微生物学
小林正伸
微生物の定義
微生物とはその名前が示すように肉眼で見ることの出来ない微
小生物のことを指す。
多くの微生物は一つ一つは顕微鏡を使わなければ見ることができない。し
かし,キノコのように生活環のなかで肉眼で観察できる時期もある。また,
細胞分裂によって大量になると集落としてみることもできる場合もある。
微生物の大きさ(細菌とウイルス)
髪の毛の直径が0.1mmであるが、大
腸菌の直径が0.0005mm以下の大き
さである。つまり髪の毛の太さの
1/200くらいである。
インフルエンザウイルスは大腸菌に
比較して1/100以下の大きさである。
ウイルスは、電子顕微鏡で初めて観
察できる大きさ。
微生物と人類
顕微鏡の発明以前
現在の私たちは、以下のことを知っている。
「微生物」は地球のあらゆるところにすんでいる。空気中にも、土に
も水にも、草にも動物にも、様々な種類の微生物がいる。そして、
私たちがとても生育できる環境ではない、海底の熱水噴出孔付近
やマグマの地上露出部にも生息する微生物が確認されている。ま
た、「腸内細菌」と呼ばれる、私たち人間の腸内に生息している微
生物もいる。
それぞれの環境に適した微生物が、それぞれの環境中で生息し
ているため、微生物の種類は膨大で、微生物1つずつの性質も大
きく異なっている。さらに、微生物は私たち人間よりもずっと昔から
この地球上で生息しており、生き物としては偉大な大先輩である。
私たちの生きている自然界において微生物の担っている、
最も重要な役割(仕事)は『分解』であると言える。
自然界で枯死した植物,動物の遺体,排泄物などは、微生
物の力によって分解されて、最終的には二酸化炭素,水,無
機物が生み出される。上に、自然界のしくみを簡略化した図
をのせたが、この微生物の働きがあるからこそ、生態系は成
り立っている。
微生物と発酵
微生物は太古の昔から自然界のさまざ
まな場所で生息してきた。食品に深く関
わるのは、バクテリア、酵母、カビなどが
中心である。アルコール、有機酸、芳香
成分を代謝し、独特のにおい(香り)、風
味を作り出す。たんぱく質を養分として、
アミノ酸や単糖類などの低分子に分解
し、おいしく吸収しやすい栄養にする。ま
た、微生物自体の芳香やうま味もおいし
さの元となる。
発酵の過程で、他の微生物を排除した
り、栄養素を分解して増やすなど、人間
にとって好都合なはたらきもしている。
顕微鏡の誕生と微生物の発見
顕微鏡は1590年頃にオランダのヤンセン父子が発明した。
顕微鏡は医学の発展に最も貢献した発明と言えるだろう。
その後、ロバート・フックとアントニー・レーウェンフックによっ
て顕微鏡が科学研究の有用な道具であることが示される。
フックは顕微鏡で観察された微生物を克明に
記載し、微小な生物の存在を明らかにした。
レーウェンフックは病気に微小な生物が関与す
る可能性を明瞭に示した。
まんが医学の歴史 茨木保 より引用
パスツールの発見:発酵と微生物
人類は発酵によってアルコールや
チーズなどを作ってきたが、そのメ
カニズムを知っている訳ではな
かった。1850年代になって初め
てパスツールが腐敗や発酵に微
生物が関与することを見いだした。
これによって初めて発酵による食
品の産生が科学的に行えるように
なった。
アルコール発酵とは糖を分解してアルコー
ルと炭酸ガスとATPを作る代謝過程。主に
酵母によって行われる。
C6H12O6 → 2 C2H5OH + 2 CO2+2ATP
まんが医学の歴史 茨木保 より引用
コッホと病原微生物
1876年、コッホによって炭疽病の原因が炭疽菌と
名付けられた1種類の細菌の感染によって発症する
ことが発見された。病気の原因が1種類の微生物に
よって起きることが世界で初めて実証された衝撃的
な発表であった。
コッホの4原則
1.ある病気では常に同一の病原体が見つかる。
2.検出される病原体はその病気にのみ認められる。
3.その微生物を純粋培養して、感受性のある動物
に接種すると、もとと同じ病気を起こす。
4.動物の病変部から同じ微生物が観察される。
まんが医学の歴史 茨木保 より引用
感染症の脅威(インフルエンザの恐ろしさ)
スペイン風邪は第1次世界大戦末期の1918年に世界で大流行したインフルエンザで、世界中で5億人以
上の感染者と4000万人以上の死者を出したと推定されている。日本でも死者は約50万人を数えたとさ
れる。スペイン風邪は激しい症状が特徴で、口と鼻から血の泡を出して死んでいった患者さんもいたとの
記録がある。 普通のインフルエンザは、乳幼児や高齢者に死者が多いが、スペイン風邪では、年令に関
係なく、青年や壮年の死者も多かった。
この人類史上最悪の「スペイン風邪」を引き起こしたインフルエンザウイルス(H1N1型)は、実は遺伝子的
には鳥のウイルスであった。
感染症の脅威(院内感染の増加)
2006年度読売新聞に報道された院内
感染例
2月 長野 JA長野厚生連篠ノ井総合病院
患者13人と看護師8人がノロウイルスに感染、患
者1人が死亡
5月 高知 高知大病院
患者5人が多剤耐性緑膿菌に感染、1人死亡
6月 埼玉 埼玉医大病院
2004~05年に多剤耐性緑膿菌に集団感染、6人
死亡
6月 東京 都老人医療センター
昨年、患者5人が多剤耐性緑膿菌に感染、1人死亡
9月 栃木 自治医大病院
患者8人がセレウス菌に感染、2人死亡、1人失明
9月 長崎 長崎大病院
患者、医師計23人がノロウイルス感染で胃腸炎発症
10月 東京 東京医大病院
患者5人が多剤耐性緑膿菌に感染、4人死亡
11月 大阪 坂本病院分院
患者、職員計20人がノロウイルスに感染、患者1人
死亡、1人重体
感染症の脅威(多剤耐性結核菌の発症)
米国疾病対策センター(CDC)と世界保健機関(WHO)による、2000年から2004年の、6大陸、25施設における17,690
株の結核菌の調査結果(Morbidity and Mortality Weekly Report 3月24日号)をもとに、広範囲薬剤耐性結核菌
(Extensively Drug-resistant TB; XDR-TB)の現状について紹介する。剤耐性結核菌(Multi Drug-resistant TB; MDRTB)は3,520株で全体の20%を占めており、XDR-TBはそのうち9.6%にあたる347株であり、全体の2%にのぼる。
新型インフルエンザの誕生
新型インフルエンザの
電子顕微鏡写真
2009年4月以降の発生状況
新型インフルエンザ誕生のメカニズム
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