Ảnh hưởng của các yếu tố,điều kiện ngoại cảnh đến vi sinh vật

vi sinh vat

1. Ảnh hưởng của các yếu tố,điều kiện ngoại cảnh đến vi sinh vật 1.1 Ảnh hưởng của các yếu tố vật lý 1.1.1 .Ảnh hưởng của độ ẩm Hoạt động sống của vi sinh vật có quan hệ mật thiết với nước,tỉ lệ nước trong tế bào vi sinh vật khá cao,nước trong vi khuẩn chiếm 75- 85%,nấm men 78-82%,nấm mốc 84-90%. Vi sinh vật cần nước ở trạng thái tự do,do quá trình TĐC nếu thiếu nước sẽ có hiện tượng loại nước ra khỏi tế bào,làm tế bào có thể bị chết. Súc đề kháng của các vi sinh vật ở trạng thái khô là khác nhau : + Sức đề kháng của các vi sinh vật không khí >VSV đất > VSV nước + Sức đề kháng của xạ khuẩn > Vi khuẩn > nấm mốc + Sức đề kháng của bào tử > tế bào sinh dưỡng. Nếu hạ thấp độ ẩm sẽ làm rối loạn quá trình sinh lý bình thường của vi sinh vật. Độ ẩm là một trong những yếu tố làm cho vsv tiếp nhận thức ăn dễ dàng. Nhờ có độ âm tốt mà các chất dinh dưỡng dễ xâm nhập vào cơ thể,các hệ enzyme thủy phân mới hoạt động được. Nếu độ ẩm quá thấp sảy ra hiện tượng thay đổi trạng thái của nguyên sinh chất. Từ thay đổi trạng thái như vậy dẫn tới vsv không phát triển được Lợi dụng đặc điểm này người ta tiến hành những phương pháp sấy khô phơi khô để làm giảm độ ẩm nguyên liệu. Làm khô không khí để hạn chế sự phát triển của vsv hay để những vật liệu cần bảo quản ở những điều kiện khô ráo cho vsv ít phá hoại. 1.1.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ Nhiệt độ thấp dưới 3°C làm ngừng quá trình sinh trưởng, phát triển của vsv.Vì vậy người ta ứng dụng để bảo quản giống vsv, thức ăn va các vật liệu cần thiết. Có thể giữ vi khuẩn ở nito lỏng -190 °C vẫn duy trì sự sống hang năm. Mỗi loại vsv đều có nhiệt độ thấp nhất và cao nhất, nhiệt độ thích hợp cho sự phát triển sinh trưởng của riêng nó. Nhiệt độ sinh trưởng cực tiểu và cực đại là 2 nhiệt độ thấp nhất và cao nhất mà ở đó vsv có thể duy trì được sự phát triển và sinh trưởng. Nhiệt độ thích hợp là nhiệt độ mà ở đó vsv sinh trưởng phát triển nhanh nhất. VSV được phân chia thành 3 nhóm theo nhiệt độ: + Nhóm vsv ưa lạnh: Được phân bố ở vùng hà đới,nhiệt độ thấp nhất 0 °C . cao nhất chịu được ở 30 độ C. nhiệt độ tối thích ở 15-20 °C . + Nhóm vsv ưa ẩm: Được phân bố ở vùng nhiệt đới và á nhiệt đới, nhiệt độ thấp nhất 10 °C , nhiệt độ cao nhất ở 45 °C ,nhiệt độ tối thích ở 30-37 °C . + Nhóm vsv ưa nóng: Được phân bố ở vùng sa mạc và xung quanh đường xích đạo.nhiệt độ thấp nhất ở 35 °C , nhiệt độ cao nhất chịu được ở 85 °C , nhiệ độ tối thích 50-60 °C Ứng dụng: Bảo quản nông sản , khử trùng dụng cụ, nguyên liệu trong các lĩnh vực chế biến thực phẩm, y tế, vi sinh vật học…bằng việc sử dụng nhiệt độ cao hơn nhiệt độ sinh trưởng cực đại. 1.1.3 Áp suất thâm thấu Trong môi trường có nồng độ chất tan thấp, tế bào hút nước mạnh áp lực tế bào tăng gây