Семен Блинкин - В мире незримого

Большой вклад в микробиологию внес русский ученый Л. С. Ценковский. В 1855 г. он отнес микроорганизмы к синезеленым водорослям и этим определил положение основных форм бактерий в мире живых существ. Ф. Кон и К. Негели окончательно выделили бактерии, открытые к концу первой половины XIX столетия, в группу (класс) шизомицетов, т. е. микроскопических грибов-дробянок. Этим ознаменовался описательный период в развитии микробиологии.

От «микрографии» к «микробии». Поражает точность наблюдательности, с какой Левенгук изучал, описывал и зарисовывал форму тех микробов, которые сейчас называют бактерии, бациллы, кокки, стрептококки. Это были первые страницы будущей науки — микробиологий, но до ее создании было еще далеко. Слишком много тайн, скрывала природа. Величайшие открытия в области микробиологии, и в частности медицинской микробиологии и иммунологии [1] Иммунология — учение об иммунитете, т. е. невосприимчивости к инфекционным болезням. , сделаны Л. Пастером, одним из основателей которых он по праву является. В истории имя Л. Пастера увековечено в различных отраслях науки и практики. Широко известны: Пастера эффект; Пастера-Мейергофа реакция, «печь Пастера», пастеризация, группа микробов Пастерелля, пастереллез, пастеровские прививки, пастеровские станции, пастеровский институт.

После открытия Левенгука описывалось множество новых микробов, но чем больше их накапливалось, тем труднее было в них разобраться. Ученые, описывая [2] Этот период развития микробиологии поэтому и получил название описательного. новых микробов, не могли понять ни роли их в природе, ни значения для человека. Так было до Пастера. С появлением работ Пастера начинается новый этап в развитии микробиологии. Его работы дали возможность всесторонне изучать жизнедеятельность микробов, т. е..их физиологию. Поэтому новый этап развития микробиологии получил название физиологического. Это направление оказалось необычайно плодотворным для развития микробиологии. Новые сведения давали ответы на различные вопросы практики.

Девизами Луи Пастера на протяжении всей его научной деятельности были: поиски нового, наука — для жизни, практики. Ученый говорил: «Не существует такой категории наук, которые можно было бы назвать прикладными. Существует наука и ее применение к жизни, связанные между собой, как плод с тем деревом, на котором он созрел». И нет ничего удивительного в том, что, когда к нему пришли мастера, занимавшиеся виноделием и пивоварением, и попросили помощи, Пастер сочувственно отнесся к их просьбам. Французские вина славились своими замечательными марками далеко за пределами страны. Но лучшие вина иногда почему-то превращались в уксус, а пиво так горчило, что пить его было нельзя. В чем причина порчи пива и вина? Химический это процесс или биологический? Против химической причины противоречили факты. Пивовары и виноделы — опытные мастера своего дела, им хорошо известна технология производства. В чем же дело?

В Пастере прежде всего заговорил ученый-экспериментатор. Посетив ряд районов, он тщательно изучил причины порчи пива и вина. Ученый обратил внимание на поверхность скисшего вина. Почему-то на нем образуется пленка, и чем больше времени проходит, тем более плотной она становится. Одновременно увеличивается и содержание кислоты. Не взаимосвязано ли скисание с образованием пленки и что она собою представляет? Поместив кусочек пленки под микроскоп, ученый увидел микробов своеобразной формы. Пастер находил их во всех чанах, где происходило скисание вина. Но действительно ли они являются виновниками тех бед, от которых страдает виноделие? Надо поставить эксперимент. В безукоризненно прозрачное вино высокого качества он вносит кусочек пленки. Для контроля часть вина он сохранил в хорошо закрытой стерильной колбе, куда никакие микробы извне попасть не могли. Результат превзошел все ожидания: в опытной колбе вино скисло, образовался уксус, в контрольной вино прекрасно сохранилось.

Итак, причиной скисания вина оказались микробы. Этих живых существ он находил при различных процессах в пиве и вине. Теперь по одному виду микробов Пастер мог определить характер порчи пива и вина. Микробы (дрожжи) вызывали брожение углеводов и расщепляли их до кислоты.

На протяжении нескольких лет Пастер открыл основные типы брожения — уксуснокислое, спиртовое, молочнокислое и маслянокислое. Это было первое подлинно научное объяснение причины брожения. Эти открытия были дополнены исследованиями других ученых. Они доказали, что брожение вызывается особыми веществами, так называемыми ферментами, которые вырабатываются в микробной клетке.

Ферменты — это специфические белковые вещества, способствующие различным превращениям белков, жиров и углеводов — расщеплению или построению их.

Ферменты — биологические катализаторы, ускоряющие химические реакции.

Таким образом, сущностью процесса брожения является расщепление различных веществ, в частности углеводов, микробными ферментами. В зависимости от исходного продукта (сахара) и свойств микробов в результате брожения получают те или иные вещества (спирты, кислоты и т. д.).

Многочисленные и самые разнообразные отрасли промышленности в настоящее время пользуются результатами блестящих научных открытий Пастера и продолжателей его дела.

Итак, брожение вызывается микробами. Это было ново, и не все ученые были с этим согласны. Так, например, известный немецкий ученый Ю. Либих утверждал, что брожение является чисто химическим процессом и микробы к этому не имеют никакого отношения. Он считал, что распадающиеся белковые частички приходят в Колебательное состояние, которое передается сахару, в результате чего частички сахара (молекулы) расщепляются, превращаясь в спирт и углекислоту. Пастер возражал против этой точки зрения. Он доказывал, что если внести в вино пленку, состоящую из живых микробов, а затем вино прогреть, с тем чтобы убить микробов, то брожения не произойдет. И действительно, брожение не наступало. Почему же не происходит тот химический процесс, о котором говорил Либих? Да потому, что виновники брожения — микробы убиты нагреванием, и это оказалось истиной.

Доказывая микробную природу брожения, Пастер делает новое важное для практики открытие. Ученый не только опроверг все возражения и доводы своих противников, но указал метод борьбы с этими «болезнями» пива и вина, который широко применяется в настоящее время и известен под названием «пастеризация». Теперь пастеризуют также фруктовые соки, молоко и другие пищевые продукты. Сущность этого метода заключается в нагревании продукта до 65–80 °C. При такой температуре многие микробы, находящиеся в пищевых продуктах, гибнут, но питательные свойства продуктов не теряются. Благодаря этому продукты некоторое время не подвергаются порче, особенно на холоде.