1. Phaàn 1: Vi sinh ñaïi cöông
......................................................................................................................................
PHAÀN 1
VI SINH VAÄT ÑAÏI CÖÔNG
Vi sinh vaät ñaïi cöông laø phaàn ñaàu
tieân cuûa moân hoïc, cung caáp cho sinh
vieân nhöõng kieán thöùc caên baûn veà vi
sinh vaät. Xaây döïng neàn taûng kieán
thöùc ñeå sinh vieân coù theå tieáp thu
caùc phaàn sau moät caùch deã daøng.
Noäi dung chính noùi veà: ñaëc ñieåm
hình thaøi, caáu taïo, sinh saûn cuûa vi sinh
vaät; caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeàn vi
sinh vaät; phöông phaùp nhaân gioáng vaø
baûo quaûn vi sinh vaät
Bao goàm caùc chöông sau:
- Chöông moät : Caùc khaùi nieäm
chung veà vi sinh vaät
- Chöông hai : Hình thaøi, caáu taïo
vaø sinh saûn cuûa vi
sinh vaät
- Chöông ba : Caùc quaù trình sinh
lyù cuûa vi sinh vaät
- Chöông boán : Söï chuyeån hoùa caùc
chaát trong thieân
nhieân nhôø vi sinh vaät
...............................................................................................................................................................
3
2. Vi sinh thöïc phaåm
........................................................................................................................................
- Chöông naêm : Nhöõng vaán ñeà kyõ
thuaät vaø phöông
phaùp taïo gioáng vi
sinh vaät
...............................................................................................................................................................
4
4. Vi sinh thöïc phaåm
........................................................................................................................................
CHÖÔNG 1
CAÙC KHAÙI NIEÄM CHUNG
VEÀ VI SINH VAÄT
1.1. KHAÙI NIEÄM:
Vi sinh vaät hoïc theo tieáng Anh laø microbiology. Ñaây laø khoa hoïc nghieân
cöùu caáu taïo, hoaït ñoäng soáng cuûa caùc vi sinh vaät vaø nhöõng teá baøo
soáng.
Vi sinh vaät hoïc laø khoa hoïc hieän ñaïi, lieân keát nhieàu chuyeân ngaønh.
Caùc nhaø vi sinh vaät hoïc nghieân cöùu hình daïng, sinh lyù, sinh hoùa, caùc quy
luaät di truyeàn,…. cuûa vi sinh vaät (microorganism) töø ñoù ñeà ra caùc bieän phaùp
kyõ thuaät öùng duïng trong coâng ngheä saûn xuaát, trong noâng nghieäp, trong
sinh thaùi moâi tröôøng vaø trong ñôøi soáng haøng ngaøy.
Vi sinh vaät laø taùc nhaân chuû yeáu trong quaù trình hình thaønh nhieàu
khoaùng saûn khaùc nhau treân traùi ñaát, vd: daàu moø, than ñaù, moät soá loaïi
quaëng,.. Ngoaøi ra vi sinh vaät coøn goùp phaàn quan troïng trong quaù trình
naâng cao chaát löôïng ñaát troàng, caây troàng cuõng nhö trong caùc quaù trình
cheá bieán thöïc phaåm.
Trong coâng ngheä thöïc phaåm, vi sinh vaät ñoùng moät vai troø raát quan
troïng. Baûn thaân thöïc phaåm laø nguoàn dinh döôõng voâ cuøng toát ñoái vôùi vi
sinh vaät. Chính vì vaäy trong ñieàu kieän thích hôïp, vi sinh vaät seõ phaân giaûi
...............................................................................................................................................................
6
5. Chöông 1: Caùc khaùi nieäm chung veà vi sinnh vaät
......................................................................................................................................
thöïc phaåm, gaây hö hoûng thöïc phaåm. Luùc naøy phaûi tìm phöông thöùc thích
hôïp ñeå baûo quaûn thöïc phaåm choáng laïi söï xaâm nhaäp cuûa vi sinh vaät.
Tuy vaäy vi sinh vaät cuõng coù moät giaù trò raát lôùn ñoái vôùi coâng
nghieäp saûn xuaát caùc saûn phaåm thöïc phaåm. Chuùng tham gia vaøo caùc
quaù trình saûn xuaát caùc saûn phaåm môùi, laøm taêng giaù trò cuûa thöïc
phaåm, nhö: saûn xuaát nöôùc maém, saûn xuaát bia, röôïu, saûn xuaát caùc saûn
phaåm leân men töø söõa,….
