Khảo sát ảnh hưởng của môi trường dinh dưỡng đến lượng sinh khối của saccharomyces boulardii

Trong lĩnh vực dược phẩm probiotics chủ yếu được sử dụng chữa trị các bệnh đường tiêu hóa, trong đó, nấm thuộc chủng S.. Để chỉ ra bản chất vi khuẩn của probiotics, Fuller 1989 đã định n

BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

BICH THARATH

KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA MÔI TRƯỜNG DINH DƯỠNG ĐẾN

LƯỢNG SINH KHỐI CỦA

Saccharomyces boulardii

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ

HÀ NỘI – 2015

BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

BICH THARATH

KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA MÔI TRƯỜNG DINH DƯỠNG ĐẾN

LƯỢNG SINH KHỐI CỦA

LỜI CẢM ƠN

Vơi sự kính trọng và lòng biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời cảm ơn chân

thành đếnThS Kiều Thị Hồng vàTS Đàm Thanh Xuân, người thầy đã tận

tình hướng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện khóa luận

Em cũng xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đếnDS.Lê Ngọc Khánh, cùng các

thầy cô giáo trong Bộ môn Công nghiệp Dược, những người đã giúp đỡ, đóng góp ý kiến quý báu và hỗ trợ tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp em hoàn thành khóa luận này

Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình của các anh chị kỹ thuật viên trong bộ môn Công nghiệp Dược

Em cũng xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu nhà trường và các thầy

cô giáo trong trường đã dạy dỗ và dìu dắt em trong năm năm học tại trường

Cuối cùng, em xin cảm ơn gia đình, bạn bè đã luôn ủng hộ, khích lệ và hết lòng giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu

Em xin chân thành cảm ơn

Hà Nội, tháng 5 năm 2015

Sinh viên

BICH THARATH

MỤC LỤC

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 3

1.1.Probiotics 3

1.1.1.Khái niệm probiotics 3

1.1.1.1 Lịch sử probiotics 3

1.1.1.2 Các vi sinh vật được sử dụng làm probiotics 4

1.1.2 Phân bố 5

1.1.2.1 Trong thiên nhiên 5

1.1.2.2 Trong đường tiêu hóa của con người 6

1.1.3 Vai trò của probiotics 7

1.1.3.1 Vai trò của probiotics trong tiêu hóa thức ăn 7

1.1.3.2 Probiotics và bệnh tiêu chảy 7

1.1.3.3 Probiotics và sự kích thích hệ miễn dịch 8

1.1.3.4 Một số tác dụng khác của probiotics 8

1.2 Nấm men 9

1.2.1 Đặc điểm chung của nấm men 9

1.2.2 Vai trò của nấm men 11

1.2.3 Đặc điểm sinh lý, sinh hóa của nấm men 11

1.2.4 Đặc điểm S boulardii 14

1.2.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của nấm men trong điềukiện nuôi cấy thu sinh khối tế bào 15

1.2.5.1 Môi trường nuôi cấy 15

1.2.5.2 Nhiệt độ 17

1.2.5.3 pH của môi trường 17

1.2.5.4 Tốc độ sục khí và khuấy trộn 18

CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19

2.1 Nguyên liệu và thiết bị 19

2.1.1 Nguyên liệu 19

2.1.2 Thiết bị 19

2.1.3 Môi trường sử dụng nuôi cấy nấm men 20

2.2 Nội dung nghiên cứu 21

2.2.1 Xây dựng đường cong sinh trưởng của nấm men S boulardii 21

2.2.2 Khảo sát ảnh hưởng của các môi trường dinh dưỡng đến lượng sinh khốinấm men S boulardii 21

2.3 Phương pháp nghiên cứu 21

2.3.1 Phương pháp giữ giống trên thạch nghiêng 21

2.3.2 Phương pháp nhân giống 21

2.3.3 Phương pháp nuôi cấy thu dịch lên men 22

2.3.4 Phương phápthu sinh khối 22

CHƯƠNG III: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 23

3.1 Xây dựng đường cong sinh trưởng của nấm men S boulardii 23

3.2 Khảo sát ảnh hưởng của các môi trường dinh dưỡng lượng sinh khối nấm men S boulardii 24

3.2.1 Khảo sát ảnh hưởng củacác nguồn hydrat cacbon đến lượng sinh khối nấm men S.boulardii 24

3.2.2 Khảo sát ảnh hưởng của các nồng độ đường glucose đến lượng sinh khối nấm men S boulardii 26

3.2.3 Khảo sát ảnh hưởng củacác nguồn nitơ đến lượng sinh khối nấm men S.boulardii 27

3.2.4 Khảo sát ảnh hưởng của các nồng độ cao nấm men đến lượng sinh 28

khối nấm men S boulardii 28

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 30

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

FAO (Food and Agriculture Organization) Tổ chức Nông Lương thế giới WHO (World Health Organization) Tổ chức Y tế thế giới

