Микроскопический мир Луи Пастера

1.

Микроскопический мир
Луи Пастера:
Открытия, которые
изменили мир

2.

Биография
Луи Пастер родился 27 декабря 1822
года в городке Доль, на востоке Франции, в
семье кожевника Жан-Жозефа Пастера. Тот
был ветераном наполеоновских войн и сам
происходил из крепостных крестьян,
обретших свободу благодаря Великой
французской революции. Мечтая, чтобы
его единственный сын стал образованным
человеком
и
построил
карьеру
преподавателя, Жан-Жозеф львиную долю
семейного дохода тратил на обучение
отпрыска в колледжах в Арбуа и
Безансоне.

3.

В
юности
Луи
не
отличался живым интересом к
наукам, оценки у него были
посредственные (особенно по
химии). К огорчению отца,
молодой человек мечтал стать
живописцем и большую часть
времени
проводил
за
мольбертом. Впрочем, к 20
годам это прошло: в 1843-м
юный Пастер поступил по
родительскому настоянию в
Высшую нормальную (то есть
педагогическую)
школу
в
Париже.

4.

Отец хотел, чтобы Луи изучал
математику, ведь преподаватели
этой
дисциплины
отличались
наибольшим
доходом.
Однако
математика юноше не нравилась —
по его словам, она «иссушала
сердце».
Всерьез
увлекшись
лабораторными экспериментами, он
выбрал своими предметами физику
и химию. Четыре года обучения в
Эколь Нормаль Пастер зарабатывал
репетиторством и все свободное
время проводил в лаборатории
академика Жан-Батиста Дюма —
одного из пионеров органической
химии.

5.

Открытия
Луи Пастер совершил не одно большое или малое открытие,
так или иначе повлиявшие на нашу нынешнюю повседневную
жизнь. Но в своей презентации я выделю самые главные:
Пастеризация
Брожение и самозарождение
Спасение шелкопрядов
От гусениц к курам и овцам
Победа над бешенством
Пастеровская школа

6.

Пастеризация
Технологию, названную в его честь, Луи изобрел в
1866 году по просьбе представителей французской винной
промышленности. В 1860-х благодаря закону о свободной
торговле с Англией французские виноделы получили
возможность наладить широкие поставки в Туманный
Альбион, однако несли чудовищные убытки, поскольку
вино прокисало при длительной транспортировке.
Пастер, к тому времени успевший стать членом
Академии наук и директором Эко Нормаль, трудился над
задачей в летние каникулы, на винодельнях близ своего
родного городка, привлекая к ассистированию студентов.

7.

В результате за три года экспериментов он установил,
что прокисание вина вызвано жизнедеятельностью
присутствующих в нем бактерий, которые гибнут при
нагревании до 50–60 °С, после чего вино хранится
неограниченное время (если бутылки хорошо закупорены
и новые бактерии в него не попадают).
Впоследствии Пастер обнаружил и такие бактерии,
которые образуют споры, благодаря чему могут
переживать даже длительное кипячение. Для борьбы с
ними он предложил методы, названные стерилизацией,—
обработку паром под давлением или сухим жаром при
120–140 °С.

8.

Брожение и самозарождение
Виноделы обратились к Пастеру потому, что к началу 1860-х он
прославился как эксперт по брожению. В результате серии
экспериментов, которыми Луи занимался с 1857-м, ему удалось
доказать, что брожение — это результат жизнедеятельности
микроорганизмов, описать различные типы этого процесса (от
молочнокислого до спиртового) и открыть анаэробные
микроорганизмы (живущие в отсутствии кислорода; термин
«анаэробы» ввел сам Пастер).
Изучением брожения и роли микроорганизмов в этом процессе Луи
заинтересовался благодаря своим же экспериментам, показавшим
существование хиральности молекул. Виноградную и винную
кислоты ученый производил сам, осуществляя брожение, а
различить две формы кристаллов винной кислоты ему помогли
бактерии — одними они активно питались, а других избегали.

9.

В вине преобладают гетероферментативные молочнокислые
бактерии, вызывающие заболевание вин, содержащих сахар.
Болезни – это необратимые изменения свойств вина, которые
вызываются жизнедеятельностью микроорганизмов. В результате
вина приобретают неприятные запахи, привкусы, теряют
прозрачность, изменяют окраску и становятся непригодными к
употреблению. Одной из самой распространенной болезнью вина
является «пробковая болезнь».

10.

