நுண்ணுயிரியல்

நுண்ணுயிரியல் (இலங்கை வழக்கு: நுண்ணங்கியியல்; ஆங்கிலம்: Microbiology) என்பது நுண்ணுயிரி மற்றும் நுண்ணுயிரிச் சார்ந்த அனைத்தையும் பற்றிய படிப்பாகும். இதில் நிலை/மெய்க்கருவிலியான பாக்டீரியாக்களிலிருந்து மெய்க்கருவுயிர்களான பூஞ்சை, பாசி, மூத்தவிலங்கிகளும் அடங்கும். இதில் தீநுண்மங்களைச் (வைரசு) சார்ந்த படிப்புகளும் அடங்கும். நுண்ணுயிரிகளை ஆங்கிலத்தில் மைக்ரோஒர்கனிசம்சு (கிரேக்க மொழியில்,μῑκρος mīkros என்றால் "நுண்ணிய",βίος bios என்றால் "உயிர்", மற்றும் -λογία -logia) நுண்ணுயிர்கள் என்பவை ஒற்றை செல் அல்லது கொத்து-செல்களாலான நுண்ணோக்கி வகை உயிரினங்களாகும். பூஞ்சைகள் மற்றும் அதிநுண்ணுயிரிகள் புரோடிஸ்ட்கள் போன்ற யூகேரியோட்டுகள் மற்றும் புரோகேரியோட்டுகள் இதில் அடங்கும். வைரஸ்கள், வாழும் உயிரினங்களாக தெளிவுற வகைப்படுத்தப்படவில்லை என்றாலும், அவையும் நுண்ணுயிரிகளே. சுருக்கமாக நுண்ணுயிரியல் என்பது வெறும் கண்ணுக்குப் புலப்படாத அளவுக்கு மிகச்சிறியதாய் இருக்கும் வாழ்க்கை மற்றும் உயிரினங்கள் குறித்த கல்வியைக் குறிக்கிறது. நுண்ணுயிரியல் பொதுவாக நோய்த்தடுப்பு அமைப்பு பற்றிய கல்வி, அல்லது நோய்த்தடுப்பியல் துறையினை அடக்கியதாகும். பொதுவாக நோய்த்தடுப்பு அமைப்புகள் நோய் விளைவிக்கும் நுண்கிருமிகளைக் கையாளுகின்றன. இந்த இரண்டு துறைகளுமே ஒன்றுடன் ஒன்று தொடர்புடையபவையாகும். இதனால் தான் பல கல்லூரிகளும்/பல்கலைக்கழகங்களும் இரண்டு பிரிகளும் இணைந்த "நுண்ணுயிரியல் மற்றும் நோய்த்தடுப்பியல்" போன்ற பட்டப் படிப்புகளை வழங்குகின்றன.
நுண்ணுயிரியல் என்பது வைராலஜி, மைகோலஜி|பூஞ்சையியல், ஒட்டுண்ணியியல், பாக்டீரியாவியல் மற்றும் பிற பிரிவுகளை அடக்கிய ஒரு விரிந்த சொல்லாகும். நுண்ணுயிரியலாளர் என்பவர் நுண்ணுயிரியலில் நிபுணத்துவம் பெற்றவாராவார்.
நுண்ணுயிரியல் செயலூக்கத்துடன் ஆய்வு செய்யப்படுகிறது. இத்துடன் இந்த துறை தொடர்ந்து முன்னேறி வருகிறது. பூமியில் இருக்கும் நுண்ணுயிர்கள் அனைத்திலும் சுமார் ஒரு சதவீதம் பற்றி மட்டுமே நாம் அநேகமாகக் அறிந்திருக்கிறோம் என்று கூறலாம். சுமார் முந்நூறு ஆண்டுகளுக்கும் மேலாக நுண்ணுயிர்கள் நேரடியாகவே ஆய்வு செய்யப்படுகின்றன என்ற போதிலும், விலங்கியல் மற்றும் தாவரவியல் போன்ற பழமைப்பட்ட உயிரியல் பிரிவுகளுடன் ஒப்பிடுகையில் நுண்ணுயிரியல் துறையானது இன்னும் இளமைப் பருவத்தில்தான் இருக்கிறது என்று நாம் கூறலாம்.
