# จุลชีววิทยา

จานอาหารวุ้นซึ่งมีเชื้อจุลินทรีย์เห็นเป็นริ้วลายเส้น
**จุลชีววิทยา** (อังกฤษ: *Microbiology*) คือการศึกษาเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตซึ่งมองไม่เห็นด้วยตาเปล่า ซึ่งเรียกว่าจุลินทรีย์ ได้แก่ แบคทีเรีย โปรโตซัว ไวรัส เชื้อรา และสาหร่าย

## ประวัติศาสตร์ของจุลชีววิทยา

แบคทีเรียถูกค้นพบเป็นครั้งแรกโดย แอนโทนี แวน ลีเวนฮุค ในปี 1676 (พ.ศ. 2219) โดยใช้กล้องจุลทรรศน์เลนส์เดียวที่เขาออกแบบเองส่องจนพบ เขาได้รับการยกย่องว่าเป็นนักจุลชีววิทยาคนแรกของโลก

สาขาวิชา*แบคทีเรียวิทยา* ซึ่งภายหลังได้เป็นสาขาย่อยในจุลชีววิทยา ได้ริเริ่มโดย เฟอร์ดินานด์ โคห์น นักพฤกษศาสตร์ผู้ซึ่งศึกษาสาหร่ายและแบคทีเรียที่สังเคราะห์แสงได้ จากการศึกษาของเขาทำให้ทราบเกี่ยวกับแบคทีเรียหลายชนิด และเฟอร์ดินานด์ โคห์น ยังเป็นคนแรกที่วางแบบแผนการจัดหมวดหมู่แบคทีเรียตามหลักอนุกรมวิธาน

หลุยส์ ปาสเตอร์ และโรเบิร์ต คอค เป็นผู้ที่มีชีวิตอยู่ในยุคสมัยเดียวกับโคห์น และถือได้ว่าเป็นผู้ริเริ่มสาขาวิชา**จุลชีววิทยาทางการแพทย์** หลุยส์ ปาสเตอร์เป็นที่รู้จักมากที่สุดจากการทดลองเพื่อพิสูจน์หักล้างทฤษฎีสิ่งมีชีวิตเกิดจากสิ่งไม่มีชีวิต ซึ่งทำให้จุลชีววิทยาได้รับการยอมรับว่าเป็นสาขาหนึ่งในวิทยาศาสตร์ชีวภาพ ปาสเตอร์ยังได้ออกแบบวิธีการถนอมอาหารโดยการพาสเจอร์ไรซ์ และคิดค้นวัคซีนป้องกันโรคต่างๆอย่างเช่นโรคแอนแทรกซ์ อหิวาตกโรคจากสัตว์ปีก และโรคพิษสุนัขบ้า ส่วนโรเบิร์ต คอค มีชื่อเสียงจากการสนับสนุนทฤษฎีการเกิดโรค ซึ่งพิสูจน์ว่าโรคชนิดใดๆจะเกิดจากเชื้อจุลินทรีย์เฉพาะที่ก่อโรคนั้นๆเท่านั้น ต่อมาทฤษฎีนี้เป็นที่รู้จักกันในชื่อว่า สมมติฐานของคอค และคอคยังเป็นหนึ่งในนักวิทยาศาสตร์ที่มุ่งศึกษาการแยกตัวของแบคทีเรียในการทำเชื้อให้บริสุทธิ์ ซึ่งทำให้เขาค้นพบเชื้อแบคทีเรียชนิดใหม่ๆ มากมาย เช่น เชื้อ *Mycobacterium tuberculosis* ที่เป็นสาเหตุของวัณโรค