hiện tượng trương nguyên sinh chất Trong môi trường có nồng độ chất tan cao.nước trong tế bào thấm ra ngoài gây teo nguyên sinh chất, tế bào sẽ bị khô sinh lý, kéo dài sẽ bị chết. Ứng dụng: Thường dung muối,đường nồng độ cao trong bảo quản và chế biến thực phẩm 1.1.4 Các tia bức xạ. Đa số vsv sinh trưởng không cần ánh sang (trừ nhóm vsv quang hợp).Các tia bức xạ có chiều dài bước sóng nho hon 10 000 Aº có thể gây hại đối với vsv, đó là ánh sang mặt trời, tia tử ngoại, tia α, β, δ, tia X. Tác động của ASMT ó thể trực tiếp làm phá hủy tế bào hoặc gián tiếp tạo ra các chất độc trong môi trường gây hại cho vsv. Tia tử ngoại tia δ kìm hãm sự sinh trưởng, gây đột biến gen giết chết VSV.tia X phá hủy độc tố của vi khuẩn. Ứng dụng: Các tia bức xạ được sử dụng trong khi khử trung, tiêu độc, trong bảo quản, chế biến, tạo giống VSV 1.2. ảnh hưởng của các yếu tố hóa học 1.2.1. pH pH có quan hệ rất lớn đến sự sinh trưởng và phát triển của vsv. tác dụng của pH có ảnh hưởng trực tiếp đến quá trinh trao đổi chất của Tế bào. nồng độ ion H + còn ảnh hưởng trực tiếp đến độ hòa tan của một số ion khoáng như K + ,Na + , do đó ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của vsv. Đa số vsv thích ứng ở pH từ 4,5-9 tuy nhiên tùy từng chủng giống VSV khác nhau mà thích ứng khác nhau với pH VD: -Rhizobium, pH thích hợp 6,5-7,5 -Azotobacter, pH thích hợp 7,2-8,2. 1.2.2 Các chất sát trùng, ức chế, diệt khuẩn Các chất sat trùng, ức chế, diệt khuẩn bao gồm tất cả các chất gây hại đối với VSV - chất sát trùng: Là những chất có thể giết chết VSV gây bệnh hoặc không gây bệnh nhưng không giết chết được nha bào. -chất ức chế: là những chất làm ngừng quá trình sinh trưởng, phát triển của VSV nhưng VSV không bị chết mà ở trạng thái tiềm tàng. - chất diệt khuẩn: Là các chất có thể giết chết toàn bộ vi khuẩn kể cả nha bào hay bao tử. Một chất có thể vừa là chất sát trùng, ức chế hay chất diệt khuẩn tùy thuộc vào nồng độ, thời gian, loại VSV tác động và các yếu khác. 1.2.3 chất kháng sinh Kháng sin-antibiotic là chất do VSV sinh ra, ngay ở nồng độ thấp chất kháng sinh cũng có khả năng ức chế hoặc tiêu diệt các vsv một cách đặc hiệu, mỗi kháng sinh chỉ tác động lên một vi khuẩn hoặc nhóm vi khuẩn bằng cách gây rối loạn phản ứng sinh vật. Tùy từng chủng giống vsv khác nhau mà khr năng chịu được các loại thuốc và liều lượng kháng sinh khác nhau. 1.2.4 các chất hóa chị liệu Gồm các chất có thể tổng hợp được bằng phương pháp hóa học. có tác dụng độc đối với vsv nhưng hầu như không gây độc cho động vật. Các chất hóa trị liệu có hoạt tính cao nên đã tranh chỗ của một số thành phần sinh hóa của men trong phản ứng sinh tổng hợp của tế bào, do vậy đã hình thành nên các hợp chất cho cơ thể làm cho các phản ứng sinh hóa vủa tế bào bị kìm hãm, gây ức chế quá trình sinh trưởng, phát triển của tế