จุลินทรีย์มีบทบาทสำคัญยิ่งในเรื่องเกี่ยวกับอาหาร 2 ประการคือ การผลิตอาหารต่างๆ ทั้งทางตรงและทางอ้อม และการทำให้อาหารเสีย การศึกษาจึงมุ่งไปที่จะทำอย่างไรจึงจะถนอมอาหารให้สามารถเก็บไว้ได้นานที่สุดเท่าที่จะทำได้

การศึกษาจุลชีววิทยา

เนื่องจากจุลชีววิทยาเกี่ยวข้องกับการศึกษาจุลินทรีย์ทั้งรา ยีสต์ ไวรัส แบคทีเรียและโปรโตซัว จึงแบ่งเป็นศาสตร์สาขาต่างๆ ดังนี้

1. Bacteriology  เป็นการศึกษาเกี่ยวกับแบคทีเรียในด้านลักษณะทั่วไป ประโยชน์และโทษของแบคทีเรีย

2. Immunology เป็นการศึกษาเกี่ยวกับการต้านทานโรค การผลิต การพัฒนาวัคซินใช้ป้องกันโรค ปัจจุบันความก้าวหน้าทางภูมิคุ้มกันวิทยามีมากและรวดเร็วทำให้นำประโยชน์มาใช้ในการตรวจวินิจฉัยได้รวดเร็ว  การปลูกถ่ายอวัยวะ ซึ่งพยาบาลควรติดตามความก้าวหน้าเพื่อนำมาพัฒนาการพยาบาลได้อย่างทันสมัยและถูกต้องอิมมูนวิทยา (immunology) จึงเป็นการกล่าวถึงการสร้างความต้านทานโรคของร่างกายเมื่อได้รับเชื้อโรคเข้าไป ทั้งประเภทที่เกิดความต้านทานเองโดยธรรมชาติ หรือที่มนุษย์สร้างขึ้นเช่นการปลูกฝี ฉีดวัคซีนเป็นต้น

3. Mycology   เป็นการศึกษาเกี่ยวกับ กลุ่มของรา ประกอบด้วย รา (mold)  ยีสต์( yeasts)  และเห็ด (mushrooms ) ซึ่งมีทั้งประโยชน์และโทษ ตลอดจนสารพิษจากเห็ดและรา

4. Phycology   เป็นการศึกษาเกี่ยวกับ  สาหร่ายซึ่งเป็นแหล่งอาหารที่สำคัญ

5. Virology  เป็นการศึกษาเกี่ยวกับ ไวรัสที่ก่อให้เกิดโรคทั้งมนุษย์และสัตว์ ไวรัสเป็นสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กมาก เล็กขนาดลอดผ่านที่กรองแบคทีเรียได้

6. Protozoalogy  เป็นการศึกษาเกี่ยวกับ โปรโตซัวที่ก่อโรคในมนุษย์และสัตว์

การแบ่งตามสาขาหลักต่างๆเช่น             

1. Microbial ecology เป็นการศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างจุลินทรีย์กับสภาพแวดล้อมเช่นการตอบสนองที่จุลินทรีย์ไม่ชอบในการเจริญเติบโต เป็นต้น

2. Microbial genetics เป็นการศึกษาเกี่ยวกับพันธุกรรม การถ่ายทอดการแสดงออกทาง พันธุกรรม เป็นต้น

3. Microbial morphology and ultrastructure เป็นการศึกษารูปร่างรายละเอียดของเซลต่างๆ

4. Microbial taxonomy  เป็นการศึกษาการตั้งชื่อ  การจัดกลุ่มของจุลินทรีย์ เป็นต้น

5. Microbial physiology เป็นการศึกษาการทำงานของจุลินทรีย์ เป็นต้น             

การแบ่งตามการประยุกต์ใช้ เช่น            

1. Aquatic microbiology เป็นการศึกษาจุลินทรีย์ในน้ำ และผลการเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมที่มีต่อจุลินทรีย์(aquatic microbiology) การศึกษาจุลินทรีย์ในน้ำมักเกี่ยวข้องกับความสะอาดในทาง        สาธารณสุขของน้ำที่จะใช้บริโภคโดยเฉพาะจากเชื้อโรคที่ติดต่อได้ทางระบบทางเดินอาหาร ศึกษาถึงการเปลี่ยนแปลงของน้ำเมื่อสภาพแวดล้อมเปลี่ยนแปลงไป เมื่อสภาพแวดล้อมของน้ำเปลี่ยนแปลงไปแม้เพียงเล็กน้อย สิ่งมีชีวิตในน้ำที่ได้รับผลกระทบกระเทือนเร็วที่สุดและมากที่สุดคือจุลินทรีย์ การเปลี่ยนแปลงด้านต่างๆ ที่เป็นผลจากกิจกรรมของจุลินทรีย์ในน้ำจะมีผลอย่างรุนแรงต่อสัตว์อื่น จุลินทรีย์จำพวกสาหร่ายในทะเลนับว่าเป็นส่วนสำคัญยิ่งสำหรับวงจรของสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ ในทะเล เราอาจพูดได้ว่าสาหร่ายทะเลเป็นต้นตอของอาหารของชีวิตทั้งมวลในทะเล            

