BÁO CÁO: "NẤM VÀ BỆNH DO NẤM GÂY RA" doc

ĐẶC ĐIỂM CHUNG VỀ CẤU TẠO CỦA GIỚI NẤM  Giới nấm Fungi là nhóm sinh vật đơn ngành thuộc dạng tế bào nhân thực.. Cơ thể có thể là đơn bào hoặc đa bào dạng sợi, có thành kitin trừ một số

NẤM VÀ BỆNH DO NẤM GÂY RA

và trị bệnh.

• Nấm học (Mycology) được khai sinh bởi nhà thực vật học người Ý tên là Pier Antonio Micheli (1729) qua tài liệu công bố về“giống cây lạ” (Nova Plantarum Genera).

• Tuy nhiên, theo Giáo sư Ekriksson Gunnan (1978) thì người có công nghiên cứu sâu về nấm mốc lại là Elias Fries (1794 - 1874)

Chương 1 ĐẠI CƯƠNG VỀ NẤM

I ĐẶC ĐIỂM CHUNG VỀ CẤU TẠO CỦA GIỚI NẤM

 Giới nấm (Fungi) là nhóm sinh vật đơn ngành thuộc

dạng tế bào nhân thực Cơ thể có thể là đơn bào hoặc đa bào dạng sợi, có thành kitin (trừ một số ít có thành xenlulôzơ), không có lục lạp Sống dị dưỡng hoại sinh, kí sinh và cộng sinh (địa y) Sinh sản chủ yếu bằng bào tử, bào tử thường không có lông và có thể có roi.

 Nấm phát triển trong điều kiện có sẵn chất hữu cơ và

ở nhiệt độ từ 25 o C đến 30 o C Ở 0 o C thì nấm không phát triển, 100 o C giết chết nhiều loại nấm

Vị trí phân loại trong tự nhiên

(Theo hệ thống phân loại 5 giới

của RH Whittakerthe five kingdom system)

• Animals Giới động vật

• Plants Giới thực vật

• Fungi Giới nấm

• Protista Giới nguyên sinh

• Procaryota Giới khởi sinh

Theo Elizabeth Tootyll (1984) nấm mốc có

khoảng 5.100 giống(chi) và 50.000 loài được mô

tả, tuy nhiên, ước tính có trên 100.000 đến

250.000 loài nấm hiện diện trên trái đất

Liên quan đến bệnh tật , nấm có 4 phương

thức gây bệnh:

- Ký sinh gây bệnh

- Gây bệnh với các hiện tượng dị ứng

- Gây bệnh do ăn phải thức ăn nhiễm nấm và

độc tố của chúng

- Gây bệnh do ăn phải nấm độc

Nấm da

Bệnh nấm da ở trâu bò do Trichophyton verrucosum

(Vảy dầy, màu trắng xám, hỡnh đồng xu, nổi gồ trên da )

NẤM KẼ

HẮC LÀO

Nấm Tưa ở trẻ em

NẤM TÓC

Nấm gây hại cây trồng

ASPEGILLUS

II CÁC DẠNG NẤM

Các dạng nấm điển hình bao gồm nấm men và nấm sợi, chúng khác nhau về nhiều đặc điểm

sinh học Ngoài ra, người ta còn ghép địa y (là

cơ thể cộng sinh giữa nấm với tảo hoặc vi khuẩn lam) vào Giới nấm

1 Nấm men(Yeast)

- Sinh vật đơn bào, sinh sản bằng nảy chồi hoặc

phân cắt Đôi khi các tế bào dính nhau tạo thành sợi nấm giả

VD: Nấm men candida thường có dạng sợi giả

2 Nấm sợi:(Filamentous fungi)

- Là Sinh vật đa bào hình sợi, sinh sản vô tính và

hữu tính

VD: Nấm mốc, nấm đảm

Hình th¸i cña nÊm men

NÊm Candida

Nấm sợi

Trong chương này, chỉ xem xét về vi nấm

Mushroom

Mushroom

Lynda Chambers

Nấm nói chung có 7 đặc điểm sau đây:

1) Cơ thể nấm có bộ máy dinh d ỡng ch a phân

hoá thành các cơ quan riêng biệt

Nấm thường tồn tại ở dạng đơn bào hoặc đa ng t n t i d ng đơn bào hoặc đa ồn tại ở dạng đơn bào hoặc đa ại ở dạng đơn bào hoặc đa ở dạng đơn bào hoặc đa ại ở dạng đơn bào hoặc đa

bào, đa số có dạng sợi gọi là sợi nấm hay khuẩn ty (hypha)