NKC (Natural Killer Cell) Tế bào NK

PMN(Poly Morphonuclear Neutrophil) Bạch cầu đa nhân trung tính

DANH MỤC CÁC BẢNG

1.1 Một số tác động tăng cường hệ miễn dịch của probiotics ở người

2.1 Các hóa chất dùng trong nghiên cứu

2.2 Thiết bị, dụng cụ

3.1 Khối lượng sinh khối nấm men S boulardii thu được từ 20 ml môi

trường nuôi cấy tại các thời điểm đã cố định

3.2 Khối lượng sinh khối thu được trong các môi trường có chứa nguồn hydratcacbon

3.3 Khối lượng sinh khối thu được theo các nồng độ của đường glucose 3.4 Khối lượng sinh khối thu được trong các môi trường có chứa nguồn nitơ

3.5 Khối lượng sinh khối thu được theo các nồng độ của cao nấm men

DANH MỤC CÁC HÌNH

1.1 Phân bố vi khuẩn trong đường tiêu hóa của con người

1.2 Hình ảnh tế bào S Boulardii qua kính hiển vi điện tử

3.1 Đường cong sinh trường biểu diễn khối lượng sinh khối nấm men S

boulardii thu được từ 20 ml môi trường nuôi cấy theo các thời điểm đã cố

định

3.2 Khối lượng sinh khối thu được trong các môi trường có chứa nguồn hydratcacbon

3.3 Khối lượng sinh khối thu được theo các nồng độ đường glucose

3.4 Khối lượng sinh khối thu được trong các môi trường có chứa nguồn nitơ

3.5 Khối lượng sinh khối thu được theo các nồng độ cao nấm men

ĐẶT VẤN ĐỀ

Cuộc sống của con người ngày càng được hoàn thiện nhờ sự phát triển của khoa học công nghệ Cùng với sự phát triển chung của công nghệ, công nghệ sinh học cũng đang phát triển mạnh mẽ và được coi là ngành khoa học của thế kỷ XXI Công nghệ sinh học đã mang lại những hiệu quả to lớn cho con người, đặc biệt trong lĩnh vực y tế, sức khỏe

Hiện nay các chế phẩm sinh học được sản xuất và sử dụng ngày càng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của đời sống Giáo sư Miqinihafu thuộc viện nghiên cứu Pasteur phát hiện ra rằng: “Nếu cơ thể hấp thu loại vi khuẩn đặc biệt nào đó thì có thể ức chế sự sinh sôi của các vi khuẩn có hại trong ruột, tránh việc sản sinh ra chất độc Như vậy không những khó mắc bệnh mà còn

có thể tránh lão hóa và kéo dài tuổi thọ”.Bên cạnh đó, nhiều nghiên cứu đã chỉ

ra rằng các vi sinh vật có lợi có tác động trong việc cải thiện tiêu hóa, mang đến nhiều lợi ích cho sức khỏe con người.Ngoài ra, những vi sinh vật này còn đóng vai trò trong việc cải thiện khả năng miễn dịch, sức khỏe tim mạch, giảm nguy cơ ung thư

Probiotics từ lâu đã được biết đến là những vi khuẩn có lợi, sống và giúp cân bằng hệ vi khuẩn đường ruột Chúng có nhiều ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như dược phẩm, chăn nuôi, thực phẩm Trong lĩnh vực dược phẩm probiotics chủ yếu được sử dụng chữa trị các bệnh đường tiêu hóa, trong đó,

nấm thuộc chủng S boulardii, có vai trò ngăn chặn và hạn chế sự hoạt động của vi khuẩn bệnh như E coli, Shigella và Samonella Đặcbiệt S boulardii là

loại probiotic an toàn, chịu nhiệt, có năng lực sống trong ống tiêu hoá, kháng lại kháng sinh, phát triển nhanh trong một thời gian ngắn

