Bài giảng Vi sinh vật đại cương: Chương 1 - TS. Nguyễn Thị Tuyết Lê

Bài giảng Vi sinh vật đại cương: Chương 1 cung cấp những kiến thức chính như: Khái niệm vi sinh vật; phân ngành vi sinh vật học; giai đoạn phát hiện vi sinh vật; Vị trí của vi sinh vật trong tự nhiên;...Mời các bạn cùng tham khảo!

9/11/2017 HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP ViỆT NAM KHOA CHĂN NUÔI VÀ NUÔI TRỒNG THỦY SẢN Vi sinh vật đại cương Giáo viên: TS Nguyễn Thị Tuyết Lê Bộ môn: Dinh dưỡng & Thức ăn Tel 0912 563 942 Email: tuyetle.hua@gmail.com Nội dung môn học: Tài liệu tham khảo Giáo trình chính: - Vi sinh vật học Nguyễn Khắc Tuấn, NXBNN 1996 - Vi sinh vật đại cương Nguyễn Như Thanh, Nguyễn Đường, Nguyễn Khắc Tuấn, Nguyễn Thị Bích Lộc, Nguyễn Bá Hiên NXBNN 2004 Giáo trình tham khảo: - Vi sinh vật học Nguyễn Lân Dũng, Nguyễn Đình Quyến, Phạm Văn Ty, NXB Giáo dục (1997) Website: https://sites.google.com/site/tuyetlenguyenthi/  Chương I MỞ ĐẦU  Chương II Đặc điểm hình thái, cấu tạo, sinh sản VSV  Chương III Sinh lý học vi sinh vật  Chương IV Ảnh hưởng yếu tố ngoại cảnh đến vsv  Chương V Di truyền vi sinh vật  Chương VI Sự phân bố vi sinh vật tự nhiên Chương I MỞ ĐẦU Giáo trình 1.1 Khái niệm  Vi sinh vật thuật ngữ miêu tả nhóm sinh vật có kích thước nhỏ bé, quan sát sử dụng kính hiển vi Vi khuẩn Virus Vi sinh vật Xạ khuẩn Tảo Nấm Protozoa 9/11/2017 4.2 Giai đoạn phát vi sinh vật 1.2 Phân ngành vi sinh vật học Giai đoạn gắn liền với việc phát minh kính hiển vi Vi sinh vật học môn học nghiên cứu hoạt động sống vi sinh vật • Vi sinh đại cương: Nghiên cứu quy luật chung giới vsv • Các mơn chun ngành: VSV học (nhân) y, VSV học thú y, VSV học thuỷ hải sản, VSV học công nghiệp, VSV học nơng nghiệp, VSV chăn ni…  VSV học ngồi trái đất (Astro-(exo)-microbiology): nghiên cứu tồn vsv trái đất Dựa vào đối tượng nghiên cứu: Vi khuẩn học (Bacterialogy); Nấm học (Mucology); Tảo học (Algology); Virus học (Virology) Robert Hooke (16351703): quan sát tế bào Xuất sách “Hình ảnh vi thể” micrographia Antony van Leeuwenhoek (1632-1723): sử dụng thấu kính phóng đại, quan sát vsv (protozoa, tảo, số vi khuẩn) => Người quan sát vi sinh vật 10 1.3 SƠ LƯỢC LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN 1.3.1 Giai đoạn trước phát vi sinh vật: - Tín ngưỡng ngự trị - Thuyết Tự sinh (Spontaneous Generation): sống bắt nguồn từ vật thể khơng sống - Ứng dụng VSV đời sống: Từ 1767 đến 1838 có khoảng 600 loại phát hiện, song miêu tả đơn mặt hình thái, người ta gọi giai đoạn giai đoạn hình thái học Các thí nghiệm VSV học tiến triển chậm, vấn đề tạp nhiễm +Nghề nấu rượu xuất cách 4000 năm +2500 năm trước người Ai cập sản xuất bánh mì bia phương pháp lên men +Sách cổ Trung Quốc mô tả phương pháp trồng xen, luân canh họ đậu đất khai hoang Carolus Linnaeus (1735): phân loại vsv định danh theo tên giống + tên loài 11 12 9/11/2017 Thí nghiệm chống lại thuyết tự sinh: - 1668 Francesco Redi: thí nghiệm phát