ScanGate document T S T R Ầ N C Ẩ M V Â N GIÁO TRÌNH VI SINH VẬT HỌC MÔI TRƯỜNG■ ■ N H À X U Ấ T B Ẳ N Đ Ạ I H Ọ C Q U Ố C G IA H À N Ộ I 2001 M Ụ C L Ụ C Lời nói đầu 9 Chương 1 Đ Ạ I CƯ Ơ NG V Ể V I S IN H V Ậ T H Ọ C M Ô I TR Ư Ờ N G 11 1 Sự p h â n bo của vi sin h vậ t trong môi trường 11 1 1 Môi t n t ò n g đất m sựphân bố của vi sinh vật trang đất ỉ 1 1 1 1 Môi trường đất 11 1 1 2 Sự phân bố của vi sũih vật trong đất và mốì quan hệ giữa các nhóm v ỉ sinh vật 13 1 1 3 MỐì quan hệ giữa đất, v.
TS TR Ầ N C Ẩ M VÂ N GIÁO TRÌNH VI SINH VẬT HỌC MƠI TRƯỜNG ■ ■ N H À X U Ấ T B Ẳ N Đ Ạ I H Ọ C Q U Ố C G IA H À N Ộ I 2001 M Ụ C LỤC Lời nói đầu Chương Đ Ạ I CƯƠNG V Ể V I S IN H V Ậ T HỌ C M Ô I TRƯ Ờ NG Sự phân bo vi sinh vật môi trường 1.1 Mơi t n t ị n g đất m sựphân bốcủa vi sinh vật trang đất 11 11 ỉ1 1 Môi trường đất 11 1 Sự phân bố vi sũih vật đất mốì quan hệ nhóm vỉ sinh vật 13 1.1.3 MỐì quan hệ đất, vi sinh vật thực vật 19 1.2 Môi trường nước phân bố vi sinh vật nước 25 1.2.1 Mơi trưịng nưốc 25 1.2 Sự phân bố vi sinh vật mơi trưịng nưổc 26 1.3 Mơi trường khơng khí 8ự phân bố vi sinh vật khơng khí Các nhóm vi 8Ình vệt 29 2.1.Virus 30 30 2.1.1 Độc điểm chung 30 H ình thái cấu trúc visus 31 2.1.3 Quátiìnhhoạtđộng.củavứustnK^tếbàochủ 33 2.1.4 Hiện tượng Interzerence ứng dụng 37 2.1.5 Ý nghĩa khoa học thực tiễn vừus 38 ^.2 Vi khuẩn 39 2 Đặc điểm chung 39 2.2.2 Hình thái kích thưổc 39 2.2.3 Cấu tạo tế bào 40 2.2.4 Sinh sản vủa v i khuẩn 47 2.2.5 Ý nghĩa thực tiẽn vỉ khuẩn 48 2.3 Xạ khuẩn 48 2.3.1 Đặc điểm chung 48 Hình thái kích thưổc 49 2.3.3 Cấu tạo tếbào 50 2.3.4 Sinh sản 50 2.3.5 Ý nghĩa thực tiễn cùa xạ khuẩn 51 2.4 Vi nấm 52 2.4.1 Nấm men 52 2.4.2 Nấm mốc 57 s Cơ sà vi ainh vật học q trìn h chuyền hóa vật chất 3.1 Dinh dưởng vi sinhvật ' 64 3.1.1 Nhu cầu chất dinh dưdng ỏ vỉ sinh vật 65 3.1.2 Các kiểu dinh đưdng ỗ vi sinh vật 69 3.1.3 Cơ chế vận chuyẩi thức ăn vào tếbào vi sinh vật 72 3.â Trao đổi chất vầ trao đổi litợng 64 74 Chương K H Ẳ N Ă N G C H Ư YỂN h ó a v ậ t C H Ấ T C Ủ A V I S IN H V Ậ T TR O N G CÁC M Ô I TR Ư Ờ N G T ự N H IÊ N 77 K kà chv^ền hố hợp chđt eaebon tnơi trtiờng tự nhién 77 1.1 Vai trò vi sinh vật vịng tuần hồn cacbon 1.2 Sự phân giải xenluloza 77 79 1.2.1 Xenluloza tự nhiên 79 1.2 Cd chế trình phân giải xenluỉoza nhò vi sinh vật 79 1.2.3 V Ị sinh vật phân hủy xenỉuloza 80 1.3 Sự phân giải tinh bột 81 3.1 Tinh bột tự nhiên 81 1.3 Cd chế trình phân giải tinh bột nhò vi sinh vật 81 1.3.3 V i sinh vật phân giải tinh bột 82 1.4 Sự phân giải đường đơn 83 1.4 Sự phỉin giải đưòng nhò trình lên men 83 1.4.2 Sự phân giải đngnhđ q tainhơxy hóa 87 1.4.3 Sự cố định CO2 87 Khả chuyển hóa hợp chất nitơ môi trường tự nhiên vi sinh vật 2.1 Vịng tuần hồn nitơ tự nhiên 2.2 Q trình amơn hố 88 88 89 2 Sự amơn hố urê 89 2.2.2 Sự amơn hố prơtêin 91 2.3 Quá trinh nỉtrat hoá 93 2.3 ỉ' G iai đoạn n itrít hố 93 2.3.2 G iai đoạn n ỉtra t hố 94 2.4 Q trình phản nitrat hố 94 2.5 Q trình cơ'định nitơphân tử 96 2.5.1 Cđ chế q trìn h cơ' định tũtở phân tử 96 2.5.2 V i sinh vật cế định nitd 99 Khả chuyền hóa hợp chất photpho Itíu huỳnh vi sinh