Alm. Mikrobiologie, Mikrobenforschung (f), Fr. Microbiologie (f), İng. Microbiology. “Mikrop” diye de isimlendirilen, gözle görülemeyecek kadar küçük canlıları inceleyen ilim dalı. Mikroorganizma denilince bakteriler, virüsler, protozoonlar, mantarlar ve ilkel algler anlaşılır. Mikrobiyoloji ilim dalının faydalı olduğu branşlar, tıp, tarım ve endüstridir.

Mikrop terimi, ilim dünyâsına ilk defâ 1878’de Fransız cerrahı Charlet Sédillot tarafından getirilmiştir. Sédillot, mikropların kendilerine has apayrı bir dünyâsı olduğunu savunmuştur. Mikrobiyoloji ilim dalı beş ana kısma ayrılmıştır: Viroloji, bakteriyoloji, protozooloji, algoloji ve mikoloji. Bunlara ilâveten moleküler ve hücresel biyoloji, biyokimya, fizyoloji, ekoloji, botanik ve zoolojiyle de yakından ilgilidir.

Uzun müddet insanlar, çevrelerinin mikroplarla dolu olduğundan habersizdi. Halbuki mikroorganizmalar, onun etrafındaki her yerde, eşyâlarında hatta derisinde ve barsaklarında milyonlarca bulunuyordu. İlerleyen yüzyıllarda insan bilmeden mikropları işlerinde kullanmaya başladı. Ekmek yapımı, peynir ve sirke imâli, boza yapımı bunların başta gelenleridir.

Mikroskobun bulunmasından (1590) 16 asır önce yaşamış olan Marcus Terentius Varro (M.Ö. 116-27), iltihaplı alanlar için; “Buralarda çok küçük hayvanlar ürüyor ki, bunların gözle görülmesi imkânsızdır.” demiştir. Fâtih Sultan Mehmed Hânın hocası Akşemseddîn hazretleri de; “Hastalık insandan insana veya topraktan insana gözle görülemeyen canlı tohumlar vasıtasıyla iletilir.” demiştir. Mikroplar hakkında ilk kayıt, Robert Hooke’un Mikrographa eserindedir. 1665’te basılan bu eserde bir küf mantarının sporları ve birçok küçük deniz kabuklusunun kabukları anlatılmıştı. Antony Van Leeuwenhoek ise kendi yaptığı mikroskoplarla 1674’te protozoonları ve 1676’da bakterileri görmeyi başardı.

Mikrobiyolojinin kurulması, Pasteur ve Koch: Fransız kimyâcısı Louis Pasteur, mikrobiyolojinin kurucusu olarak kabul edilir. Pasteur alkollü içki îmâlâtında ortaya çıkan fermentasyonun mayalar tarafından yapıldığını söyledi (1856).

Pasteur’ün mayalar üzerindeki bu açıklamasından sonra 1867’de İngiliz cerrahı Joseph Lister, antiseptik solusyonları infeksiyonlara karşı koruyucu olarak kullanmaya başladı. “Otoklav” denilen mikropsuzlaştırma (Sterilizasyon) aracının Pasteur’ün çalışma arkadaşlarından Charles Chamberland tarafından bulunmasıyla sterilizasyon işlemi laboratuvar ve ameliyathânelerde devamlı kullanılmaya başladı.

1877’de Prusya’da adı duyulmamış bir kasaba hekimi olan Robert Koch, belli bir bakterinin (Bacillus anthracis) şarbon etkeni olduğunu ispat etti. Pasteur bir adım daha ileri giderek, laboratuvar şartlarında mikropların hastalandırıcılık özelliklerini azaltmayı başardı.

Koch’un ikinci büyük başarısı, 1882’de kendi adıyla anılan verem basilini bulmasıdır. 1885’te ise Pasteur Fransız Bilimler Akademisine sunduğu bildiride, kuduza karşı aşıyı bulduğunu açıkladı.

