vai trò của một số giống vi khuẩn chính thường gặp trong đất

bài này giúp ta biết được một số giống vi khuẩn chính thường gặp trong đất, những đặc tính sinh học vai trò cũng như tác hại của nó đối với đời sống của con người. ví dụ như các loại vi khuẩn như :.Nitrobacter, Siderocapsa, azotobacter, bacillus ...

ĐỀ TÀI: “VAI TRÒ CỦA MỘT SỐ GIỐNG VI KHUẨN CHÍNH THƯỜNG GẶP TRONG ĐẤT” I. Đặt vấn đề Môi trường đất là cả một thế giới – một hệ sinh thái phức tạp được hình thành qua nhiều quá trình sinh học, vật lí và hoá học.Vi sinh vật sống trong đất chính là một trong những mắt xích quan trọng của các quá trình ấy. Chúng chiếm đại đa số về thành phần, số lượng so với các sinh vật khác, trong số đó không thể không nhắc đến vai trò cũng như sự tồn tại của các giống vi khuẩn trong đất. Hệ Vi khuẩn trong đất rất phong phú và đa dạng, nó chiếm hơn 90% tổng số. Các loài vi khuẩn thường hiện diện trong đất như: Bacillus sp, Rhizobium sp, Azotobacter sp, Cellulomonas sp, Achromobacter…. II. Các giống vi khuẩn chính 1. Nitrobacter - Nitrobacter chủ yếu có hình que. - Đặc tính sinh học: G(-),có pH tối ưu ở khoảng giữa 7.3 và 7.5, và sẽ chết ở nhiệt độ trên 120 °F (49 °C) hoặc dưới 32 °F (0 °C). - Hoạt tính và ứng dụng: đóng một vai trò quan trọng trong chu kỳ nitơ bằng cách ôxi hóa nitrit thành nitrat trong đất. Nitrobacter sử dụng năng lượng từ quá trình oxy hóa của ion nitrit NO 2- , vào ion Nitrat NO 3- để đáp ứng nhu cầu năng lượng của chúng. 2. Thiobacillus - Hình thái: không màu, hình que. - Đặc tính sinh học: • G(-), vi khuẩn hiếu khí nghiêm ngặt. • Thiobacillus là những sinh vật tự dưỡng bắt buộc, có nghĩa là yêu cầu các phân tử vô cơ như một nhà tài trợ điện tử và carbon vô cơ (như carbon dioxide) như một nguồn. Họ có được chất dinh dưỡng bằng cách ôxi hóa sắt và lưu huỳnh với O2. • Không hình thành bào tử. • Chu kỳ cuộc sống là điển hình của vi khuẩn, với sinh sản bằng cách phân hạch tế bào. - Hoạt tính và ứng dụng: có một oxidase sắt, cho phép họ chuyển hóa các ion kim loại như sắt II: Fe 2+ + 1/2 O 2 + 2H +  Fe 3+ + H 2 O. Sinh vật này là ưa acid (acid yêu thương), và tăng tỷ lệ của quá trình oxy hóa pyrit trong chất thải đống mỏ và mỏ than. Nó oxidies hợp chất lưu huỳnh sắt và vô cơ. Quá trình oxy hóa có thể có hại, vì nó tạo ra axit sulfuric, mà là một chất gây ô nhiễm lớn. Tuy nhiên, nó cũng có thể mang lại lợi ích trong việc khôi phục các vật liệu như đồng và uranium. Có ý kiến cho rằng T. ferrooxidans tạo thành một mối quan hệ cộng sinh với các thành viên của Acidiphilium chi, một khả năng vi khuẩn giảm sắt. Các loài khác của Thiobacillus phát triển trong nước và trầm tích, có cả hai dòng nước ngọt và biển. 3. Siderocapsa - Hình thái, kích thước: Trực khuẩn hình que kích thước 0,5-1,0x1,0-4,0 μm. - Đặc tính sinh học: nhiệt độ tối ưu 6 – 25 O C, pH 5,5-8,2. - Hoạt tính: có thể chuyển hóa manga và sắt. - Ứng dụng: có khả năng thu hồi sắt có trong môi trường sống thủy sản và sau đó gửi theo hình thức ngậm nước hydroxit sắt trên hoặc trong các chất tiết nhầy. 4. Methanomonas - Đặc tính sinh học: trực khuẩn G(-), sống trong môi trường nước hoặc các mỏ dầu. - Hoạt tính: có thể oxy hóa metan (CH 4 ). Đồng hóa của metan được đạt được bằng cách tổng hợp hoặc cellulose phosphate trong sự hình thành của các axit amin serine. Vi khuẩn Methanomonas có thể sử dụng metan như một nguồn năng lượng. 