நுண்ணுயிரிகள் இருக்கின்றன என்பது, 17ஆம் நூற்றாண்டில் அவை உண்மையாகக் கண்டறியப்படும் முன்பே, பல நூற்றாண்டுகளாக அனுமானிக்கப்பட்டு வந்ததாகும். கிமு 600 ஆம் ஆண்டில், புராதன கால இந்திய அறுவைச் சிகிச்சை நிபுணரான சுஸ்ருதா பல்வேறு நோய்களுக்கும் நுண்ணுயிரிகள் காரணமாக இருக்கின்றன என்பதையும் அவை தொடுவதன் மூலமும், காற்று அல்லது நீர் மூலமும் பரவ முடியும் என்பதையும் சுஸ்ருதா சமிதாவில் விளக்கினார். நுண்ணுயிர்கள் குறித்த சித்தாந்த கருத்துகள் ரோமானிய அறிஞரான மார்கஸ் டெரென்சியஸ் வர்ரோ எழுதிய ஆன் அக்ரிகல்சர் என்கிற புத்தகத்தில் இடம்பெற்றன. நீர்தேங்கிய இடங்களின் அருகில் குடியிருக்கும் இடம் அமைவதற்கு எதிராக அவர் அதில் எச்சரிக்கிறார். கண்ணுக்கு புலப்படாத உயிரினங்களால் பரவக் கூடிய நோய்கள் குறித்த விழிப்புணர்வு பழங்காலத்தில் இருந்தது என்பதையே இது சுட்டிக் காட்டியது.
உடல் சுரப்பு தொற்றுறும் முன்னதாக பூமியிலிருக்கும் அசுத்தமான வெளிப் பொருட்களால் அசுத்தமுறுவதாக தி கேனான் ஆஃப் மெடிசின் புத்தகத்தில் அவிசெனா (Abū Alī ibn Sīnā) கூறினார். ஆஸ்துமா மற்றும் பிற தொற்று நோய்களின் தொற்றும் தன்மை குறித்தும் அவர் அனுமானம் செய்திருந்தார். தொற்றுநோய்கள் பரவுவதைக் குறைக்கும் ஒரு வழியாக தனிமைப்படுத்தி வைப்பதை பயன்படுத்தினார்.
14 ஆம் நூற்றாண்டில், கறுப்பு மரணம் என்னும் புபோனிக் பிளேக் அல்-அன்டலஸை எட்டிய சமயத்தில், "நுண்ணிய பொருட்கள்" மனித உடலுக்குள் நுழைந்து நோய்க்கு காரணமாவதால் தான் தொற்று நோய்கள் ஏற்படுகின்றன என்று இப்ன் கதிமா அனுமானம் செய்தார்.
பரவத்தக்க விதைபோன்ற பொருட்களால் தான் தொற்று நோய்கள் ஏற்படுகின்றன. இந்த பொருட்கள் நோய்த் தொற்றினை நேரடி அல்லது மறைமுக தொடர்பின் வழியாகவோ அல்லது நெடுந் தொலைவுகளில் இருந்து நேரடித் தொடர்பு இல்லாமலும் கூட பரவச் செய்ய முடியும் என்று 1546 ஆம் ஆண்டில் கிரோலமோ ஃப்ரகஸ்டோரோ கூறினார்.
நுண்ணுயிர்கள் இருப்பது பற்றிய இந்த ஆரம்ப கால கூற்றுகள் எல்லாம் யூக அடிப்படையிலானவையாகவே இருந்தன. எந்த தரவு அல்லது அறிவியலையும் அடிப்படையாகக் கொண்டிருக்கவில்லை. 17 ஆம் நூற்றாண்டு வரை நுண்ணுயிரிகள் நிரூபிக்கப்பட்டோ ஆய்வு செய்யப்பட்டோ இருக்கவில்லை அல்லது சரியாகவும் துல்லியமாகவும் விவரிக்கப்பட்டும் இருக்கவில்லை. இதற்குக் காரணம், இந்த ஆய்வுகள் அனைத்திலுமே, நுண்ணுயிரியலும் பாக்டீரியாவியலும் ஒரு அறிவியலாக உயிர்வாழ்வதற்கு மிக அடிப்படை அவசியமான நுண்ணோக்கி என்கிற ஒரு கருவி இல்லாதிருந்ததே ஆகும்.
