Đa dạng vi sinh vật ở Việt Nam

-Nhóm có cấu tạo tế bào, có cấu trúc nhân phức tạp gọi là Eukaryotes bao gồm nấm men, nấm sợi gọi chung là vi nấm một số động vật nguyên sinh và tảo đơn bào... Các loài nấm có sản sin

I. Khái quát chung về vi sinh vật.

II. Đa dạng vi sinh vật ở Việt Nam.

III. Ứng dụng của vi sinh vật trong y học

1.Khái niệm.

2.Đặc điểm chung 3.Phân loại.

 Vi sinh vật là tên gọi chung dùng để chỉ tất

cả các sinh vật có hình thể bé nhỏ mà chỉ có thể nhìn thấy dười kính hiển vi quang học

hoăcj hoặc kính hiển vi điện tử.

 Đặc điểm chung của vi sinh vật:

- Kích thước nhỏ bé ( đo bằng micromet, đặc biệt vius đo bằng nm)

-Hấp thụ nhiều chuyển hóa nhanh

-Sinh trưởng nhanh, phát triển mạnh

-Năng lực thích ứng mạnh và dễ phát sinh biến dị

 Vai trò của vsv với con người và môi trường

tư nhiên

-Vi sinh vật phân giải các chất hữu cơ thành các chất vô cơ trong chu trình chuyển hoá vật chất của hệ sinh thái Góp phần làm

sạch môi trường

-Góp phần tạo chất mùn cho đất Trong 1g đất ở tầng canh tác thường có từ 1-22tỉ VK, 0,5- 14 tr XK, 3-50tr vi nấm, 10-30 nghìn vi tảo

- Một số VSV là những tác nhân gây nhiều bệnh cho cây trồng, vật nuôi cũng như con người.

- Một số vi khuẩn và vi nấm phá huỷ lương thực thực phẩm, vật liệu xây dựng, kiến

trúc, công nghiệp, mỹ thuật.

- Vi sinh vật mang lại lợi ích cho con người trong nhiều lĩnh vực kinh tế: công nghệp

chế biến thực phẩm, dược phẩm, công nghệ sinh học và môi trường, nông nghiệp, năng lượng, khai khoáng

 Phân bố rộng, chủng loại nhiều

- VSV có mặt ở khắp mọi nơi trên trái đất

này, trong không khí, trong đấ, trên núi cao, dưới biển sâu, trong cơ thể người ,động vật, thực vật, trong đồ ăn, thực phẩm….

 Vi sinh vật vô cùng phong phú cả về thành phần và số lượng Chúng bao gồm các

nhóm khác nhau có đặc tính khác nhau về hình dạng, kích thước, cấu tạo và đặc biệt khác nhau về đặc tính sinh lý, sinh hoá.

 Dựa vào đặc điểm cấu tạo tế bào, người ta chia ra làm 3 nhóm lớn:

-Nhóm chưa có cấu tạo tế bào bao gồm các loại virus.

-Nhóm có cấu tạo tế bào nhưng chưa có cấu trúc nhân rõ ràng (cấu trúc nhân nguyên thuỷ) gọi là nhóm Procaryotes, bao gồm vi

khuẩn, xạ khuẩn và tảo lam.

-Nhóm có cấu tạo tế bào, có cấu trúc

nhân phức tạp gọi là Eukaryotes bao gồm

nấm men, nấm sợi (gọi chung là vi nấm) một

số động vật nguyên sinh và tảo đơn bào

2.Vi khuẩn, xạ khuẩn, tảo lam 3.Vi nấm

1.1 Đặc điểm chung

 Virus là nhóm vi sinh vật chưa có cấu tạo tế bào.

 có kích thước vô cùng nhỏ bé, có thể chui qua màng lọc vi khuẩn

 Virus không có khả năng sống độc lập mà phải sống ký sinh trong các tế bào khác

 Khi ở ngoài môi trường nó là 1 đại phân tử hóa học

không sống & có hoạt tính truyền nhiễm.