5. Pseudomonas - Hình thái, kích thước: tế bào hình que roi ở đầu và không có bào tử. Trực khuẩn hình que kích thước 0,5-1,0x1,0-4,0 μm. - Đặc tính sinh học: G(-), dị dưỡng, không lên men, linh hoạt về dinh dưỡng, không quang hợp hoặc cố định nitrogen. Chúng thường sinh ra các sắc tố. - Hoạt tính: • Một số thành viên của Pseudomonas chi đã được áp dụng cho hạt ngũ cốc hoặc áp dụng trực tiếp đối với đất như một cách để ngăn chặn sự tăng trưởng, cơ sở của tác nhân gây bệnh.Cách thức này được tổng quát được gọi là kiểm soát sinh học. • Một số thành viên của Pseudomonas chi có thể chuyển hóa các chất ô nhiễm hóa chất trong môi trường, và kết quả là có thể được sử dụng để xử lý sinh học . • Kháng tự nhiên đối với penicillin và phần lớn liên quan đến phiên bản beta-lactam kháng sinh , nhưng một số rất nhạy cảm với piperacillin, imipenem, ticarcillin hoặc ciprofloxacin. - Ứng dụng: • Sử dụng như tác nhân kiểm soát sinh học. • Sử dụng như tác nhân xử lý sinh học. - Tác hại: • Vật gây bệnh: loài truyền nhiễm bao gồm P. aeruginosa, P. oryzihabitans, P. plecoglossicida, sinh sôi trong môi trường bệnh viện và là một vấn đề cụ thể trong môi trường này vì nó là nguyên nhân gây nhiễm trùng thứ hai đối với các bệnh nhân nhập viện. • Do kết quả của sự đa dạng hóa, khả năng phát triển ở nhiệt độ thấp và tính chất phổ biến, nhiều Pseudomonas spp. có thể gây hư hỏng thực phẩm. 6. Acetobacter - Hình thái, kích thước: vi khuẩn hình que kích thước 0,5-1,0x1,0-4,0μm. - Đặc tính sinh học: G(-), bắt buộc hiếu khí. Vi khuẩn Acetobacter có thể được tìm thấy trong các mối quan hệ cộng sinh với nhiều loài thực vật khác nhau, chẳng hạn như cây mía và cà phê, cũng như trong quá trình lên men giấm. - Hoạt tính: vi khuẩn cố định đạm, được biết đến với sản xuất axit như một kết quả của quá trình trao đổi chất. - Ứng dụng: khai thác các vi khuẩn này sẽ làm giảm sự phụ thuộc hiện tại trên phân đạm, trong đó sẽ có kết quả tích cực đối với hệ sinh thái và sức khỏe của con người và động vật khác. 7. Gallionella - Đặc tính sinh học: G(-), bắt nguồn năng lượng từ quá trình oxy hóa của các ion sắt hóa trị II với oxy ( chemolithotrophy ), là carbon tự dưỡng và bạch cầu trung tính (đến vào giữa pH khu vực trước). Gallionella có xu hướng phát triển tốt trong nước trong nhiệt độ khoảng 40-50 O C. - Gallionella có vai trò quan trọng trong oxy hóa sắt. 8. Vibrio - Hình thái, kích thước: hình que thẳng hoặc hơi uốn cong, đứng riêng lẻ hoặc cạnh nhau. Kích thước 0.3-0.5 x 1.4-2.6 μm. Chúng không hình thành bào tử và chuyển động nhờ một tiên mao hoặc nhiều tiên mao mảnh. - Đặc tính sinh học: phẩy khuẩn, G(-), tất cả đều yếm khí không bắt buộc, hầu hết là oxy hoá và lên men trong môi trường O/F Glucose. Thiosulphate citrate bile salt agar TCBS là môi trường chọn lọc của Vibrio. Hầu hết các loài đều phát triển trong môi trường nước biển cơ bản, Na + kích thích cho sự phát triển của tất cả các loài Vibrio và nhiều loài là nhu cầu tuyệt đối, chúng không phát triển trong môi trường không muối (NaCl), không sinh