vật 3.1 Sự chuyển hóa hợp chất photpho 108 3.1.1 Vịng tuần hồn photpho tự nhiên 108 3.1.2 Sự phân giải ỉân hữu vi sinh vật 109 3.1.3 Sự phân giải lân vô cd vi sinh vật 111 3.2 Sự chuyển hóa hợp chất lưu huỳnh 108 112 3.2.1 Vịng tuẩn hồn lt(u huỳnh tự nhiên 112 2 Sự ơxy hóa hợp chất lưu huỳnh 113 3.2.3 Sự khử hợp chất vô vi sinh vật 115 Chương Ô N H IỄ M V I S IN H V Ậ T ỉ Nguyên nhàn vấn đ ề ô nhiễm vi aỉnh 1.1 Vấn đề chất thài bệnh viện 1.2 Vấn đề chất thải sinh hoạt vệ sinh đô thị N hiim trùng vồ khả chống đở th ề 2.1 Sự nhiễm trùng khả năngbệnh vi sinh vật 117 117 117 118 119 119 2.1.1 Độc lực 120 1.2 SỐ lượng vi sinh vật 122 z.ỉ.'d Đường th&m nhẠp vào thể 123 2.2 Khả chống đd thể 123 2.2.1 Khả miễn dịch 124 2.2.2 Trạng thái thể 125 2.2.3 M tnrịng sống 126 M ệt số vi 8Ình vệ t gơy bệnh chinh 126 3.1 Nhóm vi sinh vật gây bệnh đường ruột 127 3.1.1 Trực khuẩn đại tràn g Escherichia coỉi 127 3.1.2 Trực khuẩn lỵ 130 3.1.3 Trực khuẩn thướng hàn Saỉmonelia 132 3.2 Nhóm vi khuẩn găy bệnh đườn^ hô hấp 135 3.2.1 Trực khuẩn lao 136 2 Cầu khuẩn phổi 138 3.2.3 Trực khuẩn bạch cầu 140 3.3 Một số vi khuẩn gây bệnh khác 142 3.3.1 Cầu khuẩn màng não 142 3.3.2 Trực khuẩn dịch hạch 143 3.3.3 Trực khuẩn độc th ịt 145 3.4 Nhóm virus gây bệnh người 147 3.4.1 Vữus H IV 148 3.4.2 Virus dại 150 3.4.3 Vừus cúm 151 3.4.4 Vừus đậu mùa 153 3.4.5 Vữus thủy đậu bệnh zona 155 Vi sinh vật chi thị ô nhiễm 4.1 Escherichia coli 4.2 Streptococcus 4.3 Clostridium 156 157 157 158 LỜI NÓI ĐẦU Vi sinh vật th ế giổi sinh vật vô nhỏ bé mà ta quan s t thấy m thưịng Nó phân bố ỏ khắp nơi, đất, nưóc, khơng khí, thực phẩm Nó có m ặt ỏ độ sâu tăm tối đại dương Bào tử nố tung bay tầng cao bầu khí quyển, chu du theo đám mây Nó sốhg kính, da, giấy, th iết bị kim loại Vi sinh vật đóng vai trị vơ quan trọng thiên nhiên sơng ngưịi Nó biến đá mẹ thành đất trồng, làm giầu châ't hữu co đất, tham gia vào tấ t vịng tu ầ n hồn vật chất tự nhiên Nó khâu quan trọng chuỗi thức àn hệ sinh thái Nó đóng vai trị định trìn h tự làm mơi trường tự nhiên Từ xa xưa, ngưịi biết sử dụng vi sinh vật đòi sống hàng ngày Các trìn h làm rượu, làm dấm, làm tưdng, muối chua thực phẩm , đểu úng dụng đặc tính sinh học cua nhóm vi sinh vật K hi khoa học phát triển, biết rõ vai trò vi sinh v ật, việc úng dụng sản xuất đòi sống ngày rộng r ã i có hiệu lớn Ví dụ việc chế vacxin phòng bệnh, sản xu ất ch ất kháng sinh dược phẩm quan trọng khác Đặc biệt bảo vệ môi trường, người ta sử dụng vi sinh vật làm mơi trưịng, xử lý chất thải độc hại Sử dụng vi sinh v ậ t việc chế tạo phân bón sinh học, thuốc bảo vệ thực vật không gây độc hại cho mơi trưịng, bảo vệ mối cân sinh thái Trong thiên nhiên ngồi nhóm vi sinh vật có ích trên, cịn có nhóm vi sinh vật gây hại V í dụ nhóm vi sinh vật gây bệnh cho người, động vật thực vật, nhóm vi sinh vật gây nhiễm thực phẩm, nhiễm nguồn nưóc, đất khơng khí Nếu nắm vững sỏ sinh học tất q trình có lợi hay có hại trên, ta đưa biện pháp khoa học để phát huy mặt có lợi hạn chê mặt gây hại vi sinh vật, đặc biệt bảo vệ mơi trường Đó mục đích mơn học lý thú 10 Muốh phịng chốhg vi khuẩn độc thịt cần