Досягнення медичної мікробіології, вірусології та імунології у другій половині XXст. нерозривно пов'язані з іменами Л.О. Зільбе-ра, З.В. Єрмольєвої, О.О. Смородинцева, М.П. Чумакова, П.Ф. Здо-ровського, В.Д. Тімакова, В.М. Жданова та інших вчених.
У XXст. перед мікробіологічною наукою постали такі питання: як пояснити різноманітність типів життя в мікросвіті, визначити її межі, виявити, на чому вона ґрунтується. Розв'язували цю загально-біологічну проблему видатні голландські мікробіологи А. Клюйвер і К. ван Ніль. Вони провели порівняльні біохімічні дослідження систематично віддалених фізіологічних груп мікроорганізмів і сформулювали теорію біохімічної єдності життя, яка базується на спільних закономірностях конструктивного і енергетичного обміну всіх живих організмів. У чому ж конкретно виявляється біохімічна єдність життя, поряд з великою фізіологічною різноманітністю і різними типами життя в світі мікроорганізмів? Спільне виявляється в єдності трьох груп процесів: передачі генетичної інформації, енергетичних і конструктивних процесів. Два останні положення сформулював А. Клюйвер, а єдність системи передачі генетичної інформації у всіх типів життя було встановлено пізніше.
РОЗВИТОК МІКРОБІОЛОГІЇ В УКРАЇНІ
Започаткування інтенсивного розвитку мікробіологічних досліджень в Україні належить всесвітньо відомому вченому-мікробіо-логу Д.К.Заболотному, який в 1928 р. у складі ВУАН заснував Інсти-
2 — 2-581
17»
ВСТУП
тут мікробіології і епідеміології. В Інституті тоді об'єдналися три різні школи мікробіологів України: київська (засновник В.К. Висо-кович), одеська (засновник В.В. Підвисоцький) і харківська (засновник Л.С. Ценковський).
У 1930 р. в Інституті було тільки два відділи: медичної мікробіології та епідеміології, загальної і ґрунтової мікробіології. Через 36 років, незважаючи на важкі воєнні і повоєнні труднощі, Інститут розвивався і в 1966 р. у ньому вже функціонувало 16 відділів, організаторами і керівниками яких були відомі вчені Г. О. Ручко, В. Г. Дроботько, М. М. Підоплічко, Л. Й. Рубенчик, М. М. Сироти-нін, Є. І. Квасников, В. Й. Білай, К. Г. Бельтюкова, Б. Ю. Айзенман, О. Я. Рашба, С. М. Московець та інші.
Тепер Інститут мікробіології і вірусології ім. Д. К. Заболотного ПАН України є провідним науковим і координаційним центром мікробіологічної науки в Україні. В ньому, а також у НДІ епідеміології та інфекційних хвороб (Київ), НДІ мікробіології, вакцин і сироваток ім. 1.1. Мечникова (Харків), Інституті молекулярної біології і генетики НАН України (Київ), Інституті сільськогосподарської мікробіології (Чернігів) та інших науково-дослідних установах, а також на кафедрах мікробіології університетів і медичних інститутів плідно працюють учні та послідовники Д. К. Заболотного.
Українські мікробіологи продовжують успішно вивчати біологію, біохімію, фізіологію й генетику мікроорганізмів і вірусів, закономірності їх мінливості та спадковості з метою одержання високопродуктивних мікробів-продуцентів біологічно активних речовин (антибіотиків, білків, ферментів, вітамінів, гормонів, стимуляторів, інгібіторів, токсинів тощо) та розробки теоретичних основ боротьби з бактеріальними, грибковими і вірусними інфекціями. Свої здобутки вони завжди намагалися впроваджувати в різні галузі народного господарства і охорону здоров'я.
Теоретичні дослідження мінливості мікроорганізмів і бактеріофагів (В. Г. Дроботько, Г. О. Ручко, К. Г. Бельтюкова, Г. М. Френ-кель та ін.) знайшли практичне застосування в профілактиці лікування дизентерії, стафілококових хвороб, в боротьбі з бактеріальною рябухою махорки, а також у селекції високопродуктивних культур оцтовокислих бактерій, необхідних для промислового виробництва оцту.
За відкриття збудника дуже небезпечного захворювання коней — стахіботріотоксикозу і розробку заходів ефективної боротьби з цією
18
З Історії розвиті^ мікробіології
ШШШїдаШ^^ї^Я-ШШШЙІШЧШШШШЯйїШї
хворобою В.Г. Дроботька, П.Є. Марусенка, Б.Ю. Айзенман, Д.Г. Кудлай, П. Д. Ятеля та інших дослідників було нагороджено високими урядовими нагородами.
Особливо інтенсивного розвитку набули мікробіологічні дослідження в Україні у повоєнний період. Ґрунтовне вивчення мікро-бів-продуцентів біологічно активних речовин дозволило одержати глюкозооксидазу та інші важливі ферменти. З мікроорганізмів і вищих рослин було виділено мікроцид, аренарин, новоіманін, сальвій, фенілгептатрин, Ал-87, біоспорин та інші антибіотики, і рекомендовано для використання у медицині та народному господарстві (праці В.Г. Дроботька, В.Й. Білай, М.М. Підоплічка, Б.Ю. Айзенман, С.І. За-леггухи, Д. Г. Затули, С. С. Смірнова та ін.).
