Giáo trình vi sinh vật học đại cương và ứng dụng

Vi sinh vật học đại cương ứng dụng NHỮNG HIỂU BIẾT CHUNG VỀ VI SINH VẬT I ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU VÀ NHIỆM VỤ MÔN HỌC Khái niệm vi sinh vật Là sinh vật có kích thước nhỏ bé, khơng thể nhìn thấy mắt thường Có cấu tạo đơn bào, đa bào khơng có cấu tạo tế bào Đối tượng nghiên cứu a Vi khuẩn - Bacteria b Nấm men - Ascomycetes c Nấm mốc - Fungi d Xạ khuẩn - Actinomyces e Siêu vi khuẩn - Virus f Thực khuẩn thể - Bacteriophage Ngồi vi sinh vật học cịn nghiên cứu tảo đơn bào nguyên sinh động vật Nhiệm vụ môn học Môn vi sinh vật môn khoa học, ngành sinh vật học chuyên nghiên cứu sinh trưởng chức khác thể vi sinh vật điều kiện thống với môi trường Vi sinh vật học phát triển nhanh, phân chia thành lĩnh vực khác nhau: Vi khuẩn học (Bacteriology), Nấm học (Micology), Tảo học (Algologi), Virus học (Virology)… Hiện nay, việc phân chia lĩnh vực dựa vào phương hướng ứng dụng như: Y vi sinh vật học, Thú y vi sinh vật học, Vi sinh vật học công nghiệp, Vi sinh vật học nông nghiệp, … Những lĩnh vực nghiên cứu ngành thú y thuỷ sản, - Nghiên cứu đặc điểm hình thái, cấu tạo, sinh lý, sinh hố nhóm vi sinh vật thường gặp tự nhiên để tìm hiểu quy luật phát sinh, phát triển tiến hoá chúng, … - Nghiên cứu vai trò to lớn nhiều mặt nhóm vi sinh vật tự nhiên thuỷ sản, tìm cách khai thác cách đầy đủ tác động tích cực vi sinh vật tìm cách ngăn chặn cách hiệu tác động có hại chúng - Trên sở nghiên cứu đặc điểm sinh thái học sinh vật học nhóm vi sinh vật, nhà khoa học xây dựng sở cho việc tìm kiếm Vi sinh vật học đại cương ứng dụng kỹ thuật ni trồng có lợi hoạt động vi sinh vật nhằm nâng cao không ngừng sản lượng phẩm chất hàng hoá thuỷ sản II LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN MƠN HỌC Những tri thức cảm tính trước phát vi sinh vật Trước nhận thức có mặt vi sinh vật trái đất, tổ tiên tích luỹ nhiều kinh nghiệm việc sử dụng vi sinh vật có lợi tiêu diệt vi sinh vật có hại Vào kỷ thứ trước cơng ngun, “Ký thăng chi thư” Trung Quốc ghi lại: muốn cho tốt phải bón phân tằm, khơng có phân tằm tinh dùng phân tằm lẫn tạp Cũng Trung Quốc, cách 4000 năm đề cập đến kỹ thuât nấu rượu thấy q trình nấu rượu có tham gia loại mốc vàng Trong nông nghiệp: người ta khống chế hoạt động vi sinh vật để làm mục nát chất hữu ủ phân, cầy lật, vun xới Trong công nghiệp thực phẩm: người ta khống chế hoạt động vi sinh vật để nấu rượu, làm đường, muối dưa, ướp muối, làm mứt Trong y học: người ta khống chế hoạt động vi sinh vật để chủng đậu đề phịng bệnh đậu mùa, cống hiến to lớn y học cổ đại Trung Quốc Tất điều nói cho biết đời sống sản xuất, người biết sử dụng tác dụng vi sinh vật nhiều mặt Con người biết tận dụng cách có ý thức quy luật tác dụng vi sinh vật rút kinh nghiệm thực tế Giai đoạn phát vi sinh vật Giữa kỷ XVII chủ nghĩa tư bắt đầu phát triển mạnh Do yêu cầu ngành hàng hải, kỹ thuật quang học ý nhiều Trên sở phát triển quang học, kính hiển vi xuất Leeuwenhock A.V (1632 – 1723) người chế tạo kính hiển vi với độ phóng đại 160 lần lần phát giới vi sinh vật Quan sát nước ao tù, dung dịch nước ngâm chất hữu cơ, bựa răng… Leeuvenhock thấy đâu có vơ số sinh vật bé nhỏ Rất ngạc nhiên với mà ơng quan sát ông lên: “tôi thấy bựa miệng tơi có nhiều sinh vật tí hon hoạt động, chúng nhiều so với dân số Vương quốc hợp lúc giờ” Với quan sát phát mình, năm 1695 Leeuvenhock xuất “Bí mật giới tự nhiên’’ Trong tác phẩm ông ghi chép lại tất mà ơng quan sát vi sinh vật Trong khoảng 100 năm tiếp sau đó, phát thấy vi sinh vật có trái đất chưa nắm quy luật sống, tác dụng chúng Vi sinh vật học đại cương ứng dụng tuần hồn vật chất Cơng tác nghiên cứu giai đoạn chủ yếu miêu tả hình thái phân loại cách đơn giản Giai đoạn hình thành phát triển môn học Giữa kỷ 19, với phát triển công nghiệp tư chủ nghĩa, ngành khoa học kỹ thuật nói chung ngành vi sinh vật nói riêng phát triển mạnh Nhiều nhà khoa học tiến hành quan sát nghiên cứu số vi sinh vật gây bệnh đề số phương pháp để nghiên cứu vi sinh vật Những đóng góp xây dựng cho phát triển vi sinh vật giai đoạn tập trung cơng trình nghiên cứu nhà bác học người pháp Louis Pasteur (1822 – 1895) ông người khai sinh vi sinh vật học đại Các cơng trình nghiên cứu ơng có giá trị lớn lý thuyết thực tiễn Những cơng trình L Pasteur nhằm giải vấn đề vai trị vi sinh vật q trình lên men Thơng qua loạt thí nghiệm, ơng chứng minh trình lên men kết hoạt động số vi sinh vật đặc biệt Ông nghiên cứu nhận thấy trình chuyển biến nước nho thành rượu nhờ tác dụng nấm men ơng tìm cách phịng ngừa hoá chua rượu xác định hoá chua rượu thành dấm kết hoạt động vi khuẩn Nghiên cứu ơng có tác dụng lớn đến kỹ thuật nấu rượu mà giải cách trình sinh lý quan trọng - q trình hơ hấp Ơng rõ lên men q trình hơ hấp hiếu khí Sau ơng chuyển sang lĩnh vực nghiên cứu bệnh truyền nhiễm người động vật, chủ yếu bệnh dại bệnh tả Đồng thời ông đề phương pháp phòng trừ bệnh, chế loại vacxin bại liệt, đậu mùa, thương hàn Bên cạnh đó, giới có nhiều nhà bác học có nhiều cống hiến to lớn cho cơng nghiên cứu vi sinh vật như: Robekok (người Đức): ông phát nhiều phương pháp nghiên cứu vi sinh vật có phương pháp ni cấy phân lập vi sinh vật Metsnhicop (người Nga): Nghiên cứu sức đề kháng thuyết miễn dịch Vinogradxki: nghiên cứu vi sinh vật làm tăng độ phì