2. Food and dairy microbiology เป็นการศึกษาเกี่ยวกับจุลชีววิทยาด้านอาหาร การป้องกันการบูดเสียของอาหาร การปรับปรุงคุณภาพ  คุณค่า กลิ่นรสของอาหาร นำไปสู่การส่งออก ทำรายได้ให้ชุมชน  (food microbiology) จุลินทรีย์มีบทบาทสำคัญยิ่งในเรื่องเกี่ยวแก่อาหาร สอง ประการนั่น คือการผลิตอาหารต่างๆ ทั้งทางตรงและทางอ้อม และการทำให้อาหารเสีย การศึกษาจึงมุ่งไปที่จะทำอย่างไรจึงจะถนอมอาหารให้สามารถเก็บไว้ได้นานที่สุดเท่าที่จะทำได้ วิธีที่ใช้กันมากอย่างหนึ่งก็คือทำเป็นอาหารกระป๋อง ถ้าทำไม่ดีพอจะเกิดเป็นพิษแก่ผู้บริโภคทั้งที่เกิดจากจุลินทรีย์ หรือเกิดจากข้อบกพร่องของกระป๋องหรือวิธีการผลิตได้ จุลินทรีย์เกี่ยวข้องในการผลิตอาหารโดยมากในด้านการทำอาหารหมักดองต่างๆ            

3. Marine  microbiology เป็นการศึกษาจุลินทรีย์ในด้านทะเลหรือมหาสมุทรและสภาพแวดล้อม            

4. Medical  microbiology เป็นการศึกษาเกี่ยวกับอันตรายที่เกิดจากจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรค การควบคุม การระบาดของโรค จุลินทรีย์ที่เป็นเชื้อโรค (pathogenic microorganisms) จุลินทรีย์บางชนิดเป็น พวกที่มีชีวิตอิสระ (free living) แต่บางชนิดต้องเจริญอยู่บนสิ่งมีชีวิตอื่น สิ่งมีชีวิตที่ถูกเกาะกินหรือเป็นเจ้าบ้านให้ที่อยู่อาศัยนี้เรียกโฮสท์ (host) ส่วนจุลินทรีย์ที่เบียดเบียนผู้อื่นเรียกปรสิต (parasite) พวกที่จะเจริญได้เฉพาะแต่บนโฮสท์ที่มีชีวิตเท่านั้นไม่อาจเจริญบนของที่ตายแล้วเรียกปรสิตถาวร (obligate parasite) พวกที่เจริญได้ทั้งบนโฮสท์ที่มีชีวิตและบนสิ่งไม่มีชีวิตเรียกปรสิตกึ่งถาวร (facultative parasite)และพวกที่เจริญบนสิ่งไม่มีชีวิตเท่านั้นเรียกซาโปรบ (saprobe) ส่วนพวกเชื้อราหรือฟังไจ,แบคทีเรีย, แอคติโนมัยสิท, ยีสต์ ต่างก็สามารถเป็นปรสิตได้ทั้งสิ้น สำหรับไวรัสและริกเกตเซียนั้นทุกชนิดเป็นปรสิตถาวรทั้งสิ้น              

5. Industrial microbiology and biotechnology เป็นการศึกษาเกี่ยวกับการนำจุลินทรีย์มาใช้ในการผลิตสิ่งมีค่าทางเศรฐกิจและการใช้ความรู้ทางเทคโนโลยีชีวภาพ ช่วยเสริมผลผลิตใหม่ๆ เป็นต้น           (industrial microbiology) วงการอุตสาหกรรมหลายประเภทได้นำจุลินทรีย์หลายชนิดไปดำเนินการผลิตสารต่างๆ เช่น ยาจำพวกสารปฏิชีวนะ, อาหาร, เหล้า, เบียร์, เอนไซม์, แอลกอฮอล์, และกรดอินทรีย์ต่างๆ เป็นต้น จุลินทรีย์ที่นำมาใช้ในการนี้ก็มีพวก แอคติโนมัยสิท, สาหร่าย, ยีสต์, รา, และแบคทีเรีย สิ่งที่ชักจูงให้มีอุตสาหกรรมทำนองนี้ก็มักเป็นเพราะวัตถุดิบมีราคาถูก และปริมาณมาก เช่น กากน้ำตาล ซึ่งนำไปผลิตสารได้หลายอย่าง            