1.2. SÔ LÖÔÏC LÒCH SÖÛ NGHIEÂN CÖÙU VI SINH VAÄT
Töø xa xöa, khi chöa bieát tôøi vi sinh vaät, toå tieân ta ñaõ öùng duïng caùc
tính naêng cuûa vi sinh vaät vaøo trong cuoäc soáng. Hoï ñaõ saûn xuaát ra bia,
röôïu, nöôùc maém, muoái döa,… döôùi taùc duïng cuûa vi sinh vaät. Taát caû
nhöõng phöông thöùc saûn xuaát noùi treân cuûa toå tieân chuùng ta nhaèm muïc
ñích laø baûo quaûn vaø taïo caùc höông vò môùi cho thöïc phaåm. Qua nhöõng
baøi vieát baèng chöõ töôïng hình caùch ñaây khoaûng 3000 naêm tröôùc coâng
nguyeân ñöôïc tìm thaáy ôû Trung Caän Ñoâng cho thaáy raèng vaøo thôøi kyø
naøy vieäc saûn xuaát bia ñaõ khaù phaùt trieån. Dó nhieân luùc baáy giôø hoï coøn
thieáu nhöõng hieåu bieát veà vai troø cuûa vi sinh vaät. Töø ñoù ñaõ naûy sinh
moät soá khoù khaên trong quaù trình saûn xuaát.
Trong noâng nghieäp, oâng cha ta cuõng ñaõ bieát öùng duïng caùc loaïi vi
sinh vaät taïo ni tô cho ñaát vaøo trong quaù trình troàng troït. Nhö troàng luaân
canh caây hoï ñaäu vôùi caùc loaïi caây troàng khaùc; thaû beøo hoa daâu trong
quaù trình troàng luùa, uû phaân, uû chua thöùc aên gia suùc,….
...............................................................................................................................................................
7
6. Vi sinh thöïc phaåm
........................................................................................................................................
Veà phöông dieän phoøng tröø
beänh taät, loaøi ngöôøi cuõng tích luõy
nhieàu kinh nghieäm. Vaøo naêm 460 –
377 tröôùc coâng nguyeân Hippocrate ñaõ
ñeà caäp ñeán baûn chaát cuûa beänh
truyeàn nhieãm.
Ngöôøi ta ñaõ xaùc ñònh raèng,
nhöõng vi khuaån ñaàu tieân coù maët
treân traùi ñaát ôû daïng teá baøo
nguyeân thuûy caùch ñaây khoaûng 4 tyû
naêm veà tröôùc. Vaø ngöôøi ñaàu tieân
coù ñöôïc nieàm haïnh phuùc thaáy ñöôïc
söï soáng cuûa vi sinh vaät laø ngöôøi
Haø Lan Antoni Van Leeuwenhock (1632-
1723). Sau ñoù caùc nhaø baùc hoïc baét
ñaàu taäp trung nhieàu söï chuù yù ñeán
caùc loaøi vi sinh vaät, vaø coù raát
nhieàu cuoäc tranh luaän ñaõ xaûy ra
keùo daøi hôn moät theá kyû. Trong giai
ñoaïn naøy coù 3 cuoäc tranh luaän noåi
leân roõ nhaát:
- Cuoäc tranh luaän veà thuyeát töï
sinh.
- Cuoäc tranh luaän veà enzym.
- Cuoäc tranh luaän veà nguyeân
nhaân vaø khaû naêng ñaáu tranh
choáng laïi beänh truyeàn nhieãm
Hình 1- : Antoni Van Leeuwenhock (1632-1723)
Hình 1- : Louis Pasteur (1822 – 1895)
...............................................................................................................................................................
8
7. Chöông 1: Caùc khaùi nieäm chung veà vi sinnh vaät
......................................................................................................................................
Ngöôøi chieán thaéng trong ba cuoäc tranh luaän naøy laø nhaø baùc hoïc vó
ñaïi ngöôøi Phaùp Louis Pasteur (1822 – 1895). OÂâng ñaõ ñaït ñöôïc raát nhieàu
thaønh coâng trong lónh vöïc vi sinh hoïc thöïc nghieäm. Ví duï nhö:
- Thieát laäp phöông phaùp thanh truøng Pasteur
- Chæ ra nguyeân nhaân cuûa caùc quaù trình leân men
- Tìm ra phöông thöùc laøm vaêcxin
- Phuû nhaän thuyeát töï sinh
Sau Pasteur coù raát nhieàu nhaø baùc hoïc khaùc coù nhieàu coáng hieán
cho vi sinh vaät hoïc thöïc nghieäm.