nhiêu đất Với ngành thuỷ sản: Nikitinski (Nga) nghiên cứu sử dụng vi sinh vật chế biến thực phẩm, đề phương pháp bảo quản để giữ gìn độ tươi cá Vai trò vi sinh vật tự nhiên đời sống người Vi sinh vật có kích thước nhỏ bé có cấu trúc thể tương đối đơn giản chúng có tốc độ sinh sơi nảy nở nhanh chóng hoạt động trao đổi chất vô mạnh mẽ Vi sinh vật có khả phân giải hầu hết loại vật chất trái đất bao gồm chất khó phân giải chất gây độc Vi sinh vật học đại cương ứng dụng hại đến nhóm sinh vật khác Ngồi ra, vi sinh vật cịn có khả tổng hợp nhiều hợp chất hữu điều kiện nhiệt độ, áp suất bình thường Vi sinh vật phân bố rộng rãi tự nhiên: đất, nước, khơng khí, thể sinh vật khác, loại lương thực, thực phẩm loại hàng hoá khác Chúng phân bố theo hệ sinh thái vô đa dạng: từ lạnh đến nóng, từ chua đến kiềm, từ hiếu khí đến yếm khí… Do phân bố rộng rãi hoạt động mạnh mẽ nên vi sinh vật có tác dụng lớn việc tham gia vào vịng tuần hồn vật chất trái đất Trong thiên nhiên, chúng giữ vai trò chủ yếu luân chuyển liên tục vật chất Nếu khơng có vi sinh vật hay lý mà hoạt động vi sinh vật tự nhiên ngừng lại dù thời gian ngắn làm ngừng hoạt động sống khác trái đất a Quan hệ với ngành công nghiệp Sản xuất rượu Etylic, Butyric Chế biến nước mắm, mì chính, sữa chua, làm bánh mì, làm mứt Chế biến thực phẩm, giữ gìn thực phẩm ướp lạnh, ướp muối, sấy khô Áp dụng kỹ thuật thuộc da, ngâm gai thăm dò mỏ Sản xuất thuốc kháng sinh, vitamin, vacxin b Quan hệ với ngành nông nghiệp Chế biến phân vi sinh vật Chế biến thức ăn cho gia súc, cá Vơ hố chất hữu cơ, chuyển hố chất vơ khó tan thành dễ tan c Quan hệ với ngành nuôi trồng thuỷ sản - Chế biến thức ăn cho động vật thuỷ sản - Làm ao ni - Quản lí chất lượng nước cho ni trồng thuỷ sản d Quan hệ với y học thú y Nghiên cứu số vi sinh vật gây bệnh cho người động vật, từ người ta biết cách chuẩn đốn bệnh, đề phương pháp phịng trị bệnh sản xuất nhiều loại thuốc kháng sinh Câu hỏi ôn tập Câu 1: Khái niệm vi sinh vật ? Đối tượng nghiên cứu nhiệm vụ môn học ? Câu 2: Lịch sử phát triển vi sinh vật ? Câu : Ứng dụng vi sinh đời sống sản xuất ? Vi sinh vật học đại cương ứng dụng CHƯƠNG I: HÌNH THÁI, CẤU TẠO VI SINH VẬT I VI KHUẨN – BACTERIA Vi khuẩn sinh vật mà thể gồm tế bào, chúng có kích thước vơ nhỏ bé thay đổi tuỳ lồi, chiều dài từ - 8m chiều ngang từ 0,2 -2m Vi khuẩn có hình thái, đặc tính sinh vật riêng Chúng có khả gây bệnh cho người, động vật thực vật Một số chúng có khả tiết chất kháng sinh (Bacillum subtilis,…) Đa số vi khuẩn sống hoại sinh tự nhiên Vi khuẩn có hình thái định, hình thái màng vi khuẩn định, trừ số vi khuẩn màng nên khơng có hình thái định Hình dạng Dựa theo hình thái bên ngồi vi khuẩn người ta chia làm loại sau: cầu khuẩn, trực khuẩn, xoắn khuẩn, phẩy khuẩn a Nhóm cầu khuẩn (Coccaceae) Là loại vi khuẩn có hình cầu khoặc elíp Tuy nhiên, có nhiều loại khơng thật giống với hình cầu, tế bào đứng riêng rẽ dính lại với Kích thước cầu khuẩn thay đổi khoảng 0,5 - 1m Tuỳ theo đường kính mặt phẳng phân cắt đặc tính rời dính với sau phân cắt mà cầu khuẩn có số hình dạng sau : Đơn cầu khuẩn (monococcus) Thường đứng riêng rẽ tế bào một, đa số sống hoại sinh đất, nước khơng khí Micrococcus roseus, Micrococcus luteus Song cầu khuẩn (diplococcus) Cầu khuẩn phân cắt theo mặt phẳng xác định dính với thành đôi Tứ cầu khuẩn (tetracoccus) Cầu khuẩn phân cắt theo hai mặt trực giao sau dính với thành nhóm tế bào Tứ cầu khuẩn thường sống hoại sinh, song có lồi có khả gây bệnh Tetracoccus homari Bát cầu khuẩn (sarcinacus) Cầu khuẩn phân cắt theo ba mặt phẳng trực giao (thẳng góc) tạo thành khối gồm 16 tế bào dính liền nhau.Trong khơng khí thường gặp số lồi Sarcinacus lutea cấy vào môi trường đặc chúng phát triển thành khuẩn lạc có màu vàng Liên cầu khuẩn (streptolococcus) Vi sinh vật học đại cương ứng dụng Cầu khuẩn phân cắt theo mặt phẳng xác định dính với thành chuỗi dài Tụ cầu khuẩn (staphylococcus) Cầu khuẩn phân cắt theo mặt phẳng bất kỳ, sau dính lại với thành chùm nhỏ Đa số sống hoại sinh, số gây bệnh cho người động vật Staphyloccoccus aureus Cầu khuẩn nói chung khơng có tiên mao, khơng có khả di động b Nhóm trực khuẩn: (bacillaceae – bacteriaceae) Trực khuẩn tên chung lồi vi khuẩn có dạng que, hình gậy, kích thước trực khuẩn khoảng 0,5-1  1- 4m Những trực khuẩn thường gặp thuộc giống sau: a Trực khuẩn khơng có nha bào ( bacterium) b Trực khuẩn có nha bào (bacilllus) Dạng đầu vng: trực khuẩn nhiệt thán Dạng đầu tròn: trực khuẩn thương hàn Dạng đầu phình to tạ: trực khuẩn bạch hầu Dạng phình to trực khuẩn uốn ván c Nhóm xoắn khuẩn: (spirillaceae) Là loại vi khuẩn có hay nhiều vịng xoắn: có dạng: Phẩy khuẩn (Vibrio) có vịng xoắn Xoắn khuẩn (Spirillum) có nhiều vịng xoắn Cấu tạo tế bào vi khuẩn a Màng tế bào vi khuẩn (thành tế bào) Màng tế bào nằm lớp vỏ nhầy hay giáp mơ bên ngồi màng ngun sinh chất Trong điều kiện bình thường, màng tế bào nằm sát liền màng nguyên sinh chất Cấu tạo: Màng tế bào chiếm từ 25 - 30% khối lượng khô vi khuẩn, màng có nhiều lớp, cấu tạo chủ yếu glycopeptit (mucopeptit, peptidoglycal, murein) Hàm lượng glycopeptit màng tế bào vi khuẩn chiếm tới 95% Chức năng: - Là khung để giữ cho tế bào vi khuẩn có hình thái định - Hỗ trợ vận chuyển tiên mao - Cần thiết cho trình phân cắt bình thường tế bào Vi sinh vật học đại cương ứng dụng - Màng có cấu trúc cứng chịu áp suất nội tế bào (áp suất khoảng 25 atm) nên giúp cho vi khuẩn chống lại tác nhân vật lý hoá học có hại bên ngồi - Có liên quan mật thiết đến tính kháng nguyên, tính gây bệnh (khả sinh nội độc tố, tính mẫn cảm với thẻ thực khuẩn) Hình Hình thái tế bào vi khuẩn Hình Cấu tạo vi khuẩn Vi sinh vật học đại cương ứng dụng b Màng tế bào chất: Dưới lớp màng tế bào lớp màng tế bào chất (Cytoplasmic membrane), lớp màng bao bọc toàn lớp nguyên sinh chất nhân Cấu tạo: Màng tế bào dày khoảng 50-100A0 (1A0 = 10-1nm = 10-4 m = 10-7 mm), màng có cấu tạo lớp: lớp lớp hai lớp protein, lớp photpholipid, lớp photpholipid lại gồm hai lớp phân tử, lớp có gốc quay vào (kỵ nước), lớp có gốc quay ngồi (ưa nước) Chức năng: - Khống chế vận chuyển trao đổi ra, vào tế bào chất dinh dưỡng sản phẩm trao đổi chất - Duy trì áp suất thẩm thấu tế bào - Tham gia vào trình trao đổi chất - Là nơi xảy trình sinh tổng hợp số thành phần tế bào, thành phần màng tế bào giáp mô - Là nơi tiến hành q trình photphoryl oxy hố photphoryl quang hợp - Cung cấp lượng cho hoạt động tiên mao c Tế bào chất Cấu tạo: Là thành phần tế bào vi khuẩn Đây khối dịch thể keo, suốt, không đồng nhất, chứa 80 - 90% nước, thành phần lại lipoprotein Khi cịn non tế bào chất có cấu tạo đồng nhất, bắt mầu giống nhuộm mầu Khi già, xuất không bào thể ẩn nhập (thể vùi, granlulosse) mà tế bào chất trở nên có dạng lổn nhổn, bắt mầu khơng có tính chiết quang khác Tế bào chất tế bào vi khuẩn khác tế bào chất tế bào thực vật Trong tế bào chất tế bào thực vật có cấu trúc phức tạp với trung thể (centroxome), ty thể (mitochrondla), máy golgi, lạp thể, có chuyển động dòng nội bào vi khuẩn, cấu trúc tế bào chất đơn giản Trong tế bào chất vi khuẩn trưởng thành, người ta quan sát thấy có nhiều quan khác nhau: mezosome, ribosome (40 -60%), không bào, hạt dự trữ Chức năng: - Tổng hợp protein đóng vai trị quan trọng trình dinh dưỡng vi khuẩn Vi sinh vật học đại cương ứng dụng - Ngoài tế bào chất chứa lipit, glucid protein Chúng thường kết hợp với tạo thành phức hợp: gluxit – lipit – protit kim loại mạnh Mg Có thể phân biệt lồi vi khuẩn nhờ cách nhuộm tế bào chất loại thuốc nhuộm khác Ví dụ: Dùng phương pháp nhuộm gram vi khuẩn để xác định vi khuẩn thuộc dạng vi khuẩn nào: vi khuẩn gram (+), vi khuẩn gram (-) d Nhân Cấu tạo: Nhân phận tế bào vi khuẩn chứa đựng máy di truyền (ADN) (chiếm - 2% trọng lượng khô tế bào) ADN chất đặc trưng vi khuẩn, có nhiều acid nên nhân có tính ưa kiềm đối vối thuốc nhuộm kiềm tế bào động vật thực vật, tế bào chất ưa kiềm nên dễ dàng phân biệt với nhân Nhân tế bào vi khuẩn không phân chia thành khối rõ rệt tế bào nhiều vi sinh vật khác (nấm men, nấm mốc, ) Trước có ý kiến cho vi khuẩn khơng có nhân hình thức tương tự nhân, có ý kiến cho nhân chưa phải nhân thực mà hạt nhiễm sắc phân tán tế bào chất, có ý kiến khác lại cho vi khuẩn chưa phải nhân thực mà nhiễm sắc thể riêng biệt Với nghiên cứu di truyền học, người ta thấy cấu trúc chứa ADN vi khuẩn chưa phải nhân thực mà thể nhân Thể nhân coi nhiễm sắc thể cấu tạo chủ yếu axít Digoxyribonucliec (AND) xoắn kép dài - Thể nhân khơng có màng nhân giới hạn thể nhân nguyên sinh chất - Thể nhân cấu tạo môt sợi nhiễm sắc thể tế bào, sợi ADN xoắn, sợi ADN trịn phân tử ADN khép kín - Ngồi nhiễm sắc thể, nhiều vi khuẩn có chứa ADN ngồi nhiễm sắc thể plasmid (sợi ADN xoắn kép dạng vịng kín), có khả chép độc lập Chức năng: Đóng vai trị quan trọng q trình sinh sản vi khuẩn điều khiển việc tổng hợp protid vi khuẩn khác nhau, số lượng nhân vị trí đứng nhân có khác e Giáp mạc (vỏ nhầy lớp dịch nhầy) Cấu tạo: Giáp mạc phát triển phình to lớp keo nhầy màng tế bào, chất nhầy nhiều đặc hình thành giáp mạc Chức Vi sinh vật học đại cương ứng dụng - Dùng để chống đỡ với điều kiện ngoại cảnh bất lợi Ví dụ: Bọn phế cầu nhờ có lớp giáp mạc mà khơng bị bạch cầu tiêu diệt - Sự hình thành giáp mạc chức sinh lý thể đòi hỏi - Dự trữ thức ăn - Tích luỹ số sản phẩm trao đổi chất - Giúp vi khuẩn bám vào bề mặt số giá thể g Nha bào Một số loài vi khuẩn, thường vi khuẩn Gram dương giống trực khuẩn Bacillus Clostridium giai đoạn phát triển định hình thành tế bào thể hình trịn hay hình bầu dục gọi bào tử hay nha bào (spore) Nha bào hình thức tiềm sinh vi khuẩn, giúp vi khuẩn vượt qua điều kiện bất lợi ngoại cảnh, nha bào thường sinh điều kiện khó khăn mơi trường nghèo nàn, chất dinh dưỡng thiếu, nhiệt độ, pH khơng thích hợp, mơi trường tích luỹ nhiều sản phẩm trao đổi chất bất lợi Sự hình thành nha bào: Đầu tiên tế bào chất chất nhân tập trung lại vị trí định tế bào, sau hình thành màng bắt đầu màng tế bào chất Màng ngăn cách khối nhân phần tế bào chất với phần lại vi khuẩn, tế bào chất tiếp tục đặc lại Đó giai đoạn tiền nha bào, tiền nha bào bao bọc lớp màng chuyển thành nha bào Thời gian hình thành nha bào tuỳ vào lồi vi khuẩn từ 18 - 20 Nha bào có sức đề kháng cao nhân tố vật lý hố học nhiệt độ, tia cực tím, áp suất chất sát trùng Với nhiệt độ: số vi khuẩn ưa nhiệt sau đun sôi ngày diệt nha bào, nhiệt độ 1800C nha bào Clostridium botolinum chịu 10 phút Trong điều kiện nhiệt độ thấp khơ cạn, nha bào sống thời gian dài Nha bào vi khuẩn nhiệt thán Bacillus anthracis sống tới 18 năm lâu trạng thái tiềm sinh Dưới tác động loại hoá chất loại xạ, nồng độ, thời gian tác động tiêu