bào vi khuẩn 1.3. Tác động của các yếu tố sinh vật học 1.3.1 Quan hệ cộng sinh Là mối quan hệ sống chung hai bên đều có lợi giữa 2 sinh vật khác nhau, hoạt động sống của sinh vật này sẽ thúc đẩy sự sinh trưởng và phat triển của sinh vật kia và ngược lại, mối quan hệ giũa chúng khó có thể tách rời. Nếu tách rời sẽ ảnh hưởng đến hoạt động sống của chúng. VD: mối quan hệ giũa vi khuẩn nốt sần và cây họ đậu. 1.3.2 Quan hệ tương hỗ Chỉ mối quan hệ giữa các vsv sống cạnh nhau và có tác dụng hỗ trợ nhau trong quá trình sống. Mối quan hệ này rất phổ biến trong giới sinh vật nói chung và vsv nói riêng. Không có sự ràng buộc một cách chặt chẽ giữa các vsv trong mối quan hệ này. Chúng có thể sống tach rời nhau và giữa chúng chỉ có một bên nhận mà không hề có trả về sự giúp đỡ của bên kia. VD: mối quan hệ tương hỗ giữa các nhóm vsv trong cùng một môi trường sống như nấm men làm lên men đường thành rượu, tạo điều kiện thuận lời về dinh dưỡng cho sự oxy hóa rượu thành dấm của vi khuẩn axetic khi có không khí. Hay khi lên men tự nhiên, những vsv hiếu khí đầu tiên phát triển sự dụng hết oxy tạo điều kiện yếm khí cho các vi khuẩn tiến hành lên men. 1.3.3 Quan hệ đối kháng Đây là mối quan hệ gây ra những ảnh hưởng hạn chế hoặc tiêu diệt, loại trừ nhau biểu hiện trên các mặt như tranh chấp dinh dưỡng, tiết ra những sản phẩm độc hại. VD: Vi khuẩn cố định đạm sống hội sinh Azospirillum đối kháng với nấm Fusarium. 1.3.4 Quan hệ ký sinh Là mối quan hệ giữa 2 cá thể sinh vật mà một bên lợi, một bên hại. Sinh vật này sống nhờ hoàn toàn vào sinh vật kia bằng cách sự dụng bản thân sinh vật ấy làm nguồn cung cấp dinh dưỡng cho nó, làm cho sinh vật ấy ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển hoặc có thể bị chết. VD: Nấm sống ký sinh trên cây trồng gây bệnh cho cây, thưc khuẩn thể sống trong tế bào vi khuẩn 2. phân bố đấtcủa vi sinh vật trong tự nhiên 2.1 phân bố của vi sinh vật trong đất -Nhiệt độ(23-28°C ) độ ẩm(30-85%) trong đất thích hợp cho vsv trú ngụ và phát triển. -trong đất có đầy đủ các nguyên tố đa lượng và vi lượng như N,P,K,Ca,Na ngoài ra trong đất còn nhiều loại Enzym phù hợp cho hoạt động sống của vsv. -Kraxnhicop.N.A cho biết:1gram đất có 100 triệu TB vi khuẩn, 10 triệu TB xạ khuẩn, 10 vạn đến 1 triệu TB nấm, 1-10 vạn tế bào tảo. 2.2 phân bố VSV trong nước Nước là môi trường thích hơp của nhiều loài vsv, vì nước có chứa đầy đủ chất hưu cơ, không khí và nhiệt độ thuận lợi cho sinh trưởng và phát triển của vsv. -Sự tồn tại của vsv có quan hệ rất lớn đến độ sâu của nước: + Nước trên bền mặt: nhiều chất hưu cơ, nhiệt độ và độ khoáng khí tốt do đó vsv phát triển thuận lợi, số lượng và loại hình khá lớn. nhiều vi khuẩn, tảo, nấm mốc khi được đưa vào nước bề mặt thì có khả năng trở thành một quần thể tự nhiên trong nước. Nước bề mặt có thể thấy các loại cầu