Bài giảng vi sinh vật đại cương

KHOA MÔI TRƯỜNG HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM BÀI GIẢNG VI SINH VẬT ĐẠI CƯƠNG TS Nguyễn Thị Minh Chương I Mở đầu Đối tượng, nội dung lịch sử môn học vi sinh vật Khái niệm Chung quanh ta sinh vật lớn mà nhìn thấy, cầm nắm có sinh vật nhỏ bé mà ta nhìn thấy mắt thường, muốn thấy chúng phải sử dụng kính hiển vi Những sinh vật người ta gọi VSV 1.1 Định nghĩa: Vi: Là nhỏ Sinh: Sự sống Vật: Là khoa học có thực ảo tưởng Định nghĩa: Vi sinh vật (VSV) tên gọi chung để tất sinh vật có hình thể nhỏ bé, mà mắt thường nhìn thấy được, muốn quan sát người ta phải sử dụng tới kính hiển vi Vi sinh vật học: Là môn khoa học nghiên cứu hoạt động sống loài vi sinh vật 1.2 Phân bố VSV VSV bao gồm nhiều nhóm khác nhau: virus, vi khuẩn, xạ khuẩn, nấm, tảo niêm vi khuẩn Trong toàn giới động vật có khoảng 1,5 triệu loài Thực vật có khoảng 0,5 triệu loài VSV có tới 100 nghìn loài bao gồm 30 nghìn loài động vật nguyên sinh, 69 nghìn loài nấm, 23 nghìn loài vi tảo, 2,5 nghìn loài vi khuẩn lam, 1,5 nghìn loài vi khuẩn, 1,2 nghìn loài virus ricketxi… VSV phân bố khắp nơi Trái Đất + Trong đất, nước, không khí + Trong thể người, động vật, thực vật chí thể sâu hại, côn trùng vi khuẩn, đồ dùng, vật liệu, lương thực, thực phẩm + Thậm chí VSV tồn nơi, chỗ mà sinh vật khác tồn sinh sống Ví dụ: Trong điều kiện sống khắc nghiệt -1900C, -2000C, +1350C Năm 1969, Meyer, nhà bác học người Mỹ, phát thấy tế bào VSV lớp băng dầy 30m, -1950C, người ta ước tính xuất cách khoảng 3.000 năm Dùng dụng cụ lấy VSV cấy vào môi trường dinh dưỡng phát triển Năm 1972, Nga người ta tìm thấy sống VSV lớp quặng Kali nóng chảy lòng đất, nhiệt độ >1000C, người ta ước tính xuất cách khoảng 250 triệu năm Vi khuẩn Bacillus anthracis, có nha bào gây bệnh than (làm máu chuyển từ màu đỏ sang màu đen) Những bệnh xuất Việt Nam vào năm 1950-1966, thường nhiễm qua trâu bò Lúc trâu bò chết người ta nghĩ rét cước, số người ăn trâu bò bị bệnh bị nhiễm bệnh mà chết 20 năm sau người ta nghĩ bệnh biến Nhưng đầu năm 90 bệnh quay lại vùng Trung Du Một số người lấy đuôi trâu bị bệnh, ninh nhừ nồi áp suất ăn bị nhiễm bệnh độ cao 20km người ta phát thấy có VSV Mặt khác khoan xuống lớp đá trầm tích sâu tới 427m châu Nam Cực người ta phát vi khuẩn sống độ sâu 10.000m Đông Thái Bình Dương, nơi hoàn toàn tối tăm, lạnh lẽo có áp suất cao người ta phát thấy có khoảng triệu - 10 tỉ vi khuẩn/ml (chủ yếu vi khuẩn lưu huỳnh) 1.3 Nội dung + Nghiên cứu đặc tính sinh lý, sinh hoá, di truyền nhóm VSV tự nhiên đặc biệt nhóm VSV nông nghiệp Cụ thể về: hình thái, cấu tạo, kích thước, đặc tính sinh học chủng VSV + Trên sở ta tìm kiếm phương pháp, biện pháp để khai thác cách đầy đủ có hiệu VSV có lợi phục vụ đắc lực cho người, đồng thời ngăn chặn VSV có hại, cân hệ sinh thái học VSV 1.4 Các lĩnh vực VSV Vi sinh vật học phát triển nhanh dẫn đến việc hình thành lĩnh vực, chuyên khoa khác nhau: * Lĩnh vực khoa học: Chia thành lĩnh vực - Vi khuẩn học (bacteriology) - Nấm học (Mycology) - Tảo học (Phycology) - Virus học (Virology) Các chuyên khoa khác như: Y vi sinh vật học, vi sinh vật công nghiệp, VSV nông nghiệp, VSV không khí, VSV nước…Gần phát triển lĩnh vực vi sinh vật học phóng xạ, địa vi sinh vật học, vi sinh vật học vũ trụ Mỗi chuyên khoa lại chia thành ngành khác Ví dụ vi sinh vật nông nghiệp có: vi sinh vật đất, vi sinh vật trồng trọt, vi sinh vật bảo vệ thực vật, vi sinh vật xử lý ô nhiễm môi trường, vi sinh vật chăn nuôi, vi sinh vật thú y, vi sinh vật thuỷ sản, vi sinh vật học lâm nghiệp, vi sinh vật lương thực, thực phẩm… * Về lĩnh vực sinh thái học người ta chia làm lĩnh vực: - Từ thấp đến cao: Đây chia theo tiến hoá VSV, mà phân chia theo địa hình tức độ cao so với mực nước biển Người ta thấy độ cao chênh lệch 100m hệ VSV khác nhiều - Hảo khí đến yếm khí: Có VSV sống điều kiện có O2 điều kiện O2 chết ngược lại Ví dụ: Azotobacter Methanococcus VSV hảo khí - Chua đến kiềm: Thang chuẩn Việt Nam Thế giới quy định sau: pH < 4,5 4,5-5,5 5,6-6,5 6,6-7,5 7,6-8,5 8,6-9,5 9,6-10,5 10,6-11,5 Môi Rất Chua Chua Trung Kiềm Kiềm Kiềm Kiềm trường chua tính yếu mạnh mạnh Người ta không tính đến pH = 14 tất môi trường thực tế giới pH đến 14 Đất Việt Nam: từ chua đến chua Môi trường kiềm thấy, thấy pH=9 thường ô nhiễm môi trường Ví dụ nhà máy giấy Bãi Bằng dùng vôi để xử lí, xà phòng thải sinh hoạt - Lạnh đến nóng: Có chủng VSV ưa lạnh, ưa ấm ưa nóng Ví dụ Celvibrio vi khuẩn dạng phẩy khuẩn phân huỷ chuyển hoá chất sợi, xenlulô đống ủ có nhiệt độ thường từ 70-800C Người ta gọi VSV VSV sinh nhiệt, nhiệt độ cao, độ ẩm thích hợp VSV hoạt động mạnh phân huỷ mạnh Lịch sử phát triển Lịch sử phát triển VSV chia thành giai đoạn sau 2.1 Giai đoạn trước kính hiển vi (Trước có kính hiển vi - Tính từ trước kỷ 15) Trước