszta és alkalmazott tudományokra, valamint rendszertanra osztják.

Bakteriológia

A bakteriológia a mikrobiológiának a baktériumok vizsgálatával foglalkozó ága. Ez az ág tovább oszlik számos szakterületre, amelyek közé tartozik többek között a tengeri bakteriológia, az egészségügyi bakteriológia, az ipari bakteriológia, a mezőgazdasági bakteriológia és a szisztematikus bakteriológia.

A mikrobiológiának ez az ága olyan szempontokra helyezi a hangsúlyt, mint a baktériumok típusai és jellemzőik, betegségek és alkalmazásuk.

Mikológia

A bakteriológiával ellentétben, amely a baktériumokkal foglalkozik, amelyek prokarióta szervezetek, a mikológia a gombákkal foglalkozik, amelyek eukarióta jellegűek. A sokféle környezetben megtalálható különböző gombafajok (penészgombák és élesztőgombák) rendkívül hasznosak vagy károsak lehetnek.

A mikológia e szervezetek különböző tulajdonságaira (jellemzőire, rendszertanára stb.) helyezi a hangsúlyt, ami viszont lehetővé tette a felhasználásukat különböző iparágakban a sörfőzdéktől kezdve az élelmiszeriparon át az orvostudományig.

Azokat, akik a mikológiára szakosodnak, mikológusoknak nevezik.

Protozoológia

A protozoológia a mikrobiológia egyik újabb, taxonómián alapuló ága. Ez az az aldiszciplína, amely az ősállatok tanulmányozásával foglalkozik. A gombákhoz hasonlóan ezek is eukarióta szervezetek, amelyek olyan csoportokat foglalnak magukban, mint az amőboidok, ciliáták, sporozánok , és flagelláták.

Mivel ezen organizmusok jó része állatokkal és emberi betegségekkel hozható összefüggésbe, a protozoológusok nemcsak taxonómiájukra és morfológiai szempontjaikra összpontosítanak osztályozási célokból, hanem orvosi jelentőségükre is.

A protozoonok által okozott betegségek néhány gyakori példája a malária, az álomkór, valamint az amőbás vérhas.

Fikológia

A mikológiához hasonlóan a mikológia is a mikrobiológia egyik ága, amely a többsejtű szervezetek tanulmányozásával foglalkozik. A mikológiától eltérően azonban a mikológia a különböző típusú algák tanulmányozásával foglalkozik, amelyek különböző típusú környezetben találhatók meg.

Míg az óceánban úszó apró mikroorganizmusokként létezhetnek, egyes algák a vízi környezetben található nagy hínárokat alkotva nőnek meg.

Az algák amellett, hogy a tápláléklánc részei, részt vesznek az oxigéntermelésben is, ami miatt fontosak a mikrobiológiában.

Azokat, akik a fikológiát tanulmányozzák (pl. Carl Adolph Agardh), fikológusoknak nevezik.

Parazitológia

A parazitológia a mikrobiológia széles területe, amely a paraziták tanulmányozásával foglalkozik. A parazitológia nagyrészt három fő csoportba tartozó szervezetekkel foglalkozik, köztük a protozoákkal, a helmintákkal (férgekkel) és az ízeltlábúakkal.

Mivel a parazitológia a betegségeket okozó szervezetekkel (valamint a vektorokkal) foglalkozik, számos más tudományág is hatással volt rá, többek között az immunológia és a biokémia.

A mikológiához és a fitológiához hasonlóan a parazitológia is magában foglalja az egy- és többsejtű szervezetek tanulmányozását.

A parazitológiát tanulmányozókat parazitológusoknak nevezik.

Immunológia

Az immunológia az immunrendszer tanulmányozásával foglalkozó részterület. A 18. század óta az egyik legfontosabb kutatási terület, amelynek erőfeszítései az immunrendszer erősítésére irányulnak, hogy megvédje a szervezetet a betegségektől.

Megjegyzendő, hogy míg a betegségeket különböző organizmusok és idegen anyagok okozzák, addig autoimmunitás esetén magából az immunrendszerből is eredhetnek.

A szervezet, a kórokozók és az immunrendszer közötti kapcsolat tanulmányozásával a kutatók jelentős előrelépéseket és áttöréseket értek el, amelyek lehetővé tették a társadalomban korábban gyakori betegségek felszámolását.

Ezek az erőfeszítések továbbra is megmutatkoznak az ilyen betegségekkel és többek között a világ különböző részein azonosított Ebola járványokkal kapcsolatos vizsgálatokban.

Az immunológiát tanulmányozó személyt immunológusnak nevezik.

Virológia

A virológia a mikrobiológia azon ága, amely a vírusok tanulmányozásával foglalkozik. A legtöbb más élőlénnyel ellentétben, amelyeket vagy egysejtűként, vagy többsejtűként írnak le, a vírusok egyszerű szerkezetű, pókhálós mikrobák, és a szaporodásukhoz gazdasejtekre van szükségük.

Mivel a vírusoknak a szaporodásukhoz gazdasejtekre van szükségük, végül is a sejteket érintik, és ennek következtében betegséget okoznak.

A virológiában a kutatók olyan szempontokkal is foglalkoznak, mint a biokémia, az elterjedés, a molekuláris biológia, valamint a vírusok evolúciója, ami lehetővé teszi

nem csak a vírusok megértését, hanem az e paraziták által okozott legsúlyosabb betegségek (AIDS stb.) gyógymódjainak kifejlesztését is.

Tovább a vírusokról.

Nematológia

A nematológia a többsejtű fonálférgek tanulmányozásával foglalkozó részterület. A kerekesférgek néven is ismert fonálférgek közé tartoznak a Föld különböző környezetében (talajban, iszapban, homokban, hegyekben stb.) megtalálható szervezetek (férgek).