பாக்டீரியா, மற்றும் பிற நுண்ணுயிரிகளை, 1676 ஆம் ஆண்டில் ஆன்டன் வான் லீவென்ஹோக், தானே சொந்தமாய் வடிவமைத்த ஒற்றை-லென்ஸ் நுண்ணோக்கி மூலம் முதன்முதலில் ஆராய்ந்தார். இந்த செயலின் மூலம் உயிரியலில் மிக முக்கிய கண்டுபிடிப்புகளில் ஒன்றை உருவாக்கிய லீவென்ஹோக் பாக்டீரியாவியல் மற்றும் நுண்ணுயிரியல் போன்ற அறிவியல் துறைகளுக்கும் முன்முயற்சியளித்து விட்டார். "பாக்டீரியம்" என்கிற பெயர் அதற்கு வெகு காலத்திற்கு பின் தான் 1828 ஆம் ஆண்டில் எரென்பெர்க் மூலம் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது. "சிறு குச்சி" என்னும் பொருள் கொண்ட βακτηριον என்னும் கிரேக்க வார்த்தையில் இருந்து அதனைத் தேற்றம் செய்தார். பெரும்பாலும் வான் லீவென்ஹோக் தான் முதல் நுண்ணுயிரியல் விஞ்ஞானியாகக் குறிப்பிடப்படுகிறார் என்றாலும், பழப் பொருட்களின் மீதான பூஞ்சைகள் குறித்தான முதல் பதிவு செய்யப்பட்ட நுண்ணுயிரியல் ஆய்வு அதற்கு வெகுகாலம் முன்பே ராபர்ட் ஹூக் மூலம் 1665 ஆம் ஆண்டில் மேற்கொள்ளப்பட்டிருந்தது.
பாக்டீரியாவியல் துறை பின்னர் நுண்ணுயிரியலின் துணைத் துறையாக ஆனது பொதுவாக ஃபெர்டினான்ட் கோன் (1828-1898) மூலம் நிறுவப்பட்டதாகக் கருதப்படுகிறது. ஒரு தாவரவியல் விஞ்ஞானியான இவர் நீர்ப்பாசிகள் மற்றும் ஒளிச்சேர்க்கை பாக்டீரியாக்களில் செய்த ஆய்வு பாசிலஸ் மற்றும் பெகியடோவா உள்ளிட்ட பல பாக்டீரியாக்களை விவரிக்கும் திறனுக்கு இட்டுச் சென்றது. பாக்டீரியா குறித்த வகைப்பாட்டியல் வரைமுறைக்கான ஒரு திட்டத்தை முதலில் ஏற்படுத்தியவரும் கோன் ஆவார். லூயிஸ் பாஸ்சர் (1822-1895) மற்றும் ராபர்ட் கோச் (1843- 1910) ஆகியோரும் கோனின் சம காலத்தவரே. இவர்கள் மருத்துவ நுண்ணுயிரியலின் ஸ்தாபகர்களாக பல சமயங்களில் குறிப்பிடப்படுவதுண்டு. அப்போது பரவலாக இருந்த தன்னிச்சையான தலைமுறை தத்துவத்தை தவறென நிரூபணம் செய்யவும், அதன்மூலம் ஒரு உயிரியல் விஞ்ஞானமாக நுண்ணுயிரியலின் அடையாளத்தை உறுதிப்படுத்தவும் நோக்கம் கொண்டு பல தொடர்ச்சியான பரிசோதனைகளை வடிவமைத்து பாஸ்சர் பெரும் புகழ் பெற்றார். உணவைப் பாதுகாக்கும் வழிமுறைகளையும் பாஸ்சரைசேஷன் ஆந்த்ராக்ஸ், கோழிக் காலரா மற்றும் வெறிநாய்க் கடி போன்ற பல்வேறு நோய்களுக்கான மருந்துகளையும் பாஸ்சர் கண்டறிந்தார். நோய்க்கான கிருமி சித்தாந்தத்திற்கு தான் செய்த பங்களிப்பின் மூலம் கோச் மிகவும் அறியப்பட்டார். குறிப்பிட்ட நோய்கள் குறிப்பிட்ட நோய்க்காரண நுண்கிருமிகளால் தான் உண்டாகின்றன என்பதை அவர் நிரூபணம் செய்தார். கோச் ஏராளமான தகுதிவகைகளை அபிவிருத்தி செய்தார். இவை கோச்'சின் அடிக்கோள்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. நுண்ணுயிர் வளர்ப்பில் பாக்டீரியாக்களை மட்டும் தனிமைப்படுத்தி வளர்த்து ஆய்வு செய்த முதல் விஞ்ஞானிகளில் கோச்சும் ஒருவர். இதன் காரணத்தால் அவரால் ஆஸ்துமா நோய்க்கு காரணமாக இருக்கும் 'மைகோபாக்டீரியம் ட்யூபர்குளோசிஸ் உள்ளிட்ட பல்வேறு முக்கியமான பாக்டீரியாக்களை விவரிக்க முடிந்தது.