 Mỗi loại virus chỉ có 1 loại axit nucleic AND hoặc

ARN

 Nước ta là nước nhiệt đới cho nên rất thường

hay gặp các virut gây bệnh cho người, cho động vật và cho cây trồng Các bệnh do virut thường gặp là bệnh dại, viêm gan, bại liệt,

viêm màng não, cảm, cúm, sốt xuất huyết,

mụn rộp, zona, bệnh tiêu chảy do virut, Ebola, AIDS, SARS, lở mồm long móng,

bệnh tay chân miệng…Bệnh virut ở cây trồng gồm bệnh vàng lụi lúa, ệnh thoái hóa khoai tây, bệnh khảm lá ở đu đủ, thuốc lá,

bệnh xoăn lá cà chua…Chỉ có nhóm virut NPV là được dùng để làm chế phẩm sinh học diệt côn trùng Các Thực khuẩn thể gây hại

(bacteriophage) thường gặp tại các môi trường lên men axit glutamic (sản xuất bột ngọt) hay lyzin

2.1Vi khuẩn

-Vi khuẩn là nhóm vi sinh vật có cấu tạo

tế bào nhưng chưa có cấu trúc nhân phức tạp, thuộc nhóm Prokaryotes Nhân tế bào chỉ gồm một chuỗi AND không có thành

phần protein không có màng nhân.

-Vi khuẩn ở Việt Nam

 Vi khuẩn gây bệnh cho người và gia súc ở Việt Nam bao gồm

bệnh bạch hầu ), Mycobacterium tuberculosis ( lao ),

Mycobacterium leprae ( bệnh phong /hủi), Actinomyces spp (

bệnh Actinomycose), Bacillus anthracis (bệnh than ),

Clostridium teteni ( bệnh uốn ván ), Clostridium perfringens ( ngộ độc thịt ), Neisseria gonorrhoeae ( bệnh lậu ),

Neisseria meningitidis ( viêm màng não vi khuẩn ),

Diplococcus pneumoniae ( viêm phổi ), Staphylococcus aureus

( nhiễm khuẩn tụ cầu vàng ), Vibrio cholerae ( bệnh tả ),

Helicobacter pylori ( viêm dạ dày- tá tràng ), Yersinia pestis ( bệnh dịch hạch ), Shigella spp (bệnh lỵ trực trùng ),

Salmonella typhi ( bệnh thương hàn ), Salmonella typhi-suis

(thương hàn lợn), Escherichia coli ( bệnh tiêu chảy ),

Pseudomonas aeruginosa ( nhiễm trực khuẩn mủ xanh ),

Brucella spp (bệnh Brucellose ), Bordetella pertusis (

bệnh ho gà ); Enterobacter aerogenese,

Klebsiella pneumoniae , Proteus vulgaris, Streptococcus spp

( nhiễm khuẩn)…

 Vi khuẩn cố định nitơ: Rhizobium spp và

Bradyrhizobium spp (trong nốt sần đậu, đỗ,

lạc, muồng…), Azotobacter spp.,

Clostridium pasteurianum

 Vi khuẩn trừ sâu: Bacillus thuringiengis

 Vi khuẩn thực phẩm và công nghiệp:

Acetobacter aceti (giấm), Acetobacter

xylinum (thạch dừa), Brevibacterium spp

(bột ngọt, lizin…), Lactobacillus spp (sữa

chua), Leuconostoc dextranicum (dextran)…

 Vi khuẩn lam: các chi

-Chamaesiphon -Chroococcus -Gloeothece -Gleocapsa -Prochloron -Fischerella -

 Nấm men: Phân lập từ bánh men nấu rượu được các chủng thuộc hai chi

Saccharomycopsis(biến tinh bột thành

đường) và Saccharomyces(biến đường

thành rượu) Ngoài ra còn phân lập từ đất được nhiều chi khác như

Candida,Geotrichum,Kluyveromyces,

Pichia,Hansenulla, Lipomyces, Phaffia,

Rhodotorula, Bullera, Debaryomyces…

 Nấm sợi: Phân lập từ đất và các vật liệu hữu cơ được các chi sau đây:Eurotium, Blakeslea, Choanephora, mucor, Rhizopus, Pilobolus, Syncephalastrum, Acrodictys, Acrogenspora,

Alternaria, Angulimaya, Aureobasidium, Bahusandhica,

Balanium, Beltraniella, Bispora, Botryotrichum, Catenularia, Cercospora, Chaetochalarra, Choloridium, Cladosporium,

Curvularia, Codinaea, Cordana,

Cylindrotrichum,Dactylaria,Dendryphiella, Dendryphion,

Dictyosporium, Diplococcium, Drechslera, Embellisia,

Echinobotryum, Exosporium, Fusariella, Gilmaniella,

Gliocephalotrichum, Gliomastix, Gonatobotryum, Gonytrichum, Haplographium, Helicoon, Helmithosporium, Heterosporium, Humicola,Idriella, Lacellinopsis, Leptographium, Monocillium, Monodictys, Murogenella, Neta, Nigrospora, Periconia,