Tıbbî Bakteriyolojinin gelişimi: Pasteur ve Koch’un çalışmasından sonra, bu bilgilerin ışığında birçok hastalık, bakterilerin mevcudiyetine bağlandı. Koch’un asistanlarından ve aynı zamanda da bir askerî cerrah olan Friedrich Loeffler kendi adıyla anılan Difteri basilini buldu (1884). Emil Behring ise, difteri toksinine karşı bağışıklanmış hayvanların serumlarını vererek insanlarda difterinin hafifletilebileceğini söyledi. 1893’te Alexander Yersin, Hong Kong’ta veba etkenini izole etmeyi başardı. Yersin’in bu buluşuna paralel olarak veba mikrobu Koch’un Japon asistanlarından Shibasaburo Kitasato tarafından da bulunmuştu. Kitasato 1889’da tetanus âmilinin bir anaerobik sporlu ve toksin îmâl edici bir mikrop olan Clostridium tetani tarafından husûle getirildiğini açıkladı. Zamanla bakteriler ve yaptıkları hastalıkların listesi giderek genişledi.

Topraktaki bakteriler: Bakteriler yalnızca hastalık yapan varlıklar olarak ele alınmamalıdır. Tabiatta birçok yerde bakteriler çok önemli bir denge rolü oynamaktadır. 1878’de iki Fransız ilim adamı Théophile Schloesing ve Achille Mantz, topraktaki nitrat bileşiklerinden amonyak îmâlinin basit bir kimyâsal reaksiyon olmayıp, olayın bâzı mikroorganizmalarca yapıldığını açıkladılar. Bu olayı yapan bakterileri 1890’da bir Rus bilim adamı Sergei Winogradsky buldu. Bu tip bakteriler enerji ihtiyaçlarını karşılamada organik maddeleri kullanamazlar, ancak bu iş için amonyağın oksitlenmesiyle ortaya çıkan enerjiyi kullanırlar. Vücut maddelerinin yapımı için gereken karbonu karbondioksitten alırlar. Bu iki özellikleri dolayısıyla bunlara kemoototrof (kimyevî yolla kendi kendine beslenen) denmiştir. Aynı Rus bilim adamının bir diğer açıklaması bâzı anaerobik (oksijene ihtiyâcı olmayan) bakterilerin toprakta serbest bulunduğu ve atmosferdeki azotu, bitkilerin kullanabileceği hâle getirdiği şeklindeydi.

1901’de toprakta baklagiller cinsi bitkilerin köklerinde yaşayan “Rhizobium” türünde bakteriler keşfedildi. Bunlar, kökünde bulundukları bitkinin faydasına olarak, havadaki azotu tesbit edici özelliğe sâhiptir.

Viroloji: 1884’te Fransız bakteriyoloğu Charles Chamberland bakterilerin geçişine izin vermeyen porselen bir filtre îmâl etti. Bu filtre bakteriden arınmış su elde etmede kullanılıyordu. 1892’de Rus bilim adamı Dimitri İvanovsky tütün mozaik hastalığının etkeninin bu süzgeçten geçebildiğini gösterdi. Bu süzgeçlerden geçen mikroorganizmalara filtrabl (filtreden geçebilen) virüsler adı verildi.

1900’de Amerikalı ilim adamı Walter Reed’in bâzı filtrabl virüslerin belli bir hastalığı yaptığını (bu hastalık “Sarı Humma” dır) göstermesi kendine haklı bir şöhret sağladı. Aynı şekilde bakteriden arındırılmış filtratların (süzülmüş sıvıların) hayvanlarda tümör ortaya çıkmasında rol oynadığı ilk olarak V. Ellerman ve O. Bang (1908 Danimarka) daha sonra da Peyton Rous (1911 ABD) tarafından açıklandı. Virüslerin bakteriler içinde de gelişebildikleri 1915’te Frederick Twort tarafından bildirildi. Bu virüslere “Bakteriyofajlar” denildi.

Tütün mozaik virüsünün kristalizasyonla saflaştırılıp, elde edilmesi (1935), virüslerin birer mikrop olmaktan ziyâde, birer kimyevî molekül olduğu fikrini ortaya çıkardı. 1937’de virüslerin nukleoprotein yapısında oldukları İngiliz araştırmacılar F.C. Bawden ve N.W. Pirich’in ekibince bildirildi. Elektron mikroskobunun ilim dünyâsına sunulmasını takiben virüslerin fotoğrafları çekilebildi ve incelemeler sonucu hücresel yapıya sâhip olmadıkları anlaşıldı.