Дослідження О. І. Бершової, Л. Й. Рубенчика, К. І. Андріюк із загальної і ґрунтової мікробіології, зокрема вільноживучих і симбіотичних азотфіксаторів, взаємовідносин між мікроорганізмами ризосфери і вищими рослинами та рекомендації щодо впровадження здобутих результатів у практику були відзначені премією імені Д. К. Заболотного.
Встановлення біогенної природи корозії підземних металічних і бетонних споруд та розробка методів її запобігання, створення лікувально-профілактичних препаратів на основі живих культур і організація промислового виробництва їх дістали високу оцінку, а їхні автори — К. І. Андріюк, В. Й. Білай, Л. Й. Рубенчик, С. Р. Резнік, В. В. Смірнов та інші — нагороджені Державною премією. За розробку наукових основ біосинтезу білка і дослідження біології та систематики промислове важливих груп мікроорганізмів Державну премію одержали також Є. І. Квасников, Ю. Р. Малашенко, О. А. Нестеренко та інші.
У галузі медичної мікробіології тривають інтенсивні дослідження з фундаментальних питань онкології й ведуться пошуки речовин природного походження, що були б ефективними для лікування злоякісних пухлин (Д. Г. Затула, С. Р. Резнік та ін.), розробляються проблеми ешерихіозів (А. М. Касьяненко, Л. В. Григор'єва, А. Ю. Верши-гора та ін.), вивчаються питання складу популяцій холерних вібріонів (А. Г. Сомова), систематики та ідентифікації бактерій роду Рзеи-сіотопаз (О. А. Кіпріанова та ін.) тощо.
Слід відзначити також довготривалу і плідну роботу з вивчення вірусів рослин, тварин та мікроорганізмів. Вперше в Україні вивчено морфологічні та фізіологічні властивості низки вірусів, проведено їх
ВСТУП
ідентифікацію; з'ясовано антигенні властивості вірусів жовтухи цукрових буряків, зморшкуватої мозаїки і готики картоплі, мозаїки квасолі, кормових бобів, сої та інших культур; розроблено і рекомендовано для впровадження у виробництво заходи боротьби з ними (А. Д. Бобир, С. М. Московець, В. Г. Краєв та ін.). Успішно досліджуються також патогенні віруси людини (С. С. Дяченко, К. М. Синяк, Н. С. Дяченко та ін.). Ґрунтовні дослідження вірусів мікроорганізмів в Україні проводилися під керівництвом Я. Г. Кішка. Успішні дослідження стійкості рослин до бактеріальної інфекції проводяться під керівництвом І. Р. Гвоздяка.
На завершення короткого огляду розвитку мікробіології в Україні необхідно зазначити, що сучасний період, незважаючи на кризову ситуацію в економіці, характеризується помітним розширенням досліджень у царині технічної мікробіології, вірусології, генетики і генної інженерії, біотехнології та намаганням широко впроваджувати досягнення мікробіологічної науки в практику. Прикладом цього може бути виготовлення таких цінних харчових продуктів, як геролакт та нові антибіотики (В. В. Смірнов та співавтори, 2000 р.).
кь
МОРФОЛОГІЯ І УЛЬТРАСТРУКТУРА
ПРОКАРІОТІВ
ї
НІ
,а ,а
Для більшості представників мікросвіту ха- Прокаріоти [; рактерною є одноклітинна будова. Бактеріаль- " еукаріоти :" на клітина оточена оболонкою (а в окремих 7Л>ЙК:УЛ<.,-,/ випадках — цитоплазматичною мембраною) і містить цитоплазму та різні органели. За основними типами клітинної будови всі живі організми поділяються на дві великі групи: прокаріоти і еукаріоти.
Прокаріотами (Ргосаїуоіае — доядерні) називають мікроорганізми, які не мають чітко диференційованого ядра, а містять його аналог — нуклеоїд. До них належать бактерії і синьозелені водорості, які ще називають ціанобактеріями. Вважають, що прокаріоти — похідні первісних організмів, які існували понад три мільярди років тому. До прокаріотів відносять і недавно відкриті архебактерії.
Еукаріотами (Еисагуоїае — ядерні) називають всі одноклітинні і багатоклітинні організми, які мають сформоване ядро, відмежоване від цитоплазми ядерною мембраною. До еукаріотів, що їх вивчають у мікробіології, належать представники грибів, водоростей і найпростіших. За будовою вони подібні до рослинних і тваринних клітин.
Дослідниками ультраструктури клітин з'ясовано глибокі фундаментальні відмінності у будові прокаріотних і еукаріотних клітин. Прокаріотна клітина має тільки одну внутрішню порожнину, яка утворена клітинною мембраною. У прокаріотній клітині відсутні оточені ліпопротеїдними мембранами компартменти або органели, тобто вона не має замкнутих вторинних порожнин. У клітинах прокаріотів ядерний апарат не відмежований ядерною оболонкою з по-ровим комплексом від цитоплазми. У них відсутні мітохондрії і хлоропласти, ендоплазматична сітка, диктіосоми, лізосоми і мікротіль-