பாஸ்சர் மற்றும் கோச் ஆகியோர் தான் நுண்ணுயிரியலின் ஸ்தாபகர்கள் என்று பெரும்பாலும் கருதப்பட்டாலும், அவர்களது பணிகள் நுண்ணுயிர் உலகின் உண்மையான பன்முகத்தன்மையைத் துல்லியமாக பிரதிபலிக்கவில்லை. ஏனென்றால் அவர்களின் பிரத்யேக கவனம் நேரடி மருத்துவத் தொடர்பு கொண்ட நுண்ணுயிர்கள் மீதே குவிந்திருந்தது. பொது நுண்ணுயிரியலின் நுண்ணுயிர்களின் உடலியல், பன்முகத்தன்மை மற்றும் சூழலியல் அனைத்தையும் அடக்கிய பழைய சொற் பிரயோகம் ஸ்தாபகர்களான மார்டினஸ் பெய்ஜெரிங்க் (1851 - 1931) மற்றும் செர்ஜி வினோகிராட்ஸ்கி (1856 - 1953) ஆகியோரது பணிகளுக்குப் பிறகு தான், நுண்ணுயிரியலின் உண்மை விஸ்தீரனம் புலப்பட்டது. பெய்ஜெரிங்க் வைரஸ்களைக் கண்டறிந்தது மற்றும் செறிந்த நுண்ணுயிர் வளர்ப்பு தொழில்நுட்பங்களை அபிவிருத்தி செய்தது ஆகிய இரண்டு பெரும் பங்களிப்புகளை நுண்ணுயிரியலுக்கு செய்தார். டொபாகோ மொசைக் வைரஸ் மீதான இவரது பணி வைராலஜியின் அடிப்படை கோட்பாடுகளை ஸ்தாபித்தது. இவரது செறிந்த நுண்ணுயிர் வளர்ப்பு அபிவிருத்தி தொழில்நுட்பம், பரந்த மாறுபாடுகளுடனான உடலியல் கொண்ட பல்வேறுவகைப்பட்ட நுண்ணுயிர்களை செயற்கையாய் வளர்ப்பதற்கு அனுமதித்து நுண்ணுயிரியல் துறையில் மிகப்பெரும் தாக்கத்தை உடனடியாய் ஏற்படுத்தியது. வினோகிராட்ஸ்கி தான் கெமோலிதோடிராபி என்னும் கருத்தை முதலில் அபிவிருத்தி செய்தவராவார். இதன்மூலம் புவிவேதியியல் செயல்முறைகளில் நுண்ணுயிர்களின் அத்தியாவசிய பங்களிப்பை அவர் வெளிக்கொணர்ந்தார். முதன்முதலாக நைட்ரஜன் சேர்க்கை மற்றும் நைட்ரஜன் நிலைநிறுத்தும் பாக்டீரியாக்கள் இரண்டையுமே பிரித்தெடுக்கவும் விளக்கவும் திறன் பெற்றிருந்த முதல் விஞ்ஞானி இவரே.
நுண்ணுயிரியல் துறை பொதுவாக பல்வேறு துணைத் துறைகளாக பிரிக்கப்படலாம்:
பரிணாமகர நுண்ணுயிரியல்]] : நுண்ணுயிரிகளின் பரிணாமம் குறித்த கல்வி. பாக்டீரிய அமைப்பியல் மற்றும் [[வகைப்பாட்டியல் குறித்த கல்வியை அடக்கியது.
பல்வேறு மனித நோய்களுடன் சில நுண்ணுயிரிகள் தொடர்புபடுத்தப்படுவதால் எல்லா நுண்ணுயிர்களையும் பார்த்து சிலர் பயப்படுகிறார்கள். என்றாலும், தொழிலக நொதித்தல் செய்முறை நுட்பம் (உ-ம். ஆல்கஹால், வினிகர் மற்றும் பால் பொருட்கள் தயாரிப்பு), எதிர்-உயிரி உற்பத்தி, மற்றும் தாவரங்கள் போன்ற உயர் உயிரினங்களில் குளோனிங் சோதனைக்கு முன்னோட்ட வாகனமாகச் செயல்படுவது போன்ற ஏராளமான நன்மை பயக்கும் செயல்முறைகளுக்கும் பல நுண்ணுயிரிகள் காரணமாய் இருக்கின்றன.