 Sợi nấm có thể có hoặc không có vách ng n.ăn

 Sợi nấm có đ ờng kính trung bình là 5 - 10μm,

đôi khi rất lớn (tới 25μm) nh ng cũng có khi rất nhỏ (1 - 2μm)

Hypha

Sîi nÊm cã v¸ch ngăn

 Cã sîi nÊm trong suèt, kh«ng mµu, cã sîi cã mµu Mét sè sîi nÊm tiÕt s¾c tè vµo m«i tr êng nu«i cÊy Mét sè sîi nÊm kh¸c cã thÓ tiÕt ra c¸c chÊt h u c¬, kÕt tinh trªn bÒ mÆt sîi nÊm ữu c¬, kÕt tinh trªn bÒ mÆt sîi nÊm

 Đa sè sîi nÊm ph©n nh¸nh nhiÒu lÇn nh­ng còng a sè sîi nÊm ph©n nh¸nh nhiÒu lÇn nh ng còng

cã lo¹i sîi nÊm kh«ng ph©n nh¸nh

 Tõ mét bµo tö hay mét ®o¹n sîi nÊm gÆp ®iÒu kiÖn thuËn lợi, sîi nÊm sÏ ph¸t triÓn ra theo c¶

ba chiÒu t¹o thµnh mét khèi sîi nÊm, gäi lµ hÖ sîi nÊm hay khuÈn ti thÓ (mycelium)

Mycelium

2) Các vách ngăn ở sợi nấm đều có lỗ

thông:

Tuỳ loại nấm mà vách ng n có thể:ăn

 Có một lỗ thông khá lớn ở chính gi a ữu cơ, kết tinh trên bề mặt sợi nấm

Ví dụ: ở nấm túi và nấm bất toàn

 Có thể có nhiều lỗ thông t ơng đối nhỏ.

Ví dụ: ở Geotrichum candidum và nhiều loài

Fusarium)

Qua lỗ thông, không nh ng chất nguyên sinh ữu cơ, kết tinh trên bề mặt sợi nấm

có thể đi qua mà nhân tế bào cũng có thể thót nhỏ lại để chui qua

• Nhân tế bào trong sợi nấm th ờng di chuyển tới

nh ng phần sợi nấm đang có hoạt động sinh lý ữu cơ, kết tinh trên bề mặt sợi nấm mạnh mẽ

• Nh vậy là ở cả sợi nấm không ng n vách lẫn ở sợi ăn nấm có ng n vách về thực chất chỉ là nh ng ống dài ăn ữu cơ, kết tinh trên bề mặt sợi nấm

ch a chất nguyên sinh và nhiều nhân tế bào

• Trừ các tế bào nấm men đơn bào còn sợi nấm rõ

ràng ch a có cấu tạo tế bào điển hỡnh nh ở các sinh vật nhân thật khác

• Mỗi tế bào trong một sợi nấm ch a có hoạt động trao

đổi chất độc lập vỡ ch a có gi i hạn rõ rệt ới hạn rõ rệt.

3) Nấm cũng có rất nhiều đặc điểm

chung với các sinh vật có nhân thật, nhất là về cấu tạo của nhân

Nấm khác hẳn về nhiều mặt với các vi sinh vật thuộc nhóm nhân nguyên thuỷ nh vi khuẩn,vi khuẩn lam.

4) Nấm có nh ng đặc điểm riêng biệt v ững đặc điểm riêng biệt về ề mặt hoá học tế bào:

Nấm không có cấu trúc thống nhất gi a các ữu cơ, kết tinh trên bề mặt sợi nấm nhóm về thành phần của thành tế bào

Chỉ có một số ít có chứa xenlulozơ trong thành tế bào

Chất dự tr của nấm không phải là tinh bột nh ở ữu cơ, kết tinh trên bề mặt sợi nấm thực vật mà là glicogen nh ở động vật

5) N m kh ấm kh ông ch a trong t b ứa trong tế b ế b ào s c t quang ắc tố quang ố quang

h p: ợp:

Khác v i th c v t với h¹n râ rÖt ực vật v ật v à các vi khu n quang h p, ẩn quang hợp, ợp,

n m khấm kh ông ch a trong t bứa trong tế b ế b ào s c t quang h p, ắc tố quang hợp, ố quang hợp, ợp,

vì v y n m khật v ấm kh ông có kh n ng quang h p, ả năng quang hợp, ăn ợp, không có kh n ng s ng t dả năng quang hợp, ăn ố quang hợp, ực vật v ưỡng, nấm chỉ cng, n m ch cấm kh ỉ c ó