Robert Kock (1843-1910) nhaø baùc hoïc ngöôøi Ñöùc ñaõ coù nhieàu coâng
lao trong:
- Phaùt trieån caùc phöông phaùp nghieân cöùu vi sinh vaät, nhuoäm tieâu
baûn.
- Ñeà xöôùng ra duøng khoai taây, geletin, thaïch laøm moâi tröôøng.
- Khaùm phaù ra vi khuaån lao, taû.
D.O. Ivanovaskii (1864 – 1920) vaø M.W.Beijerinsk phaùt hieän ra viruùt.
Henrighen Vilfac cuøng S.N. Vinogradskii (1856 – 1953) vaø hoïc troø cuûa
oâng laø Omelanski (1867 – 1928) laø nhöõng ngöôøi ñaët neàn moùng cho vi sinh
vaät ñaát.
Eduard Buchner (1860 – 1917) vaøo naêm 1897 ñaõ chöùng minh ñöôïc vai
troø cuûa enzym trong quaù trình leân men röôïu.
Baùc só ngöôøi Anh Alexander Fleming (1881 – 1955) laø ngöôøi ñaàu tieân
phaùt hieän ra chaát khaùng sinh.
……..
Cho ñeán nay nhieàu trung taâm nghieân cöùu vi sinh vaät treân toaøn theá
giôùi hoaït ñoäng maïnh, keøm theo ñoù laø söï phaùt trieån vöôït baäc cuûa sinh
...............................................................................................................................................................
9
8. Vi sinh thöïc phaåm
........................................................................................................................................
hoïc phaân töû vaø cuûa coâng ngheä sinh hoïc. Ñaây chính laø söùc maïnh môùi
cuûa con ngöôøi. Vôùi caùc chuûng vi sinh vaät môùi, ñöôïc thay ñoåi tính chaát veà
maët di truyeàn, hy voïng raèng loaøi ngöôøi seõ giaûi quyeát ñöôïc nhöõng khoù
khaên veà löông thöïc, thuoác men, veà baûo veä moâi tröôøng. Tuy nhieân, neáu
nhöõng thaønh töïu môùi ñöôïc söû duïng nhö laø nhöõng vuõ khí sinh hoïc thì ñoù
seõ laø moái nguy hieåm khuûng khieáp ñoái vôùi nhaân loaïi.
1.3. KHAÙI NIEÄM VEÀ HEÄ THOÁNG SINH GIÔÙI:
Linneaus (Thuïy Ñieån) laø ngöôøi ñaàu tieân ñeà xöôùng phöông thöùc söû
duïng tieáng La tinh ñeå thoáng nhaát teân goïi cuûa töøng loaøi sinh vaät. Trong
ñoù chöõ ñaàu tieân vieát hoa, chæ teân chi (genus); chöõ sau khoâng vieát hoa chæ
teân loaøi (species). OÂâng chia sinh vaät ra laøm hai giôùi: ñoäng vaät vaø thöïc
vaät.
Vaøo naêm 1969 R.H.Whittaker (Myõ) ñaõ ñeà xuaát heä thoáng phaân loaïi
theo 5 giôùi, heä thoáng naøy ñaõ ñöôïc A.L..Takhtadjan (Acmenia) ñeà nghò
chænh laïi cuï theå nhö sau:
+ Ñoäng vaät (Animalia)
+ Thöïc vaät (Plantae)
+ Naám (Fungi)
+ Nguyeân sinh (Protista)
Bao goàm:
Moät soá taûo ñôn baøo
Moät soá naám ñôn baøo coù tieân mao
Caùc nhoùm ñoäng vaät nguyeân sinh
+ Khôûi sinh (Prokaryota hay Monera):
Bao goàm
Caùc vi khuaån
...............................................................................................................................................................
10
9. Chöông 1: Caùc khaùi nieäm chung veà vi sinnh vaät
......................................................................................................................................
Caùc vi khuaån lam
Naêm 1979, Chen Shixiang (Trung Quoác) ñaõ ñöa ra kieán nghò veà heä
thoáng phaân loaïi 6 giôùi vaø 3 nhoùm giôùi (toång giôùi) cuï theå nhö sau:
Coøn nhieàu phöông phaùp phaân chia khaùc, tuy nhieân phöông phaùp cuûa
Chen Shixiang phaûn aùnh khaù chính xaùc theá giôùi vi sinh vaät, noùi leân ñöôïc
söï tieán hoùa cuûa töøng giôùi.
