|
Ur professor Hans Ljungrens skrift ”Från Hamra lagård till Uppsala genetikcentrum”, Lantbruksmikrobiologi i Sverige (1994), sammanställd av Mikael Pell. Här beskrivs institutionens historik som har rötter ända tillbaka till Pasteur.
INNEHÅLL:
|
1. INSTITUTIONENS TILLKOMST
2. FORSKNINGEN 1935-1991
Markens mikrobiologi
Fodermedlens och livsmedelsråvarornas mikrobiologi
Avdelningen för bioteknik och baljväxtlaboratoriet (ej klart)
3. PROFESSORER
|
1. INSTITUTIONENS TILLKOMST
År 1916 utkom första upplagan av Christian Barthels ”Mikroorganismerna i lantbrukets och industriens tjänst”, en bok som kom att bli kurslitteratur i mikrobiologi för de agronomie studerande fram till 1960. Barthel blev år 1935 den första föreståndaren vid Lantbrukshögskolans nya Mikrobiologiska institution och samtidigt också Lantbrukshögskolans förste rektor.
Barthel hade genom studier hos en av Pasteurs närmaste medarbetare, professor Duclaux i Paris, blivit väl förtrogen med de senaste landvinningarna inom mejeribakteriologin. Barthel började sedan sin verksamhet i Sverige vid det nybildade kemisk-biologiska laboratoriet på Hamra mejeri. År 1907 flyttade han sin verksamhet till det bakteriologiska laboratorium som tillkom inom den nybildade ”Centralanstalten för försöksväsendet på jordbruksområdet”. Genom omorganisation av jordbruksforskningen införlivades ”Centralanstalten” etappvis med den år 1932 inrättade Lantbrukshögskolan.
Barthel kom från 1899 att driva den svenska utvecklingen inom mejeribakteriologins område. Han utvecklade ett snabbtest för att påvisa bakterier i mjölk. Vidare arbetade han med pasteuriseringens inverkan på bakterier i mjölk och olika mjölksyrabakteriers funktion.
Det visade sig snart nödvändigt att ta upp jordmikrobiologiska undersökningar på programmet. Det var bara 20 år tidigare som baljväxtsymbiosen blivit definitivt klarlagd. Det var inte heller länge sedan nitrifikationen och denitrifikationen och dessa processers mikrobiella bakgrund klarlagts. Barthel påbörjade undersökningar av den symbiotiska kvävefixeringen med avsikt att för svenska behov framställa bakteriekulturer för ympning av baljväxtutsäde. Även nedbrytning av cellulosa i samband med kvävets omsättning kom att bli en stor fråga. Jordbakteriologins ställning kom snart att få samma storlek som den mejeribakteriologiska.
 Verksamheten vid den mikrobiologiska institutionen utvecklades, främst under krigsåren, då särskilt framställningen av baljväxtkulturer ökade snabbt. De tillgängliga lokalerna i institutionsbyggnaden Depris på Ultuna blev otillräckliga varför en mycket modern och välutrustad institution (Hybris) kom att uppföras. Den 3:e mars 1952 invigdes den nya institutionsbyggnaden officiellt av Kung Gustav VI Adolf. Utvecklingen av främst den ekologiska mikrobiologin, både forskning och utbildningen, fortsatte i snabb takt och efter ytterligare 25 år kom den ”nya” institutionsbyggnaden att kännas för trång. Efter många års utredningar och planering beslutade Lantbruksuniversitetet (Lantbrukshögskolan ombildades till Sveriges lantbruksuniversitet år 1977) att uppföra Genetikcentrum. I byggnaden samlokaliserades flera institutioner inom den grundläggande biologin. Institutionen för mikrobiologi kunde i slutet av augusti 1991 flytta in i de nya lokalerna, som officiellt invigdes den 23 oktober.
2. FORSKNINGEN 1935-1991
Nedan ges en översikt av institutionens landvinningar inom forskningsområdet ekologisk mikrobiologi. Avsiken är främst ge en känsla för hur ämnet utvecklas under en period av närmare 60 år. Forskningen och utvecklingen har skett efter tre huvudlinjer: markens mikrobiologi, fodermedlens och livsmedelsråvarornas mikrobiologi, samt bioteknik och framställning av bakteriekulturer för baljväxtodling.