Tuy nhiên ở Việt Nam, các nghiên cứu về nuôi cấy nấm men S

boulardii còn ít,vì vậy chúng tôi tiến hành đề tài “Khảo sát ảnh hưởng

củamôi trường dinh dưỡng đến lượng sinh khối của Saccharomyces

boulardii”, với 2 mục tiêu là :

1 Xây dựng đường cong sinh trưởng củanấm men S boulardii

2 Khảo sát ảnh hưởng củacác nguồn và các nồng độ của môi trường dinh

dưỡng đến lượng sinh khốinấm men S boulardii

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 Probiotics

1.1.1 Khái niệm probiotics

1.1.1.1.Lịch sử probiotics

Probiotics là thuật ngữ tương đối mới có nghĩa là “cho sự sống”, nó được dùng để chỉ những vi khuẩn mang lại những tác động có lợi cho con người và vật chủ[11]

Việc sử dụng vi sinh vật sống nhằm tăng cường sức khỏe con người không phải là mới Hàng nghìn năm về trước, rất lâu trước khi có sự tìm ra thuốc kháng sinh, con người đã biết tiêu thụ các thực phẩm chứa vi sinh vật sống có lợi như các sản phẩm sữa lên men, đậu tương lên men Các nhà khoa học đầu tiên, như Hippocrates và một số nhà khoa học khác cũng chỉ định sữa lên men với tính chất dinh dưỡng và thuốc của nó để chữa trị rối loạn ruột và

dạ dày[17]

Tuy nhiên phải tới đầu thế kỉ XX những nguyên cứu đầu tiên về vai trò của một số vi khuẩn mới được tiến hành bởi Eli Metchnikoff Ông đã đưa ra ý kiến rằng: “Sự phụ thuộc của các vi khuẩn đường ruột vào thức ăn sẽ làm đường ruột có thể dung nạp ở mức độ nào đó việc thay đổi các hệ vi khuẩn trong cơ thể và thay thế các vi khuẩn có hại bằng các vi khuẩn có lợi”[13],[17]

Vào thời điểm này Henry Tissier, một bác sỹ nhi khoa người Pháp nhận thấy trẻ em bị tiêu chảy thường có một lượng nhỏ vi khuẩn hình chữ Y trong phân Những vi khuẩn này trái lại có số lượng lớn ở những đứa trẻ khỏe mạnh Ông đã đề xuất sử dụng hệ vi khuẩn này cho những bệnh nhân tiêu chảy để giúp họ có được đường ruột khỏe mạnh

Những công trình nghiên cứu của Metchnikoff và Tissier là những nghiên cứu đầu tiên đưa ra giả thiết khoa học về việc dùng vi khuẩn một cách

hữu ích Vào năm 1960 thuật ngữ probiotics mới được đề xuất để đặt tên cho các chất do vi khuẩn sản sinh ra để thúc đẩy sự phát triển của các hệ vi cơ khác Để chỉ ra bản chất vi khuẩn của probiotics, Fuller (1989) đã định nghĩa lại thuật ngữ này: “Probiotics là các sinh vật sống khi bổ sung theo đường tiêu hóa có ảnh hưởng tích cực đến vật chủ bằng việc cải thiện sự cân bằng đường ruột của chúng” Một định nghĩa gần tương tự đã được đề xuất bởi Havenaar and Huis in „t Veld (1992): “Probiotics là các vi khuẩn đơn lẻ hoặc hỗn hợp các vi khuẩn còn sống sót khi được dùng cho người hoặc động vật sẽ tác động tích cực đến vật chủ bằng cách cải thiện hệ vi khuẩn đường ruột” Một định nghĩa gần đây hơn nhưng chưa phải là cuối cùng: “Probiotics là các vi sinh vật sống khi được dùng với số lượng thích hợp sẽ mang lại những lợi ích về mặt sức khỏe cho vật chủ”

Tổ chức Nông lương Liên hợp quốc (FAO) và Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) đã định nghĩa về probiotics như sau: “Hệ vi sinh vật sống khi được dùng với số lượng thích hợp sẽ đem lại những lợi ích cho sức khỏe vật chủ”