6) Nấm sinh sản bằng bào tử vô tính và bào

tử h u tính: ững đặc điểm riêng biệt về

a) Các bào tử vô tính: khác nhau ở hỡnh thái và

ở nguồn gốc phát sinh

C n cứ vào đặc điểm phát sinh ng ời ta phân ra ăn.thành bảo tử kín và bào tử trần

Một dạng bào tử vô tính không phải là dạng sinh sản đ ợc gọi là bào tử màng dày hay bào

tử áo Chúng do một đoạn sợi nấm tích luỹ nhiều chất dinh d ìng và có thành tế bào dày lên mà tạo thành nhằm mục đích thích ứng với các điều kiện bất lợi của môi tr ờng

Một kiểu bào tử vô tính khác đó là các bào tử

có roi có khả n ng bơi lội trong n ớc, ng ời ta gọi ăn

là các bào tử động Về bào tử vô tính ở nấm còn phải kể đến bào tử đốt, bào tử phấn, bào

tử chồi

b) Các bào tử h u tính ở nấm rất đa dạng ữu tính ở nấm rất đa dạng. Có thể kể đến bào tử noãn, bào tử tiếp hợp, bào tử túi, bào tử đảm

7) Nấm không có một chu trỡnh phát triển chung:

Có thể phân biệt đ ợc 5 kiểu chu trỡnh phát triển của nấm:

- Chu trỡnh l ỡng bội: Giai đoạn đơn bội t ơng ứng

với thể giao tử đú là các giao tử hoặc các nang giao tử Thể bào tử l ìng bội chiến u thế rõ rệt so với thể giao tử Nhiều loài nấm thuộc lớp

Chytridiomycotes và lớp Oomyceter có kiểu chu

trỡnh phát triển này

- Chu trỡnh hai thế hệ: Trong chu trỡnh này thể

giao tử đơn bội xen kẽ với thể bào tử l ìng bội và

về nguyên tắc t ơng đ ơng nhau Một số loài nấm thuộc lớp Oomycetes có kiểu chu trỡnh phát triển này

Oomycetes

Oomycetes

Oomycetes

Chu trình hai thế hệ

- Chu trỡnh đơn bội: Sự giảm phân nối tiếp ngay

với quá trỡnh phối nhân (karyogamy) để tạo thành thể giao tử đơn bội

Thể giao tử đơn bội phát triển bằng các bào tử vô tớnh đơn bội và sinh ra một thế hệ giao tử đơn bội thứ hai

Thế hệ này tiếp tục phát triển bằng các bào tử vô tính đơn bội hoặc t o thành các giao tử rất ít phân ại ở dạng đơn bào hoặc đa hoá về hỡnh thái

Giai đoạn l ìng bội t ơng ứng với thể bào tử chỉ tồn tại trong một thời gian rất ngắn

Nhiều loài nấm thuộc lớp Zygomycetes có kiểu chu trỡnh phát triển này

Zygomycetes

Chu trình đơn bội

Chu trình đơn bội

Chu trình đơn bội

Bào tử đính

- Chu trỡnh đ n bội - song nhân: ơn bội - song nhân:

ây là một biến dạng của chu tr

Đa số sợi nấm phân nhánh nhiều lần nhưng cũng ỡnh đơn bội ở nấm túi (Ascomycotina) giai đoạn đơn bội chiến u thế

so với giai đoạn song nhân

Các sợi nấm đơn bội sau một thời gian phát triển

sẽ tạo ra các giao tử rất it phân hoá về hỡnh thái

Sau khi phối tr n nguyộng sinh (với tảo v ờn sinh chất (plasmogamy) nhân tế bào vẫn tồn tại riêng rẽ thành từng đôi Giai đoạn này ngắn hơn giai đoạn đơn bội

Đ n b i song nhân ơn bội song nhân ội song nhân

- Chu trỡnh vô tính:

ặc tr ng cho nấm bất toàn

Đa số sợi nấm phân nhánh nhiều lần nhưng cũng

(Deuteromycotina), hoàn toàn không có giai đoạn h u tính ữu cơ, kết tinh trên bề mặt sợi nấm

Cho đến nay ng ời ta ch a tỡm thấy giai

đoạn h u tính của các nấm này ữu cơ, kết tinh trên bề mặt sợi nấm

Nấm bất toàn

Nấm bất toàn

III Nấm men

Nấm men (Yeast, Levures) là tên gọi thông th ờng của một nhóm nấm có vị trí phân loại không thống nhất nh ng có chung các đặc điểm sau

đây:

Thường tồn tại ở dạng đơn bào hoặc đa ng tồn tại trạng thái đơn bào.ở dạng đơn bào hoặc đa

 a số sinh s n theo lối nảy chồi, cũng có khi Đa số sợi nấm phân nhánh nhiều lần nhưng cũng ả năng quang hợp,

tr c phực vật v õn

Nhiều loại có khả n ng lên men đ ờngăn

 Thành tế bào có chứa Mannan(D- mannoza)

 Thích nghi với môi tr ờng chứa đ ờng cao, có tính axit cao.

