5.2.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng của vi sinh vật
5.2.3.1. Các yếu tố hóa học
a] Chất dinh dưỡng
– Chất dinh dưỡng là những chất giúp cho vi sinh vật đồng hoá và tăng sinh khối hoặc thu năng lượng.
– Chất dinh dưỡng bao gồm hợp chất vô cơ [ C, N, S, P, Oxi] và hợp chất hữu cơ.
* Hợp chất vô cơ: Các chất vô cơ chứa các nguyên tố vi lượng như Mn, Zn, Mo…có vai trò trong quá trình thẩm thấu, hoạt hoá enzim,…
* Hợp chất hữu cơ:
– Ví dụ: cacbonhidrat, lipit, prôtêin…là các chất dinh dưỡng cần thiết cho sự sinh trưởng, phát triển của sinh vật.
– Một số vi sinh vật còn cần một số chất hữu cơ cho sự sinh trưởng của mình mà chúng không thể tự tổng hợp được từ các chất vô cơ gọi là nhân tố sinh trưởng.
– Tuỳ thuộc vào khả năng tự tổng hợp được nhân tố sinh trưởng mà người ta chia vi sinh vật thành 2 nhóm: vi sinh vật nguyên dưỡng và vi sinh vật khuyết dưỡng.
+ Vi sinh vật nguyên dưỡng: tự tổng hợp được các nhân tố sinh trưởng.
+ Vi sinh vật khuyết dưỡng: không có khả năng tự tổng hợp các nhân tố sinh trưởng.
b] Chất ức chế sinh trưởng
– Chất ức chế sinh trưởng là những chất làm vi sinh vật không sinh trưởng được hoặc làm chậm tốc độ sinh trưởng của vi sinh vật.
– Một số chất hoá học thường được dùng trong y tế, thú y, công nghiệp thực phẩm, xử lí nước sạch,… để ức chế sự sinh trưởng của vi sinh vật gồm: các hợp chất phenol, các loại cồn, iốt, clo, cloramin, các hợp chất kim loại nặng [bạc, thuỷ ngân…], các anđêhit, các loại khí êtilen oxit [10 – 20%], các chất kháng sinh.
5.3.2. Các yếu tố lý học
a] Nhiệt độ
– Nhiệt độ ảnh hưởng lớn đến tốc độ của các phản ứng sinh hoá trong tế bào.
– Dựa vào khả năng chịu nhiệt, chia vi sinh vật làm 4 nhóm: ưa lạnh, ưa ấm, ưa nhiệt, ưa siêu nhiệt.
– Ứng dụng: người ta thường dùng nhiệt độ cao để thanh trùng và nhiệt độ thấp để kìm hãm sự sinh trưởng của vi sinh vật.
b] Độ ẩm
– Hàm lượng nước quyết định độ ẩm mà nước là dung môi của các chất khoáng, là yếu tố hoá học tham gia vào các quá trình thuỷ phân các chất => Ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của vi sinh vật.
– Mỗi loại vi sinh vật sinh trưởng trong 1 giới hạn độ ẩm nhất định.
– Ứng dụng: Dùng nước để kích thích, khống chế sinh trưởng của từng nhóm vi sinh vật.
c] Độ pH
– Độ pH ảnh hưởng đến tính thấm của màng, hoạt động chuyển hoá vật chất trong tế bào, hoạt tính enzim, sự hình thành ATP.
– Dựa vào khả năng thích ứng với độ pH, người ta chia vi sinh vật thành 3 nhóm: ưa axit, ưa kiềm, trung tính.
d] Ánh sáng
– Vi khuẩn quang hợp cần ánh sáng để quang hợp, tổng hợp sắc tố, hướng sáng,… Ánh sáng còn tác động đến sự hình thành bào tử sinh sản.
– Ứng dụng: Sử dụng bức xạ ánh sáng có thể tiêu diệt hoặc ức chế vi sinh vật.
e] Áp suất thẩm thấu
– Ảnh hưởng đến sự phân chia của vi khuẩn.
– Ứng dụng : dùng đường, muối tạo áp suất thẩm thấu để kìm hãm sự sinh trưởng của vi sinh vật.