Số lượng thích hợp là năm tỷ đơn vị khuẩn lạc một ngày (5x109 CFU/ngày)

và được khuyến cáo là nên dùng liên tiếp trong năm ngày(FAO/WHO 2002)

Vi khuẩn chết, những sản phẩm chiết xuất từ vi khuẩn hay sản phẩm trong quá trình tăng trưởng của vi khuẩn có thể có những tác động có lợi nhưng không được xem như probiotics vì chúng không còn sống khi được dùng

1.1.1.2 Các vi sinh vật đƣợc sử dụng làm probiotics

Phần lớn các probiotics là nhóm vi khuẩn lactic: gồm 2 chi phổ biến là

chi Lactobacillus và Bifidobacterium[7], [12]

 Nhóm vi khuẩn không phải vi khuẩn lactic:

Chi Propionibacterium: P freudenreichii, P cyclohexanicum Chi Bacillus: B subtilis, B.clausii

Chi Brevibacillus:B laterosporus

Chi Sporolactobacillus:S laevolacticus

Chi Escherichia: E coli

 Nhóm nấm men: chủ yếu là chi Saccharomyces gồm có S.boulardii và

S.cerevisae [7], [6]

1.1.2 Phân bố

1.1.2.1.Trong thiên nhiên

Trong tự nhiên probiotics có thể tồn tại ở bất kì đâu nhưng chúng tồn tại nhiều trong các sản phẩm lên men như rau củ quả muối, sữa chua, rác thải

Muối rau quả được xem như là một phương thức hữu hiệu bảo quản thực phẩm bởi trong qua trình lên men tự phát rau củ quả, các vi khuẩn acid lactic giữ vai trò lên men đường tạo acid lactic nâng cao độ ổn định của sản phẩm, ngoài ra nhóm vi khuẩn này còn làm tăng lượng vitamin và sinh khả dụng của vitamin giúp tiêu hóa thức ăn tốt hơn Các loại rau củ quả hay dùng

để muối dưa là loại chứa lượng lớn các loài vi khuẩn có lợi trong lên men như dưa chuột, các loại rau cải, cà rốt, ớt Các loài vi khuẩn tìm thấy nhiều trong

quá trình lên men này là: Lactobacillus sp (L plantarum, L.brevis),

Leuconostoc sp.(L mesenteroides) và Pediococcus sp.(P pentosaceus, P Cerevisiae)[10]

Trong sữa chua cũng tồn tại nhiều chủng như: Lactobacillus sp.(L

.bulgaricus), Bifidobacterium sp (B.bifidum)[18]

Các nhà khoa học cũng đã phân lập được probiotics từ thịt gia súc sống

chủ yếu là chi Lactobacillusgồm các loài như: Lactobacillus lactis,

Lactobacillusfermentum,Lactobacillus paracasei, Lactobacillus rhamnosus

Dựa vào nghiên cứu này có thể sử dụng vi khuẩn lactic làm chất bảo quản thịt

mà giảm chất phụ gia độc hại [8]

Nhiều nghiên cứu gần đây đã chứng minh sữa mẹ cũng chứa probiotics

trong đó gồm nhiều chủng Bifidibacterium giúp cân bằng hệ khuẩn ruột và

phát triển hệ miễn dịch ở trẻ em bú mẹ [7], [19]

1.1.2.2 Trong đường tiêu hóa của con người

Vi khuẩn probiotics cư trú thường xuyên trên cơ thể con người (cả động vật bậc cao và côn trùng).Có hơn 400 loài vi khuẩn được tìm thấy trong đường tiêu hóa,một nửa khối lượng của vật chất ở đại tràng là vi khuẩn với số lượng gấp 10 lần số lượng của các tế bào mô tạo nên cơ thể Thông thường dạ dày chỉ có một số ít các vi khuẩn (103CFU/ml dịch dạ dày), mật độ vi khuẩn tăng dần lên theo đường tiêu hóa, mật độ cuối cùng ở đại tràng là 1012

vi khuẩn/g niêm mạc Việc hình thành khuẩn lạc vi khuẩn được bắt đầu từ khi những đứa trẻ mới sinh còn ở trong trạng thái vô trùng đến suốt cuộc đời và thay đổi ở một mốc tuổi nào đó [15]