Naêm 1980, Woese döïa theo nhöõng nghieân cöùu veà di truyeàn hoïc, ñaõ
saép xeáp sinh vaät thaønh 3 giôùi: sinh vaät nhaân thaät (Eukaryota), vi khuaån
thaät (Eubacteria), vi khuaån coå (Archaebacteria).
Veà virut vaø thöïc khuaån theå thì vaãn chöa ñuû caên cöù ñeå coù theå xaùc
ñònh chuùng laø nhöõng daïng tieán hoùa thaáp hay töø nhöõng daïng tieán hoùa
cao bò thoaùi hoùa maø hình thaønh.
1.4. CAÙC ÑAËC TÍNH CHUNG CUÛA VI SINH VAÄT
Vi sinh vaät laø teân goïi chung ñeå chæ taát caû caùc sinh vaät coù kích
thöôùc nhoû beù, muoán thaáy roõ ñöôïc chuùng ta phaûi söû duïng kính hieån vi. Vi
sinh vaät khoâng phaûi laø moät nhoùm rieâng bieät trong sinh giôùi. Chuùng thuoäc
veà nhieàu giôùi sinh vaät khaùc nhau.
Caùc vi sinh vaät tuy coù hình thaùi ñôn giaûn nhöng laïi coù raát nhieàu
nhöõng ñaëc ñieåm sinh lyù khaùc nhau (hieáu khí, yeám khí, dò döôõng, kyù
sinh,..). Trong khi ñoù caùc sinnh vaät baäc cao laïi coù hình thaùi khaùc haún nhau
nhöng laïi gaàn nhau veà ñaëc ñieåm sinh lyù.
Chuùng coù nhöõng ñaëc ñieåm chung sau:
...............................................................................................................................................................
11
10. Vi sinh thöïc phaåm
........................................................................................................................................
1.4.1. Kích thöôùc nhoû beù
Vi sinh vaät ñöôïc ño baèng µm, coøn viruùt ñöôïc ño baèng nm
1 µm =10
-3
mm; 1 nm = 10
-6
mm; 1 A
o
= 10
-7
mm
Vi sinh vaät nhoû beù ñeán noãi vôùi theå tích 1cm
3
caàu khuaån, neáu daøn
moûng seõ chieám moät dieän tích beà maët laø 6 m
2
.
1.4.2. Haáp thu nhieàu, chuyeån hoùa nhanh
Khaû naêng haáp thu vaø chuyeån hoùa cuûa caùc vi sinh vaät vöôït xa
nhieàu laàn so vôùi caùc sinh vaät baäc cao. Ví duï: Lactobacillus trong 1 giôø
phaân giaûi löôïng ñöôøng = 1000 - 10.000 khoái löôïng cuûa chuùng;
Saccharomyces cerevisiae duøng 110 µl O2 trong moät giôø (so vôùi moâ laù söû duïng
khoaûng 0.5 µl O2 trong moät giôø).
1.4.3. Sinh tröôûng nhanh, phaùt trieån maïnh
Ñeå xem xeùt khaû naêng sinh saûn vaø phaùt trieån cuûa vi sinh vaät, ta seõ
cuøng xem moät soá ví duï cuï theå döôùi ñaây:
• Escherichia coli trong ñieàu kieän thích hôïp thì seõ phaân caét trong 12 – 20
phuùt 1 laàn (töø 1 teá baøo ñöôïc 2 teá baøo). Trong 1 giôø seõ phaân
caét: 3 laàn, trong 24 giôø phaân caét 72 laàn.
Vaäy theo lyù thuyeát sau 24 giôø töø 1 teá baøo E.coli sinh ra:
4.722.366.500.000.000.000.000 teá baøo (naëng 4722 taán)
Tuy nhieân trong thöïc teá, do ñieàu kieän moâi tröôøng khaéc nghieät neân
sau 1 giôø löôïng vi sinh vaät coù trong 1ml dòch nuoâi caáy thöôøng chæ ñaït vaøo
khoaûng 10
8
- 10
9
teá baøo. Maëc daàu vaäy, soá löôïng naøy cuõng laø voâ cuøng
lôùn so vôùi söï sinh saûn cuûa caùc loaøi vi sinh vaät khaùc.
• Saccharomyces cerevisiae trong ñieàu kieän thích hôïp thì seõ phaân caét 120
phuùt 1 laàn. Ngöôøi ta nhaän thaáy, khi nuoâi naám men trong ñieàu kieän
coâng nghieäp thì toác ñoä sinh tröôûng cuûa naám men cao hôn 100 000
laàn so vôùi boø).
