Bài giảng vi sinh vật học chương 1 đại cương về vi sinh vật

VI SINH VẬT HỌC Bộ môn Vi sinh – Hóa sinh – Sinh học phân tử Viện Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm Trường Đại học Bách Khoa Hà nội... + Đại cương về truyền nhiễm và miễn dịch +

VI SINH VẬT

HỌC

Bộ môn Vi sinh – Hóa sinh – Sinh học phân tử Viện Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm

Trường Đại học Bách Khoa Hà nội

+ Đại cương về truyền nhiễm và miễn dịch

+ Đặc điểm hình thái, sinh lý và phân loại vi khuẩn

Tóm tắt nội dung môn học:

+ Đặc điểm hình thái, sinh lý và phân loại nấm

+ Đặc điểm hình thái, sinh lý và phân loại vi sinh vật khác (virut, tảo, nguyên sinh động vật…)

+ Trao đổi chất ở vi sinh vật

+ Đại cương về di truyền và biến dị vi sinh vật

+ Sinh thái vi sinh vật

+ Sinh trưởng và phát triển

2 Tiếng Anh , Tất cả các tài liệu liên quan đến:

+ Microbiologies

+ Internet resources (www.ncbi.nlm.nih.gov, www.ebi.ac.uk)

+ Biotechnologies

+ Biology of Microorganisms

+ etc.

Tài liệu tham khảo: Tham khảo mở theo nội dung liên quan…

1 Tiếng Việt

+ Đại cương vi sinh vật thực phẩm (Trần Liên Hà, 2007)

+ Cơ sở vi sinh vật học công nghiệp (Ng Đức Lượng, 2002)

+ Giáo trình vi sinh vật học công nghiệp (Kiều Hữu Ảnh,1999)

+ Vi sinh vật học (Nguyễn Lân Dũng., 2010)

1.1 Lịch sử ra đời và phát triển của vi sinh

vật học 1.2 Đại cương về vi sinh vật

1.3 Điểm một vài ứng dụng của vi sinh vật

trong thực tiễn

Chương 1: Đại cương về vi sinh vật

1.1 Lịch sử phát triển của vi sinh vật học

* Giai đọan 1: Ứng dụng theo kinh nghiệm

Robert Hooke

Sáng chế ra kính hiển vi

Sử dụng kính hiển vi (đơn giản) đã quan sát thấy nấm mốc trên áo

da (1664)

+ Con người đấu tranh chiến thắng nhiều

dịch bệnh có nguyên nhân vi sinh vật …

+ Từ rất xa xưa trong lịch sử phát triển nhân loại, ngay khi con người chưa biết về vi sinh vật, song bằng kinh nghiệm con người đã ứng dụng hiệu quả vi sinh vật để sản xuất nhiều sản phẩm khác nhau phục vụ đời sống , thí dụ:

- Nấu rượu, làm bia và nước giải khát lên men

- Làm sữa chua, sản xuất phomat, muối chua rau quả

- Làm tương, làm nước chấm, làm bún

- Làm bánh mỳ

+ Antony

+ Antony Van Leeuwenhoeck

(1632-1723) - người đầu tiên

quan sát và mô tả đặc điểm hình

thái vi sinh vật (1684)

** Giai đọan II: Nghiên cứu hình thái học

1.1 Lịch sử ra đời và phát triển của vi sinh vật học

- Ông đã có đóng góp to lớn trong nghiên cứu bản chất quá trình lên men rượu vang, phát minh ra kỹ thuật thanh trùng Pasteur, phát minh và ứng dụng vaxin phòng dại, phòng tả , khám phá ra nguyên nhân vi sinh của

nhiều loại bệnh khác

+ Louis Pasteur (1822-1895) -

Người khai sinh ra ngành vi sinh vật học.

- Chứng minh bản chất chuyển hóa do VSV –

(phủ nhận thuyết tự sinh)        Công trình

mở ra kỷ nguyên mới cho ngành vi sinh vật học

*** GĐ 3: Kỷ nguyên nghiên cứu sinh lý – sinh hóa VSV

1.1 Lịch sử ra đời và phát triển của vi sinh vật học

+ Robert Koch (1843-1910

- giải thưởng Nobel về y học 1905)

- Phát minh ra kỹ thuật

phân lập vi sinh vật bằng nuôi trên môi trường đặc,

- Người đặt nền móng cho

vi sinh vật y học hiện đại

- Khám phá ra bản chất vi

sinh của nhiều loại bệnh (bệnh than, bệnh lao )

1.1 Lịch sử ra đời và phát triển của vi sinh vật học

+ Nguyên lý Koch

* Tách được mầm bệnh từ con

bệnh (mầm bệnh này chỉ có trong con bệnh, song không tìm thấy ở động vật lành)