diệt dễ dàng tế bào dinh dưỡng vi khuẩn không tiêu diệt nha bào VD: Trong dung dịch phenol 5% tế bào dinh dưỡng vi khuẩn chết nhanh, nha bào có thẻ sống tới 25 ngày, dung dịch HgCl2 1% tế bào dinh dưỡng vi khuẩn chết nha bào sống Khi gặp điều kiện thuận lợi nhiệt độ, độ ẩm, độ pH, chất dinh dưỡng phù hợp, nha bào nảy mầm phát triển thành vi khuẩn thể dinh dưỡng Thời gian để chuyển từ nha bào sang thể dinh dưỡng kéo dài từ 10 phút đến vài 10 Vi sinh vật học đại cương ứng dụng CHƯƠNG IV VAI TRỊ CỦA VI SINH VẬT TRONG NI TRỒNG THỦY SẢN I HOẠT ĐỘNG CÓ LỢI CỦA VI SINH VẬT Tham gia phân giải chất hữu thủy vực Trong thủy vực, nhóm vi khuẩn gây thối lớn Pseudomonas nấm, chúng sử dụng chất có protein làm thức ăn Quá trình thủy phân thực nhờ enzim ngoại bào Các oligopeptit polypeptit mà tế bào vi sinh vật hấp thu từ trình thủy phân sau lại bị phân hủy thành axit amin nhờ peptidaza Các axit amin sử dụng vào việc xây dựng nên protein tế bào vi sinh vật bị khử amin giải phóng amoniac (NH3) Trong thủy vực vi sinh vật tham gia vào phân giải chất hữu ure, đường , tinh bột, xellulose,… Tham gia vòng tuần hoàn vật chất thuỷ vực Đa số vi sinh vật nước thể dị dưỡng Chỉ có nhóm nhỏ vi khuẩn quang tự dưỡng hóa tự dưỡng tự tạo chất hữu nên tham gia chúng vào việc tạo chất hữu thủy vực nhỏ Vi khuẩn dị dưỡng nấm cần chất hữu để làm thức ăn Những chất vi sinh vật sử dụng để thu nhận tiền chất cho việc xây dựng nên chất tế bào thu nhận lượng cho trình sống chúng Khi vật chất hữu biến đổi thành chất nghèo lượng cuối điều kiện phù hợp chuyển hóa ngược trở lại thành chất vô ban đầu Việc tái vơ chất hữa chức chủ yếu vi sinh vật việc biến đổi vật chất thủy vực Nhờ mà chất dinh dưỡng đưa vào vịng tuần hồn chất tạo nên sinh trưởng sinh vật thủy vực Tuy nhiên tốc độ phân hủy chất hữu vi sinh vật tùy thuộc vào thành phần chúng điều kiện môi trường chẳng hạn phân hủy chất hữu thường diễn nhanh vùng gần bề mặt thuỷ vực vào mùa hè Trong hồ sâu nhiệt độ thấp phân hủy diễn chậm - Vịng tuần hồn cac bon - Vịng tuần hồn oxy - Vịng tuần hồn lưu huỳnh - Vịng tuần hồn nitơ - Vịng tuần hồn photpho - Vịng tuần hoàn sắt 57 Vi sinh vật học đại cương ứng dụng Vai trò vi sinh vật chuỗi dinh dưỡng thuỷ vực Vai trò vi sinh vật vịng tuần hồn nói lên ý nghĩa chúng hệ sinh thái thuỷ vực Vi sinh vật thuộc hợp phần gần toàn hệ sinh thái Các chuỗi dinh dưỡng chiếm vị trí quan trọng hệ sinh thái tự nhiên thủy vực Trong tất các thủy vực, vi sinh vật có chức quan trọng chuỗi dinh dưỡng Chúng hấp thu chất hữu hòa tan phần lớn sinh vật sơ cấp tức sinh vật nội địa thải vào nước Ngồi cịn có chất có nguồn gốc từ động vật từ nước từ đất thuỷ vực nội địa từ bờ biển Các chất vi sinh vật chuyển hoá nhanh thành dạng hạt phần lớn động vât khác tiêu hoá, nhờ chúng xâm nhập vào chuỗi dinh dưỡng Tham gia vào lắng cặn Vi sinh vật có ảnh hưởng định đến tạo thành chất sa lắng thủy vực Do vi sinh vật thường sống chất phù du có chất vơ hay hữu nên chúng làm thay đổi kích thước hình dạng chất dẫn đến làm thay đổi tốc độ sa lắng tích tụ hạt sa lắng thủy vực Do trú ngụ vi sinh vật mà hạt phù du bị phá hủy phần hồn tồn thơng qua việc chúng vi sinh vật sử dụng làm thức ăn tan vào dung dịch qua phản ứng vô Sự bám vi sinh vật thường làm tăng kích thước hạt sa lắng Vi sinh vật có tác dụng hợp nhiều hạt nhỏ lại thành hạt lớn Chẳng hạn trường hợp nấm nhờ rễ giả sợi nấm giữ nhiều hạt cuối liên kết chúng lại với Tác dụng tương tự nhóm vi khuẩn có tiên mao khuẩn mao có khả gây kết đám hạt cực nhỏ Các vi sinh vật có vai trị quan trọng kiến tạo đáy thủy vực II SẢN XUẤT PHÂN VI SINH Hiện kết nghiên cứu nghề cá, cho ta thấy biến hoá sinh vật lượng vi sinh vật bón loại phân khác chứng minh ý nghĩa lớn lao thức ăn vi sinh vật loài cá ăn sinh vật Khi bón tổng hợp đồng thời loại phân vô hữu xuống ao nuôi cá làm cho sinh vật phát triển có tác dụng điều chỉnh oxy thuỷ vực vì: - Phân vơ bón vào làm thực vật phù du phát triển mạnh mẽ dần tới bão hoà oxy Khi thấy tượng bão hoà oxy, bón phân xanh vào thuỷ vực dẫn đến vi sinh vật phát triển mạnh mẽ, q trình hơ hấp vi sinh vật làm cho hàm lượng oxy giảm xuống 58 Vi sinh vật học đại cương ứng dụng - Ngược lại, thuỷ vực bón phân xanh có tượng thiếu oxy bón thêm phân vơ để xúc tiến phát triển thực vật phù du làm oxy thuỷ vực tăng lên a Phân vi sinh vật cố định đạm Nhân tố tác dụng loại phân vi khuẩn cố định đạm Điều kiện để vi khuẩn cố định đạm phát triển: - Ph trung tính kiềm (6,8-8,2) - Muối vơ P, Ca, K - Hợp chất hữu không đạm Muốn có điều kiện ta phải bón đồng thời phân xanh phân vi khuẩn cố định đạm Bón phân xanh trước bón phân vi khuẩn cố định đạm sau có kết tốt Cách điều chế phân vi khuẩn cố định đạm: Nuôi dưỡng vi khuẩn cố định đạm môi trường thạch, sau đem vi khuẩn cố định đạm chế thành dịch lỏng trộn dịch lỏng với tham cỏ Tác dụng loại phân này: Nó định phát triển mạnh mẽ vi khuẩn cố định đạm, sức sống loại vi khuẩn cao lực thích nghi mạnh Dẫn đến hiệu sử dụng loại phân cao Kết qua thí nghiệm cho ta thấy: - Ao khơng bón phân vi khuẩn cố định đạm số lượng vi khuẩn cố định đạm ao không vượt 1000 tế bào/ml - Ao có bón phân vi khuẩn cố định đạm số lượng vi khuẩn cố định đạm ao đạt tới 10000 đêns 100000 tế bào/ml b Phân vi khuẩn tổng hợp: Nhân tố tác dụng loại phân bao gồm: - Vi khuẩn Amonium hoá - Vi khuẩn nitrat