CHƯƠNG 5 DINH DƯỠNG CỦA VI SINH VẬT

Chương DINH DƯỢNG CỦA VI SINH VẬT I Bốn nhu cầu VSV 1 Nhu cầu lượng 2 Nhu cầu nước 3 Nhu cầu nguyên tố 4 Nhu cầu nhân tố tăng trưởng Chất dinh dưỡng chất tê bào hấp thu tham gia vào trình biến dưỡng tế bào để cuối đáp ứng nhu cầu tế bào I- NHU CẦU VỀ NGUYÊN TỐ CỦA VSV nguyên tố đa lượng nguyên tố cần thiết cho VSV hàm lượng lớn, bao gồm :  C, H, O, N, S, P Đây nguyên tố cấu tạo nên glucide, lipide, protéine acide nucléique K+, Ca++, Mg++, Fe++/ Fe+++ Đây nguyên tố dạng ion 2.Nguyên tố vi lượng  Mn, Zn, Co, Mo, Ni, Cu Đây nguyên tố cần liều lượng thấp, lại thiếu tế bào Thông thường, môi trường nuôi cấy sử dụng nước máy chất dinh dưỡng phổ biến có đủ nguyên tố Các nguyên tố vi lượng tham gia vào thành phần enzyme, coenzyme, xúc tác phản ứng, trì cấu trúc protéine Các nguyên tố đưa vào môi trường nuôi cấy vi sinh vật theo mức liều lượng sau:  *Những nguyên tố (C, H, O, N, S, P) : nồng độ tính g/l môi trường nuôi cấy  *Những nguyên tố phụ (K, Ca, Mg, Fe) : nồng độ tính mg/l môi trường nuôi cấy  *Những nguyên tố vi lượng (Mn, Zn, Co, Mo, Ni, Cu): nồng độ tính µg/l môi trường nuôi cấy  Ngun tố Chức Hydro Thành phần tế bào nước phân tử hữu tế bào Oxigen Thành phần nước tế bào số phân tử hữu Điểm tiếp nhận điện tử hơ hấp VSV hiếu khí Carbon Thành phần phân tử hữu có tế bào Nito Thành phần amino acid nên thành phần protein Hiện diện đơn vị nucleotide tạo nên acid nucleic, coenzyme ATP Lưu huỳnh Được tìm thấy cystein methionine_ vậy, thành phần quan trọng nhiều protein Có mặt coenzyme, vi dụ co-carboxyl Phospho Được tìm thấy acid nucleic, DNA RNA Hiện diện phospholipid phần màng tế bào Tìm thấy coenzyme Kali Là loại cation tế bào có vai trò quan trọng việc trì áp suất thẩm thấu Có vai trò cofactor enzyme Magie Đòi hỏi trì cấy trúc vững màng tế bào, ribosome, DNA, RNA Hoạt động cofactor vài loại enzyme Canxi Có thể bổ sung vào cấu trúc vách tế bào Là thành phần vi khuẩn nội bào tử Sắt Thành phần quan trọng nhiễm sắc thể hơ hấp nội bào Là cofactor vài loại enzyme Các ngu n tố vi lượng Thành phần hệ thống enzyme coenzyme zinc Zn 1) Required for tryptophan, hence auxin (IAA), synthesis manganese Mn 1) Required for chlorophyll synthesis 2) Activates many enzymes Cu 1) Required for chlorophyll synthesis 2) Component of many enzymes and carriers, especially those of electron transport chain copper boron B 1) Required for complete flowering and fruit development 2) Involved in translocation of carbohydrates and hormones molybdenu m Mo 1) Component of enzymes in N metabolism (nitrate to organic N) 2) Component of enzymes in nitrogen fixation (N gas to ammonia) chlorine Cl 1) Oxygen evolution in photosynthesis 2) Stomatal functioning Ni 1) Component of several enzymes, especially urease (breaks down urea) nickel Zn++ tìm thấy