O’zbekistоn respublikasi оliy va o’rta

1- mavzu. SANОAT MIKRОBIОLОGIYSI RIVОJLANISH TARIXI (2 sоat)

Qadimiy biologik texnologiylar orasida mikrobiologik sintez asosida ishlab shiqarish eng zarur ishlab shiqarishlardan biri hisoblanadi. Mikrobiologik sintez texnologiysi yoki oxirgi vaqtlarda mikrobiologik texnologiya deb yuritilayotgan jarayon asosida inson manfaatlari uchun o’ta zarur bo’lgan mahsulоtlarni olish uchun mikroorganizmlarni yoki ularning hayoti davomida hosil qiladigan mahsulоtlarini qayta ishlash jarayonlari va ularni olish usullarini takomillashtirish yotadi.

Qadim zamonlarda insonlar o’zlari bilmagan holda mikroorganizmlardan turli xil ishlab chiqarish jarayonlarida vinochilikda, pivo, non tayyorlashda, spirt olishda, pishloqshilikda va sut qatiq mahsulоtlari olishda keng miqyosda foydalanib kelishgan.

Bor yo’g’i bundan uch yuz yil oldin Gollandiylik olim A.Levengukkina o’zi ixtiro qilgan mikroskop ostida bakteriyni ko’ra oldi. Mikroorganizmlarning insonlar va hayvonlarda turli xil kasalliklar keltirib shiqarishdagi roli haqidagi tushinshalar XIX asrning o’rtalarida buyuk fransuz olimi Lui Paster ishlaridan so’nggina keng rivojlana boshladi.

Faqatgina o’tgan asrning 30-yillariga kelibgina, mikroorganizmlar o’sish qonunniytlari va fiziologiysi haqidagi bilimlar yig’indisidan kelib shiqib, mikroorganizmlardan foydalanib ishlab shiqarish asosida antibiotiklar, oziqa ashitqilari, vitaminlar va aminokislotalar olish imkoniytlari mavjudligi real voqeaga aylandi va amaliyotga tadbiq etildi.

Qadimda insonlar tabiatda mikroorganizmlar borligini bilmagan davrda ham kundalik hayotida, xo’jalikning har xil sohalarida ular faoliytidan foydalanib kelishgan. Birinshi bo’lib, xo’jalikning qaysi sohasida mikrorganizmlar faoliytidan foydalanilganligini aytish qiyin.

Qadimdan Markaziy Osiyo va boshqa hududlarda non tayyorlashda xamirning bijg’ish jarayonidan foydalanib kelingan. Vino tayyorlash bundan ikki ming yil oldin chamasi Fransiyda, keyinchalik esa Evropaning boshqa mamlakatlarida taraqqiy qila boshlagan.

Bizga yqin mamlakatlardan Gurjiston, Armaniston va Azov dengizi havzasidagi hududlarda vino tayyorlashning dastlabki bosqishlaridayoq, insoniyt vinoning ashishi sirkaga aylanib ketishi bilan to’qnashgan.

Pivo tayyorlashni eramizdan etti ming yil oldin boshlangan deb taxmin qilishadi. Uni tayyorlash texnologiysi Vavilonda kuchli taraqqiy qilgan. Pivo tayyorlash mahorati shu erdan Misrga, Eronga, YUnonistonga va boshqa davlatlarga tarqalgan.

Pivo tayyorlash qishloq xo’jaligi taraqqiyoti bilan birgalikda boshlangan. XI-asrdan boshlab pivo tayyorlash Rossiyda ham keng rivojlangan. XI-XII asrlarda u Kiev va Novgorodda taraqqiy etgan.

Chorvashilikning rivojlanishi bilan sutni qayta ishlash va undan turli mahsulоtlar tayyorlash boshlangan desak, xato bo’lmaydi. Sut ashituvshi va spirtli bijg’ish asosida olingan milliy mahsulоtlarni ko’p usullari hozirgi vaqtgasha saqlanib kelmoqda. Masalan, qatiq, kefir, qimiz, ayron, suzma va boshqalar.

Spirt olish usuli bir munsha kengroq o’rganilgan. Spirt dastlab faqat tibbiyotda ishlatilgan. Turmushda aroqdan foydalanish esa keyinshalik paydo bo’lgan. Evropada vino spirti ishlab shiqaradigan zavod VII- asrning o’rtalarida paydo bo’lgan.

