Vi khuẩn khơng phải chỉ có q trình phân đơi mà cịn cả một q trình hết sức phức tạp. Các nghiên cứu cho thấy, vi khuẩn cịn có một q trình sinh sản hữu tính đơn giản, đó là quá trình tiếp hợp. Hai tế bào tiếp xúc với nhau, giữa nói tiếp xúc này xảy ra hiện tượng trao đổi nhân tố di truyền và sau đó tế bào mới lại bắt đầu giai đoạn vơ tính. Nhiều tác giả cho rằng, quá trình này khơng phải là q trình sinh sản, vì bản chất của quá trình sinh sản là quá trình tăng số lượng.
1.2.5. Xạ khuẩn
Là nhóm vi sinh vật đơn bào (có giai đoạn đa bào), dạng sợi hình tia phóng xạ, có kích thước và cấu trúc tương tự như tế bào vi khuẩn thơng thường, đa số sống hiếu khí trong đất, gram dương. Trong số 8000 chất kháng sinh trên thế giới thì trên 80% là được sản xuất từ xạ khuẩn.
Xạ khuẩn có kết cấu tế bào dạng sợi-khuẩn ty, có đường kính trong khoảng 1÷1.5 mm. Ni cấy trên mơi trường đặc có thể phân biệt được ba loại khuẩn ty:
- Khuẩn ty cơ chất (ăn sâu vào trong môi trường làm nhiệm vụ hấp thụ chất dinh dưỡng) còn gọi là khuẩn ty dinh dưỡng.
- Khuẩn ty trên cơ chất phát triển trên bề mặt môi trường
- Khuẩn ty khí sinh mọc lộ ra khỏi bề mặt mơi trường. Đơi khi khuẩn ty khơng có khuẩn ty cơ chất hoặc khuẩn ty khí sinh. Khuẩn ty cơ chất hoặc khí sinh thường phân hóa
thành các cành bào tử (sinh ra các bào tử theo kiểu kết đoạn và cắt khúc), chúng tạo thành khuẩn lạc xạ khuẩn.
Xạ khuẩn thuộc về lớp Actinobacteria, bộ Actinomycetales, bao gồm 10 bộ, 35 họ, 110 giống và 1000 loài. Hiện nay, 478 lồi đã được cơng bố thuộc chi Streptomyces và hơn 500 loài thuộc tất cả các chi cịn lại và được xếp vào nhóm xạ khuẩn hiếm.
Xạ khuẩn phân bố rộng rãi trong tự nhiên và có vai trị quan trọng về nhiều mặt: + Tham gia vào quá trình phân giải mạnh các hợp chất hữu cơ kể cả các chất phức tạp như celluose, kitin, keratin, pectin, linhin,...trong đất bùn do đó làm tăng độ phì của đất và góp phần làm cân bằng các thành phần vật chất trong tự nhiên.
+ Hầu hết các xạ khuẩn thuộc chi Actinomyces có khả năng sinh kháng sinh, nhiều
kháng sinh quan trọng hiện nay được chiết suất từ xạ khuẩn như: tetraciclin, streptomycin, chloramphenicol (chất này hiện nay thú y cấm sử dụng),...một số kháng sinh sản xuất từ xạ khuẩn có tác dụng diệt côn trùng hay tuyến trùng,...
+ Một số xạ khuẩn có khả năng tổng hợp mạnh các chất sinh học như vitamin nhóm B, một số acid hữu cơ hay các enzyme như proteaza, ammylaza, kitinaza,...
+ Một số xạ khuẩn có thể gây hại cho các vi sinh vật trong đất do nó tiết độc tố phytotoxin. Một số có khả năng gây bệnh cho người, gia súc được gọi chung là bệnh Actinomycose.
Sinh sản ở xạ khuẩn
Xạ khuẩn sinh sản bằng cách tạo bào tử. Bào tử được hình thành trên các nhánh phân hóa của khuẩn ty khí sinh. Q trình tạo bào tử có thể theo hai cách:
- Cách thứ nhất là kết đoạn: Lúc đầu vật chất di truyền được phân chia tạo thành các hạt cromatin trong tế bào chất được phân bố đều khắp cuống sinh đính bào tử. Sau đó tế bào chất co lại và bao quanh hạt cromatin tạo thành một khối gọi là tiền bào tử và tiền bào tử được bao màng tạo thành bào tử.
- Cách thứ hai là cắt khúc: Cuống sinh bào tử hình thành các vách ngăn ngang. Vật chất di truyền được phân chia tạo thành các hạt cromatin phân bố khắp trong cuống sinh bào tử thành một hàng dọc. Tế bào chất bao quanh các cromatin tạo tiền bào tử và tiếp tục được bao màng tạo thành tạo tử.
Thường trên mỗi đính bào tử có khoảng 30÷100 bào tử, có khi tới 200 bào tử. Bào tử xạ khuẩn thường hình cầu, oval hay hình trụ.
1.3. Vi sinh vật nhân thật (Eukaryote)
1.3.4. Nấm men
Thuật ngữ Nấm men (the yeast) chỉ là tên chung để chỉ nhóm vi nấm thường có cấu tạo đơn bào và thường sinh sôi nảy nở bằng phương pháp nẩy chồi (budding). Nấm men không thuộc về một taxon phân loại nào nhất định, chúng có thể thuộc ngành Nấm túi (Ascomycota) hoặc ngành Nấm đảm (Basidiomycota). Nấm men có kích thước lớn, cấu tạo hồn chỉnh, khơng di động.
Nấm men có một số đặc điểm sau:
Là nhóm nấm cơ thể đơn bào hoặc tập hợp đơn bào, nhân chuẩn, thường lớn gấp 10 lần so với vi khuẩn
Nấm men sinh sản vơ tính bằng đâm chồi hoặc phân đơi, giữa q trình này có thể sinh sản hữu tính.
Nhân nấm men có chứa 17 đơi nhiễm sắc thể.
Ti thể nấm men cũng giống với các nấm sợi và các sinh vật khác.
Có một loại plasmid được phát hiện năm 1967 ở tế bào nấm men S.cerevisiae được gọi là “2µm plasmid”, chứa 6300 đơi base, có vai trị quan trọng trong kĩ thuật di truyền.
Các tế bào nấm men khi già sẽ xuất hiện khơng bào. Nhiều lồi nấm men làm hư hỏng thực phẩm. Nhưng cũng có nhiều lồi ứng dụng trong cơng nghệ lên men và sản xuất phụ gia trong thực phẩm. Nấm men có ích như là các loại nấm men dùng để sản xuất rượu trắng, rượu vang, bia, làm nở bột mỳ, tạo sinh khối giàu protein và vitamin, sản xuất enzyme, sản xuất riboflavin (vitamin B2)…
1.3.4.1. Hình thái và kích thước của nấm men
Nấm men thường có hình dáng khác nhau. Thường chúng có hình cầu, hình ellip, hình bầu dục và cả hình dài.
Hình thái của nấm men thay đổi phụ thuộc tùy loại nấm men, điều kiện ni cấy, tuổi của ống giống. Ví dụ S.cereviceae có hình bầu dục, nếu nó ở trong mơi trường giàu chất
dinh dưỡng. Trong điều kiện yếm khí nấm men có hình trịn, ngược lại, trong điều kiện hiếu khí tế bào kéo dài hơn.
Kích thước tế bào nấm men thay đổi rất nhiều, phụ thuộc giống, lồi. Nói chung kích thước của nấm men lớn hơn kích thước của tế bào vi khuẩn từ 5÷10 lần. Kích thước trung bình khong 9ữ10 àm chiu di v 2ữ7 àm chiu rng.
1.3.4.2. Cấu tạo của tế bào nấm men
Tế bào nấm men có cấu tạo gần giống tế bào vi khuẩn, tuy có cấu tạo đơn bào nhưng cũng mang đầy đủ tính chất của một cơ thể sống, chúng có cấu tạo từ các thành phần cơ bản như sau: thành tế bào, màng nguyên sinh chất, nhân và các cơ quan con khác.
Hình 1.27. Cấu trúc tổng quát tế bào nấm men