H 2 S. Liên quan đến các động vật biển, một số loài là tác nhân gây bệnh cho người và động vật biển. - Hoạt tính: Nhóm Vibrio còn có các đặc điểm đó là di động, cho phản ứng oxidase và catalase dương tính, tạo nitrit từ nitrat, nhất là nhạy với hợp chất 2,4-diamino-6,7-diisopropyl pteridine (O/129, 150 μg) là hợp chất giúp phân biệt vi khuẩn Vibrio và Aeromonas (West et al. 1986). Hơn nửa các chủng vi khuẩn phát sáng đều phát triển tốt ở môi trường có 3% NaCl, sinh indole và có khả năng tạo axít từ mannitol và trehalose. - Tác hại: • V. harveyi là vi khuẩn phát sáng được xem như là tác nhân gây bệnh quan trọng có thể gây chết tôm hàng loạt trong quá trình sản xuất tôm giống nhân tạo (Leano et al., 1998). • Vibrio cholerae gây bệnh tả. 9. Cellvibrio - Hình thái , kích thước: tế bào uốn cong, di động nhờ 1 tiêm mao. - Đặc tính sinh học : không sinh nội bào tử, khuẩn lạc không màu hoặc có màu vàng. - Vai trò : phân giải cellulose. 10. Spirillum - Hình thái, kích thước : có lông roi ở 2 đầu, kích thước 0,5 -3,0 x 5,0–40 µm, gồm những vi khuẩn có hình xoắn,ví dụ: • Spirochaeta/Borrelia: vòng xoắn thưa, không đều, không quy tắc. • Treponema: nhiều vòng xoắn sát nhau, cuộn đều đặn, có quy tắc. (Treponema pallidum: xoắn khuẩn giang mai). • Leptospira: vòng xoắn hơi sát nhau, xếp lộn xộn. - Tác hại: gây bệnh sốt chuột cắn ở người (bệnh Sodoku). 11. Azotobacter - Hình thái, kích thước: Khi còn non tế bào thường có dạng hình que, kích thước khoảng 2,0- 7,0 × 10- 2,5 μm, đứng riêng rẽ hay xếp từng đôi chồng chất. tế bào nhuộm màu đồng đều, có khả năng di động nhờ tiên mao mọc khắp cơ thể(chu mao). Khi già, tế bào mất khả năng di động, kích thước thu nhỏ lại giống hình cầu. - Đặc tính sinh học: G(-), vi khuẩn cố định nitơ sống tự do trong đất, hiếu khí, không sinh bào tử. có thể sử dụng nhiều loại hợp chất hữu cơ làm nguồn thức ăn cacbon. Chúng cũng cần nhiều nguyên tố khoáng, đặc biệt là 2 nguyên tố vi lượng bor (B) và molipden (Mo)(Mo cần cho quá trình cố định nitơ). Khi sống trong điều kiện không có nitơ, Azotobacter sẽ dùng nitơ của không khí để biến thành nitơ của cơ thể sống. Khi sống trong môi trường đủ thức ăn nitơ hữu cơ hoặc vô cơ thì tác dụng cố định nitơ sẽ rất thấp hoặc không có. Azotobacter thích hợp với điều kiện hiếu khí vừa phải và pH trung tính hoặc hơi kiềm. - Hoạt tính, khả năng chuyển hóa: • Khả năng cố định N: Azotobacter có đầy đủ các enzyme cần thiết để thực hiện cố định đạm: ferredoxin, hydrogenase và đặc biệt là nitrogenaza.  Cố định N sinh học: quá trình khử N 2 thành NH 3 dưới tác dụng của enzyme nitrogenaza, khi có mặt ATP. N 2 + 8H + + 8e - +16ATP ==> 2NH 3 + H 2 + 16ADP + 16P  Cố định N tự do: Azotobacter có tác dụng tăng cường thức ăn nitơ cung cấp cho cây trồng. Trung bình khi tiêu thụ hết 1g các chất sinh năng lượng, Azotobacter có khả năng đồng hoá được khoảng 10 – 15 mg nitơ phân tử • Kích thích sinh trưởng: Các chất kích thích sinh trưởng của thực vật là những chất ở nồng độ sinh lí có tác dụng kích thích quá trình sinh trưởng của cây. Các chất kích thích sinh trưởng thực vật gồm có các nhóm chất: auxin, gibberellin, cytokinin. • Tính kháng vi khuẩn gây bệnh héo xanh Ralstonia solanacearum. - Ứng