Phialophora, Pithomyces, Pleurophgragmium, Pleurothecium, Scolecobasidium, Septonema, Stachybotris, Stemphylium,

Thermomyces, Torula, Trichocladium, Ulocladium,Veronaea, Xenosporium, Acremonium, Amblyosporium, Arthrobotrys,

Aspergillus, Beauverria, Botrytis, Cephalosporium, Chalara,

Chlamydomyces, Chromelosporium, Circinotrichum,

Cylindrocarpon,Helicosporium, Mammaria, Metarhizium,

Monilia, Mycogone, Paecilomyces, Penicillifer, Penicillium,

Sagenomella,Scopulariopsis, Spicellum, Sporotrichum,

Sporothrix, Trichoderma, Trichothecium, Tritirachium,

Verticillium, Ascotricha, Diplodia, Didymobotryum,

Doratomyces, Heterocephalum, Epicoccum, Nyctalospora,

Fusarium, Myrothecium,Volutella, Ozonium,Rhizotocnia…

 Riêng đơn vị nghiên cứu của chúng tôi (VTCC) trong thời gian qua đã phát hiện thêm ở Việt Nam còn có mặt một số chi sau đây, chúng tôi đang phân loại tiếp đến loài trước khi đưa vào bảo quản: Arthrinium,

Clonostachys, Cunninghamella, Gliocladium,

Gongronella, Helicomyces, Mauginiella,

Rhinocladiella, Althrographis, Briosia, Mariannaea,

Scytalidium Septomyrothecium, Wiesneriomyces,

Conioscypha, Endophragmia, Eladia,Stibella,

Nodulisporium, Memnomiella, Conidiocarpus,

Phialemonium, Beltrania, Beltraniella, Campyrospora, Gongronella, Isthmolongispora, Tripospermum,

Nodulisporium, Phomopsis, Zakatoshia

 Các nấm sợi ở Việt Nam thường là nấm hoại sinh

hoặc ký sinh Các loài nấm có sản sinh các hoạt chất sinh học chưa được nghiên cứu nhiều , loại trừ một sô

ít loài ứng dụng trong chế biến thực phẩm và trong nông nghiệp Trong chế biến thực phẩm có mốc

tương (Aspergillus oryzae), mốc chao (Rhizopus), … Trong nông nghiệp có nấm diệt côn trùng (Beauveria bassiana, Metarrhizium anisopliae…), nấm sinh

gibberellin (Fusarium moniliforme)

 Nấm bậc cao: Các loài nấm ăn và nấm dược liệu đang được triển khai nuôi trồng ở nước ta thuộc

về các chi sau đây: Volvariella, Auricularia,

Pleurotus, Lentinus, Agaricus, Flammulina,

Ganoderma, Hericium ,Cordyceps, Tremella,

Coriolus

 Các loài nấm bậc cao khác trong thiên nhiên

nước ta được miêu tả trong sách Nấm lớn ở Việt Nam của GS Trịnh Tam Kiệt (NXB Khoa học & Kỹ thuật,1981), Vì các loài nấm này không được

nuôi cấy và bảo quản dưới dạng sợi nấm hiển vi

vì vậy chúng tôi không xếp vào nhóm vi sinh vật

1.Tình hình hình ứng dụng của VSV trong y học.

2 Các sản phẩm y tế có nguồn gốc từ VSV.

- Khoa học phát triển, vi sinh vật ngày càng được

ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt trong lĩnh vực y tế

- Nhờ VSV con người đã tổng hợp thành công nhiều loại chế phẩm như: Vacxin, kháng sinh,

hoocmon,… giúp phòng, điều trị bệnh cho người

- Tuy VSV có nhiều ứng dụng to lớn trong y tế nhưng chúng cũng là những nguyên nhân gây nên những căn bệnh hiểm nghèo mà ngày nay chúng ta vẫn đang tìm cách chữa trị

B Các chế phẩm:

- Hormon tăng trưởng GH: chữa bệnh lùn ở người,

cải thiện chiều cao cho trẻ em

- Kháng sinh Penicillin: được chiết xuất từ nấm

Penicillium, điều trị nhiều loại bệnh do nhiễm khuẩn.