A tanulmányok szerint a fonálférgek a bolygónkon leggyakrabban előforduló szervezetek közé tartoznak. A nematológia, mint a mikrobiológia egyik ága, lehetővé tette e férgek osztályozását általános morfológiájuk, élőhelyük, valamint az alapján, hogy okoznak-e betegségeket stb.

A nematológiát tanulmányozókat nematológusoknak nevezik.

A rendszertan mellett a mikrobiológiát is a tiszta tudományok közé sorolják.

A leggyakoribb kategóriák közé tartoznak többek között:

– Mikrobiális citológia – a szervezetek felépítésével és működésével foglalkozik

– Mikrobiális fiziológia – a mikrobiológia azon ága, amely a szervezetek különböző részeivel és normál funkcióival foglalkozik (a szervezet különböző részeinek működése)

– Mikrobiális ökológia – a szervezet környezetével/élőhelyével foglalkozó ág. Ez teszi lehetővé annak megértését, hogy a szervezet hogyan lép kölcsönhatásba és hogyan hat a környezetére

– Mikrobiális genetika – a szervezet genetikai felépítésével foglalkozik. A szervezet különböző törzseinek és fenotípusainak azonosítására és a szervezetek osztályozására szolgál

Alkalmazott mikrobiológia

Míg a rendszertani osztályozás a szervezetre és annak általános jellemzőire helyezi a hangsúlyt, addig az alkalmazott mikrobiológia arra összpontosít, hogy a különböző szervezeteket hogyan lehet felhasználni (alkalmazni) adott folyamatokban vagy milyen hatással lehetnek a különböző iparágakban.

A mikrobiológia néhány legfontosabb, alkalmazáson alapuló ága a következő:

Élelmiszer-mikrobiológia

A kutatások többek között az élelmiszereket szennyező/károsító különféle mikroorganizmusokra és az élelmiszerek feldolgozására/módosítására felhasználható mikroorganizmusokra összpontosítanak. Mint ilyen, a mikrobiológia különös figyelmet szentel többek között az olyan mikroorganizmusoknak, mint a penészgombák, élesztők és baktériumok, amelyek vagy előnyösek, vagy negatív hatással vannak az élelmiszer-alapanyagok minőségére, szem előtt tartva a közegészségügyi szempontokat.

* Az élelmiszer-mikrobiológia számos más területhez (immunológia és molekuláris biológia stb.) kapcsolódik, és többek között olyan szempontokat foglal magában, mint az élelmiszerek feldolgozása és tartósítása, élelmiszer-összetevők, előállítás és erjesztés.

Orvosi mikrobiológia

A mikrobiológiának az az ága, amely a különböző típusú organizmusok (fertőzéskeltők) által okozott betegségek diagnosztizálásával, megelőzésével és kezelésével foglalkozik. Ez az aldiszciplína tehát számos más területhez kapcsolódik, többek között a virológiához, a bakteriológiához, az immunológiához és a csírabiológiához.

Ipari mikrobiológia

A mikrobiológiának ez az ága az adott mikroorganizmusok ipari termelésben való felhasználásával foglalkozik. Itt a kutatások arra irányulnak, hogy ezen organizmusok felhasználásával növeljék és maximalizálják a hozamokat többek között az üzemanyag-, gyógyszer- és vegyiparban. Itt a mikroorganizmusok használata lehetővé teszi a nagy piacra való tömeges termelést.

A mezőgazdasági mikrobiológia

A mezőgazdasági mikrobiológia a növények és állatok betegségeivel és termelésével kapcsolatos mikrobákkal foglalkozik. Mint ilyen, nemcsak ezeknek az organizmusoknak az orvosi jelentőségével foglalkozik, hanem gazdasági jelentőségükkel is a gazdálkodók és az ipar egésze számára. Ennek során a mezőgazdasági mikrobiológia célja, hogy megoldja a mezőgazdasági gyakorlatban azonosított problémákat, miközben segít a gazdák hozamának növelésében.

A mikrobiológia néhány egyéb, alkalmazáson alapuló ága a következő:

– Talajmikrobiológia – A mikrobiológiának ez az ága a talaj mikroorganizmusainak tanulmányozásával és azzal foglalkozik, hogy azok hogyan befolyásolják a talaj tulajdonságait

– Gyógyszeripari mikrobiológia. A mikroorganizmusok felhasználásával foglalkozik a szennyeződések gátlására, valamint a gyógyszerek fejlesztésével

– Állatorvosi mikrobiológia – A betegségeket okozó mikrobákkal foglalkozik

– Mikrobiális biotechnológia – A mikrobiológia és biotechnológia azon területe, amelynek célja a mikrobák hasznos célokra való felhasználása: Célja a mikrobák alkalmazásának fokozása a mindennapi életben. Jó példa erre a Gates Alapítvány jelenleg (e sorok írásakor) folyó kutatása, amely adott baktériumokat kíván felhasználni a hagyományos szennyvízrendszerek kiváltására.

Sz: Sejtbiológia

Tovább olvass konkrétabban a következőkről:

Mikroorganizmusok

Egysejtű szervezetek

Multicelluláris szervezetek

Hogyan okoznak betegséget a baktériumok?

Mikrobiológia és biokémia közötti különbségek

Return from Microbiology main page to MicroscopeMaster home

P. D. Sharma. (2010). Mikrobiológia. Google könyvek.

Robert A. Samson. (2016). Sejtkonstitúció, víz- és tápanyagszükséglet, valamint másodlagos metabolitok. Environmental Mycology in Public Health.

Stuart Hogg. (2005). Essential Microbiology (Alapvető mikrobiológia). The University of Glamorgan, Egyesült Királyság.

Linkek

.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.