Markens mikrobiologi
Den markmikrobiologiska forskningen har både varit processinriktad och organisminriktad, där omsättningen av kol och kväve kan sägas ha utgjort huvudtemat.
Tidigt studerades kvävets mineralisering och nitrifikation i stallgödsel. En stor del av markforskningen kom med tiden att inriktas mot rhizosfären och i synnerhet de kvävefixerande bakterierna, både symbiotisk kvävefixering och kvävefixering hos frilevande bakterier. Utvecklingen av en mycket användbar objektglasmetod gjorde att detaljer runt förloppet då Rhizobium infekterar rothåren hos baljväxter kunde klarläggas. Forskningen visade också att kvävefixering via frilevande bakterier såsom olika Azospirillum-arter i rotassociation med framförallt gräs förekommer i Sverige.
Tidigt studerades även nedbrytning av cellulosa och lignin. Cellulosans nedbrytning av bakterier (Cytophaga och Cellvibrio) och svampar (Fusarium, Coprinus m.fl.) pågick under en lång följd av år.
Arbeten över pesticiders mikrobiella nedbrytning påbörjades omkring 1970. Herbiciders användbarhet beror till stor del på deras mikrobiell nedbrytning i marken. En stor del av forskningen har därför varit inriktad mot nedbrytningsvägar och olika markfaktorers inflytande härpå.
Avfallsforskningen har täckt områden såsom produktion av fett, protein, sorbos, ättiksyra och ergosterin ur organiskt avfall såsom halm och vassle. Under senare år har framställning av metangas ur gödsel och andra avfall utgjort en betydande del av markforskningen. Även mikrobiella processer vid olika metoder för avloppsvattenrening har tidvis varit föremål för aktiv forskning och utveckling.
Under senare delen av 1960-talet fram till 1980-talets slut genomfördes tre stora internationella integrerade projekt för analys av några ekosystems struktur och funktion. Först ut var storprojektet "Tundra" som ingick i det "Internationella biologiska programmet" (IBM) där stora globala ekosystem från tundra till öken analyserades och modellerades. Därefter kom "Barrskogslanskapets ekologi" vars mål var att få fram matematiska modeller för hur primärproduktionen beror av organismernas uppbyggande och nedbrytande processer. Sist i raden av storprojekt följde "Åkermarkens ekologi, organismernas roll i kvävets kretslopp". Syftet var här att belysa kvävedynamikens långsiktiga förändringar av det organiska materialet och att undersöka odlingsåtgärdernas påverkan på viktiga grupper av markorganismer.
Fodermedlens och livsmedelråvarornas mikrobiologi
Trots att Christian Barthel under 1900-talets 30 första år var en av den internationella forskningens främsta mejeribakteriolog kom inte forskningen vid Lantbrukshögskolan inom detta området igång förrän 1945. Inledningsvis fokuserades verksamheten till långmjölkens bakterieflora. Bakterier med hämmande effekt på svampar påvisades liksom Streptococcus lactis var. longis förmåga att producera antimikrobiella substanser.
Under 1950-talet inleddes ett omfattande arbete för att klarlägga hur olika miljöfaktorer påverkar den biologiska ensileringsprocessen. Användning av NPK-gödsel i den moderna vallodlingen bidrog till större skördar men också till ett mer svårensilerat gräs då sockerhalten blir låg. Mjölksyrabakterier av typ Lactobacillus plantarum finns normalt på grönfodret i stor mängd. Under ensileringen omvandlar det socker till bakteriehämmande mjölksyra. Vid en mjölksyrahalt av 3% avstannar jäsningsprocessen (pH under 4,5) och därmed har ett stabilt ensilage erhållits.
Vid lagring av grovfoder och spannmål uppstår ofta mycket stora förluster orsakade av mikroorganismers aktivitet. Förlusterna kan bero på att mikroorganismerna helt enkelt förbrukar en del av produktens näringsämnen och energi, eller gör den hygieniskt olämplig genom att bilda allergiframkallande sporer eller gifter (tex mykotoxiner).
|