Tadqiqotshilar mikroorganizmlarning foydali faoliyti bilan bir qatorda ularning oziq- ovqat tayyorlashda zararli ta’sirini ham kuzatib borishdi hamda ularga qarshi kurash yo’llarini o’rganishdi.

chorvashilik va qishloq xo’jaligining boshqa sohalarining taraqqiy etishi bilan ayrim ortiqsha mahsulоtlarni saqlashda, ularni buzilishini oldini olish shoralarini ishlab shiqish kerak bo’ldi. quritish, muzlatish, tuzlash usullaridan foydalanishgan.

Mikrobiologik parchalanishni aerob (kislorodli) jarayonining oldini olish maqsadida ham turli yo’llardan foydalanganlar, masalan, go’shtga yog’ quyib yoki tuzlab qo’yishgan. Ko’p vaqtlarda, XV asrdan XVIII- asrlargasha bijg’ish jarayoni, kimyoviy jarayon sifatida o’rganilib kelingan.

Kattalashtirib ko’rsatadigan optik asboblarning paydo bo’lishi bilan mikroorganizmlarni ko’rish imkoniyti tug’ildi. XVIII-asrning o’rtalarida mikroorganizmlar haqida ko’plab asarlar yozila boshlandi, lekin ularning xossa va xususiytlari haqida ma’lumotlar kam edi.

Mikrobiologiyaning fan sifatida shakllanishi fransuz olimi Lui Paster (18221895 yy.) ishlari bilan bog’liq. Dunyo fani tarixida Lui Paster kabi ilmiy ishlari shunshalik nazariy ahamiyatga ega bo’lgan va shu bilan bir qatorda amaliyotda shunshalik katta samara bergan boshqa tadqiqotshi olimni topish qiyin bo’lsa kerak.

K.A.Timiryazev Lui Pasterning ilmiy ishlariga katta baho berib, quyidagilarni aytgan edi: “Paster insonning amaliy faoliytiga shunday ta’sir ko’rsatdiki, boshqa hesh kim butun sivilizasiy tarixida bunday darajada ish qilmagan”.

Paster o’zining bir qator ilmiy asarlarida bijg’ish jarayonini oddiygina bir narsa emasligini, balki ayrim mikroorganizmlarni substratga ta’siri natijasida vujudga keladigan biologik jarayon ekanligini isbotlab berdi. Bu fenomenni u sut ashishi, spirt hosil bo’lishi va moy kislotali bijg’ish jarayonlarida amaliy ko’rsatib bera oldi.

Paster birinshi bo’lib, hamma mikroorganizmlar ham molekula holdagi kislorodga muhtоj bo’lavermasligini aniqladi. yog’ kislota hosil qiluvshi bakteriylarni o’rganib, bularni hayoti ushun havoning zararli ekanligini ko’rsatdi. Shundan keyin anaerob (havosiz sharoitda yashovshi) xususiytli mikroorganizmlar oshildi.

Pasterning bu xulosalari natijalari kushli qarama-qarshiliklarga ushradi. chunki bu davrda kislorodsiz hayot yo’q degan fikr hukm surardi. Pasterning aytishisha, bijg’ish - bu “kislorodsiz” hayot. Paster o’zining ilmiy tadqiqotlari asosida bijg’ish jarayonining nazariysini ishlab shiqdi, foydali mikroorganizmlarni qanday qilib ko’paytirish va zararlilari bilan kurashish yo’llarini o’rgandi. Pasterning tadqiqotlari ko’p asrdan beri tortishuvlarga sabab bo’layotgan hayotning o’z-o’zidan paydo bo’lish nazariysini tugatdi. O’zining ajoyib natijasi, takroriy amalga oshirsa bo’ladigan engil tajribasi orqali oziqa muhitida agar undagi mikroorganizmlar o’ldirilsa, havo bor sharoitda ham o’z-o’zidan hayotning paydo bo’lmasligini isbotlab berdi.

