تئوری میکروبی لوئی پاستور

آیا می دانستید؟

لوئی پاستور از ترس این که مبادا بدنش به میکروب آلوده گردد با هیچ کس، حتی شاهان و ملکه ها، دست نمی داد.

همه ی ما می دانیم که وقتی آنفلو آنزا گرفته ایم و در بستر بیماری هستیم در واقع مجموعه ای از میکروب ها به بدنمان هجوم آورده اند و علائم خود را پدیدار ساخته اند. علاوه بر این، ما هم چنین می دانیم که جوشاندن آب و گرم کردن غذا باعث از بین رفتن میکروب ها می شود و بدین ترتیب مصرف آب و غذا ایمن و بی خطر می گردد. این موضوع البته چندان هم پیچیده نیست. این طور نیست؟



اما در قرن هیجدهم این موضوع چندان هم ساده و واضح نبود. ما دانش خویش درباره ی میکروب ها را به شیمی دان و میکروب شناس فرانسوی لوئی پاستور مدیونیم. بجز تئوری های میکروبی وی در رابطه با تخمیر و بیماری ها، ما پاستور را هم چنین به عنوان نابغه ای می شناسیم که فرآیند پاستوریزه سازی را به ما ارائه نمود.

در ادامه خلاصه ای از تئوری میکروبی بیماری ها، اهمیت آزمایشات تجربی و مشاهدات لوئی پاستور، تئوری میکروبی تخمیر و هم چنین تعمیم این تئوری به بیماری ها ارائه می گردد.
 

تئوری میکروبی بیماری ها چیست؟

تئوری میکروبی بیماری ها بیان می کند که برخی از بیماری های مشخص توسط میکروب ها یا عوامل عفونت زا ایجاد می گردند.

این ایده در قرن هیجدهم چندان مورد پذیرش قرار نگرفت و پاستور برای اثبات این موضوع که هوا حاوی ارگانیزم های زنده ی بی نهایت ریزی است و این که این ارگانیزم ها باعث بروز بیماری می شوند مجموعه ای از آزمایشات تجربی و کارهای سخت را انجام داد.

این موجودات زنده ی ریز که ما آنها را امروزه به نام میکرو ارگانیزم می شناسیم ابتدا در دهه ی 1670 توسط آنتونی ون لیون هوک مشاهده گردیدند. به علاوه، صدها سال قبل از پاستور وجود عوامل میکروسکوپی حامل بیماری ها توسط چندین نفر مطرح گردیده بود. مشاهدات و گمانه زنی ها در باره ی وجود میکروب ها و نقش آنها در شکل گیری بیماری ها در آثار فراکاستوریوس، ادوارد جنر، ایگناس سملویس، آگوستینو باسی، جان اسنو، و چندین نفر دیگر نیز مورد اشاره قرار گرفته بودند. اما نظریه ی وجود ارگانیزم های ریز و نا مرئی در هوا مورد تمسخر قرار گرفت و به عنوان یک داستان خیالی به آن نگریسته شد.

تنها در دهه ی 1860 بود که شواهد به دست آمده در جریان آزمایشات تجربی لوئی پاستور و پس از آن مطالعات پیش گامانه ی رابرت کخ و جوزف لیستر به طور قاطعانه این تئوری را مورد تائید قرار دادند. این امر به طور قابل توجهی نگرش نسبت به مطالعه ی بیماری های عفونی و شیوه های درمانی را متحول ساخت.
 

چه چیزی زمینه ی ارائه ی تئوری میکروبی بیماری ها را فراهم ساخت؟

در قرن هیجدهم چندین مطالعه درباره ی شکل گیری حیات انجام گرفت که از میان آنها نظریه ی خلق الساعه بسیار مورد بحث قرار گرفته است. بر اساس این نظریه، حیات به صورت خلق الساعه از اشیاء بی جان به وجود آمده است. مشهورترین مصداق این نظریه مربوط به موش ها است که بیان می کرد یک موش کاملاً رشد یافته را می توان به کمک پارچه ی کهنه و گندم فاسد تنها در عرض 21 روز به وجود آورد. مردود ساختن این نظریه اولین گام به سمت شکل گیری تئوری میکروبی بود.
 

رد نظریه ی خلق الساعه

پاستور یک شیمی دان آموزش دیده بود و در جریان مطالعات خود بر روی تخمیر آب جو از شیمی فیزیک به سمت زیست شناسی گرایش پیدا کرد. وی به عنوان شیمی دان به مطالعه ی خواص تارترات موجود در بشکه های شراب پرداخت و پس از آن به بررسی درباره ی فرآیند تخمیر مبادرت ورزید تا از چغندر قند در سطح تجاری الکل تولید کند.