...............................................................................................................................................................
12
11. Chöông 1: Caùc khaùi nieäm chung veà vi sinnh vaät
......................................................................................................................................
Vaäy neáu nhö ñieàu kieän moâi tröôøng luoân thích hôïp thì coù leõ treân theá
giôùi naøy coù voâ soá vi sinh vaät. Vaø cuoäc chieán cuûa chuùng ta vôùi vi sinh
vaät seõ trôû neân voâ cuøng khoù khaên.
1.4.4. Naêng löïc thích öùng maïnh & deã phaùt sinh bieán dò
Khaû naêng thích öùng vôùi ñieàu kieän soáng beân ngoaøi cuûa vi sinh vaät
raát nhanh. Coù vi sinh vaät chòu ñöôïc ñeán (–)196
o
C (ngoaïi leä coù VSV chòu
ñöôïc ñeán (–) 253
o
C); laïi coù nhöõng vi sinh vaät coù theå chòu noùng tôùi 250
o
C
(ngoaïi leä: 300
o
C). Veà ñoä maën coù nhöõng loaøi soáng ñöôïc trong moâi
tröôøng coù 32 % NaCl. Töông töï nhö khaû naêng chòu maën, coù loaøi vi sinh
vaät coù theå soáng ñöôïc trong moâi tröôøng coù pH = 0,5 (vd: Thiobacillus
thioxidans) hoaëc pH = 10,7 (vd: Thiobacillus denitrificans). Coù nhöõng loaøi chòu
ñöôïc böùc xaï cao, cuõng coù nhöõng loaøi soáng trong moâi tröôøng hoaøn toaøn
khoâng coù khoâng khí.
Vi sinh vaät raát deã phaùt sinh bieán dò. Nguyeân nhaân raát ñôn giaûn ñoù
laø do caáu taïo ñôn baøo, khaû naêng sinh saûn nhanh, soá löôïng nhieàu, tieáp
xuùc tröïc tieáp vôùi moâi tröôøng soáng. Nhöõng kieåu bieán dò thöôøng gaëp laø
bieán dò gen daãn ñeán thay ñoåi veà hình thaùi, caáu taïo, kieåu trao ñoåi chaát,
saûn phaåm trao ñoåi chaát, tính khaùng nguyeân, tính ñeà khaùng.
Coù caùc daïng bieán dò khaùc nhau: bieán dò coù lôïi, coù haïi. Vôùi nhöõng
loaøi sau khi bieán dò, coù khaû naêng taïo thaønh nhieàu saûn phaåm trao ñoåi
chaát coù lôïi cho loaøi ngöôøi, ñoù chính laø söï bieán dò ñöôïc chôø ñôïi. Tuy
nhieân cuõng coù nhöõng bieán dò khoâng ñöôïc mong ñôïi, ví duï nhö söï khaùng
thuoác. Coù nhöõng beänh nhaân söû duïng khaùng sinh, moät thôøi gian sau phaûi
taêng lieàu löôïng duøng hoaëc phaûi ñoåi loaïi khaùc chính vì söï khaùng thuoác
cuûa caùc vi sinh vaät xaâm nhaäp vaøo cô theå ngöôøi beänh.
1.4.5. Phaân boá roäng, chuûng loaïi nhieàu:
Vi sinh vaät coù ôû moïi nôi, moïi choã. Trong khoâng khí, trong ñaát, trong
nöôùc; töø treân nuùi cao ñeán saâu trong loøng ñaát ta ñeàu tìm thaáy ra söï hieän
dieän cuûa chuùng.
...............................................................................................................................................................
13
12. Vi sinh thöïc phaåm
........................................................................................................................................
Vi sinh vaät coù raát nhieàu chuûng loaïi khaùc nhau. Neáu nhö toaøn boä theá
giôùi ñoäng vaät coù khoaûng 1.5 trieäu loaøi, thöïc vaät coù khoaûng 0.5 trieäu
loaøi, thì rieâng vi sinh vaät coù khoaûng 100 nghìn loaøi. Trong ñoù coù: 30 nghìn
ñoäng vaät nguyeân sinh, 69 nghìn naám, 23 nghìn vi taûo, 2.5 nghìn vi khuaån lam,
1.5 nghìn vi khuaån, 1.2 nghìn virut vaø riketxi.
