مقدمه :

بنام او که نامش درمان دلهای خسته، یادش شفای قلبهای شکسته و معرفتش معراج عارفان است. دنیایی که ما در آن زندگی می کنیم، از میلیون ها سال نوری در عمق فضا گرفته تا هزاران کیلومتر در اعماق زمین از دشت ها و جنگلها و کوهستانها گرفته تا دریاها و اقیانوس های بیکران، همه و همه دارای اسرار ناشناخته و رموز کشف نشده ای هستند، که در ذهن بشر چراها و چگونه هایی را پدید می آورد و پاسخ به این سؤالات یک نیاز اساسی برای هر فرد محسوب می شود. بشر از همان ابتدا درصدد پاسخ به این نیاز خود برآمده است و گام هایی را در زمینه های مختلف علم برداشته است. از زمان انسان اولیه تا انسان غرق در زندگی ماشینی قرن بیست و یکم این اکتشافات به طرق مختلف ثبت شده اند تا همگان از آنها بهره ببرند. ما نیز با بهره گیری از این نتایج و تحقیقات به ثبت رسیده و تلاش خود این تحقیق را گردآوری نموده ایم تا گامی هر چند کوچک در راه بی پایان علم در زمینه میکروارگانیسم ها برداشته باشیم.

میکروارگانیسم ها، قدیمی ترین موجودات زنده روی زمین هستند ولی چون اندازه آنها بسیار کوچک است از آخرین موجوداتی هستند که شناخته شده اند. این موجودات اهمیت ویژه ای برای انسان دارند. از ملموس ترین اثرات میکروارگانیسم ها بر روی جهان اطراف ما تجزیه است، اگر میکروارگانیسم ها نبودند نفتی هم وجود نداشت و یا اینکه جهان مملو از برگهای تجزیه نشده بود. همچنین بعد از شناخته شدن میکروارگانیسم ها پیشرفت قابل توجهی درامر بهداشت حاصل گردیده است از جمله تولید آنتی بیوتیکها چرا که دانشمندان با مطالعه میکروارگانیسمهای مفید و مضر(80% مفید و 20% پاتوژن یا بیماری زا) و با استفاده از علم میکروبیولوژی که همان علم مطالعه و شناخته میکروارگانیسم هاست طول عمر آدمی را افزایش داده اند و دیگر از اپیدمی های کشنده نظیر آبله، طاعون، سرخک، دیفتری و ... همانند گذشته خبری نیست.

در صنعت نیز آدمی با استفاده از علم بیوتکنولوژی و نقش ارگانیسم ها به عنوان کاتالیست ، از میکروارگانیسم ها استفاده کرده است. در واقع میکروبیولوژی صنعتی، واژه ای قدیمی است که در مورد استفاده میکروارگانیسم ها در صنعت بیان شده است و امروزه آن را به تکنولوژی میکروبی( Microbial Technalogy ) تغییر داده اند. میکروارگانیسم ها در صنعت کاربردهایی فراوان دارند. در صنایع غذایی، پزشکی و استخراج منابع و معادن و ... که مربوط به همان تکنولوژی میکروبی است و در ادامه بیشتر با آن آشنا خواهیم شد.

 

 

روش تحقیق و جمع آوری اطلاعات :

1-بخش عمده این تحقیق با استفاده از روش کتابخانه ای گردآوری شده است. بدین ترتیب که ما با مراجعه کردن به کتابخانه های عمومی در سطح شهر از جمله کتابخانه های امیرکبیر و امام خمینی و .... منابع و مآخذی را که می توانست به ما در انجام این تحقیق کمک کند از طریق نام کتاب، نوع موضوع و یا نام مؤلف کتاب و نیز برگردان های موجود در کتابخانه ها جمع آوری کردیم. پس از مطالعه این کتاب ها و استخراج کلمات دشوار ویافتن معانی آن ها در دایره المعارف های پزشکی، توانستیم بهره برداری لازم از این کتاب ها را انجام دهیم.

2-روش دوم ما در این تحقیق استفاده از سایت های اینترنتی برای دست یافتن به آخرین اخبار بوده است که در بخش منابع و مآخذ آدرس دقیق آن ها ذکر شده است.

3-مصاحبه با دو نفر از کارشناسان ارشد رشته میکروبیولوژی و تهیه گزارش و فیلمبرداری از صحبتها و کارهای عملی این عزیزان در آزمایشگاه رازی و شرکت نفت کرج نیز باعث گسترده شدن دامنه اطلاعات ما در این زمینه شد.

