تولد علم میکروبیولوژی و محیط های کشت میکروبی

تاریخچه تولد علم میکروبیولوژی برمیگردد به زمان ابن سینا که میکروارگانیسم ها را پیشنهاد داد. وجود میکروارگانیسم ها قرن ها قبل از کشف واقعیشان پیشنهاد شده بود. وجود زندگی میکروبیولوژیکی غیر قابل مشاهده توسط جینسیم بر اساس آموزه های ماهاویرا در اوایل قرن ششم قبل از میلاد ادعا شده است. پاول دونداس ذکر کرده که ماهاویرا وجود موجودات میکروبیولوژیکی غیر قابل مشاهده زنده در زمین، آب، هوا و آتش را ادعا کرده است. کتاب مقدس جین نیگوداها توصیف می کند که مخلوقات ریز میکروسکوپی زنده هستند و عمر خیلی کوتاهی دارند و گفته می شود به هر بخش از جهان حتی بافت های گیاهان و گوشت جانوران راه یافته اند. مارکوس ترنتیوس وارو رومی زمانی که درمورد محل قرارگیری خانه در حومه مرداب هشدار داد به میکروب ها اشاره کرد، زیرا معتقد بود که موجودات ریز خاصی در مرداب پرورش می یابند که با چشم دیده نمی شوند و در هوا شناورند و از طریق دهان و بینی به کل بدن منتشر می شوند و بنابراین می توانند موجب بیماری های جدی شوند.

تولد علم میکروبیولوژی با پیشنهاد ابوعلی حسین بن عبدالله بن حسن بن علی بن سینا، مشهور به ابوعلی سینا

در عصر طلایی تمدن اسلامی، دانشمندان فارسی وجود میکروارگانیسم ها را فرض کردند، مثلا ابن سینا در کتابش به نام قانون پزشکی، ابن ظهرکه مایت جرب را کشف کرد و رازی که نخستین توصیف شناخته شده از آبله را در کتابش به نام الحاوی ارائه داد. در سال 154، ژیرولامو فراکاستورو بیان کرد که بیماری های اپیدمیک توسط موجودات بذرمانند قابل انتقال که می توانند عفونت را با تماس مستقیم یا غیرمستقیم یا وسیله ای، منتقل کنند، ایجاد می شوند. در سال 1676 آنتونی وان لیون هوک که بیشتر زندگیش را در دلفت، هلند گذراند باکتری ها و دیگر میکروارگانیسم ها را با استفاده از یک میکروسکوپ تک لنز که حاصل طراحی خودش بود مشاهده کرد. او به عنوان پدر میکروبیولوژی در نظر گرفته شد زیرا در استفاده از میکروسکوپ های تک لنز ساده محصول طراحی خودش پیشرو بود.

میکروسکوپ طراحی شده توسط آنتونی وان لیون هوک

در حالیکه وان لیون هوک اغلب به عنوان نخستین مشاهده گر میکروب ها ذکر می شود، رابرت هوک نخستین مشاهده میکروسکوپی خود را از هاگدان مخمرها در سال 1665 ثبت کرد. با این حال پیشنهاد شده که کشیش یسوعی به نام آتاناسیوس کرچر نخستین مشاهده کننده میکروارگانیسم ها بود. کرچر از نخستین طراحان فانوس های جادویی با اهداف نورافکنی بود بنابراین به خوبی با خواص لنزها آشنا بود. در سال 1646 در مورد اهمیت ساختار شگفت انگیز اشیاء در طبیعت که توسط میکروسکوپ بررسی شده اند نوشت: چه کسی باور خواهد کرد سرکه و شیر، کرم های انبوه غیرقابل شمارشی دارند. او همچنین ذکر کرد که مواد فاسد پر از موجودات ذره بینی جنبنده هستند. او در سال 1658 کتاب Scrutinium Pestis (بررسی طاعون) را منتشر کرد، که به درستی اظهار کرد که بیماری توسط میکروب ها ایجاد شده است، هرچند آنچه او دیده بود احتمالا به جای خود عامل طاعون، سلول های قرمز یا سفید خون بودند.