Vabo kasalini o’rganishda Pasterning xizmati juda katta. Pasterning ko’p tavsiylari, shulardan biri-zararli mikroorganizmlarni undirish ushun haroratni, mahsulоtning sifatiga ta’sir qilmaydigan darajada ko’tarish usuli (keyinshalik pasterilizasiy deb nomlangan) hozirgi vaqtda ham vinoshilikda, sut mahsulоtlari tayyorlashda va boshqa oziq-ovqat sanoatida keng qo’llanilmoqda. Lui Pasterni insoniytning ko’p muhim muammolarini eshgan hozirgi zamon mikrobiologiysiga, shu bilan bir qatorda sanoat mikrobiologiysiga asos solgan o’ta mehnatsevar taniqli olim deb atasak to’g’ri bo’ladi.

Mikrobiologiy taraqqiyotida, mikrobiologik sanoat texnologiysini yratishda mikroorganizmlarni toza kulturasini ajratib olishning ahamiyti juda katta bo’ldi. Bu muammoni eshishda nemis olimi R.Koxning (18431910) xizmati beqiyosdir.

Agarda kulturani o’stirsh ushun oziqa muhitini sterilizasiy qiladigan asbob uskunalar (avtoklavlar, quritgish shkaflar va boshqalar) yratilmaganda va sterilizasiy usullari o’rganilmaganda edi, toza kultura bilan ish olib borib ham bo’lmas edi. Bu usulllarni ishlab shiqishda L.Paster, R.Kox, D.Tindal, SH.SHamberlen va boshqa olimlar o’zlarining katta hissalarini qo’shdilar.

Toza kulturani sanoatda qo’llashda Daniylik olim E.X.Gansenning xizmati katta. Toza kultura olish usulini yratilishi mikroorganizmlarni hayot faoliytiga ilmiy asoslangan texnologik jarayonni yratish va shu texnologiy asosida doimiy mahsulоt olishga sabab bo’ldi.

Bijg’ish jarayonining mexanizmini bilishda, bu jarayonni olib boruvshi fermentlarni o’rganishning ahamiyti katta bo’ldi.

1872 yil tibbiyotshunos, bioximik M.M.Manassin spirtli bijg’ishni, tirik hujayralar ishtirokisiz borishligini aytadi. Bijg’ishning tirik hujayrasiz ketishi mumkinligining so’nggi masalalari XX-asrning oxirida hal qilindi.

G.Buxner va E.Buxnerlar 1897 yil ashitqi ekstrakti spirtli bijg’ishni olib borishi mumkinligini ko’rsatishgan. Bular bu jarayonni bitta ferment olib boradi deb taxmin qilishgan edi.

Rus olimi A.N.Lebedev ashitqilardan fermentli ekstrakt olishni takomillashtirdi va bijg’ish jarayonini ko’p bosqishli ekanligini, bir qansha fermentlar ishtirokida borishligini ko’rsatdi. SHunday qilib bijg’ish tirik hujayralar orqali yoki ularda hosil bo’lgan fermentlar ta’sirida borishi aniqlandi. Bijg’ish jarayonini amalga oshiruvshi fermentlarni o’rganish bo’yisha qilingan tadqiqotlar biokimyo fanining paydo bo’lishiga asos bo’lib xizmat qildi va umuman mikroorganizmlar fermentlarini o’rganishning boshlanishiga sababshi bo’ldi.

XX- asrning boshlarida Rossiyda, Angliyda, AqSH va Olmoniyda spirtli bijg’ish jarayonining oraliq bosqishlari o’rganila boshlandi. Birinshi ikki o’n yillikda spirtli bijg’ish jarayoni bilan to’qimalarda glikoliz jarayonini o’rganish amalga oshirildi. Keyinshalik umuman mikroorganizmlar yordamida uglevodlar parshalanishining shuqur o’rganilishi mikrobiologiy sanoati taraqqiyotining ilmiy asosini tashkil qildi.

Birinshi jahon urushi davridagi harbiy talab tufayli sanoatning bir qansha yngi tarmoqlari paydo bo’ldi. Olmoniyda harbiy maqsad ushun gliseringa keskin muhtоjlik sezildi (ilgari uni tabiiy holda hayvon yog’idan olishar edi). Gliserinni sintez qilishning biokimyoviy jarayonning asosini o’rganish, uni mikrobiologik usulda qand va melassa asosida ishlab shiqarish mumkinligini ko’rsatdi. SHu yillari portlovshi modda olish ushun asetonga ham talab ortdi.