Bài 27: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN SINH TRƯỞNG CỦA VI SINH VẬT
I. CHẤT HÓA HỌC:
- Các chất dinh dưỡng:
Chất dinh dưỡng là những chất giúp cho vi sinh vật đồng hoá và tăng sinh khối hoặc thu năng lượng. Bao gồm hợp chất vô cơ [ C, N, S, P, Oxi] và hợp chất hữu cơ
+ Các hợp chất hữu cơ như cacbonhidrat, lipit, prôtêin...là các chất dinh dưỡng cần thiết cho sự sinh trưởng, phát triển của sinh vật.
+ Các chất vô cơ chứa các nguyên tố vi lượng như Mn, Zn, Mo...có vai trò trong quá trình thẩm thấu, hoạt hoá enzim...
- Một số vi sinh vật còn cần một số chất hữu cơ cho sự sinh trưởng của mình mà chúng không thể tự tổng hợp được từ các chất vô cơ gọi là nhân tố sinh trưởng.
- Chia làm 2 nhóm:
+ Vi sinh vật khuyết dưỡng không tự tổng hợp được nhân tố sinh trưởng.
+ Vi sinh vật nguyên dưỡng tự tổng hợp được nhân tố sinh trưởng.
2. Chất ức chế sinh trưởng:
- Chất ức chế sinh trưởng là những chất làm vi sinh vật không sinh trưởng được hoặc làm chậm tốc độ sinh trưởng của vi sinh vật.
- Một số chất hoá học thường được dùng trong y tế, thú y, công nghiệp thực phẩm, xử lí nước sạch...để ức chế sự sinh trưởng của vi sinh vật gồm: các hợp chất phenol, các loại cồn, iốt, clo, cloramin, các hợp chất kim loại nặng [ bạc, thuỷ ngân...], các anđêhit, các loại khí êtilen oxit[10 – 20%], các chất kháng sinh.
[hoặc theo Bảng biểu trang 106 SGK]
II. CÁC YẾU TỐ LÝ HỌC:
Các yếu tố lí học | Mức ảnh hưởng đến sinh trưởng của VSV | ứng dụng |
1. Nhiệt độ | - Ảnh hưởng lớn đến tốc độ của các phản ứng sinh hoá trong tế bào. Làm cho VSV sinh sản nhanh hay chậm. - Căn cứ vào khả năng chịu nhiệt, người ta chia vi sinh vật làm 4 nhóm: vi sinh vật ưa lạnh, vi sinh vật ưa ấm, vi sinh vật ưa nhiệt và vi sinh vật ưa siêu nhiệt. | - Con người dùng nhiệt độ cao để thanh trùng, nhiệt độ thấp để kìm hãm sinh trưởng của VSV. |
2. Độ ẩm | - Hàm lượng nước quyết định độ ẩm mà nước là dung môi của các chất khoáng, là yếu tố hoá học tham gia vào các quá trình thuỷ phân các chất. | Tạo độ ẩm phù hợp cho các VSV có ích phát triển. Phơi sấy khô nông thủy sản để bảo quản |
3. pH | - Ảnh hưởng đến tính thấm của màng, hoạt động chuyển hoá vật chất trong tế bào, hoạt tính enzim, sự hình thành ATP. - Dựa vào độ pH của môi trường, người ta có thể chia vi sinh vật thành 3 nhóm chính:vi sinh vật ưa axit, vi sinh vật ưa kiềm, vi sinh vật ưa pH trung tính | Muối chua rau quả, sữa chua… |
4. Ánh sáng | - Vi khuẩn quang hợp cần năng lượng ánh sáng để quang hợp. Ánh sáng thường có tác động đến sự hình thành bào tử sinh sản, tổng hợp sắc tố, chuyển động ánh sáng... - Bức xạ ánh sáng có thể tiêu diệt hoặc ức chế vi sinh vật. | Dùng bức xạ ánh sáng để ức chế, tiêu diệt VSV: làm biến tính A.Nu, Prôtien |
5. Áp suất thẩm thấu | Ảnh hưởng đến sự phân chia của vi khuẩn | Bảo quản thực phẩm, Làm mứt, sirô, thực phẩm ướp muối để bảo quản… |
Page 2
I. CHẤT HÓA HỌC
1. Chất dinh dưỡng
- Là những chất giúp cho vi sinh vật đồng hóa và tăng sinh khối hoặc thu năng lượng, giúp cân bằng áp suất thẩm thấu, hoạt hóa axit amin.
