CHƯƠNG 4
ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ NGOẠI
CẢNH ĐẾN VSV VÀ SỰ PHÂN BỐ CỦA VSV
TRONG TỰ NHIÊN
Lời cảm ơn
Xin gửi lời cảm ơn chân thành tới PGS. TS.
Nguyễn Bá Hiên, Trưởng bộ môn Vi sinh vật –
Truyền nhiễm, Khoa Thú y, Trường Đại học
Nông nghiệp Hà Nội đã dày công biên soạn bộ
bài giảng này!
I. Ảnh hưởng của yếu tố ngoại cảnh đến vi sinh vật
- VSV cũng như mọi sinhvật khác đều tuân theo qui luật: Cơ
thể và môi trường là một khối thống nhất
- Sự sinh trưởng và phát triển của VSV chịu ảnh hưởng rất
lớn của các yếu tố ngoại cảnh.
. Nếu thuận lợi đẩy mạnh VSV sinh trưởng
. Nếu bất lợi ức chế sinh trưởng và tiêu diệt sự sống
của VSV
- Các yếu tố ngoại cảnh tác động đến VSV gồm có 3 loại
. Yếu tố lý học
. Yếu tố hoá học
. Yếu tố sinh vật học
1. Ảnh hưởng của yếu tố vật lý:
a. Độ ẩm:
. Mọi hoạt động sống của VSV đều liên quan đến nước.
. Trong tế bào VSV, nước chiếm tỷ lệ cao: 80 - 90%
Ví dụ: Nấm men nước có 73 - 82%
Vi khuẩn 75 - 85%
Nấm mốc 84 - 90%
. Thiếu nước VSV khó có thể tồn tại.
. Ở trạng thái khô sinh trưởng của VSV bi ức chế
Nhiệt độ thích hợp 37
0
C.
- Các nhóm VSV khác nhau, giới hạn nhiệt độ sinh trưởng khác
nhau
Dựa vào mối quan hệ của VSV với nhiệt độ chia VSV làm 4 nhóm:
- Vi sinh vật ưa lạnh: Sinh trưởng ở nhiệt độ 0
0
C - 30
0
C .
Nhiệt độ thích hợp 20
0
C
Nhóm VSV này sống ở hồ sâu, đáy biển, suối nước lạnh, vùng
địa cực, hoặc trong phòng lạnh bảo quản thực phẩm.
- Vi sinh vật ưa ấm: Sinh trưởng ở nhiệt độ 20
0
C - 40
0
C
Nhiệt độ thích hợp 37
0
C
Chiếm đại đa số các VSV, nhóm này chủ yếu sống hoại sinh và
những VSV ký sinh gây bệnh cho người, động vật.
- Vi sinh vật ưa nóng: Sinh trưởng ở nhiệt độ 35
0
C - 80
0
Sử dụng nhiệt độ thấp để bảo quản giống VSV, thức ăn, nguyên vật liệu.
+ Bảo quản giống VSV:
- Với vi khuẩn, nấm men, nấm mốc thường giữ ở 2 - 8
0
C
- Với virus giữ ở nhiệt độ âm ( - 86
0
C)
- Phương pháp đông khô
. Làm lạnh huyễn dịch VSV nhanh xuống nhiệt -70
0
C
. Rồi nâng nhiệt độ trong điều kiện chân không sẽ làm các tinh thể
băng thăng hoa, tế bào tách khỏi nước mà không tiếp xúc với không khí sẽ
tồn tại lâu mà không bị chết
. Phương pháp này dùng để bảo quản giống VSV, vacxin
- Bảo quản VSV trong nitơ lỏng có nhiệt độ -190
0
C.
+ Bảo quản thức ăn, nguyên vật liệu:
Ví dụ: Rau, hoa quả 4
0
C - 8
0
C
ảnh hưởng của nhiệt độ cao:
- Nhiệt độ cao sẽ gây hại cho VSV
- Làm biến tính protein, enzym bất hoạt TĐC bị đình chỉ
- Hầu hết VSV ở thể dinh dưỡng bị bất hoạt ở 65
0
được tạo thành và giết chết chúng.
+ VSV tuỳ tiện:
d. Tia bức xạ
- Các tia sáng có bước sóng <10000 A
0
, khi VSV hấp
phụ sẽ gây những biến đổi hoá học làm tổn thương
VSV
- Đó là
. ánh sáng mặt trời,
. Tia tử ngoại (UV= Utralviolet)
. Tia phóng xạ
. Tia X.
- Năng lượng của tia tỷ lệ nghịch với chiều dài bước
sóng nên tia có bước sóng càng ngắn thì tác dụng càng
mạnh.
