Po stopách Louisa Pasteura

Určite ste už mnohí počuli o pasterizácii a iste i tušíte, aký má význam. Poďme sa teraz podrobnejšie oboznámiť s osobnosťou, ktorá vynašla tento spôsob predĺženia trvanlivosti. Louis Pasteur bol vo všeobecnosti zakladateľom mikrobiológie a imunológie. Zaoberal sa spôsobom a metódami pestovania mikroorganizmov na živných pôdach a roztokoch. Navyše položil i základy očkovania.

Louis Pasteur sa narodil v roku 1822 v Dôle vo Francúzsku v skromných pomeroch v rodine garbiara. Už počas dospievania si rád kupoval knihy z vlastnepasteur zarobených peňazí. Rád i kreslil. Na vysokej škole Ecole normale bol zväčša priemerným študentom. Priemerný bol i jeho výsledok pri štátnych záverečných skúškach. Po skončení štúdia pôsobí v laboratóriách profesora Balarda na Ecole normale. Neskôr sa zapája i do revolúcie v roku 1848. Ako profesor pôsobil v Dijone, Štrasburgu, Lille a v Paríži. Zomrel v roku 1895 v Villeneuve-L´Étang na následky mozgovej mŕtvice. Jeho telo je uložené v mramorovej hrobke, v ktorej sú na stenách znázornené jeho hlavné objavy:

• Molekulová disymetria
• Kvasenie
• Skúmanie vína
• Samooplodnenie
• Choroby priadky morušovej
• Výskum piva
• Infekčné choroby
• Vakcíny proti vírusom
• Obrana proti besnote

Obrázok zobrazuje skúmanie optických vlastností kryštálov.

Pasteurove experimenty s antraxom

Približne 80 rokov po tom, ako doktor Jenner zaočkoval prvého človeka, Louis Pasteur urobil známu sériu experimentov na testovanie imunity. Izoloval baktérie, o ktorých sa už skôr vedelo, že spôsobujú antrax, často smrťou sa končiace ochorenie oviec a iných hospodárskych zvierat. Pán Pasteur vyrobil vakcínu z oslabených baktérií, ktoré boli izolované z krvi nakazeného zvieraťa. Tvrdil, že táto vakcína ochráni zdravé, ešte nenakazené zvieratá, pred touto chorobou. Rozdelil 48 zdravých zvierat, väčšinou oviec, do experimentálnej a kontrolnej skupiny. Každému zvieraťu z jednej skupiny vpichol antraxovú vakcínu. O dvanásť dní neskôr dal tým istým zvieratám druhú injekciu.

Po dvoch týždňoch Pasteur vpichol všetkým 48 zvieratám živé baktérie antraxu. Po dvoch dňoch všetky zvieratá, ktoré získali vakcínu, boli živé a zdravé. Všetky ostatné boli mŕtve alebo zomierali na antrax. Tento známy experiment znamenal významný pokrok v boji proti chorobám.

Pasteurove experimenty s baktériami, ktoré sú dôležité pri výrobe niektorých potravín

Louis Pasteur takisto významne prispel k pochopeniu úlohy baktérií pri produkcii potravín. Pasteur síce začínal ako chemik, no výrazne prispel i v mikrobiológii. Bol totiž povolaný vyriešiť problém, prečo pri fermentácii repného sirupu vniká namiesto alkoholu ocot.

Pasteur skúmal sirup, ktorý podliehal normálnej fermentácii. Pomocou jeho mikroskopu videl veľa buniek kvasiniek nachádzajúcich sa v tekutine. Počas niekoľkých hodín počet buniek vzrástol. Ako sa ich počet zvyšoval, koncentrácia alkoholu sa úmerne zvyšovala.

Ďalej Pasteur skúmal kyslý sirup, ktorý obsahoval kyselinu mliečnu a nie alkohol. Mikroskopické pozorovania odhalili, že sirup obsahuje menšie, tyčinkovité „telieska“ namiesto kvasiniek. Tieto „tyčinky“ sa pohybovali a zdalo sa, že sú živé. Ich počet sa rovnako s časom zvyšoval, podobne ako u kvasiniek, a s tým priamo úmerne i koncentrácia kyseliny mliečnej.