Yine elektron mikroskobunun ve moleküler biyolojinin gelişmesi “büyük virüs” veya “küçük bakteri” denilebilecek küçük mikroorganizmaların varlığını gösterdi. Bunlara riketsia denildi. Riketsialar tifus, siper humması, kayalık dağları humması ve diğer bâzı hastalıkları yaparlar.

Mikoloji: Mikrobiyolojinin, mantarlarla uğraşan dalı. Mantarların yapılarını, yaşayışlarını ve yaptıkları hastalıkları inceler. On sekizinci yüzyılın ikinci yarısı ve 19. yüzyılın ilk yarısında mantarlar ciddî olarak bitki hastalıklarının âmili olarak tanındı. 1835’te Agastino Bassi, ipekböceklerinde hastalık yapan bir mikroorganizmanın günümüzde “Beauveria bassiana” adıyla anılan bir mantar olduğunu buldu. David Gruby adlı Paris’te yaşayan bir Macar ilim adamı da önce çocuk ağız-boğazındaki aftların amilinin “Candida albicans” adıyla anılan maya mantarı olduğunu açıklayıp, daha sonra derinin önemli mantar hastalıklarını bildirdi.

1841-1845 arasındaki bu keşiflerden sonra mantarların insan veya hayvan vücudunda yüzeyde ve derinde birçok iltihâbî hastalığa sebep olduğu anlaşıldı. Bununla birlikte genel olarak bakterilerin daha çok insan ve hayvanda, mantarların da daha çok bitkilerde hastalık yaptığı kabul edilir. Mantarlar üzerindeki çalışmalar bu şekilde ilerleyerek 1900 yıllarına varıldı.

1928 yılında Alexander Flemming, Penicillum cinsi mantarların, bakterileri tahrip eden bir madde îmâl ettiklerini keşfetti. Bu maddeye de“penisilin” adını verdi. 1940 yılına kadar önemli addedilmeyen bu keşif, o târihte Oxford Üniversitesindeki çalışma ekibinin penisilinin büyük antibakteriyel etkisini ortaya çıkarmasıyla önem kazandı. Penisilin gibi bakterilerin çoğalmalarını durduran maddelere antibiotik adı verildi.

Mikrobiyolojide ortaya çıkarılan ilerlemeler, 1900 yıllarından sonra süratle devam etti. Mantarların yaptıkları hastalıklar, ilâç yapımı endüstrideki kullanılışları yüzyılımızda çok araştırılan konular hâline geldi. Mikrobiyolojide kullanılmaya başlayan çok çeşitli metodlar, mikoloji ve mantar hastalıklarına da önemli katkılarda bulundu. Soburoaud’un bulduğu besi yeri birçok mantarın üretilerek teşhisini sağladı.

Mantar hastalıkları (mikozlar) çok rastlanan rahatsızlıklardır. Özellikle ayak mantarları pekçok kişide görülen ve rahatsız edici kaşıntılar yapan durumlardır. Deri mantarları ve sistemik hastalık yapan mantarlar olarak mantar hastalıkları ikiye ayrılabilir. Deride hastalık yapan mantarlardan kel, kandida hastalığı, sakal mantarları ve tırnak mantarları önemlidir. Blastomikoz, akdtinomikoz, histoplazmoz gibi hastalıklar vücudun derinliklerinde yerleşen mantar enfeksiyonlarıdır. (Bkz. Mantarlar)

Protozooloji: On dokuzuncu yüzyılın ilk yarısında Almanya’da C.G. Ehrenberg, protozooloji dalını ilim dünyâsına takdim etti. O protozoonların hayvanlardaki her organ sistemine (çok çok küçültülmüş olarak) sahip olan canlılar olduğunu düşünmüştü. On dokuzuncu yüzyılın ortalarında Alman ilim adamı German Karl Van Siebold protozoonların tek hücreli canlılar olduğunu ortaya koydu. Günümüzde protozonların şark çıbanı, kala-azar, sıtma gibi hastalıkları yaptığı bilinmektedir.