هدف تحقیق:

هر فردی با زندگی در اجتماع و رشد و تکامل، سؤالهایی در ذهنش ایجاد می شود. که به دنبال یافتن پاسخ آن سوال ها مسیری را پیش می گیرد تا در انتها به هدف نهایی اش که در واقع پاسخ به آن سوالات است دست پیدا کند. زمانی که موضوع این پژوهش مطرح گردید در ذهن ما سؤالاتی ایجاد شد که به دنبال یافتن پاسخ برای سوالاتی نظیر میکروارگانیسم ها چه هستند؟ منشأ تولید آن ها چیست و آن ها چگونه به وجود آمده اند؟ آیا آنها تقسیم بندی خاصی دارند یا تنها به یک گروه محدود می شوند؟ ویژگی های آنها چیست؟ این موجودات چه نقشی در زندگی ما انسان ها می توانند داشته باشند؟ آیا ما با آنها تماس مستقیم داریم یا اینکه به طور غیر مستقیم از آنها بهره می بریم؟ فواید و ضرر های آنها چیست؟ تأثیر آنها بر صنعت چیست و آنها منجر به تولید کدام مواد صنعتی می شوند؟ آیا ما در علم پزشکی هم می توانیم از آنها کمک بگیریم؟ در تولید فرآورده های دارویی نظیر آنتی بیوتیک چطور؟ آنتی بیوتیک از چه ماده ای ساخته شده و مکانیسم عمل آن چگونه است؟ میکروارگانیسمها چگونه در تمام زمان ها وجود دارند و شیوه های تکثیر و تولیدمثل آن ها چگونه است؟ با همکاری یکدیگر و همت و تلاش فراوان این پژوهش را انجام دادیم تا بتوانیم به قسمتی از سوالهای درون مغزمان پاسخ دهیم که همین هم شد و حدود 90% از سوالات ما پاسخ داده شد و ما با انجام این پژوهش و همکاری خوبی که با یکدیگر داشتیم، توانستیم در این امتحان که سوالات آن به صورت فهرست وار در ذهنمان حک شده بود نمره خوبی کسب کنیم.

چکیده :

امروزه با مطالعات فراوانی که دانشمندان در عرصه های مختلف انجام داده اند، می توان بی اغراق ادعا کرد که استفاده از میکروارگانیسم ها انقلاب عظیمی در همه ابعاد زندگی انسان به وجود آورده است. بشر با شناخت میکروارگانیسم ها از گذشته تا کنون هم توانسته فعالیت های نامناسب آنها را بر زندگی انسان کنترل کند در واقع از آنها بر علیه خودشان استفاده کند وهم از آنها در زمینه های گوناگون بهره ببرد.

در حال حاضر شاهد کاربرد میکروارگانیسم ها در تولید انواع محصولات دارویی از جمله آنتی بیوتیک ها هستیم. و یا از دیگر مواد حاصل از متابولیت آنها برای مصارف پزشکی و افزودنی های غذایی نظیر الکل ها، و یتامین ها، آنزیم ها و ... بهره می بریم. همچنین در صنعت شاهد نقش موثر این موجودات ریز در زمینه های مختلف هستیم.

ما در این تحقیق سعی نموده ایم ابتدا با شناخت کامل از میکروارگانیسم ها، انواع، تاریخچه و منشأ آنها به کاربرد این موجودات در همه زندگی انسان پی ببریم همانند نقش آنها در سلامت انسان و افزایش طول عمر آدمی و یا پیشرفت صنعت و فناوری ، که صد البته همه کاربردهای این ریز سازواره ها با شناخت و طبق قوانین علم زیست شناسی میسر می گردد.

 

 

 

فصل اول :

آشنایی اولیه با میکروارگانیسم ها

 

بخش 1 ) میکرو ارگانیسم ها و تاریخچه ی آنها

بخش 2 ) انواع میکرو ارگانیسم ها

 

 

 

 

 

 

بخش 1) میکروارگانیسم ها و تاریخچه آنها

میکروارگانیسم ها[1] موجودات ریز میکروسکپی هستند که با چشم دیده نمی شوند و طول آنها کمتر از 1mm می باشد. این ریزسازواره ها با وجود تشکیلات ساده شان قادر به فعالیت های اساسی فیزیولوژی هستند که موجودات آلی با ساختمان چند سلولی این کارها را انجام می دهند.