khẩn, trực khuẩn không nha bào, xoắn khuẩn,xạ khuẩn, vi khuẩn có nha bào và các vi khuẩn quang hợp, các loại tảo. + Nước dưới sâu: Ít chất hưu cơ, nhiệt độ lạnh do đó quần thể vsv ở đây không đa dạng chỉ tồn tại một số nhóm với số lượng nhỏ hơn ở nước bề mặt. - Sự tồn tại của của vsv còn phụ thuộc vào nguồn nước, thời tiết khí hậu, loại hình vsv nhiễm + Nguồn nước ngầm thành phố,khu vực dân cư đông đúc có hệ vsv phức tạp hơn,số lượng lớn hơn ở vùng nước hẻo lánh,ít dân +Vào mùa nắng ấm,mưa nhiều vsv trong nước cũng tăng hơn trong mùa lạnh,mưa ít. Trời nắng nhiều,không mưa là giảm số lượng vsv. +VSV có nha bào tồn tại lâu hơn,những vsv gây bệnh nhiễm vào nước từ chất thải không có khả năng phát triển,thường bị chết trong thời gian ngắn,chỉ tồn tại các nha bào của chúng. -vấn đề làm sạch nước: Nước thường dùng bị ô nhiễm bởi các vsv gây bệnh xuất phát từ một nguồn gốc đó là nước thải. Nước thải từ người hoặc con vật mắc bệnh sẽ mang vsv gây bệnh như tả,thương hàn,kiết lị,bạch hầu vì thế việc sự dụng ao hồ,sông suối làm nơi thoát nước thải chưa được xử lí làm cho nước dó bị ô nhiễm,nguy hiểm cho người và động vật. Chính vì thế vấn đề làm sạch nước là một vấn đề bức thiết. - Bảo vệ nước tránh bị ô nhiễm bởi nước thải + Xây dựng các trạm xử lý nước thải để loại trừ các vsv gây bệnh + Có sự hướng dẫn và quy định cho cá nhân,gia đình và cụm dân cư thoát nước thải của họ đúng cách,đúng chỗ để tránh ô nhiễm vào nước dùng của chính họ + Xây dựng và xác định thích hợp các nguồn nước dều góp phần phòng ngừa sự ô nhiễm của nước uống ở làng xóm,trạm,trại,nông trường. + Các hố chứa nước thải có sự chống thấm để phòng ngừa ngấm vào các mạch nước nguồn nước khác. + Phải có biện pháp tránh nhiễm chất thải vào bể chứa,giếng nước bằng sử dụng nắp đậy và luôn kiểm tra để loại trừ tất cả các khả năng ô nhiễm nước thải 2.3.phân bố vsv trong không khí - Không khí được coi là môi trường không thuận lợi cho sự phát triển của vsv do: thiếu dinh dưỡng, khô, luôn bị ASMT chiếu sáng và mưa rửa trôi bụi bẩn trong không khí. - Sự nhiễm vsv chủ yếu là từ đất,gió thổi bụi bẩn trong đất có mang vsv tung vào không khí,ngoài ra còn từ nước do bốc hơi nước hay hơi của người và gia súc .Hệ vsv trong không khí có quan hệ với các yếu tố: + Hệ vsv có trong đất: số lượng,chủng loại vsv trong đất ở một vùng nào đó phản ánh số lượng và chủng loại vsv trong không khí ở vùng đó. + Sự hoạt động của người,động vật và các phương tiện cần thiết cho sinh hoạt của con người. Nơi tập trung dân, gia súc và có sự hoạt động của người và súc vật lớn thì số lượng và chủng loại vsv lớn. + Tầng không khí: Không khí càng gần mặt đất thì số lượng vsv càng lớn, càng lên cao càng giảm. + Thời tiết khí hậu: Nắng và mưa có tác dụng làm giảm vsv trong không khí. Trời khô hanh,nhiều gió sẽ tăng lượng vsv trong không khí.