Nấm men phân bố rất rộng rãi trong tự nhiên, nhất là trong các môi tr ờng có chứa đ ờng, có

pH thấp, chẳng hạn nh trong hoa quả, rau d a, mật mía, rỉ đ ờng, mật ong, trong đất ruộng mía,

đất v ờn cây n quả, trong các đất có nhiễm dầu ăn mỏ.

2.1 Hỡnh thái và cấu trúc của tế bào nấm men

 Nấm men là vi sinh vật điển hỡnh cho nhóm nhân thật

 Tế bào nấm men th ờng lớn gấp 10 lần so với vi khuẩn.

 Loại nấm men nhà máy r ợu, nhà máy bia th ờng sử

dụng là Saccharomyces cerevisiae, có kích th ớc

thay đổi trong khoảng 2,5-10μm x 4,5-21μm do đó

có thể thấy rõ đ ợc d ới kính hiển vi quang học.

 Về hình thái :Tuú loµi nÊm men mµ tÕ bµo cã

hình cÇu, hình trøng, hình «van, hình chanh, hình elip, hình mò phít, hình môn c¬m, hình sao , hình thoi, hình ng, hố quang hợp, ình cung , hình tam gi¸c, hình chai, hình kÐo dµi, hình mò s¾t, hình qu¶ ãc chã, hình b¸o cÇu, hình thËn, hình l ìi liÒm, hình thÊu kÝnh, hình elip dµi, hình qu¶ lª, hình kim, hình b¸n cÇu hÑp, hình mò l ìi trai…

 Cã loµi nÊm men cã khuÈn ti hoÆc khuÈn ti gi¶ KhuÈn ti gi¶ ch a thµnh sîi râ rÖt mµ chØ lµ nhiÒu

tÕ bµo nèi víi nhau thµnh chuçi dµi Cã loµi cã thÓ t¹o thµnh v¸ng khi nu«i cÊy trªn m«i tr êng dÞch thÓ

Hình th¸i cña nÊm men

Hình th¸i cña nÊm men

NÊm men Candida

NÊm Candida

NÊm Candida

KhuÈn l¹c cña nÊm men

KhuÈn l¹c cña nÊm men

KhuÈn l¹c cña nÊm men

C U T O T B ẤU TẠO TẾ B ẠO TẾ B Ế B ÀO 1) Thµnh tÕ bµo nÊm men:

 Dày kho¶ng 25m (chiÕm 25% khèi l îng kh«

 Trong thµnh tÕ bµo nÊm men cã chøa kho¶ng

10% protein (tÝnh theo khèi l îng), trong sè protein nµy cã mét phÇn lµ c¸c enzim Trªn thµnh tÕ bµo cßn thÊy cã c¶ mét l îng nhá lipit

2) D ới lớp thành tế bào là lớp màng tế bào chất

(NSC)

 Sử dụng dịch tiêu hoá của ốc sên Helix pmotia

có thể làm phá vì thành tế bào của nấm men

t o ra tế bào trần Lại ở dạng đơn bào hoặc đa ấy tế bào trần đ a vào trong một dung dịch có áp suất thẩm thấu, ly tâm để lấy ra màng tế bào chất, rửa và li tâm lại để thuần khiết màng, quan sát d ới kính hiển vi điện

tử thấy nó g m 3 l p Cồn tại ở dạng đơn bào hoặc đa ới hạn rõ rệt ấu tạo chủ yếu là protein (chiếm 50% khối l ợng khô), ph n còn lại ần còn lại

là lipit (40%) và một ít polisaccarit

 Thµnh phÇn cña mµng tÕ bµo chÊt nÊm men

 L îng sterol trong tÕ bµo cña loµi nÊm men Saccharomyces fermentati cã thÓ chiÕm tíi 22% khèi l îng cña tÕ bµo