kỷ 15 tất kiện xảy tự nhiên hoạt động sống người nông nghiệp loài người cho chúa trời định mệnh hay ma quỷ tạo Tuy nhiên người biết áp dụng số quy luật thiên nhiên vào sống như: ủ men, nấu rượu , chất chế trình Biết trồng xen canh luân canh hoà thảo với họ đậu có tác dụng cải tạo đất tăng suất trồng Mãi đến kỷ 15, bác sỹ tiếng người ý Fraccastor (1483-1553) nghiên cứu bệnh truyền nhiễm người, ông kết luận: "Nguồn gốc bệnh truyền nhiễm bẩn thỉu gây ra, truyền từ người sang người khác qua “môi giới”, mà “môi giới” từ trước đến loài người chưa biết đến" Nhờ có phát minh mà sau nhiều nhà khoa học tập trung nghiên cứu tìm hiểu "Môi giới" 2.2 Giai đoạn kính hiển vi (Tính từ kỷ 17) Đầu kỷ 17 nhà bác học người Nga, Uyllam chế tạo dụng cụ gồm nhiều kính lúp ghép lại với với độ phóng đại hàng chục lần Giữa kỷ 17 Người có công phát giới VSV người mô tả hình thái nhiều loại vi sinh vật người Hà Lan tên Antonie Leeuwenhoek (Anton Van Lơ ven Húc) (1632-1723) vốn học nghề hiệu buôn vải Ông tự chế tạo kính hiển vi có độ phóng đại 160 lần dựa thiết kế Uyllam Gọi kính hiển vi nguyên thuỷ Bằng dụng cụ ông quan sát tự nhiên: đất, nước ao tù, dung dịch nước ngâm chất hữu cơ, bựa Leewenhoek thấy đâu có VSV nhỏ bé Rất đỗi ngạc nhiên với tượng quan sát ông viết: “Tôi thấy bựa miệng có nhiều sinh vật tí hon hoạt động Chúng nhiều so với vương quốc Hà Lan hợp nhất” Chính nhờ dụng cụ ông phát giới "Một giới huyền ảo VSV" Nhờ công lao lớn loài người tôn sùng ông "Cha" ngành VSV Với quan sát phát mình, Leewenhoek trình bày nhiều tiểu phẩm Những tiểu phẩm tập hợp lại tác phẩm: “Phát Leewenhoek bí mật giới tự nhiên” xuất năm 1695 Trong tác phẩm ông ghi chép tỉ mỉ tất điều quan sát VSV Nhưng đến 150 năm sau, VSV ý Linne nhà phân loại học lớn lúc đem tất loài VSV xếp lại thành nhóm chung gọi chaos (nghĩa hỗn loạn) Đến năm 20 kỷ thứ XIX nhiều loại VSV bắt đầu phát hiện, người bắt đầu nhận thức tác động VSV số bệnh chúng số nhà phân loại học ý tới Nhìn chung thời kỳ nhà nghiên cứu ý đến việc quan sát mô tả loại VSV Vì người ta thường gọi giai đoạn giai đoạn hình thái học 2.3 Giai đoạn hình thành khoa học VSV (Tính từ kỷ 19) Do phát triển mạnh chủ nghĩa tư bản, ngành khoa học kỹ thuật nói chung, có ngành VSV học nói riêng phát triển mạnh Đến đầu kỷ 19, kính hiển vi quang học hoàn chỉnh đời với cống hiến to lớn G.Battista Amici (1784-1860) Từ thập kỷ 60 kỷ 19 bắt đầu thời kỳ nghiên cứu sinh lý học VSV Người có công nghiên cứu VSV Louis Pasteur (1822-1895) Một số công trình nghiên cứu ông - Năm 1857 Đưa chế trình lên men Chứng minh nhiều trình lên men (etilic, lactic, axetic ) VSV gây nên Ông tìm cách phòng ngừa hoá chua rượu xác định rượu biến thành dấm kết hoạt động loại VSV khác Nghiên cứu Pasteur có tác dụng lớn đến kỹ thuật chế biến rượu mà giải cách trình sinh lý quan trọng Đấy trình hô hấp.Ông rõ lên men trình hô hấp yếm khí Nghiên cứu Pasteur bác bỏ quan điểm hoá học đơn Liebig thời Trong nghiên cứu qúa trình lên men Pasteur tìm nguyên tắc đơn giản có giá trị: Khi rượu đủ ngon cần đun nóng lên giữ thùng kín bảo quản lâu “Phương pháp khử trùng Pasteur” có tác dụng to lớn công nghiệp thực phẩm mà đặt sở cho phương pháp khử trùng y học - Năm1860 Đi nghiên cứu đưa thuyết "Thuyết tự sinh" - Năm 1863 Chứng minh vi khuẩn nguồn gốc bệnh nhiệt thán - Năm 1865 Đưa quy trình công nghệ sản xuất vang - Năm 1868 Phát nguyên nhân bệnh bào tử trùng tằm đề xuất biện pháp phòng tránh phương pháp cách ly Phương pháp có hiệu Nó giải vấn đề lớn nghề nuôi tằm thời Có thể nói thời đại ông cứu giới loài người Vì loài người thời trồng dâu, nuôi tằm, kéo tơ dệt sợi Từ nghiên cứu Pasteur ứng dụng vào việc chữa bệnh cho người gia súc Từ phương pháp cách ly để tránh lây lan bệnh tật trở thành phương pháp phòng bệnh quan trọng - Năm 1877 Đi nghiên cứu bệnh tụ huyết trùng động vật đưa phương pháp phòng bệnh - Năm 1880 Phát tụ cầu khuẩn gây bệnh Phát liên cầu khuẩn gây bệnh Tìm vacxin chống bệnh dịch tả gà nhờ sử dụng vi khuẩn chuyển sang dạng độc lực Phát não mô cầu khuẩn - Năm 1881 Tìm vacxin chống bệnh than - Năm 1883 Phát tụ huyết khuẩn lợn - Năm 1880-1885 Nghiên cứu vacxin chống bệnh dại Ngày 6-7-1885 em bé tuổi người cứu sống nhờ vacxin chống dại ông Và ngày vào lịch sử loài người - Năm 1888 Trở thành viện trưởng viện Pasteur Pháp Hiện có nhiều nước giới có viện Pasteur Việt Nam có hai viện: Bệnh viện Vệ sinh dịch tễ Trung Ương Hà Nội Viện Pasteur Thành phố Hồ Chí Minh Tiếp tục phát huy thành tựu L.Pasteur việc khám phá nguồn gốc bệnh truyền nhiễm, năm hầu hết VSV gây bệnh phân lập, nuôi cấy định tên (như bệnh sốt hồi quy, bệnh phong, bệnh thương hàn ) - Năm 1886 Helrigell UynFax đưa chất trình cố định Nitơ phân tử - Nhà bác học người Đức Robert Kock (1843-1910) khám phá vi khuẩn lao, vi khuẩn tả Kock nghiên cứu