- Vacxin phòng bệnh dại (Fuenlazida): sản xuất từ

mô não động vật (chuột, bò…), chữa bệnh dại ở động

I.VACXIN:

- Là chế phẩm có tính kháng nguyên, dùng để tạo miễn

dịch chủ động nhằm tăng sức đề kháng của cơ thể

- Nguyên lý: là đưa vào cơ thể một loại kháng nguyên

lấy từ VSV gây bệnh đã được bào chế đến mức không còn khả năng gây bệnh hay chỉ lây bệnh rất nhẹ, nhưng kích thích cơ thể sinh ra kháng thể.

26

- Theo hiệu lực miễn

dịch có 3 loại:

+ Văcxin đơn giá

+ Văcxin đa giá

+ Văcxin hấp

phụ

- Theo nguồn gốc có 3 loại:

+ Văcxin VSV chết + Văcxin VSV sống + Văcxin giải độc tố

Nguyên tắc sản xuất

vacxin:

 Văcxin vi sinh vật chết

 Văc xin vi sinh vật sống

 Văc xin giải độc tố

 Văc xin đơn giá

- Đối tượng dùng văcxin

- Thời gian cần tiêm chủngPhương pháp dùng văcxin + Tiêm dưới da

+ Tiêm trong da

Phương pháp sản xuất vacxin:

* Phương pháp truyền thống:

+ Văcxin giảm động lực: văcxin bại liệt Sabin V(OPV)

+ Vacxin bất hoạt: vacxin bại liệt Salk (IPV)

+ Vacxin dưới đơn vị: HBsAg của virus viêm gan B,

hemaglutinin của virus cúm

+ Vacxin chứa kháng nguyên sản xuất bằng phương pháp

tái tổ hợp: Vacxin viêm gan B, Vacxin lỡ mồm long móng +Vacxin vector: Vacxin sống tái tổ hợp, Vacxin ADN

 Tại Việt Nam : Trong 15 năm qua, với sự hỗ trợ của Bộ Y tế, Bộ Khoa học và Công nghệ (KH và CN), các cơ sở nghiên cứu đã sản xuất được

nhiều loại vắc-xin mang lại hiệu quả kinh tế - xã hội thiết thực trong chiến lược kiểm soát và

phòng, chống các bệnh truyền nhiễm ở Việt

Nam Đó là, Công nghệ sản xuất và hiệu quả của

bộ sinh phẩm chẩn đoán HbsAg Micro-Ilisa và

vắc-xin viêm gan B từ huyết tương người; quy

trình công nghệ sản xuất vắc-xin viêm não Nhật Bản và bộ sinh phẩm xác định vi-rút viêm não

Nhật Bản và sốt Dengue; sản xuất vắc-xin tả

uống; sản xuất kháng huyết thanh phòng bệnh dại; sản xuất vắc-xin phòng bệnh thương hàn vi

Một số vacxin mới đang

II Hoocmon:

- Là những chất hữu cơ được bài tiết với một

lượng rất nhỏ bởi tế bào, một mô hoặc tuyến đặc

biệt, được đổ trực tiếp vào tuần hoàn máu, tới tế bào nhận

- Một số hormon tác dụng lên một loại tế bào

nhận, tạo ra những tác dụng đặc hiệu

- Có 4 loại:

- Hormon protein: insulin

- Hormon amin: adrenalin (tuyến thượng thận), hyroxin (tuyến giáp)

- Hormon steroid: testosteron, estrogene

- Hormon eicosanoid: thromboxan, protaglandin

31

Cơ chế tác dụng của hormon

- Các hormon tiết ra từ tế bào tuyến nội tiết theo

máu tác động lên tế bào đích

- Ở tế bào đích có 3 giai đoạn kế tiếp xảy ra:

+ Hormon được nhận biết bởi receptor đặc hiệu trên màng tế bào đích

+ Phức hợp hormon – receptor hình thành kết hợp

với một cơ chế sinh tín hiệu

+ Tín hiệu sinh ra gây tác động đến quá trình nội

bào: thay đổi hoạt tính, nồng độ các enzym, thay

đổi tính thấm màng tế bào, gây tiết các hormon ở

tuyến khác…

32

Quy trình sản xuất Insulin bằng E Coli:

- Chuẩn bị đoạn oligonucleotid mã hoá cho insulin

- Chuẩn bị vector

- Dùng enzym hạn chế cắt plasmide và nối đoạn gene mã hoá cho insulin để tạo vector tái tổ hợp