hoá - Vi khuẩn cố định đạm - Vi khuẩn phân giải cellulose - Vi khuẩn phân giải thực vật thối - Vi khuẩn thuỷ phân muối phosphat - Với nghề nuôi thuỷ sản chưa sử dụng loại phân c Phân vi khuẩn phosphat 59 Vi sinh vật học đại cương ứng dụng Nhân tố tác dụng loại phân vi khuẩn thuỷ phân muối phosphat, từ hợp chất hữu d Phân vi khuẩn silicat: Hiện chưa sử dụng III SẢN XUẤT ENZIM VÀ ỨNG DỤNG Hiểu biết enzim Enzim protein đặc biệt, chất xúc tác sinh học có tính đặc hiệu cao Chúng điều khiển tất q trình hố học thể nên nguyên nhân xuất sống Trong điều kiện tự nhiên nhiệt độ, áp suất, pH bình thường hoạt động hố học thường khơng xảy có tác động enzim, chúng xảy nhanh chóng Ví dụ: nhai cơm lâu thấy vị có enzim amilaza nước bọt Q trình khơng xảy điều kiện tự nhiên Ngày nay, người ta biết hàng nghìn enzim khác tinh cchế khoảng 200 enzim Dựa vào cấu tạo, người ta chia enzim làm loại: - Enzim đơn giản: protein tuý - Apoenzim: Cấu tạo phân tử protein nhóm thêm Nhóm thêm vitamin hào tan nước số kim loại vi lượng Zn, Cu, Co Enzim có nhiều mơ động thực vật như: amilaza lấy từ hạt nảy mầm; proteaza lấy từ nhựa đu đủ, dày, tuỵ tạng động vật; Việc lấy enzim từ động thực vật gây chết động thực vật nên ảnh hưởng tới kinh tế Thêm vào đó, thời gian sinh trưởng phát triển động thực vật lại kéo dài nên lượng enzim lấy Vì vậy, người ta người nghĩ đến việc lấy enzim từ vi sinh vật ví lí sau: + Trong tế bào vi sinh vật chứa nhiều enzim + Tốc độ sinh sản vi khuẩn nhanh + Enzim từ vi sinh vật có hoạt tính cao + Ngun liệu ni cấy vi sinh vật nguyên liệu rẻ tiền + Con người điều khiển điều kiện nuôi cấy để thu nhiều enzim Các enzyme từ vi sinh vật - Amilaza: có tác dụng phân giải bột thành đường Tuỳ loại enzim mà tinh bột chuyển hoá đến đâu + α- amilaza: có tác dụng hồ hố, giảm bớt độ nhớt hồ tinh bột 60 Vi sinh vật học đại cương ứng dụng + β- amilaza: tác động vào phần đại phân tử tinh bột, có loại vi sinh vật sản xuất loại enzim + Glucoamilaza: có tác dụng phân giải tinh bột thành đường glucoza nên sử dụng nhiều côngnghiệp sản xuất rượu bia nguồn nguyên liệu tinh bột + γ- glycodaza: phân giải phân tử đường phức tạp thành đường lên men Amilaza chủ yếu nấm mốc vi khuẩn sinh - Proteaza: chia làm loại: proteinaza peptidaza Có khả phân giải protein thành axitamin nhiều pH khác + Proteinaza: phân giải protein thành peptid có phán tử lượng thấp + Peptidaza: tiếp tục phân giải mảnh peptid thành axitamin Proteaza nấm mốc dùng sản xuất nước chấm để nâng cao giá trị dinh dưỡng thịt cá, thuỷ phân protein sữa, thuộc da, bột giặt, phim ảnh, tơ lụa, sản xuất thức ăn gia súc - Pectinaza: có khả phân giải pectin có vỏ nhiều pectin nho trình sản xuất rượu nho, nước giải khát, đồ hộp chfế biến dây gai Enzim chiết xuất từ số loài vi khuẩn nấm mốc Enzim hoạt động pH axit (3-4,5), nhiệt độ từ 37 – 500C Enzim bất hoạt nhanh pH trung tính t0 = 750C - Xellulaza có tác dụng phân giải xelluloza thành xellobioza tiếp tục thuỷ phân thành glucoza Ứng dụng enzyme Enzim đóng vai trị xúc tác phản ứng hóa sinh nên ứng dụng ngành sau: a Trong ngành công nghiệp thực phẩm: - Sử dụng enzim amilaza để phân giải tinh bột thành đường để sản xuất rượu bia Proteaza để phân giải protein có bia rượu để tránh đục bia rượu - Sử dụng enzim amilaza, proteaza, để sản xuất bánh mì - Sử dụng enzim amilaza, proteaza để tạo độ ngon thời gian chế biến nước chấm nước chấm tương, xì dầu, nước mắm diễn nhanh - Sử dụng enzim pectinaza sản xuất nước để thu lượng nước nhiều thời gian ngắn 61 Vi sinh vật học đại cương ứng dụng - Sử dụng enzim proteaza công nghiệp thịt, sữa tạo vị ngon sản phẩm b Trong công nhiệp nhẹ: công nghiệp thuộc da, dệt, công nghiệp giặt tẩy c Trong nông nghiệp Dùng enzim để sơ chế thức ăn, bổ sung enzim vào thức ăn gia súc d Trong y học: - Chẩn đốn bệnh: Chẩn đốn bệnh thơng thường, bệnh thiếu enzim bẩm sinh, dùng enzim làm thuốc thử phân tích y học - Chữa bệnh: bổ sung enzim vào thể thiếu enzim, hỗ trợ thấm thuốc uống thuốc IV CHẤT KHÁNG SINH VÀ ỨNG DỤNG CỦA NÓ Khái niệm chất kháng sinh - Định nghĩa: Chất kháng sinh chất hữu đặc hiệu vi sinh vật, độgn vật thực vật sinh trình sống mà nồng độ thấp có khả tiêu diệt ức chế vi sinh vật gây bệnh - Tính chất: Chất kháng sinh có tác dụng chọn lọc: Mỗi chất kháng sinh có tác dụng nhóm vi sinh vật định Có khả tan tốt dạng muối sulfat hay muối clorat * Những đặc tính chất kháng sinh dùng để chữa bệnh: + Có thể tiêu diệt ức chế sống vsv gây bệnh nồng độ thấp (không 10 – 50 ó /ml) + Hoạt chất khơng giảm tác dụng thể dịch thể + Tác dụng phải nhanh, phải giết tác nhân gây bệnh trước chúng có khả chống lại thuốc + Không gây hại với người + Không làm giảm phản ứng miễn dịch thể + Khơng ảnh hưởng đến q trình bình phục người bệnh Kháng sinh chia thành nhóm chính: - Kháng sinh có phổ tác dụng hẹp: tiêu diệt nhóm vi sinh vật định 62 Vi sinh vật học đại cương ứng dụng - Kháng sinh có phổ tác dụng rộng: lúc tiêu diệt nhiều nhóm vi sinh vật khác Cơ chế tác dụng chất kháng sinh a Làm ngừng trình tổng hợp màng tế bào làm tan màng tế bào nên phá huỷ tính thấm màng tế bào Nhóm bao gồm: penicillin, baxitraxin, xefalosporin Những kháng sinh tham gia vào cấu tạo màng tế bào dẫn đến sai lệch cấu trúc màng tế bào dẫn đến màng bị phá huỷ ức chế tổng hợp số axitamin cần thiết cho thành phần mucopeptid màng tế