Vôùi cuøng moät chuûng loaøi ôû moãi ñòa phöông khaùc nhau vi sinh vaät
seõ bò bieán dò ñi ñeå coù theå phuø hôïp vôùi ñieàu kieän soáng môùi. Nhö vaäy
coù nghóa laø moät loaøi vi sinh vaät môùi ñaõ hình thaønh. Ñöùng treân quan
ñieåm naøy thì seõ coù voâ soá loaøi vi sinh vaät coù tính chaát khaùc nhau. Tuy
nhieân nhöõng vi sinh vaät coù cuøng nguoàn goác nhö vaäy chæ ñöôïc tính nhö 1
loaøi.
Löôïng vi sinh vaät maø ta bieát vaøo khoaûng 10% treân toång soá caùc loaøi
vi sinh vaät hieän ñang coù trong thieân nhieân. Moãi naêm laïi ñöôïc boå sung
theâm nhieàu loaøi môùi.
1.5. PHAÂN LOAÏI VI SINH VAÄT:
Trong quaù trình phaân loaïi, ngöôøi ta xeáp caùc sinh vaät coù ñaëc tính hình
thaøi, sinh lyù töông töï nhau hoaëc hoaøn toaøn gioáng vaøo moät loaïi goïi laø
“loaøi”. Caùc loaøi gaàn nhau xeáp thaønh “gioáng”, sau ñoù laø “hoï”, “boä”, “lôùp”,
“ngaønh”, “giôùi”,..
...............................................................................................................................................................
14
13. Chöông 1: Caùc khaùi nieäm chung veà vi sinnh vaät
......................................................................................................................................
Vôùi vi sinh vaät, trong quaù trình phaân loaïi ngöôøi ta thöôøng döïa vaøo hình
thaùi, ñaëc tính sinh lyù vaø ñaëc tính nuoâi caáy ñeå phaân loaïi:
- Ñaëc tính hình thaùi: bao goàm hình daùng, kích thöôùc teá baøo, khaû naêng
di ñoäng, daïng tieân mao, söï hình thaønh baøo töû, söï nhuoäm maøu Gram,
hình thöùc sinh saûn, quy luaät bieán hoùa hình thaùi trong quaù trình phaùt
trieån.
- Ñaëc tính nuoâi caáy: caùch phaùt trieån treân moâi tröôøng ñaëc, caùch phaùt
trieån treân moâi tröôøng loûng.
- Ñaëc tính sinh lyù: taùc duïng vôùi nguoàn thöùc aên Carbon töï döôõng hay dò
döôõng, söû duïng nguoàn nitô naøo. Caùc saûn phaåm cuûa söï trao ñoåi
chaát laø gì?, … vaø caùc ñaëc tính khaùc nhö söï hoâ haáp, pHopt, t
0
opt, söï
phaân boá trong töï nhieân,…
Teân vi sinh vaät thöôøng goàm hai phaàn: chöõ ñaàu vaø danh töø chæ teân
gioáng phaûi vieát hoa, chöõ sau thöôøng chæ teân loaøi khoâng vieát hoa (tröø
tröôøng hôïp laø teân rieâng).
Ví duï: Streptococcus lactis, Clostridium Pasteurianum.
1.6. YÙ NGHÓA CUÛA VI SINH VAÄT ÑOÁI VÔÙI THÖÏC TIEÃN:
1.6.1. Dinh döôõng:
Vi sinh vaät ñöôïc söû duïng trong caùc quaù trình saûn xuaát protein, caùc
chaát gia vò cho thöïc phaåm (caùc acid amin khoâng thay theá, caùc vitamin). Daân
soá theá giôùi ngaøy caøng taêng, theâm vaøo ñoù laø söï phaùt trieån maïnh meõ
cuûa caùc ñoâ thò laøm giaûm löôïng ñaát noâng nghieäp. Taát caû nhöõng ñieàu
ñoù ñaõ khieán cho ñoøi hoûi veà coâng ngheä vi sinh vaät sao cho ñaùp öùng
ñöôïc nhu caàu dinh döôõng cuûa loaøi ngöôøi ngaøy caøng caáp baùch. Vieäc
phaùt trieån ngaønh coâng nghieäp saûn xuaát protein ñôn baøo ñang ñöôïc baét
ñaàu. Tröôùc heát laø ñöôïc ñöa vaøo dinh döôõng ñoäng vaät, nhöng trong töông
lai seõ ñöôïc cheá bieán thaønh thöïc phaåm nhaân taïo cho loaøi ngöôøi.
...............................................................................................................................................................
15
14. Vi sinh thöïc phaåm
........................................................................................................................................