6. จุลชีววิทยาทางอากาศ (space microbiology) วิชานี้บางคนอาจเรียกว่าวิชา ชีววิทยานอกโลก (exobiology) เป็นการศึกษาเกี่ยวกับความเป็นไปได้หรือไม่ได้ของการมีจุลินทรีย์ในอวกาศหรือดาวพระเคราะห์อื่นจากการที่ส่งคนและยานอวกาศออกไปนอกโลกอาจพาสิ่งมีชีวิตในโลกออกไปสู่อวกาศและโลกอื่น อาจไปขยายตัวเกิดอันตรายขึ้น ในทางกลับกัน คนและยานเหล่านี้ก็อาจพาชีวิตนอกโลกกลับมาเป็นอันตรายต่อโลกได้เหมือนกัน การศึกษาขณะนี้มุ่งไปในการใช้จุลินทรีย์บางชนิดควบคุมออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ในยานอวกาศให้อยู่ในระดับที่พอเหมาะ และในกรณีที่เดินทางเป็นระยะเวลายาวนานก็อาจใช้จุลินทรีย์เพาะเลี้ยงจากกากของเสียหมุนเวียนกลับมาเป็นอาหารด้วย             

การจัดหมวดหมู่

             การจัดหมวดหมู่ อาศัยคุณสมบัติต่างๆกันเช่นจัดเป็นสิ่งมีชีวิตที่คล้ายกัยอยู่ในกลุ่มเดียวกันจากอาณาจักร (Kingdom)คือ Procaryote, Division จะมี Photobacteria และ Scotobacteria, Class จะประกอบด้วยหลาย class เช่น  แบคทีเรีย, ริกเกตเซีย, สาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน เป็น class ของแบคทีเรียทั้งสิ้น และแต่ละ class ยังแบ่งย่อยลงไปตามชื่อสกุลของแต่ละชนิดจะเป็น Order, Family, Genus, Species, subspecies เป็นต้น
การใช้คุณสมบัติอื่น เช่น
- Biovar (biotype) เป็นการอาศัยความแตกต่างทางชีวเคมี
- Serovar (serotype) เป็นการอาศัยความแตกต่างการเป็นแอนติเจน           
- Pathovar เป็นการอาศัยคุณสมบัติการก่อโรค           
- Morphovar เป็นการอาศัยคุณสมบัติลักษณะรูปร่างต่างๆ          
ในการจัดกลุ่มจุลินทรีย์ปัจจุบันมีการแบ่งที่แตกต่างไปจากเดิมคู่มือที่นิยมใช้มากที่สุดคือ Bergey’s Manual of Systemic Bacteriology ซึ่งแบ่งเป็น 4 เล่ม คือ            
เล่ม 1 (volume1) ได้แก่ แบคทีเรียแกรมลบ            
เล่ม 2 (volume2) ได้แก่ แบคทีเรียแกรมบวกธรรมดา            
เล่ม 3 (volume3) ได้แก่ แบคทีเรียที่มีลักษณะแปลกๆ
เล่ม 4 (volume4) ได้แก่ แบคทีเรีย แกรมบวกเป็นเส้นสายที่มีรูปร่างซับซ้อน             
การเรียกชื่อแบคทีเรีย (Bacterial Nomenclature)
แบคทีเรียมีการเรียกชื่อกัน 2 แบบคือชื่อสามัญ (Common name) และชื่อวิทยาศาสตร์ (Scientific name)             
1. ชื่อสามัญ  เป็นชื่อใช้เรียกกันทั่วไปเช่น E.coli   มีชื่อสามัญว่า Colon bacillus            
2. ชื่อวิทยาศาสตร์ ตามหลักของ International Code of  Nomenclature of Bacteria โดยมีการเรียกชื่อ genus และspecies  คู่กันโดยยึดหลักปฏิบัติคือ             
     - ใช้ตัวเอนโดยไม่ต้องขีดเส้นใต้             
     - ใช้ตัวตรงต้องขีดเส้นใต้ แยกระหว่าง genus และ species โดยชื่อแรก genus ให้เขียนตัวใหญ่และชื่อหลัง species ให้เขียนด้วยตัวเล็กเช่น Pseudomonas aeruginosa หรือ E.coli  หรือ Escherichia coli  เป็นต้น

บรรณานุกรม

จันทนา เวสพันธุ์ (2542) เอกสารคำสอนเรื่อง Introduction to  microbiology คณะเภสัชศาสตร์ มหาวิทยาลัยศิลปากรทับแก้ว นครปฐม                                                              

Bryan, A. H., et. al. (1962.) Bacteriology. 6 th. ed. Barnes and Noble,Inc., New York. 

Buchanan, R.E. et al. (1974) Bergey’s Manual of Dexterminative Bacteriology. The Williams & Wilking   Company, Baltimore. 1246 pp.

Carpenter, Philip L. (1972) Microbiology. W.B. Saunders Company, Philadelphia, 494 pp.

Judy Kandel & Pelczar, M. J., and R. D. Reid. (1965). Microbiology. 2 nd. ed. McGraw Hill Bk. Co., New York.

Sarles, W. B. et al. (1951). Microbiology. Harper & Brothers, Pub.

Davis.B.D., et al. (1986). Principles of microbiology and immunology. Harper and Row, New York.

Available online at  http://www.microbes.info/resources/Medical_Microbiology/index.html

Available  online  at 

http://www.cme.msu.edu/bergeys/