giữ gìn vệ sinh thực phẩm Trong taình sản xuất đồ hộp phải khử trùng kỹ, không sử dụng đồ hộp hạn quy định, ăn phải đun kỹ Trên đầy giỏi thiệu số vi khuẩn gây bệnh thường gặp, có mặt ỏ hầu hết môi trường bị ô nhiễm vi sinh Chúng nguyên nhân gây bệnh truyển nhiễm ngưịi số động vật, đơi gây thành dịch phát triển diện rộng Đặc biệt nơi vệ sinh mơi trưịng khơng đưỢc ý Đặc biệt nguy hiểĩli chủng vi khuẩn quen vói thuốc kháng sinh có nhũng đột biến kháng thuốc xảy máy di truyển Những chủng có kha kháng nhiều loại kháng sinh lúc khiến cho điều trị vơ khó khăn phức tạp Những vi khuẩn gây bệnh phần lớn đêu có khả tồn thịi gian mơi trường ngồi thể Bởi phương pháp phòng bệnh tốt giữ vệ sinh môi trường, xử lý tốt nguồn chất th ải có nhiễm vi sinh, đặc biệt chất th ải bệnh viện 3.4 Nhóm virus gây bệnh người Vừus tác nhân gây bệnh vô nguy hiểm Khác với vi khuẩn chúng chưa có cấu tạo tế bào có khả nàng sống ký sinh tế bào sông Tuy nhiên chúng tồn tạ i mơi trưịng ngồi thể dưói dạng hạt virion Khi gặp điều kiện thuận ỉợi, chúng lại xâm nhập vào tế bào chủ sinh sơi phát tríen, gây bệnh hiểm nghẻo Dựa cấu tạo máy di truyền, ngưịi ta chia nhóm: Adeno virus nhóm vừus có máy di truyền phân tử ADN V í dụ virus đậu m ùa, thuỷ đâu, virus zona sấ virus gây bệnh đưịng hơ hấp khác Nhóm thứ Myxo virus nhóm virus gây bệnh có máy di truyền phân tử ARN V í dụ virus H IV , virus bại liệ t, virus d ại Dưói giới thiệu số virus gây bệnh nguy hiểm đại diện cho nhóm 147 3.4.1 Virus HỈV (Human ùnmune dẹỷĩcùnney vừus) Vừus H IV nguyên nhân gây bệnh AIDS phát từ năm 1983 Tuy nhiên theo tổ chức Y tế giới th ì bệnh phát thành dịch ỉầ iỊ vào năm 1970, khả nảng xuất bệnh cịn sóm hdn tạ i sấ địa điểm thuộc châu Phi Bệnh AIDS loại bệnh ỉàm suy giảm khẳ miễn dịch tế bào từ dễ bị mắc bệnh bỏi loạị bệnh nhiễm trừng khác gọi nhiễm trùng cd hội Khi thể bị bệnh A ID S khơng cịn khả chống lạ i bệnh nhiễm trùng thơng thưịng có khả tử vong bệnh nhiễm trùng hội 3.4.1.1 Đặc điểm sinh học V irus H IV có hình cầu đa diện, máy di truyển phân tử ARN Bởi trình di truyền có giai đoạn phiên mã ngược từ ARN —> ADN sau thâm nhập vào tế bào chủ gọi ADN tiền vừus Quá trình thực nhị enzym đặc hiệu - Reverse - transcríptase Sau A D N tiền virus tiếp tục trình phá hoại tế bào chủ giống nhũng virus có máy di truyền ÂDN Cũng có trường hợp A D N tiền vứus hội nhập với máy di truyền tế bào chủ ỏ trạng th i tiềm sinh không phá vd tế bào (trạng thái ỉyzogen) H iện ngưịi ta ipớí phát nhóm máy di truyền-viir.H IV: OAG, - E Ỉ^ P(H j và-một 8ố gen khác s, Q F GAG: nhóm gen định tính kháng nguyên virus H IV ENL: nhóm gen định hình thành vỏ protein vũus S: nhóm gen quyí^ khả chép, tứiân ỉên vinis Q: nhóm gen định 8ự ức chế q trìn h chép F; chưa rõ chức 148 3.4.1.2 Khả gây bệnh Virus H IV nhiễm vào thể xẳm nhập vào hệ thống miễn dịch tế bào thể chủ, tế bào Lymphô T thể khoẻ mạnh, tế bào Lymphơ T thuộc hệ thếng miễn dịch có khả sinh kháng thể để chống lại vật ỉạ xâm nhập vào thể (kháng nguyên) Khi thể bị nhiễm virus H IV , virus cơng vào tế bào ỉymphơ T khiến khơng thể sản sinh kháng thể Cụ thể chúng bám vào điểm thụ cảm