X.Vaysman Angliyda makkajo’xori unidan asetonni mikrobiologik usulda ishlab shiqarishni tashkil qildi. Amerikadan ham Ferenbax-Vaysman usuli orqali bakteriy yordamida qanddan aseton va butil spirti olish yo’lga qo’yilgan. XIX-asrning oxirida bir qansha davlatlarda mikroorganizmlar yordamida organik kislotalar olish mumkinligi haqida ma’lumotlar paydo bo’la boshladi, ularni ishlab shiqarishni yo’lga qo’yishga xam intilish boshlandi. 1923-yil mikrobiologik yo’l bilan limon kislotasi ishlab shiqarish, keyinroq esa sut kislotasi, glyukon kislota va boshqa organik kislotalar ishlab shiqarish yo’lga qo’yildi. 1940-yillargasha ko’plab organik kislotalar: aseton, butanol, propanol, etil spirti va gliserin ishlab shiqarish asosan mikrobiologik usul bilan amalga oshirildi. Keyinshalik organik sintezni va tozalashni takomillashtirish bilan bu moddalarning ayrimlari kimyoviy yo’l bilan olina boshlandi.

Hozirgi vaqtda bu moddalarni ishlab shiqarishda mikrobiologik usulning afzalligi isbotlangan. Oziq-ovqat ishlab shiqarish texnologiysi asosida yotgan biokimyoviy va mikrobiologik jarayonlarning nazariy tomonlarini o’rganishga ko’plab olimlar qiziqa boshlashdi. Rus olimlari V.L.Omilynskiy, V.A.Nikolaev, G.L.Seleber va boshqa tadqiqotshilar non ishlab shiqarishda ishtirok etadigan mikroorganizmlarni o’rganishdi va xamirni ashish jarayonining ilmiy asosini yratishdi.

S.A.Korolyova, A.F.Vaytkevish va boshqa olimlarning sut va sut mahsulotlari mikrobiologiysi haqidagi ishlari shu sohadagi sanoatni taraqqiy qilishiga yordamlashdi. V.N.SHapashnikov va uning shogirdlari ilmiy tadqiqotlar asosida 1920-yillarda sut kislotasi va moy kislotasi ishlab shiqaradigan mikrobiologik sanoatni yo’lga qo’yishdi. 1930-yillarda esa aseton va butil spirti ishlab shiqarila boshlandi.

V.S.Butkevish va S.P.Kostishev rahbarligida olib borilgan zamburug’lardan limon kislotasi sintez bo’lish jarayonini o’rganish shu kislotani 1933-yilda birinshi marotaba sanoat asosida olinishiga sabab bo’ldi. 1935-yilda riboflovinni mikrobiologik yo’l bilan olish mumkinligining ko’rsatilganligi mikrobiologiy sanoati taraqqiyotida katta ahamiytga ega bo’ldi. Mikrobiologiy sanoatining taraqqiyotida yngi bosqish antibiotiklar ishlab shiqarish bilan boshlandi.

Antibiotiklarning oshilishi va ularni ishlab shiqarishni tashkil bo’lishi XX-asrdagi biologiyning eng katta yutuqlaridan biri hisoblanadi. Antibiotiklar ishlab shiqarishda bir qansha asbob uskunalar va maxsus jixozlarni yratilishi texnika fanining mikrobiologiy sanoatidagi ahamiytini oshirishga olib keldi. Antibiotik ishlab shiqarishdagi tajriba

mikrobiologiy sanoatining boshqa sohalariga ham o’z ta’sirini ko’rsatdi. 1948- yilda mikroorganizmlar yordamida V₁₂ vitaminini ishlab shiqarish mumkinligi ko’rsatildi. Bu muhim vitaminni olish texnologiysi V.N.Bukin va uning xodimlari tomonidan yratilgan va ishlab shiqarishga taqdim etilgan. O’zbekistonda sanoat mikrobiologiysini dastlabki qadamlari, professor S.A.Asqarova nomi bilan bog’liq. Mintaqamizda ko’k va ko’k yshil suv o’tlarini sanoat sharoitida ko’paytirish hamda ulardan xalq xo’jaligining turli tarmoqlarida foydalanishni ilmiy asoslab bergan olim, akademik A.M.Muzaffarovdir.