آتاناسیوس کرچر

تولد باکتری شناسی

رشته باکتری شناسی (که بعدها یک زیرشاخه از میکروبیولوژی شد) در قرن 19 توسط گیاه شناس فردیناند کوهن کشف شد. کوهن بر روی جلبک ها و باکتری های فتوسنتز کننده مطالعه می کرد و باعث شد که چندین باکتری شامل باسیلوس و Beggiatoa را توصیف کند. کوهن همچنین نخستین کسی بود که طرحی برای طبقه بندی تاکسونومیک باکتری ها تنظیم کرد  و اندوسپورها را کشف نمود. لوئیس پاستور و رابرت کخ هم دوره کوهن بودند و به ترتیب پدران میکروبیولوژی مدرن و میکروبیولوژی پزشکی در نظر گرفته شدند. بیش ترین شهرت پاستور برای مجموعه از آزمایش هایی بود که برای تکذیب نظریه پیدایش خود به خودی طراحی کرد، بنابراین هویت رشته میکروبیولوژی را به عنوان یک علم بیولوژیکی مستحکم ساخت.

 یکی از دانشجویان او، آدرین سرتس، به عنوان موسس میکروبیولوژی دریایی در نظر گرفته می شود. پاستور همچنین روش هایی برای حفاظت غذا (پاستوریزاسیون) و واکسن علیه چند بیماری نظیر سیاه زخم، وبای مرغی و هاری طراحی کرد. کخ بیشتر برای مشارکتش در “نظریه میکروب (تئوری جرم)” که ثابت می کند بیماری های خاص توسط میکروارگانیسم های بیماری زای خاصی ایجاد می شوند، شناخته شد. او مجموعه ای از معیارها را که به عنوان فرضیه های کخ شناخته می شوند ایجاد کرد. کخ یکی از نخستین دانشمندانی بود که روی جداسازی باکتری ها در کشت خالص تمرکز کرد و منجر به توصیف چندین باکتری جدید شامل مایکوباکتریوم توبرکلوزیس که عامل ایجاد کننده سل است، شد.

پسری که به فرانسه فرستاده شد تا واکسن هاری که توسط پاستور تولید شده بود، دریافت کند.

درحالیکه پاستور و کخ اغلب به عنوان موسسان میکروبیولوژی در نظر گرفته می شوند، کارشان بازتاب دقیقی از تنوع دنیای میکروبی را به دلیل تمرکز انحصاری آن ها روی میکروارگانیسم هایی که ارتباط مستقیمی با پزشکی دارند، منعکس نمی کند. تا آنکه اواخر قرن 19 مارتینوس بیجرینک و سرگئی وینوگرادسکی وسعت واقعی میکروبیولوژی را نشان دادند. بیجرینک دو سهم عمده از میکروبیولوژی داشت: کشف ویروس ها و تکنیک های کشت غنی شده. درحالیکه بیجرینک کارش روی ویروس موزاییک تنباکو بود، اصول پایه ای ویروس شناسی را نیز ایجاد کرد و محیط کشت های غنی شده با امکان کشت طیف وسیعی از میکروب ها با فیزیولوژی های خیلی متفاوت را تولید نمود و سریع ترین اثر را روی میکروبیولوژی گذاشت.

وینوگرادسکی نخستین کسی بود که مفهوم کمولیتوتروفی را ایجاد کرد و نقش اساسی بازی شده توسط میکروارگانیسم ها را در فرآیندهای ژئوشیمیایی نشان داد. او نخستین مسئول جداسازی و توصیف هر دو باکتری نیتریک کننده و تثبیت کننده نیتروژن بود. میکروبیولوژیست فرانسوی-کانادایی فلیکس د هرل با همکاری وینوگرادسکی در سال 1917 باکتریوفاژها را کشف کرد و یکی از نخستین میکروبیولوژیست های  حوزه کاربردی بود. ژوزف لیستر نخستین کسی بود که از ضدعفونی کننده فنل روی زخم های باز بیماران استفاده کرد.

محیط کشت چیست؟

به طور کلی محیط کشت به محیط هایی گفته می‌شود که به صورت اختصاصی برای رشد و تکثیر باکتری‌ها یا سلول‌ها تهیه شده‌اند و برای این منظور مورد استفاده قرار می‌گیرند. این محیط ها حاوی مواد خاصی هستند که محیط را برای رشد و تکثیر سلول‌ها مهیا می‌کنند و به صورت مایع یا ژل می بشاند که حاوی اسید های آمینه، ویتامین ها و هورمون ها و فاکتور های رشد هستند. محیط های مغذی، خصوصیات فیزیکی و شیمیایی را برای رشد میکروارگانیسم ها مانند باکتری، تک یاخته، جلبک ها و قارچ ها فراهم میکنند که ازجمله این مواد می‌توان به قند، نمک، آب و ویتامین ها اشاره کرد. محیط کشت مرک شامل طیف گسترده ای از محیط کشت خشک به صورت پودر یا گرانول است.

لیست محیط های کشت متداول و پرفروش