bệnh nhiệt thán Ông dùng môi trường đặc chứa thạch gelatin để nuôi vi khuẩn Điều có ý nghĩa lớn công tác phân lập khiết vi sinh vật - Nhà thực vật học người Nga D.I Ivanovskii (1864-1920) chứng minh có tồn loại VSV siêu hiển vi gây bệnh khảm thuốc (mosaic) vào năm 1892 Đến năm 1897 nhà khoa học Hà Lan M.W Beijerinck (1851-1931) gọi loại VSV virut theo gốc Latinh có nghĩa “nọc độc” Đến năm 1917 F.H d’Hðrelle (1873-1949) phát virut vi khuẩn đặt tên thể thực khuẩn (Bacteriophage) - Nhà khoa học Hà Lan Beijerinck người phân lập vi khuẩn nốt sần Rhizobium vào năm 1888, vi khuẩn cố định đạm hiếu khí Azotobacter (1901), vi khuẩn lên men butilic, vi khuẩn phân giải pectin nhiều nhóm vi khuẩn khác - Người phát chất kháng sinh bác sĩ người Anh Alexander Fleming (18811955) - Năm 1897 Eduard Buchner (1860-1917) lần chứng minh vai trò enzim trình lên men rượu 2.4 Giai đoạn đại Với phát triển nhanh chóng ngành khoa học đời loạt phương tiện nghiên cứu đưa đến tiến có tính chất nhẩy vọt sinh học nói chung vi sinh vật học nói riêng (đặc biệt chế di truyền) Năm 1934 kính hiển vi điện tử đời Đó loại kính hiển vi không dùng ánh sáng khuyếch đại nhờ thấu kính mà dùng chùm điện tử khuyếch đại lên nhờ điện từ trường Máy siêu âm để phá vỡ tế bào màng, tách cấu trúc tế bào, nhờ mà loài người thấy cấu trúc xây dựng nên thể VSV Nhờ phương pháp phân tích nhanh chóng đại (như điện tử, sắc kí, quang phổ tử ngoại, quang phổ phát xạ, quang phổ hồng ngoại, cộng hưởng từ hạt nhân…) Người ta làm khiết định lượng nhóm hợp chất hoá học chứa tế bào VSV sản phẩm trao đổi chất mà VSV tích luỹ lại môi trường xung quanh Nhờ kỹ thuật nhiễu xạ tia Rơngen việc sử dụng máy tính điện tử người ta biết rõ cấu trúc không gian hợp chất cao phân tử có ý nghĩa quan trọng hoạt động sống (protein, axit nucleic) Các nhà VSV tạo bước ngoặt di truyền học D.T Avery, C.M MacLeod, M.Mc.Carty với thực nghiệm vi khuẩn chứng minh qúa trình biến nạp thực thông qua ADN Cùng với nghiên cứu cấu trúc ADN xoắn kép (Watson Crick), phát vai trò operon việc đóng mở gen (F.Jacob), việc xác định mã di truyền M.Nirenberg người đủ nhận thức để có tranh toàn cảnh cấu trúc chức năng, quy luật vận động vật liệu di truyền, mở kỷ nguyên tạo thể hoàn toàn lạ cách chủ động nhờ mang gen TTH Các chủng VSV tạo nhờ thao tác di truyền có mặt đời sống nhân loại lĩnh vực khác Đây hi vọng để tháo gỡ khó khăn lương thực, thực phẩm, thuốc men, bảo vệ môi trường Nhưng mối đe doạ khủng khiếp nhân loại VSC thay đổi gen sử dụng chiến tranh loại vũ khí phân tử nguy hiểm Năm 1970 số nhà bác học (H.O.Smith, K.W.Wilkox) lần tách enzim có khả cắt ADN vị trí xác định Ví dụ năm 1978 lần sản xuất Insulin (chữa bệnh tiểu đường) công nghệ gen Và năm người ta chế tạo thành công kích tố sinh trưởng (HGH) Những công trình nghiên cứu sở cho phát triển ngành công nghệ vi sinh Như rõ ràng VSV đối tượng quan trọng công nghệ sinh học để phục vụ ngày đắc lực cho sản xuất đời sống loài người Thế kỷ 21là kỷ Công nghệ Sinh học công nghệ vi sinh vật hạt nhân nòng cốt Công nghệ Sinh học Vai trò VSV Vi sinh vật phân bố khắp nơi trái đất: không khí, đất, nước, hầm mỏ, thể người, động thực vật, đồ dùng, lương thực thực phẩm…Ngay nơi mà điều kiện sống tưởng chừng khắc nghiệt thấy phát triển VSV Như nhà bác học người Pháp nói “Mặc dù VSV gây nên bệnh hiểm nghèo, nguy hiểm cho người động vật, không nên tức giận chúng VSV sống trái đất ngày nay, nhà bác học VSV” VSV có vừa có lợi lại vừa có hại 3.1 Mặt lợi vi sinh vật Tham gia vào trình hình thành sống giới từ trái đất hình thành người ta chứng minh sinh vật sống trái đất VSV VSV tham gia tích cực vào trình hình thành đất trồng trọt, chúng phân huỷ chuyển hóa hợp chất bền vững, xác hữu thành hợp chất đơn giản chất dinh dưỡng dễ tiêu cung cấp cho trồng (P, K, S, Ca…) VSV sống đất nước tham gia vào trình hình thành chất mùn Trong đất, chất mùn kho dự trữ thức ăn cho trồng yếu tố kết dính để tạo cấu tượng đất Đất có cấu tượng đất có đủ điều kiện thích hợp độ ẩm, không khí, chất hữu trồng Vi sinh vật tham gia vào khép kín vòng tuần hoàn vật chất giữ cân sinh thái tự nhiên VSV tham gia tích cực vào việc phân giải chế phẩm nông nghiệp, phế thải đô thị, phế thải công nghiệp, chất độc hại góp phần làm môi trường Một số loài VSV tiết chất kháng sinh, vitamin, chất kích thích sinh trưởng Chính áp dụng quy trình công nghệ để sản xuất thuốc kháng sinh, vitamin chất kích thích sinh trưởng… Một số loài VSV tế bào có chứa tinh thể diệt côn trùng Người ta dùng chủng VSV vào quy trình công nghệ để sản xuất chế phẩm VSV dùng bảo vệ thực vật để diệt côn trùng có hại Đó thuốc trừ sâu Bt (Bacillus thuringiensis) Một số loài VSV có khả đồng hoá Nitơ không khí (N 2) thành hợp chất Nitơ (NH3, NH4+) cung cấp đạm cho cối, làm giàu dinh dưỡng Nitơ cho đất Lợi dụng để sản xuất chế phẩm sinh học Trong công nghệ tuyển khoáng, người ta sử dụng nhiều chủng VSV hoà tan kim loại quý từ quặng nghèo bã thải chứa quặng Đó phương pháp chắt lọc kim loại Thường sử dụng chắt lọc kim loại đồng, bạc vàng ứng dụng VSV xử lý tràn dầu VSV có vai trò quan trọng ngành lượng Sử dụng VSV enzim chúng tạo để chuyển hoá sinh khối thành cồn làm nhiên liệu VSV động lực để vận hành bể sinh khí sinh học (biogas) Từ phân chuồng đưa vào lên men làm sản sinh 70-73m3 khí sinh học, cho lượng tương đương với 45l xăng) VSV lực lượng sản xuất trực tiếp ngành công nghệ lên men Các sản phẩm lên men quy mô công nghiệp: penixillin, vitaminC, thuốc trừ sâu sinh học, axit xitric… Bắt đầu từ đầu thập kỷ 70 kỷ 20 người ta bắt đầu thực thành công thao tác di truyền (genetic engineering) VSV Đó việc chủ động chuyển số gen hay nhóm gen từ VSV hay từ tế bào khác sinh vật bậc cao sang tế bào VSV khác VSV mang gen tái tổ hợp mang lại lợi ích to lớn sản sinh quy mô công nghệ sản phẩm trước chưa tạo thành VSV Một số sản phẩm VSV tái tổ hợp gen phục vụ y tế thú y (interferon, insulin, kích tố sinh trưởng người), sản phẩm phục vụ công nghiệp thực phẩm thức ăn chăn nuôi (các axit amin, enzim, sinh khối VSV), sản phẩm phục vụ nông nghiệp (thuốc trừ sâu sinh học, phân bón VSV), bảo vệ môi trường (các chủng VSV mang gen TTH phân giải mạnh chất phế thải phá huỷ chất độc…) 3.2 Mặt hại vi sinh vật VSV gây nên bệnh hiểm nghèo hiểm nghèo cho người (HIV, ung thư ), động vật (lở mồm, long móng ) trồng, rừng (bệnh đạo ôn, khô vằn, đốm ) Ví dụ riêng công virut HIV đủ gây cuối kỷ 20 khoảng 30-40 triệu người mang HIV Chúng phá huỷ mùa màng (giảm từ 30-40% có trắng), làm hư hao biến chất lương thực, thực phẩm, nguyên liệu, vật liệu, hàng hoá Chúng sản sinh độc tố có độc tố độc Ví dụ cần 1mg độc tố vi khuẩn Clostridium botulinum đủ giết hại tới 1000 thể sinh vật VSV phá huỷ công trình xây dựng cầu cống, di tích lịch sử, gây phiền nhiễu hoạt động sống người Người ta tổng kết thấy, môi trường sống kể môi trường thiên nhiên, hệ VSV hay cân VSV tồn 100% Trong 5% VSV có ích, để đối truyền đặc điểm chủng 2A cho 22A chúng không tiếp xúc với (vì bị ngăn cách màng thuỷ tinh lọc vi khuẩn) Salmonella A 2A – T+ Người ta đưa giả thiết sau: Salmonella B 22A – T- Lưới lọc khẩn không tạo lai Cho B lai với B -> không tạo lai Cho A lai với B -> tạo nhiều lai Như tượng tiếp hợp xảy có khác biệt chủng vi sinh vật đem lai Muốn có TTH hai chủng để tạo thành lai hay muốn xảy tái tổ hợp phải có nhân tố giới tính, người ta kí hiệu chủng A F + chủng B F- Để xác định chủng mang tính đực, chủng mang tính người ta tiến hành thí nghiệm sau Thí nghiệm 3: Khi dùng Steptomycin với nồng độ 1500mg/l môi trường có khả phá huỷ khả sinh sản VSV mà không gây tác dụng khác Nếu dùng với nồng độ cao giết chết vi sinh vật, dùng với nồng độ < 1000mg/l lại không làm khả sinh sản Thực phép lai sau: F+KS x F-KS -> F+KKS x F-KS -> không tạo lai F+KS x F-KKS -> tạo nhiều lai F+KKS x F-KKS -> không tạo lai tạo nhiều lai Nhìn vào phép lai ta thấy Nếu F- không kháng sinh tạo nhiều lai kể F+ có kháng sinh hay kháng sinh Còn F- có kháng sinh không tạo thành lai Như F- mang tính F+ mang tính đực Vậy điều kiện cho tiếp hợp phải có nhân tố giới tính 3.3.4 Yếu tố giới tính F Tế bào cho chứa yếu tố ADN di truyền gọi plasmit giới tính F (fertility) Nhân tố F phân tử ADN sợi kép, vòng kín, kích thước khoảng 100.000 cặp nucleotid (khoảng 1/40 chiều dài NST vi khuẩn), có khả tự chép độc lập với NST Plasmit F chứa gen quy định hình thành cấu trúc bề mặt tế bào dạng sợi tóc gọi tiêm mao giới tính F hay lông F, lông mảnh mềm dài Các gen khác nhân tố F chuyên trách việc hình thành ống tiếp hợp nối tế bào thể cho thể nhận với để nhân tố F chuyển qua ống Nó có số đặc tính chung với plasmit khác chứa số gen cho phép chép tế bào Vậy tế bào có nhân tố F F+, tế bào nhân tố F FCác nòi Hfr: Một số nòi F+ sinh tế bào thể cho có khả truyền gen nhiễm sắc thể với tần số cao Những tế bào gọi Hfr (high frequency recombination) tức tế bào có khả tái tổ hợp cao, chúng có lông F tế bào F + Nhưng tế bào Hfr nhân tố F dính vào nhiễm sắc thể vi khuẩn (Hiện tượng tính nạp) Vì biểu nhân tố F giống tế bào F +, tế bào Hfr có khả truyền NST vi khuẩn thể cho qua ống tiếp hợp Nhân tố F đính vào NST vi khuẩn chế trao đổi chéo đơn (Tế bào Hfr hồi biến thành tế bào F+ mang nhân tố F tế bào chất trình ngược lại) Nhân tố F có khả đính vào nhiều điểm khác nhiếm sắc thể vi khuẩn trình tự gen chuyển sang tế bào F - nòi Hfr khác khác Bởi bắt đầu chuyển gen từ Hfr sang F - nhân tố F bị tách ra, nên phần chuyển trước, phần lại đuôi NST vi khuẩn thể cho, trình tiếp hợp diễn điều kiện tối ưu kéo dài khoảng 90phút Còn không cầu tiếp hợp bị đứt nửa chừng phần NST chuyển sang F-, phần lại