தொழில்துறையில் அமினோ அமிலங்கள் தயாரிக்க பாக்டீரியா பயன்படுத்தலாம். வருடத்திற்கு இரண்டு மில்லியன் டன்களுக்கும் அதிகமான அமினோ அமிலங்கள், முக்கியமாக L-க்ளுடமேட் மற்றும் L-லைசின், தயாரிக்க அவசியமான மிக முக்கிய பாக்டீரியா உயிரினங்களில் ஒன்றாக கோரினெபாக்டீரியம் க்ளூடமிகம் இருக்கிறது.
பாலிசாகரைடுகள், பாலியெஸ்டர்கள், மற்றும் பாலியமைடுகள் போன்ற பல்வேறு வகை பயோபாலிமர்களும் நுண்ணுயிர்களால் உற்பத்தி செய்யப்படுகின்றன. திசு பொறியியல் மற்றும் மருந்து செலுத்தம் போன்ற உயர்-மதிப்பு மருத்துவ பயன்பாடுகளுக்கு பொருத்தமான மிகச்சரியான குணங்களுடனான பயோபாலிமர்களை உயிரிதொழில்நுட்பரீதியாக உற்பத்தி செய்ய நுண்ணுயிர்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
வீட்டு, விவசாய மற்றும் தொழில்துறை கழிவுகள் மற்றும் மண், சகதி மற்றும் கடல்சார் சூழல்களில் பரப்பின்கீழிருக்கும் அசுத்தம் ஆகியவற்றை நுண்ணுயிர்நுட்பம் மூலம் சிதைவுறச் செய்வதற்கும் (பயோடிகிரேடேஷன்) மற்றும் பயோரீமீடியேஷன் செயல்முறைக்கும் நுண்ணுயிர்கள் உதவி புரிகின்றன. நச்சுக் கழிவுகளை கொல்லும் ஒரு நுண்ணுயிரின் திறனானது ஒவ்வொரு அசுத்தத்தின் தன்மையைப் பொறுத்ததாகும். பொதுவாக மாசுபாட்டு தளங்களில் பலவகை மாசுபாட்டு வகைகளும் ஒன்றாய் இருக்கும் என்பதால், நுண்ணுயிர்வகை சிதைவுக்கு மிகத் திறம்பட்ட அணுகுமுறை என்னவென்றால், ஒன்று அல்லது கூடுதல் வகையான அசுத்தங்களை சிதைவுறச் செய்யும் பல்வேறு பாக்டீரியா வகைகள் மற்றும் இனப்பிரிவுகளின் ஒரு கலவையை பயன்படுத்துவதாகும்.
புரோபயாடிக்குகள் (ஜீரண அமைப்புக்கு நன்மை பயக்கும் திறனுற்ற பாக்டீரியா) மற்றும்/அல்லது ப்ரீபயாடிக்குகள் (புரோபயாடிக் நுண்ணுயிர்களின் வளர்ச்சியை ஊக்குவிப்பதற்காக உட்கொள்ளப்படும் பொருட்கள்) உட்கொள்வதன் மூலம் மனித மற்றும் விலங்குகளின் ஆரோக்கியத்திற்கும் நுண்ணுயிர்கள் பங்களிப்பு செய்வதாகவும் பல்வேறு கூற்றுகள் தெரிவிக்கின்றன.
நுண்ணுயிரிகள் புற்றுநோய் சிகிச்சையிலும் பயனளிக்க முடியும் என்று சமீபத்திய ஆய்வுகள் சுட்டிக் காட்டியுள்ளன. நோய் விளைவிக்காத க்ளோஸ்ட்ரிடாவின் பல்வேறு இனப்பிரிவுகளும் திடப்பட்ட புற்றுகளுக்குள் ஊடுருவி தன்னை பெருக்கிக் கொள்ள முடியும். க்ளோஸ்ட்ரிடல் வெக்டார்கள் பாதுகாப்பாக நிர்வகிக்கப்பட முடியும் என்பதோடு அவை மருத்துவகுணமுற்ற புரதங்களை வழங்கும் திறனுற்றவையாகும் என்பது பல்வேறு மருத்துவபரிசோதனை மாதிரிகளில் விளங்கப்படுத்தப்பட்டுள்ளது.