vò trí hoạt động vài enzyme Nó liên quan đến việc cấu thành tiểu phần điều hòa xúc tác enzyme aspartate transcarbamylase E coli Mn++ giúp nhiều enzyme xúc tác việc chuyển vận nhóm phosphate Mo++ cần cho trình cố đònh đạm Co++ thành phần vitamine B12 Sinh vật Nhu cầu Amino Axit Nhu cầu Vitamin Nhu cầu Purine pyrimidine Escherichia Coli Khơng Khơng Khơng Salmonella typhi Khơng Khơng Niacin Khơng Trytophan Proteus vulgaris Khơng Staphylococcus Arginine, cysteine Thiamine phenylalanine niacin Khơng Leuconostoc mesenteroides 19 amino axit 10 vitamin (8 nhóm chính) Purines pyrimidines Aspergillus niger Khơng Khơng Khơng Mucor hiemalis Khơng Thiamine Khơng Saccharomyces cerevisiae Khơng Vitamin B Khơng Bảng 5.5: Các nhân tố u cầu cho phát triển VSV Purple bacterie Tế bào Xạ khuẩn Test antibiotic Máy PCR Elisa reader Water bath Shaking Incubator CO2 Incubator Tủ cấy vơ trùng Máy ly tâm Tủ sấy Cột lọc Kính hiển vi có gắn máy chup ảnh [...]... ngay cả cao su Một vài vi khuẩn hầu như sử dụng được bất kỳ chất gì như nguồn C Ví dụ như Pseudomonas cepacia sử dụng hơn 100 cơ chất carbon khác nhau CÁC KIỂU DINH DƯỢNG CỦA VI SINH VINH VẬT          * Dựa vào nhu cầu về năng lượng, VSV được chia thành 2 loại - VSV quang dưỡng (Phototrophes) sử dụng ánh sáng làm nguồn năng lượng thông qua quá trình quang hợp - VSV hóa dưỡng (Chemotrophes)sử... 1 Quang dò dưỡng hữu cơ (Photoorganohetorothroph) nên vật chất tế bào Khí CO2 2 Quang tự dưỡng hữu cơ (Photoorganoautothroph) Ánh sáng Chất vô cơ 3 Quang dò dưỡng vô cơ (Photolitocheterothroph) 4 Quang tự dưỡng vô cơ (Photolitoautothroph) Chất hữu cơ Chất hữu cơ 5 Hóa dò dưỡng hữu cơ 6 Hóa tự dưỡng hữu cơ (Chemoorganoautothroph) Chất vô cơ Chất vô cơ (Chemoorganoheterothrop h) 7 Hóa dò dưỡng vô cơ... thì những nhu cầu về C, H, O được thoả mãn cùng một lúc Carbon cần cho sự hình thành bộ khung của tất cả các phân tử chất hữu cơ VSV thuộc nhóm autotrophes (tự dưỡng) mới sử dụng được CO2 như nguồn C chủ yếu và duy nhất Trong số những vi sinh vật tự dưỡng này, phần lớn là quang tự dưỡng, còn lại là hóa tự dưỡng (oxy hóa chất vô cơ để thu năng lượng) VSV thuộc nhóm hétérotrophe sử dụng thức ăn hữu... chất tiếp nhận hóa học trong cơ chế hóa hướng động 5 Sự thu nạp sắt (Capture de fer) Hầu như mọi vi sinh vật đều cần có Fe cho hệ thống cytochrome và nhiều enzyme của nó Vi c thu nhập Fe không dễ dàng vì Fe3+ và dẫn xuất của nó khó hòa tan, nên Fe tự do thường không có sẵn cho vi c chuyên chở Nhiều vi khuẩn và nấm khắc phục khó khăn này bằng cách tiết ra các phân tử vận chuyển Fe –Sidérophore  Sidérophore... 