Caùc acid amin do vi sinh vaät taïo neân ñöôïc boå sung vaøo caùc thöïc
phaåm ngheøo acid amin khoâng thay theá. Caùc acid amin naøy khaù tinh khieát
vaø thöôøng ôû daïng L.
Trong coâng nghieäp thöïc phaåm, vi sinh vaät coøn ñöôïc söû duïng trong
quaù trình saûn xuaát caùc saûn phaåm ñöôïc taïo thaønh nhôø quaù trình leân
men, saûn xuaát caùc enzym phuïc vuï cho caùc ngaønh coâng nghieäp thöïc
phaåm khaùc nhau, nhö: nöôùc giaûi khaùt, baùnh keïo, thòt caù,…
1.6.2. Y hoïc:
Trong lónh vöïc naøy thì chaát khaùng sinh chieám haøng ñaàu, noù goùp
phaàn trong vieäc ñieàu trò caùc beänh nhieãm truøng. Ngoaøi ra phaûi keå ñeán
taùc duïng to lôùn cuûa enzym. Enzym coù theå ñöôïc duøng nhö thuoác chöõa
beänh (ví duï: streptokinase duøng ñeå tieâu cuïc ngheõn, L – asparaginase coù
taùc duïng kìm haõm söï sinh tröôûng cuûa nhöõng khoái u nhaát ñònh). Enzym
coøn ñöôïc duøng ñeå toång hôïp döôïc phaåm, tinh cheá saûn phaåm. Enzym
cuõng goùp phaàn cho quaù trình chaån ñoaùn beänh giuùp xaùc ñònh chính xaùc
nhöõng roái loaïn veà haøm löôïng caùc chaát trao ñoåi chaát.
1.6.3. Noâng nghieäp:
Chaát khaùng sinh cuõng ñoùng goùp moät phaàn ñaùng keå trong vieäc
phaùt trieån chaên nuoâi. Chaát khaùng sinh khoâng nhöõng laø thuoác chöõa
beänh cho ñoäng vaät, maø coøn ñöôïc boå sung moät löôïng lôùn vaøo thöùc aên
gia suùc ñeå laøm taêng hieäu quaû söû duïng thöùc aên vaø kích thích sinh
tröôûng ôû ñoäng vaät non. Taát nhieân, khi söû duïng phaûi löïa choïn loaïi khaùng
sinh dinh döôõng ñeå ngaên chaën tính lan truyeàn khaùng sinh. Ngoaøi ra cuõng
coù theå boå sung theâm moät soá loaïi vitamin vaø enzym vaøo trong thöùc aên gia
suùc.
Trong troàng troït, coù theå söû duïng caùc chaát dieät coân truøng do vi sinh
vaät taïo ra ñeå dieät saâu haïi cuõng nhö naám haïi caây. Ngoaøi ra coøn coù theå
söû duïng moät soá loaïi coù tính naêng dieät coû ñeå laøm thuoác dieät coû. Trong
ngheà laøm vöôøn coøn coù theå söû duïng caùc chaát kích thích ra hoa, kích thích
sinh tröôûng ñöôïc taïo ra töø vi sinh vaät. Vi sinh vaät coøn laø nguoàn cung caáp
...............................................................................................................................................................
16
15. Chöông 1: Caùc khaùi nieäm chung veà vi sinnh vaät
......................................................................................................................................
nitô cho caây troàng, ñaây laø loaïi vi sinh vaät thöôøng soáng taïi reã cuûa caùc
caây hoï ñaäu, coù khaû naêng coá ñònh nitô.
1.6.4. Khai thaùc nguyeân lieäu:
Ñeå khai thaùc caùc loaïi ñaù ngheøo quaëng ngöôøi ta thöôøng söû duïng
Thiobacillus. Loaïi vi sinh vaät naøy coù khaû naêng oxy hoùa löu huyønh thaønh
acid sulfuric. Acid naøy coù taùc duïng hoøa tan caùc kim loaïi coù trong ñaù thaønh
caùc muoái sunfat. Ñöôïc öùng duïng nhieàu nhaát trong khai thaùc ñoàng töø
quaëng ñoàng sulfit.