Mikroorganizmlardan kofermentlar ajratish texnologiysi birinshilardan bo’lib akademik A.~.Xolmurodov tomonidan yratilgan va ularni shogirdlari, professor T.~.~ulomova tomonidan rivojlantirilmoqda.

O’zR FA si akademigi, O’zbekistonda xizmat ko’rsatgan fan arbobi, biologiy fanlari doktori, professor M.I.Mavloniy va uning shogirdlari tomonidan sanoat mikrobiologiysini ilmiy asoslari yaratilmoqda va xalq xo’jaligida amaliyotda keng qo’llanilmoqda.

Akademik M.I.Mavloniy rahbarligida non pishirishda, vino, pivo tayyorlashda va meva konserva ishlab shiqarishda ishlatiladigan ashitqilar biologiysi har tomonlama shuqur o’rganilib, amaliyotda qo’llashning nazariysi yaratilgan va amaliyotga tadbiq etilgan.

O’zbekistonda sut kislota hosil qiluvshi bakteriylarni har tomonlama shuqur o’rgangan va amaliyotga tadbiq qilgan olima biologiy fanlari nomzodi D.K.Ogay va uning shogirdlaridir. Ular sut ashituvshi bakteriyalarning hayot faoliyatidan foydalanib, xilma-xil sut mahsulotlari (orom-1, orom-2, bifidobakterin, laktobakterin va boshqalar) ishlab shiqarishmoqda.

SHunday qilib, hozirgi vaqtda texnik mikrobiologiy sohasini rivojlanishi mikrobiologiy fanining boshqa sohalari va umuman bu fanga biologiy fanining boshqa tarmoqlari (biokimyo, genetika, biotexnologiy, molekulyr biologiy, gen muxandisligi va boshqalar) rivojlanishi bilan bog’liqdir. Ularning ta’siri natijasida mikroorganizmlar, bakteriylar, aktinomesitlar, zamburug’lar va ashitqilar yordamida sanoat asosida juda ko’plab biologik faol moddalar (oqsillar, fermentlar, antibiotiklar, vitaminlar, organik kislotalar) va boshqa moddalar olinmoqda. SHu o’rinda biologiy fanlari doktori, professor q.D.Davranov va uning shogirdlari tomonidan amalga oshirilayotgan ilmiy va amaliy ishlar tahsinga sazovordir.

Professor q.D.Davranov rahbarligida mikrobiologiy va biotexnologiy sohasida yratilgan mikroorganizm fermentlarining ko’p shaklliligi haqidagi nazariy jahondagi barsha yirik hamkasb olimlar tomonidan tan olingan va mikroorganizm tomonidan ferment sintez qilish nazariysini boyitdi. U MDH mamlakatlarida birinshilardan bo’lib mikroorganizmlardan lipaza fermenti ajratish texnologiysini ishlab shiqqan va bu texnologiy Vilnyus (Litva) hamda Lado’jin (Ukraina) ferment zavodlarida ishlab shiqarishga qabul qilingan.

Mikroorganizmlardan non va non mahsulotlari tayyorlashda sut va sut mahsulotlari olishda, oqova suvlarni tozalashda rangli metallarni ruda qoldiqlaridan ajratib olishda va boshqa bir qansha sohalarda keng foydalanilmoqda. Marhum professorlar T.YU.YUsupov va M.M.Murodovlarning insektisid preparatlar ishlab shiqarish va ishlab shiqarishda lizogen hujayralar va faglarni o’rganish yuzasidan olib borgan ilmiy tadqiqot ishlari tahsinga sazovordir.

Mikrobiologiy sanoatining mahsulоtlari xalq xo’jaligining hamma sohalarida (qishloq xo’jaligida, tibbiyotda, atrof muhitni muhofaza qilishda va boshqa sohalarda) keng miqyosda qo’llanib kelinmoqda.
Nazоrat savоllari: 1.Mikrobiologiya tarixida olimlarninig xissasi.

2.Qadimda mikroorganizmlar xo’jalikning qaysi sohasida foydalanilgan? 3.Mikroorganizmlardan xo’jalikda foydalanish qaysi davlatlarda rivojlana boshlagan? 4Mikrobiologiyani fan sifatida rivojlanishiga xissa qo’shgan olimlar.

5.Sanoat Mikrobiologiyasini yaratilish asoslari.