در آن زمان (دهه ی 1860) کمتر کسی می دانست که تخمیر آب جو توسط مخمر ها انجام می گیرد. در رابطه با خمره های لوئی پاستور، تخمیر چغندر قند به جای این که به تولید الکل منجر شود باعث ترشیدن محتویات خمره ها شد. پاستور برای این که بفهمد کجای کار ایراد داشته است نمونه هایی از محتویات خمره ها تهیه نمود و مورد تجزیه و تحلیل قرار داد.

مشاهده ی ارگانیزم های زنده در این نمونه ها باعث شد پاستور به بررسی نظریه ی خلق الساعه بپردازد، نظریه ای که بیان می داشت حیات به شکل خلق الساعه از مواد غیر زنده به وجود می آید. وی مجموعه ای از آزمایشات تجربی در این زمینه انجام داد. در جریان این آزمایشات، آب جوش، مایعات غلیظ و مایعات واسطه ای در درون لوله آزمایشگاهی قرار داده شده و در معرض نور خورشید قرار گرفتند تا وجود میکروارگانیزم ها در هوا را نشان دهند.

یکی از ساده ترین و در عین حال چشم گیرترین آزمایشات ابتکاری پاستور که این فرضیه را اثبات نمود در زیر به تصویر کشیده شده است.



لوئی پاستور در دو لوله ی گردن باریک مایعات غلیظ ریخت و این مایعات را جوشانید. او یکی از لوله ها را به همان شکل حفظ نمود و قسمت باریک لوله ی دیگر را شکست. مایع موجود در لوله ی اول به همان شکل باقی ماند، اما مایع موجود در لوله ی دوم تیره و کدر شد و این امر به معنای رشد میکروب ها بود.

ذرات گرد و غبار وارد لوله ی اول شدند اما در قسمت باریک لوله گیر افتادند و وارد مایع موجود در لوله نشدند. از سوی دیگر، ذرات گرد و غبار به راحتی وارد لوله ی دوم شدند و بدینوسیله میکروب ها به مایع درون شیشه نفوذ کردند. این آزمایش تجربی وجود میکروب در هوا (به عبارت دقیق تر، وجود ذرات گرد و غبار در هوا) را اثبات نمود و آخرین میخ را بر تابوت نظریه ی خلق الساعه کوبید. این آزمایش تجربی همه ی جر و بحث ها میان طرف داران تئوری میکروبی و نظریه ی خلق الساعه ی حیات را فرو نشاند.
 

شکل گیری تئوری میکروبی تخمیر

پاستور با انجام آزمایشات تجربی فوق به این نتیجه رسید که در واقع میکروب های موجود در هوا باعث فاسد شدن محلول تخمیر می شوند. وی فرآیندهای تخمیر را در ارتباط با چند ترکیب دیگر هم چون اسید لاکتیک، اسید بوتیریک، و غیره مورد بررسی بیشتر قرار داد. وی در جریان این بررسی ها تئوری میکروبی تخمیر را مطرح نمود که بر اساس آن هر فرآیند تخمیر در بر گیرنده ی یک میکروب مشخص است.
 

فعالیت های لوئی پاستور در ارتباط با بیماری ها

پاستور نظریه ی میکروبی تخمیر را به بیماری های انسان و حیوان نیز تعمیم داد و حدس زد که بیماری ها نیز در نتیجه ی رشد میکروب ها در بدن شکل می گیرند. وی با در نظر گرفتن این موضوع چندین بیماری از جمله پبرین و فلاشری در کرم ابریشم، وبا در پرندگان، سیاه زخم در گوسفندان، و هاری در انسان ها را مورد بررسی قرار داد. وی سپس ایده ی واکسیناسیون ادوارد جنر را توسعه داد و اولین کسی بود که میکروب ضعیف شده ی هاری را به عنوان واکسن هاری تهیه و استفاده نمود. وی هم چنین الهام بخش دیگر دانشمندان شد که با به کار گیری این روی کرد و دیگر روی کردهای مطرح شده در طول تاریخ به بررسی بیماری ها پرداختند.

مقالات لوئی پاستور و رابرت کخ در ارتباط با مشاهدات و پیشنهادات درمانی آنها در باره ی بیماری سیاه زخم در واقع برای اولین بار تئوری میکروبی بیماری ها را به طور رسمی مطرح نمودند. اما چشم گیرترین دستاورد پاستور از آزمایشات تجربی وی در زمینه ی میکروب ها نشأت گرفت، دستاوردی که به بحث ها در باره ی نظریه ی خلق الساعه پایان داد.

پاستور در عین حال که نشان داد آب جوشیده شده می تواند تا قبل از قرار گیری در معرض نور استرلیزه بماند هم چنین اظهار داشت:

"زندگی یک میکروب است و میکروب یک زندگی است. نظریه ی خلق الساعه هرگز پس از ضربه ی مرگ بار ناشی از این آزمایش ساده مجدداً احیا نخواهد شد."