dụng: • Đẩy nhanh quá trình khoáng hóa của các hợp chất hữu cơ trong đất, nâng cao độ phì nhiêu, đặc biệt là tăng độ mùn, cung cấp dinh dưỡng, giúp cải tạo đất xám, đất bạc màu, đất phèn. • Khắc phục hiện tượng chai đất do sử dụng phân bón hóa học lâu ngày, giúp đất tơi xốp trở lại. • Bảo vệ đất chống xói mòn. • Cung cấp dinh dưỡng cần thiết cho cây, giúp cây phát triển khỏe mạnh, có khả năng chống chịu với sâu bệnh, nâng cao năng suất. 12. Rhizobium - Hình thái, kích thước: trực khuẩn hình que, kích thước tế bào 0,5- 0,9×1,2-3,2µm, khuẩn lạc màu đục, nhảy, lồi. - Đặc tính sinh học: G(-), hảo khí, không sinh nha bào. Rhizobium thích ứng ở pH 6,5 – 7,5, độ ẩm 60 – 70%, nhiệt độ 28 – 30 o C. - Hoạt tính: • Rhizobium hình thành một nhóm vi khuẩn cộng sinh cố định đạmsống trong rễ của các cây họ Đậu và Parasponia.Vi khuẩn này xâm chiếm tế bào rễ của cây tạo thành các nốt sần, ở đây chúng biến đổi Nito trong khí quyển thành ammoniac và sau đó cung cấp các hợp chất nito hữu cơ như glutamin hoặc ureide cho cây. Còn cây cung cấp các hợp chất hữu cơ cho vi khuẩn từ quá trình quang hợp. • Có khả năng sử dụng các loại đường đơn, đường kép, axit hữu cơ, rượu bậc thấp…30% lượng đường được hấp thụ để sinh lớp giáp mô. - Ứng dụng: có thể ức chế được các nấm bệnh gây ra các bệnh trên rễ ở cây đậu nành. Và trong một nghiên cứu mới đây từ Iraq thì Rhizobium japonicum có khả năng tăng khả năng nảy mầm của hạt đậu nành là 65%, và kiểm soát được bệnh trên lá là 30% và rễ là 33,3 ở điều kiện đồng ruộng. Bên cạnh việc cố định đạm để thúc đẩy cây đậu nành phát triển thì Rhizobium japonicum còn có khả năng ức chế cao sự hoạt động của các nấm gây bệnh F. [...]... quan trọng to lớn của chúng trong đất cũng như trong các hoạt động cải thiện chất lượng sống của con người, nhờ vào hiểu biết của chúng ta về hoạt động sống cũng như vai trò của chúng - Vi khuẩn tham gia hình thành và cải tạo đất trồng trọt, phân hủy chuyển hóa các hợp chất khó tan trong đất thành các chất dễ tiêu cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng - Vi khuẩn có tác dụng rất lớn trong quá trình chuyển... học: Là một giống trực khuẩn Gram dương, kỵ khí bắt buộc, có khả năng sinh nha bào khi môi trường sống bất lợi, sinh bào tử, chiều ngang của bào tử thường lớn hơn chiều ngang của tế bào, do đó làm tế bào có hình thoi hay hình dùi trống Có những chủng sống tự do trong môi trường và một số hiện diện như những mầm bệnh tiềm ẩn với con người - Hoạt tính và ứng dụng, tác hại: Trong nhóm này có bốn vi khuẩn. .. đến tái phát nhiễm khuẩn huyết, sốc nhiễm trùng, nhiễm khuẩn vi m khớp, vi m nội tâm mạc, vi m màng não, suppuration nội sọ , và cavitating vi m phổi ở bệnh nhân suy giảm miễn dịch 21 Sarcina - Hình thái, kích thước: cầu khuẩn đường kính 1,8-3,0 μm, trong đó phân chia trong ba mặt phẳng vuông góc - Đặc tính sinh học: G(+), kị khí, sống hoại sinh hoặc ký sinh tùy ý Có thể tìm thấy trong da và ruột già... và Proteus myxofaciens Proteus là một loại vi khuẩn "gây bệnh cơ hội" Chúng có thể gây ra : • Vi m tai giữa có mủ • Vi m màng não thứ phát • Nhiễm khuẩn đường tiết niệu • Nhiễm khuẩn huyết, 19 Aerobacter - Hình thái: hình que Đặc tính sinh học: G(-), vi khuẩn