đặc hiệu (Receptor đặc hiệu) bề mặt tế bào lymphô T , ỉà phân tử CD 4, tiến hành trìn h phá huỷ tế bào làm cho hệ thốhg miễn dịch bị suy giảm K h ỉ khả miễn dịch thể bị suy giảm, thể khơng cịn khả nãng chống lại bệnh nhiễm trùng khác (gọi nhiễm trùng hội) Trong bệnh nhiễm trừng hội đặc biệt nguy hiểm bệnh lao Bệnh ỉao kết hợp với H IV sẻ tiến triển nhanh chóng, chủng vi khuẩn lao kháng thuổc Thời gian ủ bệnh bệnh nhân bị nhiễm H IV lâu, trung bình năm, nhiều tníịng hdp q năm chưa thể bệnh Nguyên nhân virus H IV sau xâm nhập vào thể ỗ trạn g th tiềm sinh tế bào (L 3TZ0 gen) K hi trạng thái Lyzogen bị phá vd, virus bắt đầu phát triể n gây bệnh Virus H IV lan truyền, chủ yấu qua đường máu, đưòng tỉn h dục, đưòng ỉây từ mẹ sang bầo th M ột sấ nhà nghiên cứu cho răng, virus H IV cịn lAy qua đưòng khác Muốn phòng chống bệnh A ID S cần sống ỉành mạnh, khơng tiêm chích ma t, khơng dùng chung kim tiêm với ngưịi bệiih Trong hoạt động y tế có ỉiên quan đến vấh đề truyền bệnh qua máu chữa răng, tiêm chích v.v cần khử trùng dụng cụ triệ t để Tốt sử dụng loại dụng cụ dừng ỉ lần Nếu ngưịi mẹ nhiễm H IV khơng nên sinh 149 3.42 Vừus dậ Vừus dại ỉà nguyên nhân gây bệnh dại ỗ người số động vật chủ yếu chó Dịch chó dại thường xảy vào mùa hẻ Đó loại bệnh viêm não nguy hiểm mà phát bệnh th ì tỷ lệ tử vong rấ t cao nưốc ta, bệnh dại phể biến thường ỉây từ chó sang người qua vết cắn 3.4.2.1 Đặc điểm sinh học Vừus dại có hình bầu dục, kích thước trung bình khoảng 60 X 150 nanomet Bộ máy di truyền phân tử ARN, bỏi trình di truyền có giai đoạn chép ngược từ ARN —> ADN giống virus H IV Virus dại có tính đề kháng cao, ỏ dạng Virion (dạng tồn ngồi tế bào, khơng có khả phát triển) ỉà nhiệt độ phịng chúng tồn tạ i ỉ - tuần Bỏi đồ dùng mơi trường có dính nưóc bọt chó dại ngưịi bị bệnh dại nguồn lầy bệnh nguy hiểm, nhiệt độ 4®c (nhiệt độ thơng thường tủ lạnh) sống vài tháng, 60*c sống phút, 10ơ*c chết sau - phút Bị tiêu diệt nhanh bỏi tia cực tím chất sát trừng thơng thưịng Cloramin - 5%, Pormaỉin 1% v.v 3.4.2.2 Khả gây bệnh Virus dại xâm nhập vào ngưòỉ qua vết cắn chó bị bệnh dại Từ da virus theo đưònạ thần l^ h lện đến nậọ Chúng pMt triển è mÌH sế trung khu thần kinh hành tuỷ gây viêm nã o, tạ i tế bào thần kinh bị huỷ hoại gây co thắt cd hầu khỉ nuốt Bỗi bệnh nhân dại sợ lìưổc, uống nước co th gây đau đdn Sau vứu8 lan truyền hệ thống thẩn kinh ỉàm liệ t trung tâm hô hấp, tim mạch, cuỉã ỉà liệ t toàn th&n Bệnh nhân thưõiỊg chết ỏ giai đoạn liệ t Cd quan hô hấp 150 Thời gian từ virus xâm nhập thể đến phát lệnh thay đổi từ 15 ngày đến tháng, có trưịng hợp lầu phụ thuộc vào số lượng virus vị trí vết cắn có gần trung ưdng thần kinh hay khồng Virus từ trung ưdng thần kinh phát triển theo dây thần kinh đến tuyến nưốc bọt Bỏi nưốc bọt chó dại ngưịi bị bệnh dại có nhiều virus, nguồn nhiễm nguy hiểm Muốn phịng chống bệnh dại cần tiêm phịng vacxin dại cho chó, vào mùa hẻ K hi bị chó cắn phải đến sỏ y tế để tiêm phịng Nếu có chó dại chết, phải ỉàm vệ sinh mơỉ trưịng, khử trùng truyền ổ lây nhiễm, không vữus dại ỉan 3.4.3 Virus cúm Virus cúm nguyên nhân gây bệnh cúm thực sự, khác