Mikrobiologie - Grundlagen
Kurze Einführung zum Thema Mikrobiologie
Die Mikrobiologie ist die Lehre von den Mikroorganismen. Sie teilt sich in die Fachgebiete Bakteriologie, Virologie, Mykologie, Parasitologie und Protozoologie. Man findet in der Mikrobiologie unterschiedliche Arbeitsbereiche:
Die Bodenmikrobiologie untersucht die Stoffwechselvorgänge von Mikroorganismen im Erdreich. Bakterien, Pilze und Protozoen sind verantwortlich für den Abbau von pflanzlichen und tierischen Material und bilden mit den Abbauprodukten (Stickstoff- und Kohlenstoffverbindungen,...) neue Nährstoffe für die Vielzeller. Es gibt aber auch zahlreiche mikrobielle Schädlinge und Krankheitserreger im Boden (z.B. Erreger von Kartoffelfäule, Clostridium tetani,...).
Die Geomikrobiologie studiert mikrobielle Stoffwechselvorgänge und deren Einfluss auf die Beschaffenheit unserer Erde (Erdkruste, Hydrosphäre und Atmosphäre). Mikroorganismen können unter extremen Bedingungen leben, wie z.B. bei Temperaturen von bis zu 120°C, in stark saurem bzw. alkalischen Milieu. Sie bilden Gesteine durch Einbau von Calciumcarbonat oder Siliciumdioxid in Skeletten. Sie verbrauchen Kohlendioxid, bilden Methan und Schwefelwasserstoff und haben etwa 3 Milliarden Jahre vor den Vielzellern mit der Photosynthese begonnen.
Die Lebensmittelmikrobiologie befasst sich mit dem nützlichen als auch schädlichen Zusammenspiel zwischen Lebensmitteln und Mikroorganismen. Mikroorganimen können selbst als Lebensmittel dienen (z.B. Mikroalgen, Pilze,...) oder sie werden zur Herstellung von Lebensmitteln genutzt, z.B. Edelschimmelarten, Milchsäurebakterien, verschiedene Hefen zur Bier-, Wein- oder Sauerteigherstellung. Mikroorganismen sind oft am Verderb von Lebensmitteln beteiligt (z.B. Säuerung des Weins, Ranzigwerden der Butter, Säuerung der Milch,...). Lebensmittel können Überträger von Krankheitserreger sein, etwa von Salmonellen, Shigellen oder des Choleraerregers. Außerdem bilden viele Mikrorganismen Toxine, die Lebensmittelvergiftungen hervorrufen (toxische Algen, Schimmelpilze, Bakterien, wie z.B. Staphylococcus aureus, Bacillus cereus oder Clostridium botulinum).
Die Medizinische Mikrobiologie analysiert krankheitserregende (pathogene) Mikroorganismen. Dies können Bakterien, Viren, Pilze als auch Protozoen sein.
Die Meeresmikrobiologie und die Limnomikrobiologie erforschen die Stoffwechselvorgänge der im Wasser lebenden Mikroorganismen und deren ökologische Auswirkungen. Bakterien, Viren, Protozoen, Pilze und einzellige Algen dienen u.a. als Bioindikatoren für die Temperatur und den Salz- und Sauerstoffgehalt des Wassers. Sie helfen beim beim Abbau biologischer Materie, beim Schadstoffabbau und der Rohstoffproduktion.
Die Technische Mikrobiologie will mikrobielle Stoffwechselvorgänge nutzbar machen. Hierzu zählen Fermentationsverfahren zu Herstellung von Lebensmitteln und Medikamenten (z.B. Antibiotika, Insulin,...), aber auch der Einsatz von Mikroorganismen in der Umwelttechnologie, z.B. bei der Abwasserreinigung und der Bodensanierung.