Выводы Пастера опровергали
главенствующую в то время теорию
немецкого химика Юстуса фон Либиха,
согласно
которой
брожение
представляло
собой
химический
процесс, то есть было результатом
реакции соединений, а не деятельности
живых организмов. Одновременно
Пастер опроверг и распространенное
учение
о
самозарождении
микроорганизмов, согласно которому
они возникали в любой подходящей
среде сами собой. Согласно ее
положениям, достаточно было создать
необходимые условия — и бактерии,
простейшие или грибки возникнут
буквально из ниоткуда, даже если среда
не содержала их зародышей или спор.

11.

Пастер доказал, что это
не так, с помощью колбы с
«лебединой шеей» — длинным,
узким и изогнутым горлышком.
В колбу помещался стерильный
образец дрожжевого экстракта,
однако жизнь в нем не
появлялась: споры бактерий,
содержащиеся в воздухе, не
могли попасть в экстракт,
поскольку оседали на изгибах
горлышка. Когда же горлышко
отламывали или проливали
водой, в экстракте начинали
размножаться бактерии.

12.

Спасение шелкопрядов
В 1865-м вслед за виноделами к Пастеру обратились
производители шелка. Всю Европу и Ближний Восток в те
годы охватила эпидемия болезней шелковичных червей, и
Франция стремительно лишалась позиции крупного
поставщика шелка-сырца (которую сумела занять к началу
XIX века). Проведя шесть лет в экспериментах, Луи
установил, что гусениц поражают две разные болезни,
вызванные
жизнедеятельностью
двух
разных
микроорганизмов, и предложил способы борьбы с их
распространением.

13.

Первую болезнь
—
флашерию
—
провоцировали
бактерии,
активно
размножавшиеся
в
антисанитарных
условиях, царивших в
червоводнях.
Ее
удалось
победить,
установив
гигиенические правила
—
например,
не
допускать
гниения
тутовых листьев.

14.

Второе
заболевание
—
пебрину — возбуждало простейшее,
передававшееся от больных гусениц
здоровым
через
испражнения,
оставляемые на листьях. При этом
простейшее продолжало жить в
организме и после того, как
гусеницы превращались в бабочек,
попадало в откладываемые ими
яички. Чтобы побороть эпидемию
этой болезни по настоянию Пастера,
ввели микроскопический контроль:
гусениц стали выводить только из
незараженных яичек, а зараженные
уничтожали.

15.

От гусениц к курам и овцам
Благодаря работе с шелкопрядами Пастер установил, что
роль микроорганизмов в процессах брожения аналогична их роли в
развитии заболеваний: в обоих случаях они служат причиной и в
обоих меняют заселенную ими среду. Это подтолкнуло его
сконцентрироваться на исследовании заразных болезней.
У ученого имелся и личный мотив. Пастер был женат на
Мари Лоран, дочери ректора Страсбургского университета, и в
этом браке родились пятеро детей, однако трое из них скончались в
детском возрасте от брюшного тифа. Пережив одну за другой эти
трагедии, Луи стремился найти способ победить смертельно
опасные заболевания. Впрочем, свои эксперименты он начал с
домашней птицы и скота. Исследовав возбудителя куриной холеры,
в 1880-м он разработал вакцину против этой болезни.

16.

В то время уже существовала
вакцина от оспы, изобретенная почти
за 90 лет до того Эдвардом
Дженнером. Его метод заключался в
прививании людей вирусом коровьей
оспы, неопасной для человека, но
способствующей
формированию
иммунитета от оспы натуральной. С
тех пор развитие иммунизации
практически стояло на месте. Метод
же,
разработанный
Пастером,
заключался во введении в организм
ослабленного возбудителя — и это
стало настоящим прорывом. В 1881-м
по этому же принципу ученый
получил и вакцину против сибирской
язвы.

17.

Еще в конце 1860-х, благодаря спасению
французского вина и шелка, Пастер стал крайне
состоятельным человеком и знаменитостью,
входившей в окружение Наполеона III. После же
разработки двух ветеринарных вакцин Луи сделался
единоличным получателем десятой части всех
расходов национального бюджета на научные
исследования. Разработанные Пастером вакцины
поступили в промышленное производство, и к
середине 1890-х вакцинация скота и домашней
птицы была введена во Франции в национальном
масштабе.

18.