+ánh sáng mặt trời:
- Đa số các VSV sinh trưởng không cần ánh sáng và bị ánh sáng
mặt trời ức chế hoặc tiêu diệt
Trừ nhóm VSV có sắc tố quang hợp
Ví dụ: Vi khuẩn Azotobacter chrococcus
- Cơ chế của ánh sáng mặt trời :
. Trực tiếp phá huỷ tế bào
. Hoặc gián tiếp tạo ra peroxit ( H
2
0
2
) trong môi trường có tác
dụng diệt khuẩn
- Trong ánh sáng mặt trời, tia tử ngoại có tác dụng mạnh nhất
0
2
, 0
-
- Lực đâm xuyên của các tia này cao, nên được sử dụng:
. Khử trùng nguyên liệu ( độ dày 20 - 30 cm)
. Gây đột biến tế bào
e. áp lực:
+ áp suất thẩm thấu:
- Màng NSC là màng bán thấm. Nồng độ các chất hoà tan trong môi trường VSV
tồn tại quyết định áp suất thẩm thấu
- VSV:
. Muốn giữ nguyên được hình dạng, kích thước: Pmt = Ptb
.Nếu Pmt > Ptb Tế bào VSV bị teo NSC TĐC bị ảnh hưởng
. Nếu Pmt < Ptb NSC bị chương TĐC bị ảnh hưởng
- ứng dụng:
Dùng muối,đường trong bảo quản, chế biến thực phẩm
Ví dụ: Bảo quản thịt dùng muối 30 %, cá 20 %
. ảnh hưởng của NaCl:
Bình thường VSV thích ứng ở nồng độ muối < 2 %
Nồng độ muối 3 - 5 % VSV chậm phát triển
Nồng độ muối 10 - 12 % VSV ngừng hoạt động
Khi nồng độ muối cao VSV bị teo NSC
Tuy nhiên vẫn có VSV thích ứng ở nồng độ muối, đường cao:
VSV ở biển, mỏ muối
+ áp lực thuỷ tĩnh:
- áp lực thuỷ tĩnh cũng có ảnh hưởng đến hoạt động sống của
VSV
- áp lực thuỷ tĩnh có thể làm chậm, giảm vận động, yếu độc lực
. Vi sinh vật ưa axit nhẹ : 3 6,5 8,5
. Vi sinh vật ưa axit : 2 5 7
. Vi sinh vật chịu axit : 1 2 5
ứng dụng:
- Trong nuôi cấy VSV:
. Cần tạo môi trường nuôi cấy ban đầu có pH thích hợp
. Cần duy trì độ pH thích hợp của môi trường bằng cách
bổ sung muối của axit yếu: carbonat, axetat
- Trong chế biến, bảo quản thực phẩm sử dụng axít hữu
cơ: axit axetic, axit lactic để hạn chế sự phá hoại của
VSV gây thối (axit axetic 3%)
- Trong nông nghiệp bón vôi cho đất chua là biện pháp
điều chỉnh pH cho VSV đất hoạt động tốt
b. ảnh hưởng của chất khử trùng tiêu độc
+ Khái niệm:
. Là những chất hoá học gây hại cho VSV nhưng cũng gây hại cho động
vật.
+ Căn cứ vào mức độ tác dụng của chúng với VSV mà tên gọi
của các chất như sau:
- Chất sát trùng hay chất tiêu độc:
Chỉ các chất có tác dụng tiêu diệt được VSV nhưng không
diệt được nha bào của chúng.
- Chất ức chế:
Là những chất chỉ làm ngừng quá trình sinh trưởng và phát
triển của VSV, tế bào VSV không bị diệt mà ở trạng thái tiềm
tàng.
- Chất kháng khuẩn:
Là những chất làm ngừng quá trình sinh trưởng và phát triển của VSV,
nhưng tế bào VSV có thể bị tiêu diệt.
+ Chất diệt khuẩn:
4
SO
4
NCl
2
).
- Tác dụng của chất oxy hoá là sự oxy hoá mạnh của oxy mới giải phóng ra
làm bất hoạt các enzym có chứa gốc - SH trong tế bào VSV
ứng dụng:
. Để sát trùng
. KMnO
4
phòng bệnh :
liều 10 - 15 ppm(part per million) 1ppm = 1g /1m
3
nước tắm cho cá 1 - 2
giờ/ 20 - 30
0
C
.
H
2
O
2
nồng độ 3 % dùng sát trùng các vết thương sâu
@ Halogen và các hợp chất của nó
+ Clo (Cl
2
):
Clo và hợp chất của nó có tác dụng khử trùng mạnh là do:
2
=NH + HOCl
2HOCl 2HCl + O
2
. Hypocloritcanxi( Clorua vôi ): Ca(OCl)
2
dùng 30 - 50 g/1m
3
dùng
tiêu độc chuồng trại, các chất thải, nhà vệ sinh
+Iod ( I
2
):
- Iod có tác dụng diệt khuẩn mạnh
- Iod là tác nhân oxy hoá mạnh. Phá huỷ TĐC, bất hoạt enzym
- Iod hoà tan trong cồn và dung dịch KI,
ứng dụng:
. Iod được dùng pha với cồn thành nồng độ 3% - 5% để sát trùng da.
. Hợp chất của iod như CHI3 (iodofor), HgI3, AgI3 có tác dụng diệt khuẩn
mạnh.