3) Nguyờn sinh ch t ; ngo ấm kh ài nh ng th ữu cơ, kết tinh trên bề mặt sợi nấm ành

ph n c b n, NSC t b ần còn lại ơ chết), ả năng quang hợp, ế b ào nấm men cũn

ch a : ứa trong tế b

- Ti thể của nấm men cũng giống với các nấm sợi và tế bào của các sinh vật có nhân khác ADN của ti thể nấm men là một phân tử dạng vòng có khối l ợng phân

tử là 50 x 106 Da (gấp 5 lần so với ADN ti thể động vật bậc cao) ADN của ti thể nấm men chiếm 15 - 23% tổng l ợng ADN của toàn tế bào nấm men

Chøc năng cña ty thÓ:

lµ mét tr¹m năng l îng cña nÊm men, năng l îng ® îc tÝch luü d íi d¹ng ATP

Thùc hiÖn tæng hîp protein vµ photpholipit do

ty thÓ cã chøa ADN vµ riboxom( protein cã träng

l îng thÊp)

- Cã mét lo¹i plasmit ® îc ph¸t hiÖn n m 1967 ăn

ë tÕ bµo nÊm men Saccharomyces cerevisiae ®

îc gäi lµ “2m plasmit” cã vai trß quan träng

trong thao t¸c chuyÓn gen cña kÜ thuËt di truyÒn Lo¹i plasmit nµy lµ mét ADN vßng chøa 6300

c p baz¬ ặc với rễ c

- Các tế bào nấm men khi già sẽ xuất hiện không bào Trong không bào có chứa các ezim thuỷ phân, poliphophat, lipoit, ion kim loại, các sản phẩm trao đổi chất trung gian Ngoài tác dụng một kho dự tr , không bào còn có chức n ng ữu cơ, kết tinh trên bề mặt sợi nấm ăn.

điều hoà áp suất thẩm thấu của tế bào

- Trong một tế bào nấm men (ví dụ ở loài Candida albicans) còn thấy các vi thể ó là các thể hĐa số sợi nấm phân nhánh nhiều lần nhưng cũng ỡnh cầu hay hỡnh trứng, đ ờng kính 3m, chỉ phủ một lớp màng dày khoảng 7nm Vi thể có vai trò nhất

định trong quá trỡnh oxi hoá metanol

4) Nh©n:

 Nh©n cña tÕ bµo nÊm men lµ nh©n thËt, cã kÕt cÊu hoµn chØnh cã mµng nh©n, dÞch nh©n, c¸c nhiÔm s¾c thÓ Nh©n th êng hình trßn, êng kÝnh đ

 Nhân của tế bào men r ợu Saccharomyces cerevisiae có chứa 17 đôi nhiễm sắc thể

 ADN trong tế bào nấm men đơn bội có khối l ợng phân tử là: 1 x 1010 Da

(Dalton, 1 Da = 1,67 x 10-24g),

So với khối l ợng phân tử ADN của TB Nấm men với ADN của vi khuẩn Escherichia coli thỡ lớn hơn 10 lần nh ng so với ADN của ng ời thỡ lại nhỏ hơn 100 lần

5 Sinh s¶n vµ c¸c chu kú sèng cña nÊm men

NÊm men cã nhiÒu ph ¬ng thøc sinh s«i n¶y në kh¸c nhau:

N y ch i ảy chồi ồi

Bào tử đốt của geotrichum

Bào tử đốt

Geotrichum trên thạch đĩa

Bào tử đốt của geotrichum penicillatum

• Sinh s n b»ng ph ¬ng th c ph©n c¾tảy chồi ứa trong tế b

Ph©n c¾t lµ hình thøc sinh s¶n thÊy ë chi nÊm men Schizosaccharomyces

Lèi ph©n c¾t nµy t ¬ng tù nh ë vi khuÈn TÕ bµo dµi

ra, ë gi a mäc ra v¸ch ng n chia tÕ bµo ra thµnh 2 ữu c¬, kÕt tinh trªn bÒ mÆt sîi nÊm ăn

ph n t ¬ng ® ¬ng nhau, mçi tÕ bµo con sÏ cã mét ần cßn l¹i nh©n

Phân cắt của schizosaccharomyces

Phân cắt

Schizosaccharomyces

• Sinh s n b»ng ph ¬ng th c nÈy chåiảy chồi ứa trong tế b :

©y lµ hình thøc sinh s¶n chñ yÕu cña nÊm men, Đa sè sîi nÊm ph©n nh¸nh nhiÒu lÇn nh­ng còng

 TÕ bµo con t¹o thµnh cã thÓ t¸ch khái tÕ bµo

mÑ, hoÆc vÉn dÝnh víi tÕ bµo mÑ vµ tiÕp tôc n¶y sinh tÕ bµo míi

Nẩy chồi

Ph ¬ng th c nÈy chåi ứa trong tế b