Ví dụ: Các chất hữu cơ cacbohiđrat, prôtêin, lipit…; Các nguyên tố vi lượng như Zn, Mn, Bo, Mo, Fe…
- Nhân tố sinh trưởng là chất dinh dưỡng cần cho sinh trưởng của vi sinh vật, với một lượng nhỏ nhưng chúng không tự tổng hợp được.
+ Vi sinh vật khuyết dưỡng: là vi sinh vật không tự tổng hợp được nhân tố sinh trưởng.
+ Vi sinh vật nguyên dưỡng: là vi sinh vật tự tổng hợp được các chất.
2. Chất ức chế sự sinh trưởng
- Một số chất hóa học được dùng để ức chế sự sinh trưởng của vi sinh vật:
+ Các hợp chất phênol: Biến tính các prôtêin, các loại màng tế bào → Dùng khử trùng phòng thí nghiệm, bệnh viện.
+ Các loại cồn [êtanol, izôprôpanol, 70 – 80%]: Thay đổi khả năng cho đi qua của lipit ở màng sinh chất → Dùng thanh trùng trong y tế, phòng thí nghiệm.
+ Iôt, rượu iôt [2%]: Ôxi hóa các thành phần tế bào → Dùng diệt khuẩn trên da, tẩy trùng trong bệnh viện.
+ Clo [natri hipôclorit], cloramin: Sinh ôxi nguyên tử có tác dụng ôxi hóa mạnh → Dùng thanh trùng nước máy, nước bể bơi, công nghiệp thực phẩm.
+ Các hợp chất kim loại nặng [thủy ngân, bạc…]: Gắn vào nhóm SH của prôtêin làm chúng bất hoạt → Dùng diệt bào tử đang nảy mầm, các thể sinh dưỡng.
+ Các anđêhit [phoocmanđêhit 2%]: Bất hoạt các prôtêin → Được sử dụng rộng rãi trong thanh trùng.
+ Các loại khí êtilen ôxit [10 – 20%]: Ôxi hóa các thành phần tế bào → Dùng khử trùng các dụng cụ nhựa, kim loại.
+ Các chất kháng sinh: Diệt khuẩn có tính chọn lọc → Dùng trong y tế, thú y…
II. CÁC YẾU TỐ LÍ HỌC
1. Nhiệt độ
- Ảnh hưởng lớn đến tốc độ phản ứng sinh hóa trong tế bào, làm vi sinh vật sinh sản nhanh hay chậm.
- Căn cứ vào nhiệt độ chia vi sinh vật thành 4 nhóm:
+ Vi sinh vật ưa lạnh < 150C.
+ Vi sinh vật ưa ấm 20 – 400C.
+ Vi sinh vật ưa nhiệt 55 – 650C.
+ Vi sinh vật siêu nhiệt 75 – 1000C.
- Ứng dụng: Con người dùng nhiệt độ cao để thanh trùng, nhiệt độ thấp để kìm hãm sinh trưởng của vi sinh vật.
2. Độ ẩm
- Hàm lượng nước trong môi trường quyết định độ ẩm.
+ Nước là dung môi hòa tan các chất dinh dưỡng.
+ Tham gia thủy phân các chất.
- Ứng dụng: Nước dùng để khống chế sự sinh trưởng của vi sinh vật.
3. pH
- Ảnh hưởng đến tính thấm qua màng, sự chuyển hóa các chất trong tế bào, hoạt hóa enzim, sự hình thành ATP.
- Ứng dụng: Tạo điều kiện nuôi cấy thích hợp.
4. Ánh sáng
- Tác động đến sự hình thành bào tử sinh sản, tổng hợp sắc tố, chuyển động hướng sáng.
- Ứng dụng: Dùng bức xạ ánh sáng để ức chế, tiêu diệt vi sinh vật làm biến tính axit nuclêic, prôtêin.
5. Áp suất thẩm thấu
- Gây co nguyên sinh làm cho vi sinh vật không phân chia được.
- Ứng dụng: Bảo quản thực phẩm.
Page 2
SureLRN