Vi sinh vaät coøn ñöôïc öùng duïng trong quaù trình phaân huûy cellulose
thaønh caùc saûn phaåm khaùc nhö: ñöôøng, metan, aceton, butanol,…
1.6.5. Baûo veä moâi tröôøng:
Vi sinh vaät ñoùng vai troø quyeát ñònh trong vieäc baûo veä moâi tröôøng, vì
chuùng giöõ caùc chöùc naêng then choát trong quaù trình tuaàn hoaøn caùc chaát
trong töï nhieân. Trong quaù trình laøm saïch raùc thaûi, neáu troâng chôø vaøo töï
nhieân phaûi maát moät thôøi gian raát daøi môøi coù khaû naêng phaân huûy, môùi
hình thaønh caùc chuûng vi sinh vaät môùi. Döïa vaøo di truyeàn hoïc, vaøo coâng
ngheä gen, trong ñieàu kieän phoøng thí nghieäm, ngöôøi ta ñaõ tìm ra nhöõng
chuûng vi sinh vaät môùi, hoaëc nhöõng quaàn theå hoãn hôïp coù khaû naêng
‘giaûi ñoäc’ moâi tröôøng.
Moät trong caùc phöông phaùp ñaõ ñöôïc söû duïng laø duøng taûo vaø taûo
lam ñeå ñoàng hoùa caùc chaát voâ cô sinh ra trong quaù trình phaân huûy chaát
höõu cô. Ngoaøi ra, caùc vi sinh vaät coù khaû naêng khöû nitrat ñaõ ñöôïc öùng
duïng ñeå loaïi nitô voâ cô ra khoûi nöôùc thaûi.
1.6.6. Nhöõng thaønh töïu böôùc ñaàu cuûa vi sinh vaät hoïc Vieät
Nam
- Töø thôøi xöa oâng cha ta ñaõ bieát laøm maém, nöôùc maéêm, röôïu,..
- Naêm 1949: Giaùo sö Ñaëng Vaên Ngöõ thu ñöôïc dòch penicilline töø
Penicillium.
...............................................................................................................................................................
17
16. Vi sinh thöïc phaåm
........................................................................................................................................
- Naêm 1968: Vieän coâng nghieäp Thaønh phoá, xöôûng thöïc nghieäm Haø
Noäi & cuïc coâng nghieäp Haûi Phoøng ñaõ nghieân cöùu saûn xuaát leân
men mì chính vôùi Corynebacterium, saûn löôïng 35 – 40g/ lit.
- Hieän taïi saûn xuaát ñöôïc 3 cheá phaåm enzym: amilase thoâ, protease
thoâ, pectinase daïng keát tuûa.
- Trong noâng nghieäp: söû duïng vi sinh vaät coá ñònh ñaïm trong saûn xuaát
1.7. PHAÂN LOAÏI SAÛN PHAÅM CUÛA VI SINH VAÄT:
Theo Brock (1995) caùc saûn phaåm cuûa vi sinh vaät coâng nghieäp ñöôïc phaân
thaønh 5 loaïi chính:
- Baûn thaân caùc teá baøo vi sinh vaät: Coù hai loaïi:
+ Caùc teá baøo vi sinh vaät nhö laø nhöõng saûn phaåm coâng nghieäp
(protein ñôn baøo – Single Cell Protein – SCP). Ví duï: naám men, taûo
ñöôïc nuoâi troàng ñeå duøng laøm thöùc aên, laøm boät nôû.
+ Gioáng khôûi ñoäng (starter culture) ñöôïc söû duïng laøm nguyeân lieäu
caáy. Ví duï: Rhizobium ñöôïc laáy töø caùc caây hoï ñaäu, sau ñoù ñöôïc
nhaân gioáng vaø nuoâi caáy taêng sinh taïo thaønh phaân boùn vi sinh
vaät cho caây troàng.
- Caùc enzym do vi sinh vaät taïo neân: goàm nhieàu loaïi nhö enzym phaân
giaûi tinh boät, enzym phaân giaûi protein, enzym phaân giaûi lipid. Ví duï:
glucoisomerase ñöôïc söû duïng vôùi soá löôïng lôùn ñeå saûn xuaát fructoza;
peniciline – axilase ñöôïc duøng trong coâng nghieäp saûn xuaát peniciline
baùn toång hôïp.
- Caùc döôïc phaåm ñöôïc saûn xuaát töø vi sinh vaät: caùc chaát khaùng sinh
vaø alcaloit.
- Caùc hoùa chaát ñaëc bieät vaø caùc chaát ñieàu vò thöïc phaåm: goàm caùc
acid amin, caùc chaát ngoït nhaân taïo vaø caùc vitamin. Ví duï: natri glutamat,
aspartam (töø acid aspartic vaø phenylalanin), lysin, vitamin B12, acid
ascorbic,..
...............................................................................................................................................................
18