hiếu khí, phân bố rộng rãi trong tự nhiên • • 20 Hoạt tính: Phân giải các hợp chất lân vô cơ Oxy hóa Mn trong đất Micrococcus - Hình thái, kích... trình chuyển hóa các vật chất trong đất và trong tự nhiên Một số có khả năng đồng hóa nitơ trong không khí, khả năng tiết ra các enzyme, các chất kích thích sinh trưởng, các axit hữu cơ trong đất - Vi khuẩn gây nên nhiều căn bệnh cho người, động vật, thực vật, chúng phá hoại mừa màng, nông sản phẩm trong quá trình bảo quản, chế biến lương thực, thực phẩm DANH SÁCH THÀNH VI N NHÓM 1 Nhóm môn học: 5 Thứ... S.ventriculi có thể phát triển mạnh trong dạ dày, nhưng tình trạng bệnh của nó là không rõ ràng Sarcina ventriculi là một trong số ít vi khuẩn hạn chế được biết đến với PDC gen mã hóa pyruvate decarboxylase Trong điều kiện yếm khí, enzyme này là một phần của quá trình lên men xảy ra trong men, để sản xuất ethanol bằng cách lên men 22 Brevibacterium - Hình thái: hình que Đặc tính sinh học: G(+), hảo khí... thước: hình dạng thường biến dạng nên còn gọi là trực khuẩn biến hình Proteus Vi khuẩn có lông di động,không có giáp mô, không nha bào Trên thạch máu có khi dài 20-25µm Đặc tính sinh học: • G(-), kỵ khí hay hiếu khí tùy nghi • Nhiệt độ thích hợp 35-37 độ C, pH thích hợp 7.5 – 7.8 • Vi khuẩn mọc dễ dàng trên các môi trường nuôi cấy thoonong thường Trên môi trường thạch dinh dưỡng, khuẩn lạc có một trung tâm... 20-30oC, thường tìm thấy ở những - nơi có nồng đô muối cao Catalase tích cực và oxy hóa đối với đường Được tìm thấy trong đất, trên da của con người, gây mùi hôi chân - Ứng dụng: sử dụng để lên men nhiều loại phomat 23 Streptococcus - Hình thái, kích thước: • Vi khuẩn hình cầu, đường kính 1µm, kích thước 5-10 µm, thường • xếp thành chuỗi dài ngắn khác nhau, có thể đứng đôi hoặc riêng lẻ Vi khuẩn không... thức • ăn ủ chua trong chăn nuôi và các thực phẩm lên men khác Một số chủng Lactobacillus có thể có tính năng phòng vi m và • chống ung thư Hạn chế sự phát triển của Furarium- một loại nấm quan trọng hay gây bệnh trong nông nghiệp, khi nấm này phát triển sẽ làm cây yếu • đi làm cơ hội gây bệnh cho cây trồng Sản xuất chế phẩm vi sinh hữu hiệu (Effective microorganism) có hiệu quả cải tạo đất, tăng năng... tính sinh học: vi khuẩn G(-), hảo khí, khuẩn lạc tròn và rìa nhẵn, màu sắc khuẩn lạc của các isolates khác nhau khi nuôi cấy trên các môi trường pepton đều cho kết quả màu trắng kemk, nhẵn, bóng, tròn, nhỏ, rìa đều đặn Trên môi trường chỉ thị D2M ban đầu khuẩn lạc có màu xanh da trời nhạt sau đó đậm dần - Ứng dụng: Agrobacterium được dung để truyền DNA giữa nó và thực vật và các loại nấm trong công nghệ . gặp các nhóm sau: • Nhóm EPEC (Enteropathogenic E.coli): gồm các type thường gặp O26:B6, O44, O55:B5, O 112 :B 11, O124, O125:B5, O142 là nguyên nhân gây tiêu chảy ở trẻ em dưới 2 tuổi. • Nhóm. GẶP TRONG ĐẤT” I. Đặt vấn đề Môi trường đất là cả một thế giới – một hệ sinh thái phức tạp được hình thành qua nhiều quá trình sinh học, vật lí và hoá học. Vi sinh vật sống trong đất chính. cơ trong đất, nâng cao độ phì nhiêu, đặc biệt là tăng độ mùn, cung cấp dinh dưỡng, giúp cải tạo đất xám, đất bạc màu, đất phèn. • Khắc phục hiện tượng chai đất do sử dụng phân bón hóa học lâu