Hình 1.1.Phân bố vi khuẩn trong đường tiêu hóa của con người

Hệvi khuẩn đường ruột là hệ sinh thái phong phú và biến đổi không ngừng của các cộng đồng vi khuẩn đã thích nghi với việc sống trên bề mặt niêm mạc ruột và trong nhung mao Hệ vi khuẩn đường ruột gồm các loài tự

nhiên khu trú lâu dài ở đó và rất nhiều các loài khác nhau di chuyển tạm thời qua đường ruột Các loài tự nhiên tồn tại từ khi sinh ra còn các loài di động được đưa vào từ môi trường bên ngoài qua thức ăn, nước uống… Các loài tự

nhiên gồm các loài thì thuộc chiLactobacillus(L acidophilus, L rhamnosus ), chi Bifidobacterium (B longum, B animalis…).Các loài này được mô tả ở

hình 1.1, còn các vi sinh vật từ môi trường ngoài vào gồm rất nhiều loài, gồm

cả các loài khu trú sẵn trong đường ruột và các loài khác như Vibrio cholera, chiBacillus (B subtilis, B anthracis ,gồm cả các loài có lợi và các loài gây

bệnh

1.1.3 Vai trò của probiotics

1.1.3.1.Vai trò của probiotics trong tiêu hóa thức ăn

Mỗi phần của đường tiêu hóa chứa các vi khuẩn khác nhau và chúng có những nhiệm vụ riêng biệt Vi khuẩn sống trong đường tiêu hóa bao gồm cả

vi khuẩn có lợi và vi khuẩn có hại, điều đó không có nghĩa là khi loại trừ hết

vi khuẩn có hại cơ thể sẽ khỏe mạnh mà sự cân bằng giữa vi khuẩn có lợi và

vi khuẩn có hại mới đem lại sự khỏe mạnh tốt nhất

Vikhuẩn có lợi là những vi khuẩn như: Lactobacillus acidophilus,

Lactobacillus bulgaricus, Bifidobacterium bifidum và một số vi khuẩn

khác.Chúng giúp ta tiêu hóa thức ăn, cung cấp dinh dưỡng, vitamin, và cạnh tranh với vikhuẩn có hại Những vi khuẩn có lợi có thể được bổ sung qua đường uống[4]

1.1.3.2 Probiotics và bệnh tiêu chảy

Theo thống kê, bệnh tiêu chảy ở người do các nguyên nhân sau:

75 - 80%dovi khuẩn 10% do kí sinh trùng 5% do virus

5% là do các nguyên nhân khác

Probiotics được chứng minh là có tác dụng trong năm loại tiêu chảy: tiêu chảy liên quan đến kháng sinh, tiêu chảy do nhiễm khuẩn, tiêu chảy do nhiễm virus, tiêu chảy ở người du lịch, tiêu chảy do bất dung nạp lactose [6, 7]

1.1.3.3 Probiotics và sự kích thích hệ miễn dịch

Các nghiên cứu in vivo và in vitro cho thấy rằng một vài chủng probiotics chuyên biệt có khả năng biến đổi chức năng hệ miễn dịch, kích thích hệ miễn dịch kháng lại các bệnh truyền nhiễm và ung thư, điều hòa các phản ứng miễn dịch quá mẫn như dị ứng [7]

Bảng1.1.Một số tác động tăng cường hệ miễn dịch của probiotics ở người

Tăng hoạt tính oxi hóa

Tăng huyết thanh và lượng IgA niêm mạc

Miễn dịch dịch

thể

Tăng huyết thanh và/hoặc đáp ứng kháng thể niêm mạc (IgG, IgA hoặc IgM) đối với miễn dịch toàn

thân hay đường miệng (ví dụ như Rotavirus, S.typhi,

Polio và hib vaccine)

Tăng tế bào che giấu globin miễn dịch IgG, IgM, IgA

Sự sản xuất

cytokine

Tăng nồng độ IFN- trong máu

Tăng hoạt tính của enzyme 2-5A-synthetase trong các tế bào đơn nhân trong máu

Tăng IFN-α trong huyết thanh

Tăng sản xuất các tiền Cytokine và Cytokine kháng viêm in vitro và invivo sau khi hoạt hóa bằng tác nhân phân bào

1.1.3.4.Một số tác dụng khác của probiotics

a) Giảm lipid máu

Nhiều công trình nghiên cứu của các nhà khoa học đã chứng minh được tác dụng hạ lipid máu của probiotics Dựa trên những quan sát ở bệnh nhân sử dùng sản phẩm sữa lên men và một báo cáo về sự đồng hóa cholesterol bởi

chủng L acidophilus người ta đã đề xuất rằng probiotics có thể ảnh hưởng có

lợi lên chuyển hóa lipid.Vi khuẩn probiotics có thể lên men hydratcacbon không thể tiêu hóa được và tạo ra các acid béo chuỗi ngắn trong ruột, những chất này ức chế sự tổng hợp cholesterol trong gan hoặc tái phân phối cholesterol từ huyết tương đến gan, vì vậy làm giảm lượng lipid trong máu Các chủng đơn lẻ có thể phân hủy muối mật và cản trở sự hấp thucholesterol

từ đường ruột [6], [9]

b) Tác dụng ngăn ngừa ungthƣ

Tác dụng chống khối u của probiotics có thể do một số cơ chế sau: gắn với tác nhân đột biến, sản xuất các chất chống đột biến, ức chế các enzym tiền ung thư như nitroreductase và β-glucuronidase, tăng cường sản xuất β-glucosidase-1 chất giải phóng flavonids, sản xuất các chất chống oxy hóa [6]

1.2.Nấm men

1.2.1 Đặc điểmchung của nấm men

Nấm men là tên chung để chỉ những nhóm nấm có cấu tạo đơn bào, sống riêng lẻ hoặc sống thành từng đám, không di động và sinh sản vô tính chủ yếu bằng hình thức nảy chồi

Chúng phân bố rộng rãi trong thiên nhiên như: trong đất,nước,lương thực,thực phẩm ,đặc biệt có nhiều trong các loại hoa quả chín, ngọt

Hình dạng và kích thước nấm men thay đổi tùy theo loài, giống, điều kiện dinh dưỡng và nhiều yếu tố khác

Nấm men thường có dạng hình trứng, hình bầu dục (Saccharomyces

boulardii,Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces ellipsoideus…),hình tròn

(Candida utilis), hình ống dài (Pichia), hình quả dưa chuột(Saccharomyces

pastorianus),hình một đầu nhọn(Brettanonyces),hình tam giác (Trigonopsis)

và một số hình đặc biệt khác

Một số nấm men có tế bào hình dài, nối tiếp nhau thành những dạng sợi

gọi là khuẩn ty (mycelium) hoặc khuẩn ty giả(pseudomycelium).Ở khuẩn ty

giả,các tế bào không nối liền nhau một cách chặt chẽ như ở khuẩn ty Khuẩn

ty và khuẩn ty giả thường quan sát thấy ở các giống Endomycopsis, Candida,

Trichosporon…, nhiều loài nấm chỉ sinh khuẩn ty giả khi không được cung

cấp đủ oxy

Hình dạng nấm men không ổn định, nó còn phụ thuộc vào tuổi giống và

điều kiện ngoại cảnh.Ví dụ, Saccharomyces thường có hình bầu dục trong

môi trường nuôi cấy giàu dinh dưỡng.Trong điều kiện yếm khí thường có hình tròn, trong điều kiện hiếu khí tế bào có hình dài hơn

Kích thước tế bào nấm men thay đổi rất nhiều tùy theo giống, loài và từng giai đoạn phát triển Nhìn chung, tế bào nấm men to hơn tế bào vi khuẩn một cách rõ rệt, kích thước trung bình (3 – 5) x (10 – 12)µm Kích thước

chiều ngang tế bào nấm men giống Torulopsis là 5 – 8µm, ở một số loại men

rượu là 10 – 11 µm, men bia là 6 – 8µm, nấm men gia súc thường nhỏ hơn

Để quan sát hình thái và đo kích thước tế bào nấm men, người ta thường sử dụng môi trường mạch nha dịch thể với nồng độ đường khoảng 10 – 15oB (độ Baumê, đơn vị thường sử dụng để tính hàm lượng đường) hoặc môi trường thạch mạch nha, thời gian nuôi cấy là 3 ngày ở 25 – 30o

C

Nấm men là sinh vật có nhân thật, cấu tạo tế bào có màng tế bào, nguyên sinh chất, nhân, ty thể, ribosome, không bào, một số thể vùi (glycogen, lipid, volutin…) [5]