tế bào vi khuẩn dẫn đến tế bào bị phá huỷ khơng gây hại tới người màng tế bào người động vật khơng có mucopeptid b Dẫn tới sinh tổng hợp protein bất thường làm ngừng trình tổng hợp protein - Tạo protein bất thường Điển hình Streptomicin tác động lên vi khuẩn theo cách sau: + Tác dụng lên axitnucleic (tạo thành phức hệ không tan với ADN) + Gây rối loạn hô hấp mức độ vận chuyển điện tử + Tác dụng lên màng nguyên sinh chất làm tổn thương màng + Gây rối loạn tổng hợp protein - Đình trình tổng hợp protein Các chất kháng sinh thuộc nhóm có cloramphenicol Chúng có khả ngăn cản giải phóng a.amin khỏi tARN c Ức chế tổng hợp a.nucleic: Kháng sinh thuộc nhóm bao gồm Actinomicin, mitomixin, novobioxin có tác dụng ức chế tổng hợp ARN ADN Nhóm kháng sinh có ảnh hưởng tới người động vật Ứng dụng kháng sinh - Ứng dụng y học: chữa bệnh cho người động vật - Dùng để bảo quản thực phẩm Câu hỏi ôn tập chương IV Câu 1: Vai trò vi sinh vật nuôi trồng? Câu 2: Kháng sinh chế tác động kháng sinh? 63 Vi sinh vật học đại cương ứng dụng CHƯƠNG V: VI SINH VẬT GÂY BỆNH I BỆNH TRUYỀN NHIỄM Định nghĩa Bệnh truyền nhiễm kết trình tác nhân gây bệnh xâm nhập vào thể sức đề kháng thể điều kiện ngoại cảnh định Bệnh truyền nhiễm lây lan từ thể sang thể khác Vì vậy, bệnh truyền nhiễm xảy có tác nhân gây bệnh xâm nhập vào thể Tuỳ theo tình trạng thể lúc khoẻ hay yếu, điều kiện ngoại cảnh thuận lợi hay bất lợi cho tác nhân gây bệnh mà bệnh thể hay không Điều kiện truyền bệnh Để bệnh truyền nhiễm xảy phải có tổng hợp điều kiện truyền bệnh sau: a Yếu tố vi sinh vật Theo định nghĩa, bệnh truyền nhiễm phải có tác nhân gây bệnh, khơng có tác nhân gây bệnh khơng có bệnh truyền nhiễm Đó vi sinh vật Vi sinh vật gây bệnh truyền nhiễm tồn dạng: - Dạng 1: Khi thể sinh vật trạng thái bình thường, vi sinh vật cư trú hồ bình phận thể không gây bệnh cho thể vật chủ điều kiện sống thuận lợi (sức đề kháng thể vật chủ yếu đi), chúgn gây bệnh cho vật chủ Ví dụ: virut lao có nhiều thể người thể khoẻ khơng thấy phát bệnh sức khoẻ yếu đi, bệnh nhân phát bệnh - Dạng 2: Dạng vi sinh vật không sống chung với vật chủ mà vào đến thể vật chủ, chúng sinh sơi nảy nở nhanh chóng để gây bệnh vi sinh vật gây bệnh tả , lị Các vi sinh vật gây bệnh tồn ngồi mơi trường trước vào thể vật chủ, có số loại vi sinh vật khơng thể tách rời thể vật chủ Vi sinh vật gây bệnh mang tính chun hố, lồi vi sinh vật gây bệnh gây loại bệnh Vi sinh vật gây bệnh uốn ván gây bệnh uốn ván, vi sinh vật gây bệnh thương hàn gây bệnh thương hàn Tuy nhiên, vi sinh vật gây bệnh phải xâm nhập vào thể qua đường mà chúng phát bệnh Ví dụ: vi khuẩn gây bệnh uốn ván phải qua vết thương, gây bệnh lị qua đường tiêu hoá, gây bệnh lao phải qua đường hô hấp b Yếu tố thể 64 Vi sinh vật học đại cương ứng dụng Cơ thể vật chủ giữ vai trò quan trọng việc biểu bệnh Nếu thể có sức đề kháng tốt với bệnh vi sinh vật gây bệnh có thể khơng gây bệnh Chính vậy, người ta thường phải tiêm phòng để tạo kháng thể cchống lại vi sinh vật gây bệnh Tuỳ theo sức khoẻ tuổi tác lúc bị nhiễm vi snh vật gây bệnh mà bệnh có biểu hay khơng c Yếu tố tự nhiên xã hội - Yếu tố tự nhiên Một số bệnh truyền nhiễm thườgn xuất theo mùa, theo điều kiện độ ẩm, nhiệt độ, gió Bệnh đường hô hấp thường xuất vào mùa đôgn, bệnh đường ruột thường xuất vào mùa hè - Yếu tố xã hội Mặc dù có tác nhân gây bệnh điều kiện tự nhiên thuận lợi để hình thành bệnh truyền nhiễm hiểu biết xã hội tăng cao, người tự biết giữ sức khoẻ cho bệnh truyền nhiễm khó xảy Nguồn bệnh phương thức truyền bệnh Nguồn bệnh truyền từ vi sinh vật bình thường sống chung với thể động thực vật cách hoà bình sức đề kháng thể tạo điều kiện cho chúng phát triển gây bệnh Bên cạnh đó, số thể bị bệnh có nhiều nguy gây bệnh cho thể khoẻ khác Một số thể mang mầm bệnh khơng phát bệnh truyền bệnh cho thể khác a Nguồn bệnh Nguồn bệnh từ bên Đó bệnh vi sinh vật dạng gây nên Những vi sinh vật dạng gây bệnh sức đề kháng thể vật chủ yếu vào nhầm vào đường khác VD: Vi sinh vật sống bình thường trực tràng vào đường tiết niệu dẫn đến viêm nhiễm đường tiết niệu Nguồn bệnh từ bên Đó nguồn bệnh đưa từ thể khác đến thân thể bị nhiễm bệnh loại vi sinh vật - Người truyền bệnh cho người: phần lớn người khỏi bệnh khỏi bệnh thường hay có khả truyền bệnh cho người khác Một số người không bị bệnh chứa vi sinh vật gây bệnh truyền bệnh cho người khác 65 Vi sinh vật học đại cương ứng dụng - Động vật truyền bệnh cho người: số động vật có khả truyền bệnh cho người như: chuột truyền bệnh dịch hạch, chó truyền bệnh dại, muỗi anophen truyền bệnh sốt rét b Phương thức truyền bệnh truyền nhiễm Truyền nhiễm tiếp xúc Đó thường bệnh da liễu hắc lào, lậu, giang mai, Những bệnh truyền nhiễm truyền từ người sang người cách tiếp xúc trực tiếp tiếp xúc qua đồ dùng chung, từ động vật sang người, vết thương người động vật tiếp xúc với đất, phân Truyền nhiễm hô hấp Bệnh đường hô hấp (lao, ho gà ) thường truyền nhiễm thông qua đường hô hấp Cơ thể bị bệnh đưa vi sinh vật gây bệnh theo gió đưa đến thể khể khoẻ khác khiến thể khoẻ mạnh bị lay nhiễm Truyền nhiễm ăn uống Các vi sinh vật gây bệnh có nhiều nguồn nước bẩn, thực phẩm không đảm bảo vệ sinh Nếu người động vật ăn uống phải thực phẩm nước uống đó, nguồn bệnh có bị lây nhiễm II MIỄN DỊCH Định nghĩa Là miễn dịch thu trình sống sau thể tiếp xúc với vi