0.6 g Yeast Extract 5 g Glucose 15 g Glucose 25 g Glucose 15 g (NH4)2SO4 1 g NH4Cl 3 g Peptone 5 g MgSO4 0.1 g MgSO4 0.1 g   CaCl2 0.02 g     Trace elements  (Fe, Co, Mn, Zn, Cu, Ni, Mo) 2-10 µg each Distilled water 1000 ml pH 7 A.Amino 100-200 µ g of each Purines and 10 mg each Vitamins (biotin, folate, nicotinic acid, pyridoxal, Distilled water, pyridoxamine, pyridoxine, riboflavin,thiamine, 1000... nhu cầu Carbon , vi sinh vật được phân 2 nhóm: - VSV tư dưỡng ( Autotrophe) sử dụng Carbon dạng khí CO2 - VSV di dưỡng (Hétérotrophe) sử dụng Carbon dạng hợp chất hữu cơ * Dựa vào nhu cầu nguồn cung cấp hydrogen hay điện tử , VSV gồm 2 loại: - VSV lithotrophe sử dụng cơ chất vô cơ làm nguồn cho điện tử - VSV organotrophe lấy điện tử và hydrogène từ những hợp chất hữu cơ Tám kiểu dinh dưỡng ở VSV Nguồn... hóa học thiết yếu của tế bào, hay tiền chất của chúng, mà tế bào không thể tổng hợp được, do đó phải được cung cấp từ môi trường ngoài Có 3 loại yếu tố tăng trưởng chính : Acide amine : cần thiết cho vi c tổng hợp các protéine Purine và pyrimidine : cần cho sự tổng hợp acide nucléique cho tế bào Vitamine : là những phần hữu cơ nhỏ cấu thành các coenzyme hay một phần của coenzyme Vitamine cần ở một... thời cung cấp năng lượng và Carbon Ví dụ : quá trình phân giải chất hữu cơ (glycolyse) sinh ra năng lượng dưới dạng ATP và NADH, cũng tạo ra một sườn carbon mà sau này được sử dụng trong quá trình sinh tổng hợp Một trong những đặc tính đáng chú ý nhất về nhu cầu dinh dưỡng của VSV là tính chất cực kỳ linh động của nó, điều này có liên quan đến nguồn carbone Không có bất kỳ một chất hữu cơ thiên nhiên... coenzyme hay một phần của coenzyme Vitamine cần ở một lượng rất nhỏ cho sự tăng trưởng Một vài VSV cần nhiều loại vitamine-ví dụ như Enterococcus faecalis đòi hỏi đến 8 vitamine khác nhau cho sự tăng trưởng của nó Còn có một loại yếu tố tăng trưởng khác -như hème (của hémoglobime hay của cytochrome) cần thiết cho Heamophilus influenzae, hay cholestérol thì cần thiết cho một vài Mycoplasma 1 Khuyếch... phosphotransférase, những vi khuẩn hiếu khí dường như không có PTS  E coli, Salmonella, Staphylococcus và các vi khuẩn kỵ khí tùy ý khác cũng như một vài vi khuẩn kỵ khí bắt buộc (như Clostridium) cũng có PTS Nhiều loại đường được chuyên chở bằng hệ thống này Ngoài vai trò vận chuyển, protéine của PTS có thể tác động nhờ một chất tiếp nhận hóa học trong cơ chế hóa hướng động 5 Sự thu nạp sắt (Capture ... amylique, paraffine cao su Một vài vi khuẩn sử dụng chất nguồn C Ví dụ Pseudomonas cepacia sử dụng 100 chất carbon khác CÁC KIỂU DINH DƯỢNG CỦA VI SINH VINH VẬT          * Dựa vào... de fer) Hầu vi sinh vật cần có Fe cho hệ thống cytochrome nhiều enzyme Vi c thu nhập Fe không dễ dàng Fe3+ dẫn xuất khó hòa tan, nên Fe tự thường sẵn cho vi c chuyên chở Nhiều vi khuẩn nấm khắc... mesenteroides 19 amino axit 10 vitamin (8 nhóm chính) Purines pyrimidines Aspergillus niger Khơng Khơng Khơng Mucor hiemalis Khơng Thiamine Khơng Saccharomyces cerevisiae Khơng Vitamin B Khơng Bảng 5.5: