Nấm mốc, các loại nấm mốc sinh độc tố và tác động của các loại độc tố nấm, sản phẩm biến dưỡng của nấm mốc trong đời sống

Hệ thống phân loại nấm: Dựa theo tổ chức hình thái, nấm được chia thành 4 lớp chính: Lớp Phycomycetes lớp nấm tảo: Sợi không có vách ngăn ngang, có động bào tử gồm 2 lớp phụ: Oomycetes

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM

KHOA THỦY SẢN



Chuyên đề:

NẤM MỐC, CÁC LOẠI NẤM MỐC SINH ĐỘC TỐ VÀ TÁC ĐỘNG CỦA CÁC LOẠI ĐỘC TỐ NẤM, SẢN PHẨM BIẾN DƯỠNG CỦA

NẤM MỐC TRONG ĐỜI SỐNG GVDH: PGS TS NGUYỄN NGỌC HẢI

HỌ TÊN: CHÂU VĂN MẠNH

LỚP: DH09CT MSSV:09117102

A Giới thiệu về nguồn gốc của nấm

Định nghĩa:

Nấm (Fungi, Mycota) là một giới trong số năm giới theo hệ thống phân loại của R.H.Whittaker (1996) Nấm thuộc ngành nấm (Euphycophyta), là bộ môn nghiên cứu cảu nấm học (Mycology), là một ngành khoa học độc lập với vi sinh vật tuy nhiên có một số nhóm nấm (nấm men, nấm mốc) do kích thước nhỏ bé và muốn nghiên cứu phải sử dụng các phương pháp vi sinh vật học nên được coi là đối tượng nghiên cứu của vi sinh vật hoc

Nấm có nhiều đặc điểm giống với thực vật nhưng khác với thực vật ở chổ không có sắc

tố quang hợp và cơ thể ít phân hóa về mặt hình thái

Hệ thống phân loại nấm:

Dựa theo tổ chức hình thái, nấm được chia thành 4 lớp chính:

Lớp Phycomycetes (lớp nấm tảo): Sợi không có vách ngăn ngang, có động bào tử

gồm 2 lớp phụ: Oomycetes (nấm noãn) và Zygomycetes (nấm tiếp hợp)

Lớp Ascomycetes (lớp nấm túi): Sợi nấm có vách ngăn, sinh sản vô tính bằng túi bào

tử, sinh sản hữu tính theo kiểu tạo túi (namg) và túi bào tử (ascospore)

Lớp Basidiomycetes (lớp nấm đảm): Sinh sản hữu tính theo kiểu tạo đảm bào tử

(basidiospore) Gập ở các nấm có tai nấm: nấm rơm, nấm hương

Lớp Deuteromycetes (lớp nấm bất toàn): Không có khả năng sinh sản hữu tính và có

3 bộ

B Nấm mốc (Molds, Moulds)

Định nghĩa về nấm mốc:

Nấm mốc là cái tên chung dùng để chỉ các nhóm

nấm không phải nấm men (nấm thường có cấu tạo đơn

bào và sinh sản vô tính theo lối nảu chồi), cũng không

phải các nấm lớn có tai (nấm cố kích thước lớn, ta nhìn

thấy bằng mắt thường được, có hình dạng giống cái ô –

dù Ví dụ: nấm rơm, nấm mèo,…)

Nấm mốc (fungus, mushroom) là vi sinh vật chân

hạch, ở thể tản (thalophyte), tế bào không có diệp lục tố,

sống dị dưỡng (hoại sinh, ký sinh, cộng sinh), vách tế

bào cấu tạo chủ yếu là chitin, có hay không có celuloz

và một số thành phần khác có hàm lượng thấp

Nấm mốc phân bố rộng rãi trong tự nhiên (trong đất, phân chuồng, nước, không khí,…) Chúng đống vai trò rất quan trọng trong việc bảo đảm vòng tuần hoàng vật chất trong tự nhiên, do chúng có khả năng phân giải các hợp chất như: cellulose, protein, lipid,kitin, pectin,…

I HÌNH DẠNG VÀ CẤU TẠO:

1 Hình dạng: Nấm mốc có dạng hình sợi và

phân nhánh

 Dạng hình sợi có vách ngăn

Sợi nấm có vách ngăn Đa số các loài nấm

mốc khuẩn ty có vách ngăn, các khuẩn ty được tạo

thành bởi một chuỗi tế bào nối tiếp nhau Ngăn

cách 2 tế bào là một màng ngăn Vách ngăn ở đây

không hoàn toàn mà có các lỗ hổng ở giữa vách

ngăn giúp cho sự chao đổi chất giữa các tế bào

 Dạng sợi không có vách ngăn

Sợi nấm không có vách ngăn: ở các nấm bậc thấp

khuẩn ty thường không có vách ngăn, toàn bộ

khuẩn ty là một sợi nấm phân nhánh trong suốt

có nhiều nhân ở rãi rác trong tế bào chất

 Màu sắc: có nhiều loại màu sắc khác nhau:

màu đen (Asp Niger), màu trắng (Mucor, Rhizopus), màu xanh (Penicillium), màu đỏ (Neospora rassa), …

2 Cấu tạo:

Sợi nấm có đường kính từ 0,5 – 1 𝜇𝑚, được bao bọc bỡi một lóp màng mỏng gọi là thành tế bào, thành tế bào nấm hầu như không được bao bọc bỡi cellulose như ở thực vật

mà ngược lại là chất kitin Màng tế bào chất dày khoảng 7 𝜇𝑚, chứa 40% lipid, 38% Nhân: thường có hình tròn, đôi khi kéo dài, đường kính khoảng 2 -3 𝜇𝑚 Ty thể: có hình elip và luôn di động

Các hình dạng đặc biệt của khuẩn ty như: Vòi hút (Haustoria), Sợi thòng lọng (Sợi nấm bẩy mồi), Sự tổ hợp của khuẩn ty, Thể đệm (Stroma), Hạch nấm (Sclerotium), Bó sợi (Coremium)

II SỰ SINH SẢN CỦA NẤM MỐC

Nói chung, nấm mốc sinh sản dưới 3 hình thức:sinh sản sinh dưỡng, vô tính và hữu tính Trong sinh sản sinh dưỡng, sinh sản vô tính, nấm hình thành bào tử mà không qua việc giảm phân Trong sinh sản hữu tính nấm hình thành 2 loại giao tử đực và cái giao phối với nhau tương tự như một số loại thực vật bậc cao

1 Sinh sản sinh dưỡng

Nếu lấy 1 khuẩn ty của nấm mốc đăt vào điều kiện thuân lợi sẽ phát triển thành khuẩn ty mới Như vây từ 1 đoạn khuẩn ty sẽ dễ dàng hình thành khuẩn ty thể và gặp điều kiện thuận lợi sẽ phát triển thành bào tử áo đó là những tế bào được xuất hiện trên khuẩn ty

Sợi nấm và cấu tạo tế bào của sợi

nấm

2 Sinh sản vô tính

a Sinh sản vô tính bằng các loại bào tử

Gồm các bào tử có 1 hoặc 2 tiên mao nên có

khả năng di động trong môi trường nước

Chúng được sinh ra từ các nang động bào tử

(zoosporangium) Tiên mao của động bào tử

cấu tạo bởi 11 sợi- 2 sợi ở giữa và 9 sợi ở

chung quanh Có loại chỉ có 1 tiên mao ,hoặc

nhẵn nhụi (whiplash) hoặc có lông (tinsel), có

loại có 2 tiên mao- 1 nhẵn nhụi, 1 có lông, hai

tiên mao cùng quay về một hướng hay về hai

hướng khác nhau Có thể thấy các dạng động

bào tử ỏ 3 lớp nấm nấm Chytridiomycetes,

Hyphochytridiomycetes và Oomycetes ( các bộ Chytridiales, Blastocladiales,

Monoblepharidales, Hyphochytriales, Saprolegniales, Leptomitales, Peronosporales)

b Bào tử túi (bào tử bọc) (sporangiospores):

Gồm các bào tử được sinh ra từ các nang bào tử kín ( sporangium) Có hai cách tạo bào tử kín:

Nang còn non chứa nhiều nhân, các nhân phân chia gián phân, sau đó chất nguyên sinh trong nang phân chia ra thành nhiều phần, mỗi phần chứa 1-6 nhân Các phần này được bao bọc bởi vỏ chitine và biến đổi thành bào tử kín.Ví dụ như ở nấm

Phycomyces nitens

Chất nguyên sinh trong nang chia làm nhiều phần, mỗi phần chứa 1 hoặc nhiều nhân

Các kiểu động bào tủ

c Bào tử đính (conidium):

Bào tử trần sinh ra theo kiểu cả phần đầu của sợi nấm chuyển hóa thành Bao gồm hai loại:

 Loại bào tử đốt ngoại sinh (holoarthric conidia): Đầu sợi sinh bào tử sinh ra các

vách ngăn và đứt đoạn ra thành các bào tử Ví dụ ở các nấm Arthrographic hay Geotrichum

 Loại bào tử đốt nội sinh (enteroarthric conidia): Đầu sợi sinh bào tử sinh ra các vách ngăn nhưng thành sợi nấm không tham dự vào việc tạo thành vỏ ngoài

của các bào tử Ví dụ ở nấm Bahusakala

Các kiểu cuống bào tử đính của Aspergillus a 1 lớp, b 2 lớp, c phiến, d tia, e tể (theo

Samson và ctv., 1995)

Bào tử đính và cuống bào tử đính ở Penicillium chrysogenum (theo Samson và ctv.1995)

d Bào tử tản (Thallospores): Trong nhiều loài nấm men và nấm mốc có hình thức sinh sản đặc biệt gọi là bào tử tản Bào tử tản có thể có những loại sau:

 Chồi hình thành từ tế bào nấm men: Cryptococcus và Candida là những loại bào tử tản đơn giản nhất, gọi là bào tử chồi (blastospores)

 Giống Ustilago có những sợi nấm có xuất hiện tế bào có vách dầy gọi là bào tử vách dầy còn gọi là bào tử áo (chlamydospores) (Hình 1 11 c) Vị trí của bào tử vách dầy ở sợi nấm có thể khác nhau tùy loài

e Bào tử đốt

Giống Geotrichum và Oospora có sợi nấm kéo thẳng, vuông hay chử nhật và tế bào vách dầy gọi là bào tử đốt (arthrospores)

Bào tử đốt (theo Samson và ctv.1995)

3 Sinh sản hữu tính

Sinh sản hữu tính xảy ra khi có sự kết hợp giữa hai giao tử đực và cái (gametes) có trải qua giai đoạn giảm phân Quá trình sinh sản hữu tính trải qua 3 giai đoạn:

 Tiếp hợp tế bào chất (plasmogamy) với sự hòa hợp 2 tế bào trần (protoplast) của 2 giao tử

 Tiếp hợp nhân (karyogamy) với sự hòa hợp 2 nhân của 2 tế bào giao tử để tạo một nhân nhị bội (diploid)

 Giảm phân (meiosis) giai đoạn này hình thành 4 bào tử đơn bội (haploid) qua sự giảm phân từ 2n NST (nhị bội) thành n NST (đơn bội)

Bào tử noãn (Oospore)

Bào tử tiếp hợp (Zygospore)

Bào tử túi (Ascospore)

Bào tử đảm (Basidiospore)

1 Ứng dụng chung:

Các qui trình chế biến thực phẩm có liên quan đến lên men đều cần đến sự có mặt của vi sinh vật trong đó có nấm mốc Nấm mốc giúp tổng hợp những loại kháng sinh (penicillin, griseofulvin), acit hữu cơ (acit oxalic, citric, gluconic ), vitamin (nhóm B, riboflavin), kính thích tố (gibberellin, auxin, cytokinin), một số enzim và các hoạt chất khác dùng trong công nghiệp thực phẩm và y, dược đã được sử dụng rộng rãi trên thế giới Ngoài ra, nấm còn giử vai trò quan trọng trong việc phân giải chất hữu cơ trả lại độ mầu mỡ cho đất trồng

Tác động hữu ích của một số loại nấm mốc trong sản xuất và đời sống:

- Penicillium notatum tổng hợp nên penicillin

- Penicillium griseofulvum tổng hợp nên griseofulvin

- Nấm Aspergillus niger tổng hợp các acit hữu cơ như acit citric, acit gluconic nấm Gibberella fujikuroi tổng hợp kích thích tố gibberellin

- Một số loài nấm thuộc nhóm Phycomycetina hay Deuteromycetina có thể ký sinh trên côn trùng gây hại qua đó có thể dùng làm thiên địch diệt côn trùng

Ngoài ra, những loài nấm sống cộng sinh với thực vật như Nấm rễ (Mycorrhizae), giúp cho rễ cây hút được nhiều hơn lượng phân vô cơ khó tan và cung cấp cho nhu cầu phát triển của cây trồng

Nấm còn là đối tượng nghiên cứu về di truyền học như nấm Neurospora crassa, nấm Physarum polycephalum dùng để tổng hợp ADN và những nghiên cứu khác

2 Một số ứng dụng trong sản xuất

a Ứng dụng trong sản xuât tương (Nấm là 1 yếu tố quan trọng trong quá trình làm

tương) Quy trình sản xuất tương

Nguyên liệu

 Đậu nành: Đậu để nấu tương phải chọn đỗ (đậu ) tương cổ truyền hạt nhỏ như hạt

tiêu, vị bùi và béo Đậu vừa thu hoạch là tốt nhất Chọn hạt đậu đều, không có hạt lép,hạt hỏng, hạt đậu quá to hoặc quá nhỏ đều không được

 Nếp hoặc ngô dùng làm mốc: Tuỳ theo việc lựa chọn nguyên liệu làm mốc mà tương có vị khác nhau Thường nếp được dùng nhiều hơn ngô Chọn loại nếp tốt

để làm mốc thì tương có vị ngọt đậm của đạm, nước tương sánh quyện

 Muối: Phải chọn loại muối trắng tinh hạt to và đều, không lẫn các tạp chất khác, có

độ mặn cao (không dùng muối iốt)

 Nước: Nước dùng nấu tương thường dùng nước giếng, hoặc nước mưa Nước

giếng phải trong không vẩn đục, không có mùi tanh của bùn, của khoáng, nếu có thể thì chọn nước ở những giếng gần núi Ngoài ra một số vùng dùng nước mưa để nấu tương cho vị ngon, ngọt theo quan niệm của họ

 Đậu nành (Hay còn gọi là đậu tương) được sử dụng để làm tương từ rất lâu đặc biệt có một số tương nổi tiếng Như Tương Nam Đàn ( Nam Đàn - Nghệ An ), quy trình làm cụ thể như sau

1 Mốc tương : Thường dùng gạo nếp hoặc gạo tẻ được nấu lên , hoặc rang lên sau đó

ngâm nước đưa đi ủ, để lên mốc tự nhiên Sau khi mốc ( Nấm mốc) đã lên hết đem mốc tương này đi phơi khô và dã nhỏ

2 Đậu tương rang chín hợc không rang, sau đó hầm kĩ với lượng nước thích hợp đến khi

hạt đậu tách lầm đôi Cho vào vật dụng đựng

3 Đổ mốc tương đã dã nhỏ vào Đậu tương ( Đậu và nước đã đun kĩ) cùng với một lượng

muối thích hợp ( Mẹo nhỏ có thể dùng quả trứng gà để xác định nồng đọ muối cần pha, chú ý không dùng muối có I ốt), sau đó ủ ở dạng yếm khí một thời gian, nếu trời nắng có thể mở nắp đạy ra

Tránh nước mưa vào vì có thể làm mốc (meo) nổi trên tương

Bịt kín để tránh ruồi có thể đẻ trứng vào tương (Làm tương có giòi) Trên là một số nét

cơ bản còn để làm tương ngon là cả một quá trình và bí quyết gia truyền

Đặc sản tương bần của Hưng Yên

b Dùng nấm mốc sản xuất nước tương sạch, không có 3 – MCPD:

Nhóm nghiên cứu ở Viện Sinh học nhiệt đới TP HCM đã tìm ra công nghệ mới để sản xuất nước tương không chứa 3-MCPD…

Năm 2007, cơn bão mang tên 3-MCPD khiến nhiều doanh nghiệp sản xuất nước tương lao đao, người tiêu dùng hoang mang và đặt ra nhiều thách thức cho các nhà khoa học về một phương pháp làm nước tương sạch, đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm Tháng 5/2008, nhóm các nhà khoa học ở viện này đã bắt tay vào nghiên cứu để tìm ra công nghệ sản xuất nước tương sạch

Sở dĩ nước tương có độc tố 3-MCPD (loại hóa chất có thể gây ung thư) vì các cơ sở sản xuất nước tương sử dụng phương pháp hóa giải, sử dụng acid chlorhydric (HCl) để thủy phân bánh dầu đậu phộng hoặc đậu nành Để làm tương hoàn toàn sạch, không có chất 3-MCPD thì chỉ có thể dùng phương pháp lên men truyền thống Nhưng, doanh nghiệp không mấy mặn mà với phương pháp lên men truyền thống vì thời gian sản xuất dài, khoảng từ bốn đến sáu tháng, do đó chi phí đầu tư và giá thành sản phẩm cao hơn phương pháp thủy phân bằng HCl lại không có được thành phẩm như ý

Vì thế, nhóm nghiên cứu đề

ra phương pháp cải tiến tìm

cách nuôi chủng nấm mốc A

oryzae Chủng nấm mốc này

được Viện Sinh học nhiệt đới

chọn lọc và có hoạt lực

α-amylase và protease cao, đặc

điểm là không sinh ra chất

aflatoxin (chất độc có khả

năng gây ung thư) Ngoài ra,

chủng A oryzae được nuôi

cấy trên đậu nành, ủ trong

thùng làm bằng sợi thủy tinh

dung tích từ 800 đến 1.000 lít

nên không chiếm nhiều diện

tích Như vậy đã cải tiến

được công nghệ sản xuất

nước tương có 3-MCPD

thành không co 3-MCPD

c Sử dụng nấm mốc để ngăn chất độc BPA thải ra ngoài từ đồ nhựa:

BPA (Bisphenol A) là một hợp chất hữu cơ với 2 nhóm phenol và được sử dụng để tạo khối rất nhiều loại nhựa cũng như đóng vai trò làm chất phụ gia trong sản xuất nhựa BPA cũng có mặt trong nhựa polycacbonat vốn được dùng làm các sản phẩm như chai nước suối, đồ hộp, bình sữa cho trẻ em, v.v rất nguy hiểm với sức khỏe con người Khi nhựa polycacbonat bị phá hủy trong quy trình tái chế hoặc bị bỏ lại ngoài bãi rác, nhựa sẽ thải ra BPA Vì vậy, các nhà khoa học đã một tìm ra phương pháp để ngăn cản quá trình này đó là sử dụng nấm mốc

2 nhà khoa học Trishul Artham và Mukesh Doble thuộc viện công ghệ Madras, Ấn Độ đã cùng nhau nghiên cứu giải pháp trên Họ đốt nóng các tấm nhựa polycacbonat ở nhiệt độ

100oC trong 30 ngày và xử lý với ánh sáng cực tím trong 10 ngày Quá trình này sẽ tạo ra các gốc tự do (những phân tử không ổn định do bị mất một điện tử) có khả năng oxy hóa

Nuôi nấm mốc để làm nước tương

các phân tử polyme gây nên sự phân hủy nhựa Sau đó, các tấm nhựa được phơi với 3 loại tảo, bao gồm cả loại tảo mục trắng thường được sử dụng để dọn sạch các chất thải Đồng thời họ cũng bố trí một nhóm các tấm nhựa không qua xử lý để so sánh

Qua thí nghiệm, 2 nhà khoa học phát hiện ra rằng nấm đã phát triển tốt hơn trên những tấm nhựa qua xử lý Thay vì bị thải ra ngoài môi trường, BPA được hấp thụ trở lại bởi nấm và được nấm sử dụng như một nguồn năng lượng Sau 12 tháng, nhựa qua xử lý bị khi bị phân hủy vẫn không thải ra lượng BPA nào và tất cả BPA đã bị nấm tiêu thụ hết Ngược lại, với những tấm nhựa chưa qua xử lý cho thấy chúng bị phân hủy rất ít, nhựa vẫn giữ lại BPA và khả năng BPA được thải ra ngoài môi trường ngay sau khi nhựa bị phá vỡ là rất cao

Sau 12 tháng, nhựa polycacbonat không qua xử lý (bên trái) cho thấy ít bị phân hủy hơn so với

nhựa polycacbonat đã qua xử lý (bên phải)

d Dùng nấm mốc và mùn mía sản xuất phân sinh học dễ tan

Nhóm các giảng viên trường Đại học Cần Thơ đã nghiên cứu sản xuất thành công phân lân sinh học dễ tan từ các loại nấm mốc và mùn mía - phế phẩm của các nhà máy đường Dạng phân lân sinh học này kích thích rễ cây trồng phát triển nhiều để hấp thu dễ dàng các dưỡng chất trong đất, góp phần làm tăng năng suất từ 15% đến gần 95% đối với đậu nành, lạc, mía, lúa cao sản, ngô lai; đồng thời nâng cao chất lượng sản phẩm Mùn mía là nguyên liệu dễ kiếm, rẻ tiền nên hạ giá thành của phân lân sinh học rẻ hơn rất nhiều so với phân lân hóa học và hạn chế ô nhiễm môi trường do không bị dư thừa lượng hóa chất độc hại sau khi bón Sản phẩm đã được cung cấp dưới dạng phân sinh học đa chủng cho Viện lúa Đồng bằng sông Cửu Long Năm 2006, công nghệ sản xuất này đã được chuyển giao cho Trung tâm Ứng dụng Khoa học Kỹ thuật các tỉnh Đồng Tháp, Kiên Giang và Long An

3 Tác hại của nấm mốc đến đời sống và sản xuất:

a Độc tố trên nấm mốc và bệnh Ung thư gan

Chất độc do nấm mốc trên hạt và ngũ cốc có thể gây ra bệnh ung thư gan nếu bị hấp thụ với số lượng lớn Đây là lần đầu tiên các chuyên gia nghiên cứu đến từ trường Đại học