sinh vật gây bệnh khỏi sau tiêm phòng vacxin kháng huyết miễn dịch Các loại miễn dịch a Miễn dịch thích ứng Là MD thu trình sống sau thể tiếp xúc với VSV gây bệnh khỏi sau tiêm phòng vacxin kháng huyết miễn dịch MD tiếp thu chủ động Là MD có sau thể chiến thắng bệnh tật sức thân thể sau tiêm vacxin MD tiếp thu chủ động gồm loại: MD tiếp thu chủ động tự nhiên MD tiếp thu chủ động nhân tạo * MD tiếp thu chủ động tự nhiên: 66 Vi sinh vật học đại cương ứng dụng Là MD mà sau thể mắc phải số bệnh truyền nhiễm định tự nhiên qua khỏi Loại MD kéo dài lâu (có thể suốt đời) VD: người mắc bệnh đậu mùa qua khỏi sau đời khơng mắc bệnh Ngồi ra, trình sống người động vật tiếp xúc với VSV khơng bị bệnh thể hình thành khả miễn dịch với bệnh vi sinh vật gây nên * MD tiếp thu chủ động nhân tạo: Là MD có thể sau nhận chế phẩm, tiêm chế phẩm VSV: vacxin, sản phẩm khác VSV, giải độc tố Lúc thể huy động quan có thẩm quyền MD sản xuất yếu tố chống lại mầm bệnh Đó kháng thể đặc hiệu Đây loại MD hình thành với mục đích tạo cho thể tập duyệt trước để VSV có độc lực xâm nhập vào thể thể chủ động loại trừ chúng Tiêm phịng vacxin tạo MD chủ động cho thể Miễn dịch tiếp thu bị động Là MD thu ngoại viện giúp cho thể chiến thắng bệnh tật MD trái với MD tiếp thu chủ động MD tạo mà cung cấp từ vào * MD tiếp thu bị động tự nhiên VD: trẻ sơ sinh, gia súc non có MD từ mẹ truyền sang qua sữa đầu qua thai giai đoạn bào thai Trong sữa đầu có chứa yếu tố MD đặc hiệu giúp cho trẻ sơ sinh gia súc non chống bệnh tật giai đoạn đầu Cá thừa hưởng MD từ cá bố mẹ thông qua trứng, tinh trùng truyền qua nỗn hồng Loại MD ngắn, khơng bền * MD tiếp thu bị động nhân tạo: Là MD nhận sau người chủ động đưa vào thể loại kháng thể có sẵn Kháng thể có huyết bệnh qua khỏi hay huyết thể tiêm phòng vacxin nên người ta gọi kháng kháng huyết Kháng kháng huyết dùng để chữa trị gọi kháng huyết liệu pháp Loại MD có tác dụng nhanh sớm bị đào thải khỏi thể, nên thời gian MD ngắn mục đích dùng để chữa bệnh có tính chất thời, cấp bách nhằm chi viện cho thể chống lại gây bệnh ạt VSV cho thể (VD bệnh dại, rắn cắn ) b Miễn dịch tự nhiên Trong suốt đời sống, thể luôn bị đe doạ nhân tố gây bệnh nhân tố có hại khác động vật phải có thích ứng mn hình, mn vẻ để phịng thủ Đó việc sử dụng quan, phận thể nhằm ngăn cản tác nhân gây bệnh 67 Vi sinh vật học đại cương ứng dụng Người động vật chống nhờ quan: da, niêm mạc, dịch tiết tuyến, mucous, gan, lách, thận, hạch bạch huyết, hạch lâm ba, yếu tố MD dịch thể khơng đặc hiệu có sẵn thể Đặc biệt tế bào có khả làm nhiệm vụ thực bào Tất quan, phận hợp thành loại hình MD gọi MD khơng đặc hiệu MD khơng đặc hiệu gồm có thích ứng bảo vệ tự nhiên thể MD thực bào Sự thích ứng bảo vệ tự nhiên thể * Chức da, niêm mạc dịch tiết tuyến; - Da, vảy: Là hàng rào bảo vệ thể Da lành, nhân tố quan trọng bảo vệ thể Da không hàng rào vững ngăn cản cách học không cho VSV xâm nhập vào thể mà cịn tiết dịch, tuyến nhờn tiêu diệt VSV Ngồi ra, da luôn tái sinh Các tế bào da bong lơi mầm bệnh Da cịn giúp thể đề kháng thay đổi bất thường thời tiết, ngoại cảnh giúp tạo nên ổn định cho thể Lớp sừng da có phản ứng toan trở ngại đến phát triển VSV, mồ (của ĐV cạn) cịn chứa lysozim làm tan nhiều loại vi khuẩn Dưới lớp thượng bì lớp mơ liên kết có nhiều mạch máu đầu mút dây thần kinh, tuyến mỡ tuyến mồ Nếu vi khuẩn xun qua lớp thượng bì vào da tế bào mơ liên kết, bạch cầu bắt giữ giết chết Trạng thái tự vệ da phụ thuộc vào lành lặn sẽ, phụ thuộc vào tình trạng sức khoẻ người động vật Do vậy, da có ảnh hưởng đến toàn trạng thái thể - Niêm mạc: Là lớp bao bên đường tiêu hoá, đường hô hấp, mắt, mũi phận sinh dục… VSV độc dễ thích nghi qua niêm mạc da mà VSV xuyên vào thể Ngoài tác dụng học bảo vệ quan, niêm mạc chứa nhiều men dung giải loại vi khuẩn: Lysozim nước mắt, nước mũi, nước bọt, mồ dịch khác (khơng có cá) Mẫn cảm với men gồm có VSV gây bệnh: VK Gram (+), vi khuẩn hoại sinh số cầu khuẩn khác Trên niêm mạc số quan cịn có lơng: lơng mũi niêm mạc đường hơ hấp có tác dụng ngăn cản VSV Chúng chuyển động ngược chiều đẩy VSV ngồi khơng cho vào phổi VSV rơi vào miệng xuống dày chúng bị tiêu diệt bới chất dịch dày Hiện tượng hắt niêm mạc mũi, niêm mạc đường hô hấp bị kích thích co thắt tạo áp lực mạnh phản ứng tự nhiên chống lại tất VSV, bụi bẩn đẩy ngồi - Khả thấm hút niêm mạc cao: nếp nhăn nhiều độ ẩm lớn Niêm mạc nằm hốc ánh sáng chiếu, lại có nhiệt độ phù hợp cho phát triển VSV làm cho VSV dễ ràng xâm nhập vào thể Niêm mạc người gia súc khoẻ thường bảo vệ thể cách vững Khí quan cảm thụ thần kinh niêm mạc nhạy bén tất kích thích VSV vào niêm mạc có phản xạ tự nhiên để tống tất chất lạ 68 Vi sinh vật học đại cương ứng dụng - Dịch tiết tuyến: Nước bọt chứa lysozim men có hại cho nhiều loại VSV (ở cá khơng có tuyến nước bọt) Trong dịch dày, dịch vị có tính a xít cao tiêu diệt hầu hết loại VSV, dịch ruột có tác dụng kìm hãm phát triển nhiều loại VSV, chất tiết tuyến sinh dục, mucous tiết từ tế bào Goblet bề mặt tế bào biểu bì có chứa thành phần hố học có khả diệt VSV Ngồi mucus cịn có chứa globulin MD (IgM) yếu tố hoà tan khác ngưng kết tự nhiên, Lysin, Lyzozyme, bổ thể Tóm lại: Khả tự vệ da, niêm mạc, dịch tiết tuyến phụ thuộc vào tuổi, tình trạng sức khoẻ, chế độ nuôi dưỡng người động vật, phụ thuộc vào thời tiết khí hậu Những yếu tố