với nhân tố F nằm lại tế bào Hfr Thí nghiệm cổ điển lai ngắt quãng: Giao phối tế bào Hfr F- với nhau, sau sau phút lấy 0,5 ml dung dịch hỗn hợp vi khuẩn Hfr vi khuẩn F - tiếp hợp Sau đem pha loãng (1/4) nước sinh lý, tách tế bào giao phối cách lắc mạnh 10 phút dùng máy rung Rồi cấy rải môi trường thạch dinh dưỡng ủ thời gian Sau người ta phân lập khuẩn lạc thể tái tổ hợp nghiên cứu tính chất chúng để phát gen di truyền vi khuẩn đực Bởi chiều dài NST Hfr chui vào F- đo khoảng thời gian kể từ thời điểm bắt đầu tiếp hợp đến thời điểm đưa vi khuẩn vào máy rung Ví dụ: Vi khuẩn có quỹ gen ABCDE, vi khuẩn có quỹ gen abcde Cho giao phối loại vi khuẩn Sau phút người ta thấy lai: Abcde Sau phút 30 giây người ta thấy lai: ABcde Sau 14 phút thấy xuất lai: ABCde Sau 24 phút thấy xuất lai: ABCDe Kết luận: Vi sinh vật sinh vật bậc cao quỹ gen xếp theo mạch thẳng truyền theo thứ tự thời gian xác định phù hợp với bố trí chúng NST 3.3.5 Cơ chế Giao phối F+ F- Giai đoạn đầu tiếp xúc ngẫu nhiên xuất vài phút sau trộn vi khuẩn với Xác suất tiếp xúc phụ thuộc vào nồng độ vi khuẩn hai giới - Giai đoạn liên kết cặp tế bào nhận tế bào cho Tế bào nhận đóng vai trò thụ động, màng tế bào bị hoà tan tạo chỗ tiếp xúc, hình thành cầu nguyên sinh chất có đường kính khoảng 10-30µm Qúa trình phụ thuộc vào pH môi trường điều kiện dinh dưỡng - Giai đoạn 3: Một nhân tố F truyền từ F + sang F-, nhiên sợi đơn nhân tố F chui qua cầu tiếp hợp sợi bổ trợ với tổng hợp sau tế bào thể nhận, cuối tạo thành nhân tố F mạch vòng biến F- thành F+ Số lượng gen chuyển phụ thuộc vào thời gian tiếp hợp Vì nhân tố F nhỏ nên thường chuyển hoàn toàn sang F- trước hai tế bào tách rời - Giai đoạn trình tái tổ hợp NST thể nhận nhân tố F Giao phối Hfr FCác kiện xảy Tuy nhiên có điểm khác sau ống tiếp hợp hình thành hai tế bào, nhân tố F đính vào NST thể cho phân làm đôi, đầu sợi chui qua ống tiếp hợp kéo theo gen NST, sợi bổ trợ tổng hợp bên tế bào thể nhận Vì số lượng gen chuyển phụ thuộc vào thời gian tiếp hợp, mà cầu tiếp hợp thường bị đứt gãy qúa trình tiếp hợp, phần lại nhân tố F không chuyển sang tế bào F- chuyển sang mà toàn NST vi khuẩn thể cho chuyển hết, nên F- trở thành F+ Hfr Phải thời gian 37 0C (100-120 phút E.coli K12) NST nhân tố F Hfr truyền toàn sang vi khuẩn nhận 3.3.6 Ý nghĩa - Nhờ tiếp hợp mà biết không sinh vật bậc cao có phân bố giới tính mà sinh vật bậc thấp có phân bố giới tính - Lập đồ hệ gen tiếp hợp, người ta gọi kĩ thuật ngắt quãng tiếp hợp - Tạo chủng VSV có ích phục vụ sống người, loại chủng VSV có hại IV Biến dị VSV 4.1 Các loại biến dị Có thể xảy hai loại biến dị biến dị kiểu hình (phenotip) biến dị kiểu gen (genotip) Biến dị kiểu hình: Tất thể sinh có đặc tính khác hẳn với bố mẹ, mà đặc tính không di truyền cho hệ sau Biến dị kiểu gen: Tất thể sinh có đặc tính khác hẳn với bố mẹ, mà đặc tính truyền cho hệ sau V THÀNH TỰU TRONG NGHIÊN CỨU DI TRUYỀN VI SINH VẬT CHƯƠNG 11 ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN NGOẠI CẢNH ĐẾN VSV VÀ SỰ PHÂN BỐ CỦA VSV TRONG TỰ NHIÊN I Ảnh hưởng điều kiện ngoại cảnh đến VSV Ảnh hưởng nhân tố vật lý 1.1 Độ ẩm Nước thành phần quan trọng tế bào VSV, hoạt động sống VSV liên quan đến nước, tỷ lệ nước tế bào VSV cao 70-85%: vi khuẩn 7585%; nấm men 78-82%, nấm mốc 84-90% Yêu cầu VSV nước biểu thị cách định lượng độ hoạt động nước môi trường aw(water activity) Độ hoạt động nước gọi nước (water potential: pw) aw=p/p0 aw: độ hoạt động nước, nước nguyên chất aw =1, nước biển aw=0,980 p: áp lực dung dịch môi trường nuôi cấy vi sinh vật p0: áp lực nước nguyên chất aw dao động từ 0,93 - 0,99 Lớn hay nhỏ khoảng ảnh hưởng xấu đến hoạt động sống VSV a w có liên hệ chặt với nồng độ muối môi trường sống Qua nghiên cứu người ta đưa bảng sau: Nồng độ muối môi trường 0,9 1,7 3,5 7,0 10,0 15,0 20 aw 0,99 0,98 0,97 0,96 0,95 0,93 0,84 Như nồng độ muối môi trường từ 0,9 - 15% VSV tồn phát triển Nếu nồng độ muối môi trường lớn 15% nhỏ 0,9% VSV chết ảnh hưởng xấu đến hoạt động sống vi sinh vật Tuỳ chủng giống vi sinh vật khác mà nhu cầu nước chúng khác nhau, liên quan đến độ ẩm môi trường Thường VSV phát triển độ ẩm môi trường 40-70% Mỗi VSV thích ứng độ ẩm khác Ví dụ Azotobacter: 40 - 60%, Clostridium: 60-90%, Nấm Mucor: 30-50% Vi sinh vật cần nước trạng thái tự Sự đề kháng VSV trạng thái khô khác Ví dụ đề kháng VSV không khí > VSV đất > VSV nước Đề kháng xạ khuẩn > vi khuẩn > nấm mốc Đề kháng nha bào > tế bào dinh dưỡng * Ứng dụng: Khi biết ngưỡng độ ẩm phát triển, ngưỡng tối thích VSV, người ta tạo điều kiện độ ẩm thuận lợi cho phát triển VSV hạn chế phát triển chúng Ví dụ bảo quản nông sản, thực phẩm, dụng cụ, thuốc men Nếu môi trường ẩm VSV phát triển lên men gây thối nông sản, thực phẩm hỏng vật liệu Vì nên tạo điều kiện khô bảo quản thường 150C, nhiệt độ tối