Победа над бешенством
В 1880-х Пастер начал работать с человеческими болезнями.
Первые
опыты
касались
холеры,
однако
окончились
безрезультатно: возбудителя выделить не получилось, а затем его
первой обнаружила группа Роберта Коха, конкурировавшая с
командой Пастера. Кох поддразнивал своего французского коллегу
словами «его называют вторым Дженнером, хотя открытия
Дженнера предназначались людям, а не овцам».
Впрочем, перейти от ветеринарии к медицине Пастеру все же
удалось. К 1884 году он выделил и ослабил возбудителя бешенства,
а в 1885-м впервые успешно применил вакцины на его основе на
людях, укушенных бешеными собаками. Новость об этом вызвала
невероятный ажиотаж, причем не только во Франции: уже спустя
год вакцину от бешенства получили 2,5 тыс. человек, прибывшие в
лабораторию Пастера из 18 стран.

19.

В их числе были и 19 крестьян Смоленской губернии,
направленных к Пастеру по распоряжению императора Александра III.
Несмотря на то что в результате долгого пути было упущено много
времени, 16 из них удалось спасти. После этого Александр III пожаловал
Пастеру орден Анны I степени с бриллиантами, а на следующий год в
Одессе открылась вторая в мире лаборатория, в которой стали прививать
от бешенства (и за первый год привили около 1,5 тыс. человек).

20.

Лабораторию
эту
(Одесскую бактериологическую
станцию) организовали Николай
Гамалея и Илья Мечников —
обоих можно назвать учениками
и последователями Пастера.
Гамалея несколько лет изучал
бактериологию под его научным
руководством,
а
всю
последующую свою карьеру
посвятил
развитию
эпидемиологии, иммунологии и
микробиологии у себя на родине.
Мечников
же
в
1887-м
перебрался к Пастеру в Париж,
чтобы стать его сотрудником на
постоянной основе.

21.

Пастеровская школа
В 1887 году Академия наук Франции развернула
международный
сбор
средств
на
создание
Микробиологического института под началом Пастера.
Всего удалось привлечь 2,6 млн франков, в том числе
около 100 тыс. от российского императора (40 тыс. руб.).
Институт открылся на следующий год, в специально
выстроенном для него здании в центре Парижа. По
замыслу самого Пастера, учреждение сочетало в себе
научно-исследовательский и учебный центры, а также
диспансер для прививания. В народе его сразу прозвали
«Дворцом бешенства».

22.

В последующие годы Пастеровский институт стал колыбелью
микро- и молекулярной биологии, иммунологии и эпидемиологии. Здесь
разработали вакцины против чумы, желтой лихорадки, дифтерии и
столбняка, открыли бактериофагов (вирусы, паразитирующие на
бактериях), изобрели синтетические антигистаминные препараты и
обнаружили вирус иммунодефицита человека. За 135 лет существования
института десять его сотрудников (включая Илью Мечникова в 1908-м)
стали лауреатами Нобелевской премии по физиологии и медицине.
Сам же Пастер до появления
Нобелевки не дожил — он умер 28 сентября
1895 года в возрасте 72 лет. Последние годы
жизни он страдал уремией и параличом,
однако не терял интереса к новейшим
разработкам. Так, за три месяца до кончины
он лично побывал в своем институте, чтобы
лично
рассмотреть
под
микроскопом
возбудителя чумы, которого изолировали и
выделили его ученики.

23.

Пастера похоронили в
Нотр-Даме и на следующий год
планировали перезахоронить в
Пантеоне, рядом с Вольтером,
Лагранжем и Гюго. Однако его
вдова и дети настояли на том,
чтобы организовать гробницу с
мавзолеем
на
территории
Пастеровского
института.
Сегодня крипта является частью
посвященного Пастеру музея —
каждый
желающий
может
полюбоваться украшающей ее
своды византийской мозаикой,
иллюстрирующей
главные
достижения великого ученого.

24.

В заключение
Луи Пастер – великий ученый и пионер в мире
микробиологии, чьи открытия оставили неизгладимый след в
истории медицины и борьбе с инфекционными заболеваниями. Его
работа по пастеризации, открытию микроорганизмов, и разработке
вакцин
революционизировала
сферу
общественного
здравоохранения и позволила спасти миллионы жизней.
Пастер также вдохновляет нас своим методом научного
исследования, стремлением к знанию и постоянной преданностью
науке. Его история напоминает нам о том, что один человек может
изменить мир, если он предан идеям и работает над ними на
протяжении долгих лет.

25.

Спасибо за внимание!