Menneskelig interaksjon med mikrober - Human interactions with microbes
.jpg)
Menneskelig interaksjon med mikrober inkluderer både praktisk og symbolsk bruk av mikrober , og negative interaksjoner i form av sykdommer hos mennesker, husdyr og avlinger.
Praktisk bruk av mikrober begynte i eldgamle tider med gjæring i matforedling ; brød , øl og vin har blitt produsert av gjær fra sivilisasjonens begynnelse, for eksempel i det gamle Egypt . Mer nylig har mikrober blitt brukt i aktiviteter fra biologisk krigføring til produksjon av kjemikalier ved gjæring, mens industrielle kjemikere oppdager hvordan man produserer et økende utvalg av organiske kjemikalier, inkludert enzymer og bioaktive molekyler som hormoner og konkurrerende hemmere for bruk som medisiner. Fermentering brukes også til å produsere erstatninger for fossilt brensel i former som etanol og metan ; drivstoff kan også produseres av alger . Anaerobe mikroorganismer er viktige ved behandling av kloakk . I vitenskapelig forskning fungerer gjær og bakterien Escherichia coli som modellorganismer, spesielt innen genetikk og beslektede felt.
På den symbolske siden er et tidlig dikt om brygging den sumeriske "Salme til Ninkasi ", fra 1800 f.Kr. I middelalderen , Giovanni Boccaccio 's The Decameron og Geoffrey Chaucer ' s The Canterbury Tales : adressert folks frykt for dødelig smitte og moralsk forfall som kan føre til. Romanister har utnyttet de apokalyptiske mulighetene for pandemier fra Mary Shelleys 1826 The Last Man og Jack Londons The Scarlet Plague fra 1912 og fremover. Hilaire Belloc skrev et humoristisk dikt til "The Microbe" i 1912. Dramatiske plager og masseinfeksjon har dannet historien til mange Hollywood -filmer, som startet med Nosferatu i 1922. I 1971 fortalte The Andromeda Strain historien om en utenomjordisk mikrobe som truer livet på jorden. Mikrobiologer siden Alexander Fleming har brukt fargede eller fluorescerende kolonier av bakterier for å lage miniatyrkunstverk.
Mikroorganismer som bakterier og virus er viktige som patogener og forårsaker sykdom hos mennesker, avlingsplanter og husdyr .
Kontekst
Kultur består av sosial atferd og normer som finnes i menneskelige samfunn og overføres gjennom sosial læring . Kulturelle universaler i alle menneskelige samfunn inkluderer uttrykksfulle former som kunst , musikk , dans , ritual , religion og teknologier som bruk av verktøy , matlaging , ly og klær . Begrepet materiell kultur dekker fysiske uttrykk som teknologi, arkitektur og kunst, mens immateriell kultur inkluderer prinsipper for sosial organisasjon , mytologi , filosofi , litteratur og vitenskap . Denne artikkelen beskriver rollene som mikroorganismer spiller i menneskelig kultur.
Siden mikrober ikke var kjent før i den tidlige moderne perioden, vises de indirekte i tidligere litteratur, gjennom beskrivelser av baking og brygging . Bare med oppfinnelsen av mikroskopet , slik det ble brukt av Robert Hooke i boken Micrographia fra 1665 , og av Antonie van Leeuwenhoek på 1670 -tallet, ble bakterieteorien om sykdom og fremgang i mikrobiologi på 1800 -tallet mikrober observert direkte, identifisert som levende organismer, og tatt i bruk på vitenskapelig grunnlag. Den samme kunnskapen tillot også mikrober å vises eksplisitt i litteratur og kunst.
Praktiske bruksområder
Matproduksjon
Kontrollert gjæring med mikrober i brygging , vinfremstilling , baking , sylting og dyrkede meieriprodukter som yoghurt og ost , brukes til å modifisere ingredienser for å lage matvarer med ønskelige egenskaper. De viktigste mikrobene som er involvert er gjær , når det gjelder øl, vin og vanlig brød ; og bakterier , for anaerobt fermenterte grønnsaker , meieriprodukter og surdeigsbrød . Kulturene gir forskjellige smaker og aromaer, hemmer patogener, øker fordøyeligheten og smakligheten, får brødet til å heve, reduserer tilberedningstiden og skaper nyttige produkter, inkludert alkohol , organiske syrer , vitaminer , aminosyrer og karbondioksid . Sikkerheten opprettholdes ved hjelp av matmikrobiologi .
Vannbehandling
Oksidative behandlingsprosesser for kloakk er avhengige av at mikroorganismer oksiderer organiske bestanddeler. Anaerobe mikroorganismer reduserer slamfaststoffer som produserer metangass og en steril mineralisert rest. Ved drikkevannsbehandling bruker en metode, det langsomme sandfilteret , et komplekst geléaktig lag som består av et bredt spekter av mikroorganismer for å fjerne både oppløst og partikkelformig materiale fra råvann.
Energi
Mikroorganismer brukes i gjæring for å produsere etanol, og i biogassreaktorer for å produsere metan. Forskere forsker på bruk av alger for å produsere flytende drivstoff , og bakterier for å konvertere forskjellige former for landbruks- og byavfall til brukbart drivstoff .
Kjemikalier, enzymer
Mikroorganismer brukes til mange kommersielle og industrielle formål, inkludert produksjon av kjemikalier, enzymer og andre bioaktive molekyler, ofte gjennom proteinteknikk . For eksempel produseres eddiksyre av bakterien Acetobacter aceti , mens sitronsyre produseres av soppen Aspergillus niger . Mikroorganismer brukes til å forberede et utvidelse av bioaktive molekyler og enzymer. For eksempel brukes Streptokinase produsert av bakterien Streptococcus og modifisert ved genteknologi for å fjerne blodpropper fra blodårene til pasienter som har fått et hjerteinfarkt . Cyklosporin A er et immunsuppressivt middel ved organtransplantasjon , mens statiner produsert av gjæren Monascus purpureus fungerer som blodkolesterolreduserende midler, og hemmer konkurransedyktig enzymet som syntetiserer kolesterol.
Vitenskap
Mikroorganismer er viktige verktøy innen bioteknologi , biokjemi , genetikk og molekylærbiologi . Gjærbryggergjæren ( Saccharomyces cerevisiae ) og fisjongjær ( Schizosaccharomyces pombe ) er viktige modellorganismer i vitenskapen, siden de er enkle eukaryoter som kan vokse raskt i store mengder og er lette å manipulere. De er spesielt verdifulle innen genetikk, genomikk og proteomikk , for eksempel i proteinproduksjon . Den lett dyrkede tarmbakterien Escherichia coli , en prokaryote , brukes på samme måte mye som modellorganisme.
Endosymbiose
Mikrober kan danne et endosymbiotisk forhold til større organismer. For eksempel bidrar bakteriene som lever i det menneskelige fordøyelsessystemet til menneskers helse gjennom tarmimmunitet, syntese av vitaminer som folsyre og biotin og gjæring av komplekse ufordøyelige karbohydrater . Fremtidige medisiner og matkjemikalier må kanskje testes på tarmmikrobiota; det er allerede klart at probiotiske kosttilskudd kan fremme helse, og at tarmmikrober påvirkes av både kosthold og medisiner.
Krigføring
Patogene mikrober og toksiner som de produserer, har blitt utviklet som mulige krigsmidler. Rå former for biologisk krigføring har vært praktisert siden antikken. På 600 -tallet f.Kr. forgiftet assyrerne fiendens brønner med en sopp som sies å gjøre fienden vanvittig. I 1346, likene av mongolske krigere av gylne horde ble som døde av pest kastet over murene til den beleirede Krim byen Kaffa , muligens bistå spredningen av Svartedauden i Europa. Fremskritt innen bakteriologi på 1900-tallet økte raffinementet av mulige bioagenter i krig. Biologisk sabotasje - i form av miltbrann og kjertler - ble utført på vegne av den keiserlige tyske regjeringen under første verdenskrig , med likegyldige resultater. I andre verdenskrig bevæpnet Storbritannia tularemi , miltbrann , brucellose og botulismetoksiner , men brukte dem aldri. USA utforsket på samme måte biologiske krigsføringsmidler, utviklet miltbrandsporer, brucellose og botulismetoksiner for mulig militær bruk. Japan utviklet biologiske krigsføringsmidler, med bruk av eksperimenter på menneskelige fanger , og var i ferd med å bruke dem da krigen tok slutt.
Symboliske bruksområder
Siden de er veldig små og ukjente frem til oppfinnelsen av mikroskopet , finnes mikrober ikke direkte i kunst eller litteratur før tidlig moderne tid (selv om de vises indirekte i verk om brygging og baking), da Antonie van Leeuwenhoek observerte mikrober i vann i 1676; resultatene hans ble snart bekreftet av Robert Hooke . Noen få store sykdommer som tuberkulose vises i litteratur, kunst, film, opera og musikk .
I litteratur
De litterære mulighetene for post-apokalyptiske historier om pandemier (verdensomspennende sykdomsutbrudd) har blitt utforsket i romaner og filmer fra Mary Shelleys 1826 The Last Man og Jack Londons The Scarlet Plague fra 1912 og fremover. Middelalderske skrifter som omhandler pest inkluderer Giovanni Boccaccio 's The Decameron og Geoffrey Chaucer ' s The Canterbury Tales : både behandle folks frykt for smitte og den resulterende moralsk forfall, samt kroppslig død.
Å lage øl har blitt feiret på vers siden antikken i Sumeria , ca. 1800 f.Kr., da "Salmen til Ninkasi " ble innskrevet på en leirtavle. Ninkasi, veiledningsgudinne for øl, og datter av skaperen Enki og "dronningen av den hellige innsjøen" Ninki, håndterer deigen og med en stor spade, blandes i en grop, bappiren med [dato] honning, ... vanner maltet som ligger på bakken, ... suger malt i en krukke, ... sprer den kokte mosen på store sivmatter, kjøligheten overvinner, ... holder den store søte vorten med begge hender og brygger den med honning " .
Vin er et hyppig tema i engelsk litteratur , fra de krydret franske og italienske " ypocras ", " claree " og " vernage " i Chaucer's The Merchant's Tale og fremover. William Shakespeare 's Falstaff drakk spansk " sherris sekk ", i motsetning til Sir Toby oppstøt ' s preferanse for " kanarifuglen ". Vinreferanser i senere århundrer forgrener seg til flere vinodlingsområder.
Mikroben er et humoristisk dikt fra 1912 av Hilaire Belloc , som begynner med linjene "Mikroben er så veldig liten / Du kan ikke få ham ut i det hele tatt, / Men mange sangvise mennesker håper / Å se ham gjennom et mikroskop. Mikrober og menneske er en beundret "klassisk" bok, første gang utgitt i 1969, av "farsfiguren i britisk mikrobiologi" John Postgate om hele emnet mikroorganismer og deres forhold til mennesker.
I film
Mikrober finnes i mange sterkt dramatiserte filmer. Hollywood var raskt ute med å utnytte mulighetene for dødelig sykdom, masseinfeksjon og drastiske reaksjoner fra regjeringen, og startet allerede i 1922 med Nosferatu , der en Dracula -lignende skikkelse, grev Orlok , sover i uberørt jord forurenset med svartedauden , som han bringer med ham uansett hvor han går. En annen klassisk film, Ingmar Bergmans 1957 The Seventh Seal , omhandler pesttemaet veldig annerledes, med den dystre høsteren direkte representert av en skuespiller i hette. Mer nylig skildret The Andromeda Strain fra 1971 , basert på en roman av Michael Crichton , en utenomjordisk mikrobe som forurenset jorden.
I musikk
" A Very Cellular Song ", en sang fra den britiske psykedelisk folk bandet The Incredible String Band 's 1968 album The Hangman sin vakre datter , blir fortalt delvis fra synspunkt av en amøbe , et protistan .
I art
Mikrobiell kunst er etableringen av kunstverk ved å dyrke bakterier, vanligvis på agarplater , for å danne ønskede mønstre. Disse kan velges for å fluorescere under ultrafiolett lys i forskjellige farger. Alexander Fleming , oppdageren av penicillin , skapte "bakteriemalerier" ved hjelp av forskjellige bakteriearter som var naturlig pigmentert i forskjellige farger.
Et eksempel på en protoktister i et kunstverk er kunstneren Louise Bourgeois 's bronseskulptur Amoeba . Den har en hvit patina som ligner gips, og ble designet i 1963–5, basert på tegninger av en gravid kvinnes mage som hun laget allerede på 1940 -tallet. I følge Tate Gallery er verket "en grovt modellert organisk form, dens buler og enkelt åpning som tyder på en bevegelig, levende skapning i evolusjonstrinnene."
Mikrober i Themsen i Brentford og Hungerford. Arthur Hill Hassall , 1850
En britisk mikrobiolog fra første verdenskrig i laboratoriet sitt, og undersøkte et reagensrør med bakterier. Malet av James McBey , 1917
Den Sovjetunionen 1966 stempel for mikrobiologi internasjonale kongressen. Bakterier og virus danner bakgrunnen.
Strandscene med levende bakterier i en petriskål som uttrykker forskjellige fluorescerende proteiner . Mikrobiell kunst av Nathan Shaner, 2006
._Emblem_-_Microscope_and_Moscow_University._Bacteria_and_Viruses).png)
Negative interaksjoner
Sykdom
Mikroorganismer er forårsakende midler ( patogener ) i mange smittsomme sykdommer hos mennesker og husdyr. Patogene bakterier forårsaker sykdommer som pest , tuberkulose og miltbrann . Protozoer forårsaker sykdommer, inkludert malaria , sovesyke , dysenteri og toksoplasmose . Mikroskopiske sopp forårsaker sykdommer som ringorm , candidiasis og histoplasmose . Patogene virus forårsaker sykdommer som influensa , gul feber og AIDS .
Praksisen med hygiene ble opprettet for å forhindre infeksjon eller mat skades ved å eliminere mikroorganismer, spesielt bakterier, fra omgivelsene.
I landbruk og hagebruk
Mikroorganismer inkludert bakterier , sopp og virus er viktige som plantepatogener , noe som forårsaker sykdom for å plante planter . Fungi forårsake alvorlige plantesykdommer slik som mais blad rust, hvete stilk rust, og meldugg. Bakterier forårsaker plantesykdommer, inkludert bladflekker og kronegaller. Virus forårsaker plantesykdommer som bladmosaikk. De oomycete Phytophthora infestans forårsaker potetskimmel og bidrar til den store irske hungersnøden på 1840 -tallet.
Den tulipan breaking virus spilt en rolle i tulipankrakket av nederlandske gullalderen . Spesielt den berømte Semper Augustus -tulipanen skyldte sitt slående mønster av infeksjon med plantesykdommen, et slags mosaikkvirus , noe som gjorde den til den dyreste av alle tulipanløkene som ble solgt.