thích 100C - VSV ưa ấm: Đa số VSV thuộc nhóm phân bố chủ yếu vùng nhiệt đới nhiệt đới Nhiệt độ phát triển 15-350C, nhiệt độ tối thích 25-280C Nhóm có số lượng, thành phần lớn nhất, nhiều sinh trưởng phát triển mạnh Như tác dụng lớn - VSV ưa nóng (VSV sinh nhiệt): Phân bố chủ yếu vùng sa mạc, Trung Cận Đông, Châu Phi, dày động vật nhai lại, qúa trình ủ phân hữu cơ, suối nước nóng.Nhiệt độ phát triển 35-800C có đến 850C, nhiệt độ tối thích 600C Ngoài có nhóm VSV trung gian người ta gọi vi sinh vật tuỳ tiện nhóm VSV ưa nóng chịu nhiệt độ lạnh chí -190 0C vòng 1h VSV ưa lạnh, ưa ấm không chịu nhiệt độ nóng trừ loài có nha bào Đa số VSV ưa nóng ưa lạnh chết điều kiện nhiệt độ 60 0C vòng 30’ - 70 0C vòng 10’ - 800C vòng 30 giây Như khả đề kháng VSV ưa nóng cao bảo quản thực phẩm ngăn lạnh chưa tốt có VSV phát triển Một số thực phẩm thường bảo quản ngăn đá (ví dụ thịt bò) Mục đích để thịt bò bỏ điều kiện bình thường liên kết bị cắt đứt thịt bò mềm ăn ngon Ngoài VSV thịt bò bị đóng băng, đưa điều kiện bên bị vỡ *Ứng dụng: Nghiên cứu biết ngưỡng nhiệt độ tối thiểu, ngưỡng nhiệt độ tối đa, ngưỡng nhiệt độ tối thích cho phát triển VSV Thì người ta tạo điều kiện nhiệt độ thích hợp, không thích hợp cho VSV phát triển Để khử trùng dụng cụ, nguyên liệu lĩnh vực chế biến thực phẩm, y tế, vi sinh vật học 1.3 Áp suất thẩm thấu Màng tế bào chất màng bán thấm, nồng độ chất hoà tan môi trường mà vi sinh vật tồn định áp suất thẩm thấu Trong môi trường có nồng độ chất hoà tan thấp, môi trường nhược trương (hypotonic) Tế bào VSV hút nước mạnh, áp lực tế bào tăng gây tượng trương nguyên sinh Nếu tế bào tiếp tục hút nước tế bào trương lên cuối vỡ Trong môi trường có nồng độ chất hoà tan cao, môi trường ưu trương (htpertonic), nước tế bào VSV bị thấm ngoài, gây co nguyên sinh Nếu tượng kéo dài tế bào hồi phục lại trạng thái cũ bị chết áp suất thẩm thấu vi khuẩn thường 5-20atm, thích ứng dung dịch có nồng độ muối 10 vôn đến 30 vôn thuộc nhóm vi sinh vật hiếu khí Không có vi sinh vật phát triển điện > 30 vôn 2.2.Ảnh hưởng chất độc hoá học - Nhóm chất sát trùng: Cồn, hợp chất chứa Clo, thuốc tím Là chất dùng nồng độ định giết chết VSV gây bệnh không gây bệnh không giết chết nha bào - Nhóm chất phòng thối: Nhóm độc, độc hợp chất chứa Nitơ Khi dùng lượng nhỏ tính theo ppm có tác dụng tiêu diệt vi sinh vật, ví dụ HgCl, AgNO3 Ví dụ: CuSO4 với nồng độ 1/400000 ppm: giết chết rong rêu tảo ruộng lúa, 1/100000 ppm: ức chế vi sinh vật, 1/50000: diệt nấm gây bệnh - Nhóm chất kháng sinh Kháng sinh (antibiotic) chất VSV sinh ra, nồng độ thấp kháng sinh có khả ức chế tiêu diệt VSV cách đặc hiệu, kháng sinh tác động lên vi khuẩn nhóm vi khuẩn định Cơ chế tác động chất kháng sinh - Ức chế sinh tổng hợp vách tế bào phá huỷ thành tế bào vi khuẩn - Gây rối loạn chức màng nguyên sinh, đặc biệt chức thẩm thấu, chọn lọc làm ngừng trình trao đổi chất - Ảnh hưởng, làm ngừng trình sinh tổng hợp protein - Gây ức chế tổng hợp axit nucleic, ngăn cản chép ADN, ngăn cản sinh tổng hợp ARN-polymera, tức ức chế sinh tổng hợp chất cần thiết cho tế bào Dùng kháng sinh khác nhau, với liều lượng khác ức chế, tiêu diệt chủng vi sinh vật khác Ví dụ: Benzofooc Lúc đầu kích thích VSV phát triển Sau ức chế Ảnh hưởng yếu tố sinh học đến vi sinh vật 3.1 Quan hệ cộng sinh Là mối quan hệ sống chung hai bên có lợi hai sinh vật khác nhau, hoạt động sống sinh vật thúc đẩy sinh trưởng phát triển sinh vật ngược lại Mối quan hệ mối quan hệ khăng khít tách rời, tách rời ảnh hưởng đến hoạt động sống chúng Ví dụ: Mối quan hệ vi khuẩn nốt sần họ đậu - họ đậu cung cấp chất dinh dưỡng để vi sinh vật phát triển, vi khuẩn nốt sần cố định N thành đạm cung cấp lại cho họ đậu 3.2 Quan hệ tương hỗ Là mối quan hệ sinh vật sống cạnh có tác dụng hỗ trợ trình sống Mối quan hệ phổ biến giới sinh vật nói chung vi sinh vật nói riêng Không có giàng buộc cách chặt chẽ sinh vật mối quan hệ này, chúng sống bình thường tách rời , không cần đến chúng có bên nhận mà trả giúp đỡ bên Ví dụ mối quan hệ Azotobacter (cố định N2 thành dạng đạm dễ tiêu cung cấp cho trồng sinh vật khác) Acetobacter đất (phân giải chuyển hoá hợp chất khó tan thành hợp chất đơn giản cung cấp cho trồng sinh vật khác) 3.3 Quan hệ đối kháng Đây mối quan hệ lợi gây ảnh hưởng hạn chế, tiêu diệt, loại trừ để tồn phát triển, biểu mặt: cạnh tranh chất dinh dưỡng, tiết sản phẩm độc hại Ví dụ mối quan hệ vi khuẩn có enzym Nitrogenaza vi khuẩn tiết enzym Nitratreductaza Nhiều sinh vật tiết chất kháng sinh gây ức chế nhóm sinh vật khác Nhiều sinh vật tiết chất độc nấm Aspergillus flavus tiết aflatoxin 3.4 Quan hệ ký sinh Là mối quan hệ mà sinh vật sống nhờ hoàn toàn vào sinh vật cách sử dụng thân vi sinh vật làm nguồn cung cấp dinh dưỡng cho nó, làm cho sinh vật bị ảnh hưởng đến sinh trưởng phát