vối bệnh có triệu chứng tương tự cúm vữus khác gây Bệnh cúm bệnh dẫn đến tử vong làm hại đến sức khoẻ khả lao động N hất ỉà phát thành dịch làm cho tỷ ỉệ lãn ngưòi ỉao động phải nghỉ ốm, ảnh hưdng lớn đến sản xuất công việc khác Triệu chúng bệnh điển hình sốt cao, sổ mũi, nhức đầu, đau xường, mệt toàn thân Trên th ế gidi xảy 8Ố dịch cứm phát triển diện rộng có tín h chất xuyến quổc gia V í dụ dịch cứm Tây Ban Nha, xuất phát từ Tfly Ban Nha lan khắp châu Âu châu Á làm cho 500 triệu người mắc bệnh vào năm 1918 - 1919 Dịch cúm Hổng Kơng xảy năm 1968 - 1970 ỉan tồn giới, đến nước ta vào đầu năm 1970 làm cho 1,6 triệu ngưịỉ mác bệnh, tính riêng tính miền Bắc - V iệt Nam 161 3.4.3.1 Đặc tính sinh học Vừus cúm có hinh cầu, đưịng kính trung bình vào khoảng 80 - 100 nanomet, thưịng đứng riêng rẽ, đơi dính vào thành U nh sợỉ Bộ máy di truyền phân tử ARN giống virus H IV vi ru t dại Bỏi trình chép, nhân lên có giai đoạn chép ngược từ ARN —> ADN Vừus cúm có nhiều chủng khác nhau, cịn gọi typ khác Typ A, B, c , v.v Sự hình thành typ khác khả biến dị cùa virus từ typ ban đầu Vừus cúm t)rp A thưòng gây nên dịch cúm diện rộng, typ A lại có phân typ (Aj, A 2, A ) trình biến dị tạo thành Thưòng typ phân typ khác ỏ cấu tạo vỏ protein, khác ỏ phần lõi ÁRN Vừus cúm cỏ sức đề kháng mơi trưịng ngồi cd thể vói nhiệt độ phong 20"C virus sống vài giò Virus cúm dễ bị tiêu diệt bỏi ánh sáng mặt trời thuốc sát trùng thơng thưịng 4*c sống - tuần, ỏ 0®c sống vài tháng 3.4.5.2 Khà gây bệnh Vũrus cúm xâm nhập vào thề q đưịng hơ hấp Người bị bệnh cứm ho hắt hởi khiếh virus phát tán vào khơng khí, ngưịi lành h phải khơng khí ô nhiễm bỗi vỉrus cúm bị nhiễm virus Vừus vào đưồĩ^ hô hấp, khu trú ỏ niêm mạc, phát t r i ^ 0iạnh làm cáe iế bào niêm mạc đứòng hd hấp bị huỷ hòội bong gây ho, hắt hdi Sự phát triển vừus, chất độc chúng đào th ải sản phẩm tế bào niêm mạc bị huỷ hoại làm cho toàn thân bị rfẫ ioạn sinh mệt mỏi, sốt cao, nhức dầu Một số tnlòng hợp vừus khơng khu trú ỏ niêm mạc dtỉịng hơ hấp mà ỉan vào phổi g&y viêm phối Virus làm cho thể suy yếu, hộ thống miễn dịch yếu dễ bị nhiễm trừng cí^ bệnh khác viêm xoang, viêm phế quàn 152 Thời gian từ cd thể bị nhiễm vỉrus cúm đến phát bệnh nhanh, vòng 48 Bệnh kéo dài thưòng từ > ngày, hàng tuần làm cho thể mệt mỏi, sức lao động Mn phịng chông bệnh cứm vứus cúm gây cần uống vacxin phịng bệnh Khi có dịch cúm cần cách ly người bệnh, ỉàm vệ sũứi môi tnĩồng ỉà mơi trường khí, khơng virus cúm tổn lâu khơng khí dễ bị nhiễm vào ngưịỉ lành Virus cúm có khà biến dị mạnh, tạo thành nhiều t}i) khác nhau, bỏi vacxin phòng cúm thưòng bị vơ hiệu hố khỉ xuất typ Ngưòi ta khác phục nhược điểm cách chế tạo Interferon ioạỉ protein đưdc sinh khỉ tế bào bị nhiễm virus Interferon có tác dụng ức chế nhiều loài virus khác khác vối kháng thể đặc hiệu ức chế ỉoài tương ứng Interíeron có tác động gián tiếp lên virus gây bệnh - Nó kích thích tế bào sinh protein khác gọi Protein kháng virus Protein có khả ức chế trình tạo thành ARN protein virus (do ức chế trìn h phiên dịch m ã) Bỏi sử dụng Interĩeron chống lạ i nhiều typ virus cúm biến chủng khác mà vacxin khơng có khả Tuy nhiên Interferon có tác dụng đơl vóỉ tế bào thuộc lồi sản sinh (Interferon sản sinh bdi tế bào cửa ngưịi có tác dụng ngưịi, khơng có tác dụng ỏ thị, gà ngược lại) Khả sản sinh Interíeron thưịng tăng lên kh i cố m ặt Vitam in c Bổi bị cúm bị cac bệnh nhiễm virus nói chung ngồi việc điều trị loại thuổc đặc hiệu nên uống kẻm vỉtam in c 3.4.4 Vừus đậu mùa Virus đậu mừa nguyên nhân gây bệnh đậu mùa nguy hiểm tỷ lệ tử vong bệnh rấ t cao Hdn bệnh đậu mùa thưòng để lạ i di chứng da - nhũng vết sẹo làm giảm thẩm mỹ, gây chấn thưdng tin h thần cho ngưòi bị 153 bệnh Bệnh đậu mừa ỏ nưóc ta coi đước tốn, rấ t xuất Tuy nhiên bất kỷ lúc xuất hỉện trỏ lạ i ỉây lan từ nưóc khác sang 3.4.4.1 Đặc dữểm sinh học Vửus đậu mùa có hình viên gạch, mép tù, khơng có góc, cạnh Kích thưổc vào ỉoạỉ lổn hờn nhiều so vói vứus khác - txung binh khoảng 100 X 230 nanomet Có thể quan sát dưói kinh hiển vi thưịng nhuộm thuốc nhuộm đặc hiệu Khác với loại vừus mô tà ỗ phần trên, virus đậu mùa cố cấu tẹo máy di truyền ỉà phân tử ADN Bỏỉ trìn h dỉ truyền khơng có giai đoạn phiên mã ngược Virus đậu mừa có sức đề kháng cao, ỏ nhiệt độ phịng (20 - 25°C) tồn tạ i - tháng, ỉà ò vẩy mụn đặc khơ Đó nguồn lây nhiễm rấ t nguy hiểm, 6Ữ*C vừus sống 15 phứt, 5Ơ*C sống giồ 0“C sổhg nhiều năm Có thể chịu đựng Ete Bị tiêu diệt bỗi tia cực tím 8Ốthuốc sát trùng cloramỉn, axỉt phenic s.4.4.2 Khả gãy bệnh Vừus tiỉu ỷ đậu xâm nhập vào cờ thể qua đưòng hố hấp bắt đầu nhÂn lên Sau vào máu phát triển mạnh d hệ thống tu in hồn, nh ất ỉà hạch iymphơ g&y sốt cao Sau đố vừus ỉan truyền đến da, niêm DỈẠC, nảo, tạo thánh nhũng nốt đậu d da niêm mạc Nốt đậu sau thồi gỉan phát triển khô đ i v i bong vảy-để ỉạ i nhiều vết «ẹo trẻn da Ngưòi bộiứỉ thưòng chết giai đoạn cuốĩ mụn đậu ^ Vừus từ ngưdi bệnh lan truyền mơi tnlịng xung quanh qua đưàng bơ hấp chất thải nước tiểu, phÂn, đồm, vẨy mụn đậu VÙTU8 o6 thể tồn tạ i indi trưdng thòi gian lAy lan vào ngưòi ỉàiìh Bệnh đậu mùa c6 tính miễn dịch nghía sau bị bệnh lán úỉứờng không bị lại 154 Mn phịng tránh bệnh đậu mùa cần tiềm vacxỉn phịng bệnh, giữ gìn vệ sinh mơi trưịng Đặc biệt có ngưịi bị bệnh cần cách ỉy, xử lý tất chất thài ngưòi bệnh để tiêu diệt nguồn ô nhiễm 3.4.5 Virus thuỷ đậu bệnh zona Virus thuỷ đậu nguyên nhân gây bệnh thuỷ đậu ỏ trẻ em bệnh zona ngưịi lớn Đây ỉà loại bệnh lành, khơng để lạ i di chứng, dẫn đến tử vong bệnh đậu mùa Tuy nhiên, bệnh zona người lốn tỉiưòng gây nên viêm sừng sau tuỷ sấng nhánh thần kinh cảm giác gây đau đớn khó chịu 3.4.5.1 Đặc điểm sinh học Vừus thuỷ đậu c6 hình cầu, kích thưóc lớn tướng đương với virus đậu mùa Bộ máy di truyền phân tử ÂDN virus đậu mùa Vừus thuỷ đậu có sức để kháng yếu, bị tiêu diệt nhanh chóng bời ánh sáng mặt trịi tia cực tím Dễ dàng bị tiêu diệt nhiệt độ, ỏ nhiệt độ thấp rấ t kh6 bảo quản, ống giống vỉ khuẩn để tủ lạnh ỏ nhiệt độ đóng băng đưa cấy truyền ỏ nhiệt độ phòng đưa trỗ ỉạ i nhiệt độ lạnh rấ t dễ bị chết 3.4.Õ.2 Khả gây bệnh Virus thuỷ đậu xâm nhập vào cở thể.qua tỉưịng hơ hấp, từ đưịng hơ hấp vào máu tới da niêm mạc khu tarứ gây nên nất đậu o6 dạng mụn nước nên gọi thuỷ đậu Sau tuần thể mụn khô dẩn bong vảy không để lại sẹo Bệnh thuỷ đậu có tính miễn dịch lâu dài bệnh đậu mừa ngưòi ỉốn, vừus thuỷ đậu gây bệnh zona, thưòng xutft thành mụn d da vừng dầy thần kinh ỉiên sưòn gây cim giác đau, khó chịu Bệnh ỈAy qua đưịng hơ hấp đưdng tiếp xúc qua da 155 Muốn phòng chống bệiứỉ thuỷ đậu cần tiêm phịng vacxin, ỉchơng cho txẻ em tiếp xức với ngưòi bị bệnh zona Trên ỉà sấ virus gây bệnh thường gặp, đại diện cho nhóm chính: nhóm máy di truyền ADN nhóm có máy di truyền ARN Trong thiên nhiên nhiều virus gây bệnh khác nữa, gây rấ t nhiều bệnh cho ngưòi, động v ật thực vật Tất chúng sông ký sinh tế bào từ v i khuẩn đến động vật, thực vật người, ỏ môi trưịng ngồi tế bào, chúng tồn tạ i dưói dạng vũion - ià hạt tiềm sinh không phát triển Những hạt nầy nhiễm vào thể lạ i xâm nhập vào tế bào gây bệnh Bỏi muến phòng chống bệnh vỉrus vi khuẩn gây cần giữ gìn vệ sinh mơi trưịng Xử lý tôlt chất thải người bệnh không để nguồn bệnh xâm nhập vào môi trường gây ô nhiễm mơi trưịng xung quanh Đặc biệt chất thải bệnh viện phải xử lý thật tốt Tuyệt nhiên không dùng biện pháp chơn lấp đốì vdi loại chất thải đặc biệt nguy hiểm Bdi vi chôn lấp, vi smh vật vào mơi trưịng đất, từ đất vào nưóc ngầm làm nhiễm nguồn nưốc ngầm mà từ trưổc coi nguổn nưốc người dán thường dừng không qua xử ỉý (đào giếng lấy nưổc ăn, uống, tắm rử a )4 V I S IN H VẬT C H Ì T H Ị Ô N H IỄ M Như nói, nhũng nhóm vi sinh vật có khẳ gây bộnh.từ í t nguy-hiểm thuỷ-độu đến-đặc biệt-nguy hiểm-như A ID S thuộc chủng, lồi, nhóm rấ t khác Từ virus chưa có cấu tạo tế bào đến vi khuẩn có cấu tạo tế bào chưa điển hình, đến vi nấm có cấu tạo tế bào điển hình nguyên nhân cùa bệnh tật Tất cẳ vi sinh vật gây bệnh ỉà nguồn ô nỉiiễm vi sinh cho mơi tnlờng đất, nưóc, khơng khí thực phẩm Tuy nhiên, m u ^ xác định mơi trưịng dó có bị ô nhiễm vỉ sinh hay 156 không, ngưòi ta khảo sát tổn eủa tất nhóm vỉ sinh vật gây bệnh mà khảo sát vài đại diện Những đại diện gọi ỉà vỉ sinh vật th ị ô nhiễm Trong điều kiện thơng thưịng, để xác định tiêu nhiễm vi sinh ngưịi ta khảo sát có m ặt nhóm sau: 4.1 E scherichia coli Như ỗ mục 3.1.1 nói, E eoli cịn gọi trực thuẩn đại tràng, sống brong ruột ngưòi số động vật Bình thưịng khơng gây bệnh ỏ sấ điều kiện định có khả gây nhiều ỉoại bệnh khác E coli chiếm tdi 80% tểng số vi sinh vật sống ruột người giữ th ế cân sinh thái ruột Bỏi ỏ đáu có mặt E coli với số ỉượng mức cho phép chứng tỏ mơi trưịng bị nhiễm, tồn tạ i E coli nói ỉên khả tổn tạ i nhóm vi sinh vật gậy bệnh khác có đưịng ruột Số ỉượng vi khuẩn E coli có lit nưóc gọi số coli Nưôc đưdc gọi ỉà nưốc sạdi khỉ có số coli từ - (tiêu chuẩn quốc tế) Ngồi ngưịi ta cịn xác dịnh 8ấ tiêu khác có liên quan đến sơ' coli để xác định mức độ ô nhiễm vi sinh: - Totaỉ coliíorm (tổng 8ấ vi khuẩn dạng coỉỉ) Chỉ tiêu Total coỉỉĩorn nói ỉên số lượng vi khuẩn dạng colỉ có chung sấ tính chất vể ni cấy hiếu kh í, khẳ lên men đưịng lactoza - Fecal coliíorm: 8Ố nói ỉên số lượng v ỉ khuẩn dạng coli có phân ngưịi 8ố động vật Khỉ mơi tníịng có sế lượng Pecal coỉiform vượt mức cho phép chứng tố mơi trường bị nhiễm phân 4J2 