Aerobiologie, věda o životě ve vzduchu 

Na prvý pohled se zdá, že vzduch je průzračná směs plynů, ve které bychom žádný život nehledali, snad kromě některých makroorganizmů, jako jsou ptáci nebo netopýři. Avšak stačí, abychom se podívali ve tmě do úzkého svazku světelných paprsků vrhaných z promítacího přístroje v kině, a uvidíme, že i v relativně klidném prostředí je velké množství prachu. Zvýrazníme-li prach usazený na povrchu např. sterilního mikroskopického skla fluorescenčním barvivem a prohlédneme-li ho imerzním objektivem fluorescenčního mikroskopu s příslušným filtrem, uvidíme v zorném poli zářit velké množství bakterií, kvasinek a mnohdy spor mikroskopických hub (mikromycet). Většina mikroorganizmů ulpívá na prachových částicích a je součástí mikroaeroplanktonu.

Vzduch představuje pro všechny organizmy pouze pasivní transportní médium. Mikroorganizmy jsou však, fyzikálně vzato, součástí vzdušného aerosolu. Je to vlastně koloidní systém, ve kterém jsou v plynné látce – vzduchu – jemně rozptýleny tuhé nebo kapalné látky. Velikost těchto částeček se udává 10 – 10^-3 m. Jejich sedimentační rychlost je velmi malá, takže sedimentace nastává po dlouhé době. Může však dojít ke shlukování malých částic (koagulaci). Některé ze shluků (včetně shluků mikrobiálních) se mohou stát též aktivními kondenzačními centry při atmosférických srážkách. Aerosol obsažený ve vzduchu pochází převážně z průmyslových a vulkanických procesů (viz Vesmír 66, 428, 1987/8) a z půdy. Většina mikroorganizmů je na tyto prachové částice vázána. Plyny, které vzduch obsahuje, jsou sice využívány aerobními organizmy, avšak mikroorganizmy ve vzduchu nerostou a nedělí se. Již L. Pasteur v polovině minulého století prokázal možnost nedostatečného zničení mikrobů v baňkách protažených v různě zprohýbanou kapiláru tvaru labutí šíje. Průsvitem a vlivem točitosti nemohl do sterilizovaných baněk vstoupit prach a mikroorganizmy. Tento pokus otřásl vážně teorií o samoplození. Pasteurův žák P. Miquel (1890) konal systematická mikrobiologická pozorování výskytu mikrobů ze vzduchu v Paříži. Metodou kultivací v kapalném prostředí prokázal sezonní dynamiku výskytu bakterií a spor mikromycet ze vzduchu. Kulminační body výskytu byly v létě (v červenci a srpnu), v ostatních obdobích roku nastal pokles. Svou prací položil Miquel základy mikrobiologii vzduchu.

V prostředí pro člověka vnitřním – v bytech, sálech, pracovních provozovnách, v úřadech, továrnách i dolech, v nebytových prostorách, ale i v místnostech k ustájení zvířat dochází k jistému oddělení vzduchu od vnějšího ovzduší a k ustavení typické mikrobiologické kvality. I v tom případě, chybí-li klimatizace, je vzduch přicházející do vnitřního prostředí velmi nedokonale filtrován netěstnostmi oken a dveří. Mikroby jsou také přítomny nejen na povrchu těl lidí, zvířat, rostlin a věcí, ale i v trávicí trubici, v dýchacích cestách, v mycetomech hmyzu, v hlízkách motýlokvětých rostlin, v půdě, ve vodě atp.

Kapénková infekce ve vnitřním prostředí může působit zhoubně a mnohdy bývá příčinou epidemie. Ve vnitřním prostředí je nejen velká možnost nákazy vnímavých jedinců patogenními mikroorganizmy, ale i možnost alergizace z prachu.

Základním metodickým problémem, dosud ne plně vyřešeným, je mikrobiologický odběr vzduchu. Sedimentaci ze vzduchu je možné urychlit nasáváním vzduchu sacím systémem pomocí čerpadla a vzduch dále prohánět sedimentační štěrbinou nebo více otvo-ry. Jde zvláště o kvantitativní oddělení polétavé-ho prachu od plynné složky, tedy o sedimentaci prachových částic. Jako usazovací podložku lze přímo použít spodní část Petriho misky s pevnou živnou půdou, kterou lze po zakrytí dále inkubovat. Sedimentace na Petriho misky s agarovým živným médiem je jedním z nejstarších a nejjednodušších způsobů průkazu mikrobů ze vzduchu. Právě na pra-chových částicích jsou přenášeny zvláště bakterie ve shlucích. Při dopadu na sterilní agarovou půdu vyroste kolonie jak z jediné bakterie, tak ze shluku bakterií. Sledujeme tedy tzv. počet částic nebo shluků tvořících kolonie. To je překážka pro exaktní spočtení mikrobů ze vzduchu. Ke stanovení těchto shluků se používají pro bakterie, mikromycety a kvasinky štěrbinové impaktory – aeroskopy.

Aerobiologie a mikrobiologie vzduchu může být využita v aplikovaných vědách, jako jsou medicína (alergologie), zemědělství (rostlinné patogeny), meteorologie (atmosférické srážky) atd. V poslední době přibývá alergií nejen u nás, ale i v zahraničí. Řada alergenů nemusí být biologického původu, do životního prostředí se dostává i mnoho syntetických látek s alergizujícím účinkem. V poslední době se u nás změnila situace ve sledování organizmů ze vzduchu – zvláště pylů. Od začátku pylové sezony 1993 u nás pracují tři aeropalynologické stanice, vybavené standardními pylovými aeroskopy. Stanice jsou zapojeny do mezinárodní sítě European Autoalergen Network. Rovněž je vydáván týdenní bulletin Zpravodaj Pylové informační služby a informace poskytují i veřejné sdělovací prostředky (např. televize). Byly již aktualizovány alergenové směsi ÚSOL (Ústav sér a očkovacích látek, nyní a. s. Sevak) určené pro desenzibilizaci. Desenzibilizační směsi diferencované podle územní aplikace však chybějí. Na území různých oblastí je různá flóra, a tedy i různé pylové zatížení. Rovněž se mění v čase i spektrum plevelů podle podmínek příznivých pro jejich rozvoj. Rody a druhy, které byly dříve nevýznamné, se stávají důležitými (např. zavlečená Ambrosia artemisifolia).