تاریخچه ی میکروارگانیسم ها

جهان میکروارگانیسم ها (میکروب ها) را اولین بار تاجری هلندی به نام آنتوان وان لیونهوک[2] مشاهده کرد. او با میکروسکوپ های ساده ای که ساخته بود، دانه های گیاهی، مو، آب، شیر، خون، بزاق، چرک لثه و اطراف دندان را مورد بررسی قرار داد و توانست قسمت های مختلف گیاهان، گلبول های خون و از همه مهمتر باکتری هایی را که امروزه می شناسیم ببیند و شکل آنها را ترسیم کند.

بعد از لیونهوک میکروسکوپ به تدریج تکمیل شد و به صورت امروزی در آمد. دانشمندان مختلف از جمله پاستور کم کم به کارهای میکروسکوپی پرداختند و نتایج خوبی را به دست آوردند. در واقع بعد از آنکه لیونهوک نشان داد که موجودات میکروسکوپی زیادی در طبیعت وجود دارند، دانشمندان راجع به منشأ این موجودات ریز میکروسکوپی مشتاق به مطالعه شدند. در زمینه مبدأ میکروارگانیسم ها از ابتدا دو نظریه مطرح شد :

1) برخی از دانشمندان عقیده داشتند که این موجودات ریز میکروسکوپی (میکروارگانیسمها) خود به خود و از مواد بیجان بوجود آمده اند. که این نظریه تا سالهای زیادی بدون اثبات پذیرفته شده بود.

بعد ازچندین سال یک کشیش ایتالیایی به نام «لازارو اسپالانزانی[3]» ثابت کرد :

2) میکروارگانیسم ها نیز مانند جانوران و گیاهان از همنوعان خود به وجود می آیند. که این نظریه تا کنون هم پابرجاست.

بخش 2) انواع میکروارگانیزم ها

میکروارگانیسم ها شامل : باکتری ها[4]، قارچ ها[5]، ویروسها[6]، جلبکها[7]، پروتوزواها[8]، گلسنگ ها، مخمرها و کپک ها هستند که در نگاه کلی تر می توان به ریکتزیاها، لوورها، سیانو با کتریها، کلامیدها و میکوپلاسماها هم اشاره کرد.

«باکتری ها» :

از نظر تعداد، باکتری ها بزرگترین گروه میکروارگانیسمها در مقایسه با سایر جمعیت آن است. باکتریها برای رشد به منبع کربن و انرژی نیاز دارند. برای انواعی از باکتری هایی که جهت اغلب عملیاتهای بیولوژیکی به کاربرده می شوند یک ترکیب آلی بعنوان منبع کربن و انرژی مورد استفاده قرار می گیرد. بدین صورت که میکروارگانیسم ماده ای آلی را اکسید نموده و مصرف می نماید. برای سایر باکتری ها مانند کموسنتیک اتوتروفها یا کمولیتوتروفها منبع انرژی از اکسیداسیون یک ترکیب غیر آلی تأمین گشته که این منبع، کربن و کربن دی اکسید می باشد.

باکتری ها به عنوان یک گروه عمومی در ابتدا بر اساس اختلافات فیزیولوژی با استفاده از گوناگونی خصوصیات متابولیکی- فیزیکی خود، برای موقعیتشان تقسیم بندی می شوند. در واقع پاسخ گروه های مختلف باکتری به اکسیژن منجر به طبقه بندی آنها در سه دسته می شود :

دسته اول : باکتری های هوازی هستند که جهت رشد و فعالیت به اکسیژن نیاز دارند.

دسته دوم : باکتری های غیر هوازی اختیاری که قادر به رشد در حضور و یا عدم حضور اکسیژن می باشند.

دسته سوم : باکتری های غیر هوازی حقیقی که فقط در محیط های عاری از اکسیژن رشد می نمایند.

از نظر درجه حرارت، تعداد زیادی از گونه های باکتری توانایی مقاومت در مقابل درجه حرارت پایین را دارند و در طی ماه های سرد زمستان در خاک یخ زده به سر می برند.

در مورد مناطقی که 8 تا 9 ماه از سال یخبندان می باشد و درجه حرارت محیط از تجاوز نمی نماید میکروارگانیسم های سرمادوست به بیش از Kg 10⁶ می رسند. در این شرایط باکتری هایی که تحمل درجه حرارت پایین را دارند در حالت خوابیده باقی مانده و در فصل بهار در شرایط جدید فعالیت خود را شروع می نمایند. گونه ای دیگر از باکتریها در شرایط گرم وخشک که رشد متوقف می شود، یافت می شوند که از جمله آنها می توان به باسیلهای اسپورزا اشاره کرد.

 

[1] . Micro organisms

[2] . Antovan van lionhok

[3] . L . Spallanzani

[4] . Bacteria

[5] . Fungi

[6] Viruse

[7] . Algae

[8] . Protozoa