Streptococcua Để xác định mức độ ô nhiễm v i sinh việc xác định tiêu c6 ỉỉên quan đến E coli ngưòi ta tiến hành xác định 157 sơ' lượng Streptococcus Đó loại ỉiên cầu khuẩn bao gồm nhiều lồi khác có khả gây nhiều loại bệnh ỏ ngưòi bệnh viêm đưịng hơ hấp, viêm ta i giũa, viêm khóp gây mủ vết thương v.v Streptococcus thường có nhiều phân Bởi có mặt nhỏm ỏ sơ' ỉượng q mức qui định ngồi việc nói lên nhiễm vi sinh nói chung, cịn nói lên khả bị nhiễm phân mơi trưịng Đặc biệt muổh xác định mức độ nhiễm phân, ngưịi ta xác định sấ lượng nhóm fecaỉ Streptocococus (Liên cầu khuẩn có phân) C lostridium Clostridium nhóm vi khuẩn kỵ khí có phân 4^ ngưịi sơ' động vật Bỏi dừng làm tiêu đánh giá mức độ nhiễm phân Tuy nhiên nhóm gây bệnh Trong nhóm vi sinh vật thị ô nhiễm trên, quan trọng Escherichia coli thường dùng để đánh giá mức độ ô nhiễm môi trưịng Tuy nhiên, tiêu nói lên mức độ ô nhiễm phân Muốn đánh giá cụ thể hdn mức độ ô nhiễm vi sinh vật gây bệnh nói chung, cần th iết phải xác định số nhóm vi sinh vật gây bệnh khác Đặc biệt ỉà mơi trưịng xung quanh bệnh viện chất th ảỉ bệnh viện Như ià nói vi sinh vật th ị nhiễm Để đánh gìẩ mức độ nhỉễm mơi trưdng nói chung, nên nhó ỉà tiêu sinh học tiêu vi sinh vật cịn có tiêu tảo, động vật không xương sấng, côn trùng, cá w Riêng m ặt vi sinh vật học, tiêu nói ỉà để đánh giá mử: độ nhiễm môi trường vỉ sinh vật gây bệnh Ngược lạ i, mơi trưịng tự nhiên lạ i có nhũng nhóm vỉ sinh vật làm mơi tníịng V í dụ vi sinh vột phân 158 huỷ chất hữu cơ, vi sinh vật chuyển hoá chất độc hại v.v mà sở lý thuyết mơ tả chưdng II Nói tóm lại, vai trị vi sinh vật mơi trưịng có mặt quan trọng ngang nhau: ỉàm mơi trưịng nhiễm mơi trưịng Để kết thúc giáo trinh này, tác giả xỉn kết ỉuận sau: Thế giói vi sinh vật thật vô kỳ thú huyền ảo, mang đến cho lồi người điều tốt đẹp, đồng thịi mang lại cho nhiều nỗi kinh hoàng Nám kiến thức nó, nhà khoa học mang lạ i cho lồi người mơi trưịng sống tuyệt diệu trá i đất Đó cân sinh thái loài - Sự chung sống lồi ngưịi vổi mn lồi sinh vật trá i đất - M nhà chung thân yêu tất 159 Chịu xuất bàiu ẻ trách nhiệm • G iám dốc Tổng biên tập Người n h ậ n xét: N G U Y Ễ N VĂN TH Ỏ A NGƯ YỄN t h iệ n g iá p PGS TS P H Ạ M VĂ N T Y TS N G U Y Ễ N T H Ị NG Ọ C Q U Y Ê N B iên tập sửa bàù N G U Y Ễ N T H A N H H À T rìn h U y bia: NG Ọ C A N H GIÁO TRÌNH Vi SINH VẬT HỌC MƠI TRƯỜNG Mâ SỐ : 01.163.ĐH2001 345.2001 In 1000 cuốn, Nhà in Đại học Quốc Hà Nội SỐxuất bản: 89/345/C)® 'số irich ngang 119 K H ^ in xong nộp lưu chiểu Quỷ II năm 2001 ... đất, vi sinh vật thực vật 19 1.2 Môi trường nước phân bố vi sinh vật nước 25 1.2.1 Mơi trưịng nưốc 25 1.2 Sự phân bố vi sinh vật mơi trưịng nưổc 26 1.3 Mơi trường khơng khí 8ự phân bố vi sinh vật. .. chê mặt gây hại vi sinh vật, đặc biệt bảo vệ mơi trường Đó mục đích mơn học lý thú 10 C hương ĐẠI CƯƠNG VỀ VI SINH VẬT HỌC MÔI TRƯỜNG Sự PHÀN BỐ CỦA V I SINH VẬT TRONG M Ô I TRƯỜNG l ỉ M ôi... nghiêm trọng Trong khu hệ vỉ sinh vật vừng rễ ngồi nhóm vi sinh vật có ích, có nhiều vi sinh vật gây bệnh Đó mốì quan hệ ký sinh vi sinh vật thực vật Nhộm vi ặiiUi vật gậy bệnh thuộc loại dị dưdng,