làm tăng giảm sức đề kháng ĐV Các thành phần tham gia vào hệ thống miễn dịch Để hồn thành q trình miễn dịch, thể động vật ln phải có đầy đủ thành phần tham gia vào trình Đó kháng nguyên, kháng thể bổ thể, cytokin a Các kháng nguyên Định nghĩa: Kháng nguyên bao gồm chất nhận dạng cấu trúc nhận biết tương ứng nằm kháng thể nằm thụ thể lympho Vị trí cấu trúc phân tử kháng nguyên phản ứng với kiểu cấu trúc hoá học phân tử kháng thể phân tử thụ thể gọi định kháng nguyên chúng thành phần lạ thể Chức năng: Là tác nhân gây bệnh cho sinh vật Có khả kích thích thể sản xuất kháng thể b Các kháng thể bổ thể Kháng thể: loại protein có đặc tính chống lại thể gây bệnh Tất phân tử kháng thể ngày chứng minh globulin có chức miễn dịch (Ig: immunoglobulin) có chất glycoprotein Các kháng thể có cấu trúc phân tử khác mức độ vùng liên kết với kháng nguyên Các phân tử Ig có tính chất hoạt động sinh học hai chức năng: - Có khả liên kết với kháng nguyên vị trí tiếp nhận kháng nguyên Khả liên kết với kháng nguyên biến đổi phần tận NH2 phân tử kháng thể - Phần tận COOH phân tử kháng thể có khả thực số lớn hoạt động sinh học ảnh hưởng liên kết với kháng nguyên 69 Vi sinh vật học đại cương ứng dụng Bổ thể (Complement): Chất có nhiều huyết người động vật, đặc biệt chuột lang Đây yếu tố MD không đặc hiệu C chất kháng khuẩn mạnh, tác dụng tăng lên kết hợp với kháng thể dịch thể đặc hiệu kết hợp với yếu tố MD khác C chất khơng bền, bị phân huỷ nhiệt độ 56oC 30 phút C dùng nhiều phản ứng chẩn đoán huyết học với bệnh truyền nhiễm, giúp cho việc trung hoà tác nhân truyền bệnh làm phân huỷ tế bào vi khuẩn Hệ thống bổ thể cố định lên tất kháng thể để thực chức miễn dịch (kiểm tra phản ứng viêm) Bổ thể hoạt hoá kháng thể cố định bề mặt vi khuẩn Miễn dịch có bổ thể kháng thể tham gia thuộc loại miễn dịch đặc hiệu Sự hoạt hoá bổ thể phản ứng từ thành phần bổ thể đến thành phần bổ thể khác Sự hoạt hóa theo đường đặc hiệu khơng đặc hiệu có hiệu sau: - Gây tượng opsonin hoá hay bao bọc vi sinh vật để thực bào bắt giữ - Giúp thực bào tìm đường cơng vào vị trí nhiễm trùng - Làm tăng dịng máu tới vị trí hoạt hố tăng tính thấm mao mạch phân tử huyết tương - Gây tổn thương màng tế bào chất tế bào, vi khuẩn gram âm, virut có vỏ bọc vi khuẩn khác gây nên tượng cảm ứng hoạt hoá dẫn tới phân huỷ tế bào c Cytokin Là toàn phân tử tiết tế bào hệ thống miễn dịch, tham gia vào hoạt động tín hiệu tế bào đáp ứng miễn dịch Chúng có chất glycoprotein phân loại sau: Inteferon (IFN): sản xuất từ tế bào bị nhiễm virut từ tế bào T hoạt hố, có tác dụng ngăn ngừa lan truyền số virut gây bệnh thông qua đối kháng chống lại trình nhiễm virut tế bào chưa bị nhiễm kiểm tra tương tác lympho tế bào gây độc tế bào bị nhiễm Inteleukin (IL): chiếm phần lớn nhóm cytokin Chúng sản xuất chủ yếu từ tế bào T, có chức kiểm tra biệt hoá sản sinh tế bào Mỗi intelơkin phản ứng đặc hiệu với loại tế bào riêng 70 Vi sinh vật học đại cương ứng dụng Các yếu tố kích thích quần lạc: kiểm tra phân chia sinh sản tế bào nguồn tế bào máu sơ khai từ tuỷ xương Một số kích thích biệt hố bạch cầu bên ngồi tuỷ xương Một số yếu tố hoại tử ung thư (có vai trị quan trọng phản ứng viêm gây độc tế bào) Các chất truyền dẫn sinh học: protein giai đoạn đáp ứng miễn dịch cấp tính (tạo điều kiện cho bổ thể cố định vào vi khuẩn kích thích thực bào bắt giữ vi khuẩn gây bệnh cầu khuẩn gây bệnh viêm phổi) Các phản ứng miễn dịch thể a Hiện tượng phản vệ Là tượng mẫn cảm hệ miễn dịch thể với chất kích thích (kháng nguyên) Ví dụ: Khi gây miễn dịch cho chó loại chất độc lấy từ sứa Sau đó, tiêm lặp lại chất độc cho chó phản ứng q mạnh chất miễn dịch khiến chó chết với liều lượng chất độc thấp b Cái thân thân - Cái thân: thành phần thể đó, hệ thống miễn dịch thể coi thành phần thể để không đào thải - Cái thân: thành phần không hệ thống miễn dịch thể chấp nhận đào thải (kháng nguyên) Trong điều kiện bệnh lý, thể không phân biệt số thành phần thân cho kháng ngun Chính thế, thể tiết kháng thể để tiêu diệt kháng nguyên Đó tượng bệnh tự miễn Lúc đó, hệ thống miễn dịch coi thành phần “cái khơng phải thân” Ví dụ: Nhân mắt thể c Các phản ứng kháng nguyên kháng thể invitro Chính tính đặc hiệu độ nhạy phản ứng miễn dịch kháng nguyên – kháng thể thể nên người biết sử dụng để phục vụ cho việc xác định bệnh chữa bệnh dù nồng độ gây bệnh thấp (nanogam/lit) Những kỹ thuật để xác định là: kỹ thuật kết tủa miễn dịch, ngưng kết miễn dịch, phản ứng cố định bổ thể, khuyếch tán miễn dịch, đánh dấu miễn dịch huỳnh quang điện di miễn dịch Câu hỏi ôn tập chương V Câu 1: Các phản ứng miễn dịch thể? Câu 2: Miễn dich? Các loại miễn dịch tác dụng chúng? Câu 3: Truyền bệnh ? Điều kiện phương thức truyền bệnh vi sinh vật? 71 ... sinh vật? Câu 3: Ảnh hưởng yếu tố hóa học đến vi sinh vật? Câu 4: Sinh trưởng phát triển vi sinh vật? 35 Vi sinh vật học đại cương ứng dụng CHƯƠNG III: DINH DƯỠNG VÀ TRAO ĐỔI CHẤT CỦA VI SINH VẬT... tác dụng kìm chế sinh trưởng vi sinh vật 33 Vi sinh vật học đại cương ứng dụng Mỗi loại kháng sinh có tác dụng đến loài vi sinh vật liều lượng nhỏ, liều lượng cao chất kháng sinh có tác dụng. .. Ty “ vi sinh vật học tập II ( trang 555-557) Nhà xuất Đại học trung học chuyên nghiệp V SIÊU VI KHUẨN (VIRUS) - THỰC KHUẨN THỂ (BACTERIOPHAGE) 20 Vi sinh vật học đại cương ứng dụng Siêu vi khuẩn