triển bị chết Ví dụ mối quan hệ kí sinh vi sinh vật gây bệnh cho thể người động thực vật, hay mối quan hệ thực khuẩn thể vi khuẩn Đây mối quan hệ có hại II Sự phân bố VSV tự nhiên Sự phân bố VSV đất Đất môi trường lý tưởng cho VSV sinh trưởng phát triển Vì đất có đầy đủ chất dinh dưỡng điều kiện thuận lợi cho VSV Độ ẩm đất từ 2095% (mà vi sinh vật phát triển khoảng 30-80%) Độ dẫn điện từ 5-25V pH từ 4-8, nhiệt độ từ 25-280C, dinh dưỡng đất có đầy đủ nguyên tố đa lượng, vi lượng, chất kích thích sinh trưởng Trong 1g đất thường có: 100 - vài trăm triệu tế bào vi khuẩn tổng số, 10 đến hàng trăm triệu tế bào xạ khuẩn nấm tổng số, 10 vạn đến hàng trăm triệu tế bào tảo Tuỳ loại đất khác mà số lượng, thành phần vi sinh vật đất khác Trong đất hữu có 3.500 tỉ tế bào vi sinh vật/g, đất xám bạc màu có 1290 tỉ tế bào vi sinh vật/g, đất hoang hoá có 441 tỉ tế bào vi sinh vật/g Đất có thành phần giới nhẹ, trình khoáng hoá, trình phân huỷ, chuyển hoá mạnh vi sinh vật nhiều Người ta thấy có tượng điều kiện ngập nước yếm khí thấy có từ 6070 vạn tế bào vi sinh vật hiếu khí, đặc biệt đất trồng lúa Vậy vi sinh vật hảo khí lấy O2 đâu Giải thích đưa sau: - O2 sinh trình quang hợp lúa, tảo khuyếch tán nước, sau theo mao dẫn khí trồng (ở rễ cây) cung cấp O cho vi sinh vật hảo khí phát triển điều kiện yếm khí - Người ta thấy điều kiện yếm khí tồn hệ enzym: leghemoglobin có khả vận chuyển O2 điều kiện yếm khí để cung cấp O2 cho vi sinh vật hảo khí phát triển Trong điều kiện ngập nước, yếm khí VSVHK/ VSVYK < Trong điều kiện thoát nước: VSVHK/ VSVYK > VSV sống tập trung tầng đất canh tác, giảm dần theo độ sâu xuống phía dưới, giới hạn sâu 1g đất có 1.000- 10.000 vi khuẩn, bề mặt 1-10 tỉ vi khuẩn Đặc biệt VSV hiếu khí giảm dần theo độ sâu, vi khuẩn kị khí phát triển mạnh tầng đất sâu 40-50cm Phân bố VSV nước Nguồn gốc VSV nước từ đất, không khí chất thải 2.1 Trong hồ ao Ao đọng nước (ao tù) số lượng, thành phần vi sinh vật cao, lại tồn nhiều vi sinh vật gây bệnh: E.coli, E.coliform, Salmonella nhiều trứng gium sán Sự phân bố vi sinh vật hồ chia theo độ sâu sau: - Tầng - 2m, - 5m: tầng bề mặt, số lượng VSV ít, tầng chịu ảnh hưởng trực tiếp nhiệt độ ánh sáng, tia tử ngoại tiêu diệt vi sinh vật - Tầng 2-10m 5-10 m: VSV tập trung nhiều tầng nhiệt độ ấm thích hợp cho VSV phát triển, không chịu ảnh hưởng tia tử ngoại, nơi tập trung nhiều chất dinh dưỡng - Tầng 10m trở đi: VSV chất dinh dưỡng gần nhiệt độ lại lạnh 2.2 Trong sông ngòi Sông ngòi môi trường thuận lợi cho VSV phát triển chất dinh dưỡng lớn, độ thông khí tốt (do nước chuyển động) Nhiều nhân tố ảnh hưởng đến hệ VSV sông ngòi vị trí dòng sông, tốc độ dòng chảy, độ rộng độ nông sâu, thời tiết khí hậu, ảnh hưởng đến biến đổi hệ vi sinh vật Cường độ dòng chảy sông mạnh số lượng vi sinh vật Nếu sông chảy thành phố thị xã số lượng vi sinh vật cuối thành phố Nguyên nhân hoạt động sống người tạo thải phế thải, chất thải vào sông ngòi ảnh hưởng đến hoạt động sống vi sinh vật , chất thải theo dòng chảy, phân huỷ tạo CDD chuyển cuối sông Sông chảy qua làng, khu dân cư số lượng vi sinh vật nhiều khúc sông dân cư Bởi qua khu dân cư, sông tiếp nhận chút chất dinh dưỡng Sông suối chảy qua khu rừng nguyên sinh số lượng vi sinh vật khúc sông chảy qua khu rừng khai thác Vì rừng khai thác, chất dinh dưỡng chảy phần xuống suối 2.3 Trong nước sinh hoạt Theo thang chuẩn giới: - Nếu số lượng vi sinh vật nước < 100.000 TB VSV/l, không tồn vi sinh vật gây bệnh coi nước - Nếu số lượng vi sinh vật nước từ 100.000 - 200.000 mà VSV gây bệnh dùng để giặt rửa - Nếu >200.000 nước bẩn, không sử dụng cho sinh hoạt ăn uống, dùng làm nước tưới cho nông nghiệp 2.4 Nước biển Nước biển có hàm lượng muối cao, áp suất thẩm thấu lớn, nhiệt độ nói chung thấp, có hệ vi sinh vật với số lượng tương đối lớn Đó chúng thích nghi với môi trường sống dinh dưỡng nước biển thoả mãn cho nhu cầu chúng Số lượng chủng loại vi sinh vật biển thay đổi theo chiều sâu, khoảng cách so với bờ, thời tiết khí hậu, nồng độ muối…: xa bờ số lượng VSV giảm, nồng độ muối mặn số lượng vi sinh vật Hơn 80% VSV biển có tiên mao, 69,4% VSV biển có sắc tố 2.5 Các phương pháp khử trùng làm nước Phân bố VSV không khí Không khí coi môi trường không thuận lợi cho phát triển VSV thiếu dinh dưỡng, khô, bị ánh sáng mặt trời chiếu sáng mưa rửa trôi bụi bẩn không khí Sự nhiễm VSV vào không khí theo đường sau: - Gió thổi bụi bẩn đất có mang VSV tung vào không khí - Từ nước bốc lên - Hay hô hấp người súc vật Người ta thấy từ mặt đất lên đến 20 km có vi sinh vật, vi sinh vật vùng cực Bắc, Nam Theo thang chuẩn giới, không khí coi nếu: - Trong chuồng trại chăn nuôi gia súc số lượng VSV ≤ 2.106 TB/m2 - Trong phòng gia đình số lượng VSV ≤ 2.103 TB/m2 - Ngoài đường phố số lượng VSV ≤ 7,5.102 TB/m2 - Trong công viên số lượng VSV ≤ 2.102 TB/m2 Các phương pháp, biện pháp xử lý ô nhiễm không khí [...]