- Chuyển vector tái tổ hợp vào vi khuẩn E.coli

- Nuôi cấy E.coli trong môi trường thích hợp

- Tách chiết và thu nhận sản phẩm là 2

polypeptid A và B riêng

- Trộn 2 loại peptid lại với nhau và xử lí bằng

phương pháp hoá học hay enzym để tạo cầu

disunfua

- Kiểm tra chất lượng sản phẩm

33

Sản xuất hoomon tăng trưởng GH:

- Là một hormon do tuyến yên tiết ra, thúc

đẩy sự phát triển của cơ thể bằng cách tác

động lên sụn và xương, tham gia vào qúa

trình chuyển hoá protein, tăng tổng hợp

protein ở cơ, chuyển hoá lipid…Khi thiếu thì

sẽ gây bệnh lùn trước tuổi dậy thì

- Quy trình sản xuất GRF (Yếu tố giải phóng

hormon sinh trưởng) bằng kỹ thuật ADN tái

tổ hợp cũng bao gồm các bước chính tương

tự như đối với insulin

34

Sản xuất hoomon tăng trưởng GH:

- Là một hormon do tuyến yên tiết ra, thúc

đẩy sự phát triển của cơ thể bằng cách tác

động lên sụn và xương, tham gia vào qúa

trình chuyển hoá protein, tăng tổng hợp

protein ở cơ, chuyển hoá lipid…Khi thiếu thì

sẽ gây bệnh lùn trước tuổi dậy thì

- Quy trình sản xuất GRF (Yếu tố giải phóng

hormon sinh trưởng) bằng kỹ thuật ADN tái

tổ hợp cũng bao gồm các bước chính tương

tự như đối với insulin

35

ƯU ĐIỂM:

- Tổng hợp được với số lượng lớn

- Sản phẩm có độ tinh khiết cao, loại trừ triệt để nguy cơ nhiễm các tác nhân truyền bệnh từ

virut, prion

- VD: Hormon tăng trưởng dùng để chữa cho

người bị chứng lùn do tuyến yên, trước đây

phải chiết từ tuyến yên người chết Trong

nhiều năm sản phẩm nay được dùng ở nhiều

nước cho tới một ngày người ta phát hiện ở

một số bệnh nhân đã được điêù trị từ 10-15

năm trước xuất hiện bệnh não xốp chết người

do tác nhân gây bệnh là prion

36

III Kháng sinh:

- Là loại thuốc đặc biệt, ngăn chặn hoặc tiêu diệt sự phát triển của vi khuẩn hoặc các vi sinh vật có mầm bệnh, được sử dụng trong việc điều trị nhiều căn bệnh.

- Vai trò & ứng dụng:

+ Kháng sinh tại chỗ điều trị nhiễm khuẩn bề mặt da

+ Kháng sinh dự phòng trong phẫu thuật, phòng nhiễm khuẩn sau mổ

- Cơ chế tác dụng của kháng sinh :

Cơ chế tác động của thuốc kháng

sinh

IV VITAMIN:

-Vitamin là những chất thiết yếu cho cuộc sống

và điều hòa sự trao đổi chất trong cơ thể, can thiệp vào quá trình sản sinh và kiểm soát năng lượng

cũng như là tăng trưởng tế bào và phát triển các mô trong cơ thể

- Theo chức năng, có 2 loại Vitamin:

+Vitamin tan trong nước: tham gia vào các quá trình giải phóng năng lượng (oxi hóa khử, phân hủy hợp chất hữu cơ)

+Vitamin tan trong dầu: tham gia phản ứng tạo nên các chất cấu tạo nên các mô, các cơ quan

39

Sản xuất Vitamin:

Ví dụ quy trình sản xuất Vitamin B12:

- Tại các nhà máy sản xuất dược phẩm, vi

khuẩn trên được nuôi trong những thùng lên men khổng lồ, nhiệt độ môi trường luôn luôn đảm bảo

ở độ ấm 30oC

- Sau 5 - 7 ngày số vi khuẩn trên sinh sôi nảy

nở rất nhanh, lúc này chỉ việc cho dịch lên men

qua máy li tâm siêu tốc là có thể tách riêng nước

và xác vi khuẩn

- Qua một công đoạn nữa là chiết rút sẽ thu

được vitamin B12

40