แม้ว่าโดยทั่วไปมักจะถือว่า หลุยส์ ปาสเตอร์ และโรเบิร์ต คอค เป็นผู้ริเริ่มสาขาจุลชีววิทยา แต่ผลงานของพวกเขาก็ยังไม่สามารถอธิบายความแตกต่างของจุลินทรีย์ชนิดต่างๆ ได้อย่างถูกต้องนัก เพราะพวกเขามุ่งศึกษาเฉพาะจุลินทรีย์ที่เกี่ยวข้องกับการแพทย์เท่านั้น ผู้ที่ถือได้ว่าริเริ่มสาขาวิชาจุลชีววิทยาทั่วไปอย่างแท้จริง คือ มาร์ตินุส ไบเจอริงค์ และเซลเก ไวโนแกลดสกี พวกเขาได้ทำให้ขอบเขตการศึกษาจุลชีววิทยากว้างขวางออกไป ไบเจอริงค์มีผลงานสำคัญทางด้านจุลชีววิทยา 2 ผลงาน คือ การค้นพบไวรัส และการพัฒนาวิธีเพาะเชื้อแบบเอนริช ผลงานการศึกษาไวรัสโรคลายด่างในยาสูบของเขาได้เป็นรากฐานของสาขาไวรัสวิทยา และการเพาะเชื้อแบบเอนริชมีบทบาทสำคัญต่อวงการจุลชีววิทยา โดยทำให้สามารถเพาะเลี้ยงจุลินทรีย์ที่ยังไม่เคยเพาะเลี้ยงได้ ส่วนไวโนแกลดสกี เป็นคนแรกที่คิดค้นแนวคิดเกี่ยวกับเคมีของดิน ซึ่งแสดงให้เห็นกิจกรรมของจุลินทรีย์ในดินที่เป็นกระบวนการทางเคมี และทำให้เขาค้นพบแบคทีเรียที่สามารถตรึงไนโตรเจนจากอากาศได้

## สาขาของจุลชีววิทยา

เนื้อหาของจุลชีววิทยาสามารถแบ่งออกเป็นสาขาย่อยได้มากมาย ได้แก่

* **สรีรวิทยาของจุลินทรีย์** ศึกษาหน้าที่ทางชีวเคมี การเจริญเติบโต เมตาบอลิซึม และโครงสร้างของเซลล์ของจุลินทรีย์
* **พันธุศาสตร์ของจุลินทรีย์** ศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างหน้าที่ของเซลล์ของจุลินทรีย์และการสร้างหรือควบคุมยีน สาขานี้มีความเกี่ยวข้องกับอณูชีววิทยา
* **จุลชีววิทยาทางการแพทย์** ศึกษาบทบาทของจุลินทรีย์ในโรคของมนุษย์ กระบวนการก่อโรคของจุลินทรีย์ และระบาดวิทยา สาขานี้มีความเกี่ยวข้องกับพยาธิวิทยาและวิทยาภูมิคุ้มกัน
* **จุลชีววิทยาของสิ่งแวดล้อม** ศึกษาหน้าที่และความหลากหลายของจุลินทรีย์ในสิ่งแวดล้อมตามธรรมชาติ รวมทั้งนิเวศวิทยาของจุลินทรีย์ บทบาทของจุลินทรีย์ในวัฏจักรสารอาหาร
* **จุลชีววิทยาของอุตสาหกรรม** ศึกษาการใช้จุลินทรีย์ในกระบวนการทางอุตสาหกรรม ตัวอย่างเช่น การหมัก การบำบัดน้ำเสีย สาขานี้มีความเกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีชีวภาพ
* **จุลชีววิทยาของอากาศ** ศึกษาจุลินทรีย์ที่อยู่ในอากาศ
* **จุลชีววิทยาของอาหาร** ศึกษาการเน่าเสียของอาหารที่มีสาเหตุจากจุลินทรีย์

ถังหมักยีสต์ที่ใช้หมักเบียร์
## ประโยชน์ของการศึกษาจุลชีววิทยา

ขณะที่จุลินทรีย์มักจะถูกมองในแง่ลบเนื่องจากเกี่ยวข้องกับโรคภัยไข้เจ็บของมนุษย์ จุลินทรีย์บางชนิดก็มีความจำเป็นในกระบวนการที่เป็นประโยชน์ เช่น การหมัก (ใช้ผลิตแอลกอฮอล์และผลิตภัณฑ์ต่างๆจากนม) การผลิตยาปฏิชีวนะ และเป็นสื่อสำหรับโคลนนิ่งสิ่งมีชีวิตชั้นสูงอย่างเช่นพืช นอกจากนี้ นักวิทยาศาสตร์ยังต้องใช้ความรู้เกี่ยวกับจุลินทรีย์ในการผลิตเอนไซม์ที่สำคัญๆด้วยวิธีทางเทคโนโลยีชีวภาพ

## ดูเพิ่ม

* ชีวเคมี
* เทคโนโลยีชีวภาพ
* พันธุศาสตร์
* วิทยาภูมิคุ้มกัน
* แพทยศาสตร์
* ไวรัสวิทยา