... Do chính các sản phẩm của vi sinh vật Ví dụ trong trường hợp môi trường tích luỹ các axit có thể làm tế bào chết Tốc độ tử vong của tế bào có liên quan trực tiếp đến thực tiễn vi sinh vật học và kĩ thuật, đó là vấn đề bảo quản các chủng vi sinh vật quan trọng về mặt lý thuyết (các chủng và các biến chủng đặc biệt) về mặt kĩ thuật (các chủng sinh chất kháng sinh, axit amin, vitamin ) Ngoài khả năng sống... sinh trưởng và phát triển của vi khuẩn 5.1 Khái niệm Sinh trưởng và phát triển là thuộc tính cơ bản của sinh vật Cũng như động vật và thực vật VSV cũng sinh trưởng và phát triển Sinh trưởng: Là sự tăng lên về kích thước và khối lượng của tế bào Phát triển (hoặc sinh sản): Là sự tăng số lượng tế bào Sinh trưởng và phát triển có thể phụ thuộc vào nhau mà cũng có thể không Sinh trưởng và phát triển ở các... mang tính axit, còn một loại mang tính bazơ (tím Gentian) Tẩy và rửa để khô và đem soi dưới kính hiển vi Khi tiến hành nhuộm Gram: tế bào vi sinh vật bắt màu hồng là vi khuẩn Gram âm, tế bào vi sinh vật bắt màu tím là vi khuẩn Gram dương 2.3 Phương pháp kính hiển vi điện tử Đây là phương pháp rất hiện đại, nhờ phương pháp này không những biết được chính xác hình thái, kích thước chủng giống VSV này mà... thân vi khuẩn có giá trị trong định loại vi khuẩn, nha bào khó bắt màu thuốc nhuộm là do tính kém thẩm thấu của các lớp màng nha bào, vì vậy muốn quan sát nha bào dưới kính hiển vi quang học người ta phải dùng những phương pháp nhuộm đặc biệt như phương pháp Muller, phương pháp Zin-nen-xon 5 Sinh sản của vi khuẩn Vi khuẩn có duy nhất một hình thức sinh sản đó là sinh sản vô tính nên vi khuẩn sinh sản... Bacitracin, B.polymixa -> polymicin B), Vitamin Lợi dụng để áp dụng vào quy trình công nghệ sản xuất ra các chất kháng sinh và Vitamin - Một số loài vi khuẩn trong cơ thể của nó có tinh thể có khả năng diệt sâu như Bacillus thuringiensis -> công nghệ sản xuất ra chế phẩm vi sinh vật diệt sâu bọ - Một số loài có khả năng cố định Nitơ phân tử ứng dụng để làm chế phẩm vi sinh vật cung cấp đạm cho đất và cây... tính di truyền của vi khuẩn 6 Phân loại vi khuẩn Vi khuẩn cũng như tất cả các loài sinh vật khác đều được sắp xếp vào trong những hệ thống phân loại nhất định Vi c sắp xếp này là hết sức cần thiết trong lĩnh vực nghiên cứu và ứng dụng Để phân loại vi khuẩn người ta phải phân lập thuần khiết chúng và tiến hành xác định chúng dựa theo các tiêu chuẩn về hình thái, cấu trúc, sinh lý, sinh hoá như: - Về... ra đường cong sinh trưởng biểu diễn sự phụ thuộc logarit của số lượng tế bào vi khuẩn theo thời gian Chúng ta thấy đường cong sinh trưởng có 4 pha: Pha mở đầu - pha sinh sản - pha ổn định - pha tử vong 5.3.1 Pha mở đầu (Pha Lag – vỗ béo) Pha này tính từ lúc bắt đầu cấy đến khi vi khuẩn đạt được tốc độ sinh trưởng cực đại Trong pha này vi khuẩn chưa phân chia (nghĩa là chưa có khả năng sinh sản) nhưng... 5.3.2 Pha sinh sản (Pha Log) Trong pha này vi khuẩn sinh trưởng và phát triển theo luỹ thừa, nghĩa là sinh khối và số lượng tế bào tăng theo phương trình N=N0 x 2n, hay N = N0 x 2ct 5.3.3 Pha ổn định (Pha tĩnh) Trong pha này quần thể vi khuẩn ở trạng thái cân bằng động học, số tế bào sinh ra bằng số tế bào cũ chết đi Kết quả là số tế bào và cả sinh khối không tăng cũng không giảm Tốc độ sinh trưởng... nghiêng về 5% có lợi Chương II VI KHUẨN (BACTERIA) 1 Định nghĩa Vi khuẩn là nhóm VSV đơn hoặc đa bào đa số sống hoại sinh và thuộc nhóm Procaryota hay nhóm nhân giả (tức là không có màng nhân) Sống hoại sinh là sống trên cơ chất hữu cơ hoặc trên các cơ thể đã chết của các sinh vật khác Kích thước của vi khuẩn được tính bằng µm 1 µm = 10-3mm Xét về thành phần và số lượng thì vi khuẩn là nhóm đông nhất và... dụng kính hiển vi điện tử Muốn thấy được dưới kính hiển vi điện tử phải xử lí tiêu bản và nhuộm theo những phương pháp nhuộm tiên mao đặc biệt hay bằng kỹ thuật nhuộm huỳnh quang, ngoài ra cũng có thể nhìn thấy lông vi khuẩn trên kính hiển vi có tụ quang nền đen và kính hiển vi phản pha Đặc biệt bằng kính hiển vi điện tử có thể quan sát thấy tiên mao của vi khuẩn là những sợi nguyên sinh chất rất mảnh ... phát triển VSV Như nhà bác học người Pháp nói “Mặc dù VSV gây nên bệnh hiểm nghèo, nguy hiểm cho người động vật, không nên tức giận chúng VSV sống trái đất ngày nay, nhà bác học VSV VSV có vừa... điều quan sát VSV Nhưng đến 150 năm sau, VSV ý Linne nhà phân loại học lớn lúc đem tất loài VSV xếp lại thành nhóm chung gọi chaos (nghĩa hỗn loạn) Đến năm 20 kỷ thứ XIX nhiều loại VSV bắt đầu... biện pháp để khai thác cách đầy đủ có hiệu VSV có lợi phục vụ đắc lực cho người, đồng thời ngăn chặn VSV có hại, cân hệ sinh thái học VSV 1.4 Các lĩnh vực VSV Vi sinh vật học phát triển nhanh dẫn