BÁO CÁO SINH HỌC PHÂN TỬ CHỦ ĐỀ MÀNG SINH HỌC (BIOFILM)

BÁO CÁO SINH HỌC PHÂN TỬ CHỦ ĐỀ MÀNG SINH HỌC (BIOFILM) Giảng viên hướng dẫn: Trần Nhân Dũng Thành viên: Nguyễn Thị Phương Thảo Cao Ngọc Thiên Hương Phạm Hương Thảo Hồ Thị Ái Băng Lê Nhã Trân B2011939 B2003705 B2011950 B2109940 B2109993 Lê Thị Bích Trân B2109992 Nguyễn Thị Quỳnh Như B2109975 NỘI DUNG 01 Khái niệm Biofilm 03 Quá trình hình thành 02 Cấu trúc 04 Vai trò ứng dụng Khái niệm Biofilm  Màng sinh học Biofilm tập hợp vi sinh vật liên kết chặt chẽ với bề mặt vật chất bao bọc chất nên ngoại bào có thành phần polysaccharide  Trong tự nhiên, màng sinh học thường liên kết vi khuẩn, nấm, tảo, xạ khuẩn Cấu trúc Cấu trúc Hai thành phần chính: tập hợp tế bào vi sinh vật mạng lưới chất ngoại bào Các  tế bào liên kết với có trật tự, đảm bảo trao đổi thông tin liên tục diễn tế bào Trong biofilm thành phần tế bào có tới 97% nước, đến 6% lại EPS ion Mạng lưới chất ngoại bào (EPS) EPS chiếm 50% đến 90% tổng cacbon hữu màng sinh học coi thành phần màng sinh học Mạng lưới chất ngoại bào dày 0,2 đến µm Bao quanh tế bào, tạo nên cấu trúc đặc trưng cho biofilm Các kênh dẫn truyền nước, chất dinh dưỡng lưu thông Biofilm nhờ mạng lưới chất ngoại bào Mạng lưới chất ngoại bào góp phần loại bỏ chất thải không cần thiết Hàm lượng EPS nhiều -> màng sinh học dày, thời gian tồn lâu 3 Quá trình hình thành Biofilm Giai đoạn hình thành Biofilm Giai đoạn 1: Giai đoạn gắn kết thuận nghịch lên giá thể     Quyết định hình thành màng sinh học Liên kết gnunitoa sinh vật phù du với bề mặt tiếp xúc Lúc liên kết thuận nghịch dễ bị phá vỡ Liên kết tạo mầm thu hút vi sinh vật khác, làm gia tăng số lượng vi khuẩn Giai đoạn 2: Hình thành lớp tế bào  Các tế bào bám dính bề mặt giá thể sử dụng chất hữu giá thể môi trường để tạo khuẩn lạc  Sản sinh hợp chất ngoại bào, giúp cho tế bào bám dính chặt, khơng thuận nghịch trừ có tác động tác nhân vật lý, hóa học  Các tế bào giảm mức độ sinh trưởng, tiêu giảm phần phụ trợ tế bào.  Giai đoạn 3: Hình thành mạng lưới ngoại bào  Các hợp chất polymer ngoại bào liên kết tế bào cách có tổ chức, tạo thành cầu nối khuẩn lạc, thu hút tế bào sống trôi môi trường  Làm mật độ tế bào màng sinh học lượng polymer ngoại bào tạo tăng lên  Một màng sinh học dần hình thành.  Giai đoạn 4: Biofilm hoàn chỉnh  Tế bào vi sinh vật bám dính khơng thuận nghịch lên bề mặt q trình trưởng thành màng sinh vật bắt đầu  Các tế bào phân chia phát triển, hình thành cụm tế bào vi khuẩn ,mở rộng không gian, hình thành cấu trúc màng sinh học hồn chỉnh  Một màng sinh học hồn chỉnh có cấu trúc tháp hình nấm, bao quanh kênh vận chuyển nước có tính thẩm thấu cao tạo điều kiện cho việc vận chuyển chất dinh dưỡng oxy vào bên màng Giai đoạn 5: Quá trình tách rời   Màng sinh học bị giới hạn nhu cầu dinh dưỡng  Các phân tử giải phóng, đáp ứng hạn chế dinh dưỡng, tích tụ sản phẩm độc hại số nhân tố khác (pH, cacbon,oxi, )  Khi màng sinh học đạt đến khối lượng mức cân động tối đa tế bào tự tách rời  Sự phân hủy polymer ngoại bào diễn điều kiện thiếu hụt dinh dưỡng hay oxy bên màng sinh học 4 Vai trò ứng dụng  Vai trò Biofilm sinh vật • • • • Chia sẻ thơng tin di truyền Trao đổi chất với Bảo vệ vi sinh vật cộng đồng Một yếu tố xác định đặc tính vi khuẩn 4 Vai trò ứng dụng      Ứng dụng màng sinh học Xử lý ô nhiễm Dự trữ nguồn tài nguyên Nuôi trồng thủy sản Suy giảm khả xâm nhập bệnh Màng sinh học cung cấp dinh dưỡng an toàn xử lý nước Cải thiện hiệu nước nuôi trồng thủy sản Triển khai chế phẩm vi sinh tạo màng sinh học xử lý nước bị nhiễm dầu Kết Luận Biofilm không ảnh hưởng đến mơi trường mà cịn có nhiều ứng dụng có lợi tương lai  Kiểm sốt Biofilm gây hại đời sống sinh vật  Sử dụng vi khuẩn có lợi để sản xuất Biofilm  Nghiên cứu sâu chế điều tiết hình thành phát tán Biofilm  Ứng dụng chế tương tác Biofilm vi khuẩn thể sống chết  Phát triển sản phẩm thương mai dựa Biofilm từ vi khuẩn Tài liệu tham khảo  Mirani Z.A., M Aziz, M.N Khan, I Lal, N.U Hassan, and S.I Khan (2013) Biofilm formation and dispersal of Staphylococcus aureus under the influence of oxacillin Microb Pathog., 6: 66-72  Oliveira M., R Bexiga, S.F Nunes, C Carneiro, L.M Cavaco, F Bernardo and C.L Vilela (2006) Biofilm-forming ability profiling of Staphylococcus aureus and Staphylococcus epidermidis mastitis isolates Vet Microbiol, 118: 133-140.   Costerton J.W., P.S Stewart, E P Greenberg (1999) Bacterial biofilms: a common cause of persistent infections Science, 284: 1318-1322  Yang L., Y Liu, H Wu, N Hoiby, S Molin and Z.-j Song (2011) Current understanding of multi- species biofilms Int J Oral Sci., 3: 74-81  Stewart P.S and M.J Franklin (2008) Physiological heterogeneity in biofilms Nat Rev Microbiol, 6: 199-210 Thank You ... trưởng thành màng sinh vật bắt đầu  Các tế bào phân chia phát triển, hình thành cụm tế bào vi khuẩn ,mở rộng khơng gian, hình thành cấu trúc màng sinh học hoàn chỉnh  Một màng sinh học hồn chỉnh... môi trường  Làm mật độ tế bào màng sinh học lượng polymer ngoại bào tạo tăng lên  Một màng sinh học dần hình thành.  Giai đoạn 4: Biofilm hồn chỉnh  Tế bào vi sinh vật bám dính khơng thuận... niệm Biofilm  Màng sinh học Biofilm tập hợp vi sinh vật liên kết chặt chẽ với bề mặt vật chất bao bọc chất nên ngoại bào có thành phần polysaccharide  Trong tự nhiên, màng sinh học thường liên