Tieto pozorovania viedli Pasteura k podrobnejšiemu štúdiu fermentácie. Zistil, že fermentácia je výsledkom činnosti mikroorganizmov a produkované látky závisia na prítomnosti organizmov. Kvasinky produkujú alkohol a baktérie zasa kyselinu mliečnu.

V tejto súvislosti Pasteur vyvinul metódu na kontrolovanie množenia nežiaducich mikroorganizmov vo vínnom sirupe používanom na výrobu vína. Rovnaká metóda, ktorá spočíva v pomalom zvyšovaní teploty až po bod varu, je používaná na spomalenie bakteriálneho množenia v mlieku. Podľa Pasteura je nazvaná pasterizácia. Hoci nie všetky organizmy sú touto metódou vyhubené, patogény sú zlikvidované.

Dr. Edward Jenner a Louis Pasteur a prvé pokusy s vírusmi

V roku 1789 Dr. Edward Jenner zistil, že môže ľudí ochrániť proti kiahňam tak, že prenesie tekutinu z pľuzgiera spôsobeného formou kravích kiahní z jednej osoby na ranu druhej. O storočie neskôr Pasteur objavil, že môže preniesť besnotu z jedného zvieraťa na druhé. Keď vpichol zdravému zvieraťu tekutinu z mozgu a miechy besného zvieraťa, u infikovaného zvieraťa sa časom vyvinula besnota. Avšak ani Pasteur ani Jenner si neuvedomili, že obe choroby sú spôsobené vírusmi.

Experiment Louisa Pasteura zameraný na popretie abiogenézy

Už sme si povedali, že Pasteur pozoroval kvasinky a iné mikroorganizmy v ovocných sirupoch podliehajúcich fermentácii. Bol presvedčený, že tieto mikroorganizmy pochádzajú zo vzduchu. Mal teóriu, že mikroorganizmy sú prenášané prachom vo vzduchu, pričom sú neaktívne. Až keď dopadnú na miesto, kde je potrava a vlhkosť, začnú sa množiť.

V prvej sérii experimentov Pasteur použil rôzne kvapaliny, ktoré podporovali mikrobiálny rast. Najprv tieto kvapaliny sterilizoval vysokou teplotou. Potom ich vystavil prostrediam s rôznou koncentráciou prachu. Pri cestách, kde je veľká prašnosť, za pár dní zaznamenal rozsiahly bakteriálny rast. Na kopcoch, kde je chladnejšie a menšia prašnosť, za rovnaký čas zaznamenal podstatne menej baktérií. To ho utvrdilo v názore, že mikroorganizmy sa nachádzajú vo vzduchu na zrnkách prachu.

Pasteur pokračoval v overovaní jeho hypotézy za prísnejších, kontrolovaných podmienok v jeho laboratóriu. Pripravil výživný roztok a vlial ho do niekoľkých fliaš s dlhým hrdlom. Potom hrdlo každej fľaše zahrial a vytvaroval do tvaru písmena S. Roztok bol potom zohriaty na bod varu a vrel dostatočne dlhý čas, aby boli zahubené všetky mikroorganizmy a súčasne aby bol z fľaše vypudený vzduch. Ako roztok pomaly chladol, vzduch opäť prenikol do nádob.

Prachové zrnká s mikroorganizmami boli zachytené v ohnutej časti hrdla nádoby, preto sa roztok nedostal do kontaktu s prachom a teda aj mikroorganizmami. Roztok v takto upravenej nádobe zostal sterilný viac ako rok. Keď bola nádoba naklonená, aby sa dostala do kontaktu s prachom, v priebehu niekoľkých dní bola zaznamenaná rozsiahla populácia mikroorganizmov v roztoku.

Pasteur tak dokázal, že samotné zohriatie roztoku neničí jeho schopnosť podporovať život a množenie mikroorganizmov. Navyše dokázal, že baktérie sa šíria vzduchom na prachových zrnkách a bez kontaktu s týmto prachom nedôjde ku „kontaminácii“ roztoku. Najdôležitejší záver však je, že baktérie sa musia do roztoku dostať nejakým spôsobom zvonku, čiže nedochádza k spontánnemu vzniku života z neživého roztoku (abiogenéza).

Obraz znázorňujúci Pasteura v jeho laboratóriu.

Použitá literatúra:

• http://en.wikipedia.org/wiki/Louis_Pasteur
• Otto, J.H., Towle A.: Modern Biology.Holt, Rinehart and Winston, Publishers. USA, 1985