sinh giịi thịt để ôi theo thuyết tự sinh  Thí nghiệm chứng minh miếng thịt khơng tự sinh giịi 13 1861: Thí nghiệm bình cổ cong Louis Pasteur 16 a Một số cống hiến quan trọng Louis Pasteur (1822-1895) • 1857: Xác định chất trình lên men nhờ vi sinh vật (lên men rượu nấm men, lên men lactic vk lactic thực hiện) VSV có mặt khơng khí nguyên nhân gây ô nhiễm nước thịt  VSV giống SV khác: có sinh trưởng phát triển di truyền bảo tồn nịi giống Khơng có tự sinh VSV đánh đổ thuyết tự sinh 14 ngự trị nhiều năm 1.3.2 Giai đoạn hình thành mơn học (Kỷ nguyên vàng vsv học 1857-1914) Là giai đoạn bùng nổ nghiên cứu vsv Kéo dài 60 năm (1857-1914)  kỷ nguyên vàng vsv học Nhiều lĩnh vực nghiên cứu vsv học thành lập sở cho ngành vsv học đại Chiến tranh giới I năm 1914 kết thúc kỷ nguyên vàng vsv học  Kỷ nguyên hóa học trị liệu di truyền vi sinh vật bắt đầu 15 • 1857-1859: Trong khơng khí có nhiều vsv sống  gây ô nhiễm dung dịch rượu, sữa, dấm… • 1861: Đánh đổ thuyết tự sinh; Hiệu ứng Pasteur (Pasteur effect) • 1862: Đề Học thuyết mầm bệnh • 1866: Tìm ngun nhân làm chua rượu vang  đề phương pháp khử trùng nhờ nhiệt độ (Pasteurization) 17 • 1873: Tìm vi khuẩn gây bệnh nhiệt thán đề biện pháp khử trùng; Tìm vaccine phịng bệnh (1882) • 1880: Vacxin chống bệnh dịch tả gà • 1881: Vacxin phịng bệnh nhiệt thán • 1883-1885: Nguyên nhân gây bệnh dại vacxin phòng dại Đề học thuyết mầm bệnh (Germ theory of disease): Dịch bệnh gây nhiễm vi sinh vật gây bệnh  Cùng với Robert Koch Ferdinand Cohn, coi ông tổ ngành vsv học 18 9/11/2017 1.3.3 Giai đoạn phát triển VSV học đại  Thế kỷ 20: VSV đạt thành tựu to lớn 19 lĩnh vực: di truyền vsv, sinh học phân tử, liệu pháp kháng sinh, phát triển môi trường phân lập, chọn lọc vsv; virus học… Phân loại vsv có bước tiến lớn: mơ tả hình thái đơn dựa vào đặc điểm trao đổi chất Phân loại lại số lồi dựa vào trình tự gen chúng Sự phát kháng sinh liệu pháp kháng sinh Xác định vai trò chất DNAnghiên cứu đột biến kháng kháng sinh vk  Những thành tựu virus học: sử dụng trứng gà để nuôi cấy virus, kỹ thuật ni cấy mơ, chế tạo kính hiển vi điện tử, kỹ thuật chẩn đoán virus, sản xuất vaccine… 22 b Một số cống hiến quang trọng Robert Koch (1843-1910)  Năm 1928, Alexander Fleming (1881 - 1955) phát chất kháng sinh penicillin từ nấm Penicillium notatum  1876 - Chứng minh nhiệt thán vk Bacillus anthracis gây  1877- Sáng tạo phương pháp nhuộm màu chụp ảnh tiêu  Năm 1942: Florey Chain: sản xuất Penicillin G quy mô công nghiệp  1881- Phát minh môi trường đặc (môi trường rắn)  1882- Phân lập vk gây bệnh lao Mycobacterium tuberculosis  1883- Phân lập vi khuẩn gây dịch tả Vibrio cholera  1884- Đề định đề Koch 1905 Nobel Prize lĩnh vực Sinh lý Y học cho nghiên cứu bệnh lao  Fleming,H W Florey E B.Chain đạt giải Nobel năm 1945 cho việc phát phương pháp sản xuất penicillin 20 Định đề Koch: chuỗi thí nghiệm xác minh lại Học thuyết mầm bệnh Pasteur  Các bước tiến hành trở thành tiêu chuẩn để xác định mầm bệnh Mầm bệnh phải ln tìm thấy động vật bệnh không ĐV khỏe Mầm bệnh phân lập ĐV bệnh phải nuôi cấy môi trường nhân tạo VSV phân lập phải nguyên nhân gây bệnh ban đầu gây nhiễm cho động vật thí nghiệm Mầm bệnh phải phân lập lại từ động vật thí nghiệm Hạn chế? 21 23 1.3.4.Vi sinh vật học kỷ 21  Thách thức mới: bùng nổ nhiều bệnh truyền nhiễm đe dọa sức khỏe cộng đồng: • 2001- khủng bố Anthrax USA ; 2003-SARS epidemic; • 2004- 2014 Salmonellosis Mỹ (756 ca nhiễm Salmonella từ cà chua); Cúm gia cầm H5N1 Trung quốc, Indonesia…; Cúm lợn H1N1 Mexico, Đức, Úc, Mỹ, Ai cập…; Dịch tả châu phi (Cameroon, Haiti…); E coli type O104:H4 outbreak Đức, Pháp Tây ban nha ; Ebola outbreak Ugandans, Guinea, Liberia… • 3/5/2013: Trung Quốc xác nhận >300 ca nhiễm cúm, 37 ca chết chủng virus gây H7N9 • 5/2/2014: chủng virus cúm H10N8 bệnh nhân Trung quốc  Sự phát triển công nghệ mới: Công nghệ thông tin (tin y, tin sinh…), kỹ thuật hình ảnh (novel imaging techniques), hệ gen học (genomics), proteomics, nanotechnology, rapid DNA sequencing…  giúp cho nhà khoa học tiếp cận lĩnh vực chưa khám phá 24 9/11/2017 1.4 VỊ TRÍ CỦA VSV TRONG TỰ NHIÊN ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA VSV Carolus Linnaeus (1707 -1778 Kích thước nhỏ bé : micromet (1μ= 1/103mm hay 1/106m) hay nanomet virus (1nm=1/106mm hay 1/109m) Sinh trưởng, phát triển vơ nhanh chóng: TB nấm men sau 24 lên men khoảng 109 tế bào Hấp thu chuyển hóa nhanh: tốc độ tổng hợp protein nấm men cao gấp 1000 lần so với đậu tương gấp 100 000 lần so với trâu bị Khả thích nghi biến dị cao Chủng loại đa dạng, phân bố rộng rãi tự nhiên Là sinh vật xuất trái đất 25 28 1.5 VAI TRÒ CỦA VSV TRONG TỰ NHIÊN VÀ ĐỜI SỐNG Vi sinh vật sinh giới thuộc giới nào? Tóm tắt hệ thống phân loại vi sinh vật Vai trị có lợi:  Trong tự nhiên  Trong công nghiệp, chế biến thực phẩm  VSV có vai trị quan trong sx lượng sinh học  Trong y học  Trong nông nghiệp: Chăn ni? Thú y? ???? Vai trị có hại: Vi sinh vật có hại thường gây bệnh cho người, cho gia súc, gia cầm, tôm cá trồng  ???? 26 29 Ơn tập chương I • Thí nghiệm bình cổ cong L Pasteur  giải thích thí nghiệm đánh đổ thuyết Tự sinh • Những đóng góp bật L Pasteur Robert Koch • Đặc điểm chung vi sinh vật • Vai trị vi sinh vật tự nhiên đời sống 27 30 ...9 /11 /2 017 4.2 Giai đoạn phát vi sinh vật 1. 2 Phân ngành vi sinh vật học Giai đoạn gắn liền với vi? ??c phát minh kính hiển vi ? ?Vi sinh vật học môn học nghiên cứu hoạt động sống vi sinh vật • Vi sinh. .. 24 9 /11 /2 017 1. 4 VỊ TRÍ CỦA VSV TRONG TỰ NHIÊN ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA VSV Carolus Linnaeus (17 07 -1 7 78 Kích thước nhỏ bé : micromet (1? ?= 1/ 103mm hay 1/ 106m) hay nanomet virus (1nm =1/ 106mm hay 1/ 109m)... tự sinh: - 16 68 Francesco Redi: thí nghiệm phát sinh giịi thịt để theo thuyết tự sinh  Thí nghiệm chứng minh miếng thịt khơng tự sinh giịi 13 18 61: Thí nghiệm bình cổ cong Louis Pasteur 16 a