1.2.2 Vai trò của nấm men

Nấm men có khả năng sinh sản nhanh chóng, sinh khối của chúng rất giàu protein, lipid và vitamin (đặc biệt là vitamin B).Chúng có khả năng lên men các loại đường để tạo thành rượu trong điều kiện yếm khí, còn trong điền kiện hiếu khí thì chúng có khả năng tăng nhanh lượng sinh khối tế bào

Quá trình trao đổi chất của hầu hết giống nấm men đều không sinh ra chất độc gây hại cho sức khỏe của người và vật nuôi nên chúng được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp chế biến thực phẩm như: sản xuất rượu, bia, nước giải khát có cồn, làm men bánh mì, chế biến các thực phẩm sữa lên men kefir, johur….cho người và thức ăn gia súc

Người ta còn sử dụng nấm men để sản xuất protein đơn bào, sản xuất

vitamin, enzym… và đặc biệt loài Saccharomyces cerevisiae đang được sử

dụng như một công cụ đắc lực để mang các ADN tái tổng hợp phục vụ cho việc sản xuất các sản phẩm thế hệ mới của ngành công nghệ sinh học hiện đại [5]

1.2.3 Đặc điểm sinh lý, sinh hóa của nấm men

Nấm men là vi sinh vật hiếu khí không bắt buộc, chúng hô hấp như một

cơ thể hiếu khí bậc cao, khi môi trường hết oxy phân tử chúng chuyển sang hô hấp kỵ khí, gọi là quá trình lên men.Khi phản ứng lên men bắt đầu, tốc độ sinh sản của tế bào nấm men bị kìm hãm và đến một giai đoạn nhất định hầu như không còn nữa.Về cơ chế sinh học, đây là một quá trình sử dụng không hết năng lượng những chất dinh dưỡng của môi trường Vì quá trình phân hủy một phân tử gram đường bằng cách lên men chỉ tiết ra khoảng 28kcal, trong khi đó nếu oxy hóa hoàn toàn một gram đường ta sẽ có 674 kcal.Qúa trình lên men tạm gọi là quá trình phosphoryl hóa.Vì có sự tham gia một cách tích cực của các hợp chất ATP, ADP

Nấm men tiếp nhận thức ăn bằng con đường hấp thụ chọn lọc trên bề mặt tế bào và sau đó khuếch tán vào bên trong.Màng và lớp bao bọc nguyên sinh chất của tế bào đóng vai trò màng bán thấm ngăn cách, điều hòa các chất dinh dưỡng vào tế bào và thải các sản phẩm trao đổi chất ra ngoài Các chất dinh dưỡng sau khi được hấp thụ vào trong tế bào sẽ xảy ra những phản ứng hóa học để chuyển hóa thành các hợp chất như protein, glucid, lipid…[5]

Nguồn cacbon:

Trước hết phải kể đến các loại đường, đường glucose được tất cả các loài nấm men sử dụng.Các loài nấm men dùng sản xuất men gia súc thuộc

chiCandida, Torulopsis có thể đồng hóa được đường pentose.Vì vậy, các men

này có thể nuôi cấy ở dịch thủy phân từ gỗ hoặc các nguồn giàu hemicellulose Những disaccharid (maltose và saccarose) trước khi được nấm men sử dụng phải qua thủy phân sơ bộ thành đường đơn nhờ enzym tương ứng của nấm men

Như là một quy luật, trong môi trường có một hỗn hợp các nguồn cacbon dinh dưỡng thì nguồn nào cung cấp cho nấm men sinh trưởng tốt sẽ được sử dụng trước.Đường glucose và fructose được sử dụng trước hết, kết tiếp là các acid béo (phụ thuộc vào chủng loài nấm men và thành phần của acid này), những chất có nhiều cacbon trong phân tử được sử dụng sau cùng

Các acid hữu cơ chiếm một vị trí quan trọng trong trao đổi chất của nấm men Chúng có thể kích thích hoặc ức chế sinh trưởng nấm men Chúng

có thể là nguồn dinh dưỡng cacbon và năng lượng duy nhất

Sử dụng hydrocacbon từ dầu mỏ và khí đốt làm nguồn cacbon nuôi cấy nấm men rất được quan tâm trong vài thập kỷ gần đây.Trong đó parafin có thể

là nguồn cacbon dinh dưỡng dễ dàng đối với một số chủng của giống Candida

và Torulopsis[5]