** Nuôi được mầm bệnh ở dạng

canh trường thuần khiết

*** Lây nhiễm trên động vật thí

nghiệm đang khoẻ mạnh

(bằng canh trường thuần trên) sẽ làm cho động vật thí nghiệm

nhiễm bệnh

*** Tách lại được mầm bệnh từ

động vật bị lây nhiễm

**** Động vật lành: không phát

hiện được mầm bệnh

1.1 Lịch sử ra đời và phát triển của vi sinh vật học

+ Alexander Flemings

(1881-1955 - đồng giải thưởng Nobel y

học 1945)

Phát minh ra penicillin (đã

được sản xuất trên quy mô công

nghiệp từ 1940 và khởi đầu cho

“kỷ nguyên vàng” của ngành

công nghệ kháng sinh);

* công trình đã đặt nền móng

cho vi sinh vật học hiện đại và

bước khởi đầu cho sự phát triển

toàn diện của công nghệ lên

men hiện đại ngày nay

1.1 Lịch sử ra đời và phát triển của vi sinh vật học

1.2 Khái niệm chung về vi sinh vật

+ Dạng sống hết sức nhỏ bé, đến mức muốn quan sát được thông thường phải sử dụng kính hiển vi

+ Có cấu tạo rất giản đơn, dạng tế bào hoàn thiện (Eucariot), tế bào chưa hoàn thiện (Procariot) hay thậm chí có dạng cấu trúc dưới tế bào (Virus, Phage, Prion)

+ Mang đặc tính điển hình của sự sống (trao đổi chất, sinh

trưởng và phát triển, di truyền và biến dị)

+ Tồn tại phổ biến trong thiên nhiên và tham gia tích cực vào trong quá trình tuần hoàn vật chất trong thiên nhiên

+ Có ý nghĩa quan trọng đối với đời sống con người, trong

đó nhiều chủng vi sinh vật đã được ứng dụng để sản xuất ra các sản

phẩm phục vụ con người

• VSV bao gồm: 

• Vi khuẩn (vi khuẩn, cổ vi khuẩn, xạ khuẩn, ),

• Siêu vi khuẩn (virus, phage),

• Nấm (nấm men, nấm sợi/mốc),

• Tảo và 

• Nguyên sinh động vật

(trùng roi, trùng cỏ, amip)

1.1 Lịch sử ra đời và phát triển của vi sinh vật học

1.3 Điểm một vài ứng dụng của vi sinh vật trong thực tiễn

a/ Trong công nghiệp thực phẩm:

- Các loại đồ uống có cồn (rượu cồn, rượu mùi, rượu vang, bia và nước giải khát lên men ) là nhóm sản phẩm lên men nhờ vi sinh vật (nấm men, vi khuẩn lactic ) chiếm tỉ trọng rất lớn trong công nghiệp thực phẩm

- Vi sinh vật là tác nhân quan trọng trong công nghệ sản xuất nhiều loại sản phẩm thực phẩm bổ dưỡng và có giá trị cao như: sữa

chua, pho-mat, rau quả muối chua, xì dầu, tương, nước mắm

- Sinh tổng hợp protein đơn bào (SCP), sinh tổng hợp axít amin nhờ

vi sinh vật là hướng có triển vọng to lớn và khả thi nhất để đảm bảo cung cấp đủ dinh dưỡng cho nhân loại trong tương lai

- Con người sẽ khoẻ mạnh khi hệ vi sinh vật lành tính có lợi trong cơ thể cũng phát triển ở trạng thái cân bằng là cơ sở khoa học của nhóm sản phẩm thực phẩm chức năng chứa vi sinh vật sống đang

được khẳng định vị trí vững chắc trong dinh dưỡng hiện đại

- …Vi sinh vật trong an toàn thực phẩm

c/ Trong y học:

- Sản xuất chất kháng sinh

- Sản xuất vacxin phòng dịch

- Sản xuất vitamin

- Sản xuất các chế phẩm điều trị khác (ephedrin, prednisolon,

insulin, stomatostin, interferon )

b/ Trong công nghiệp:

- Sản xuất nhiên liệu sinh học (cồn nhiên liệu, diesel sinh học…)

- Sản xuất các axít hữu cơ (a axetic, a lactic, a xitric, a butyric ), hay các dung môi (axeton, butanol, propanol )

- Sản xuất các polymer sinh học (dextran, xanthan, pullulan )

- Sản xuất enzym (cho công nghiệp thực phẩm và các CN khác…)

1.3 Điểm một vài ứng dụng của vi sinh vật trong thực tiễn

d/ Trong nông nghiệp:

- Sản xuất chế phẩm điều hgòa sinh trưởng thực vật (Gilberellin, Auxin, Cytokinin )

- Sản xuất chế phẩm bảo vệ thực vật (chế phẩm sinh học diệt cỏ dại, thuốc trừ sâu vi sinh )

- Sản xuất phân bón sinh học (phân bón vi sinh, đạm sinh học, lân sinh học, Chế phẩm vi sinh hỗn hợp (Effectivenic Microorganisms)

- Xử lý phế thải hữu cơ nông nghiệp làm phân bón

e/ Trong bảo vệ môi trường:

- Xử lý nước thải sinh hoạt

- Xử lý chất thải rắn hữu cơ sinh hoạt

- Xử lý sinh học khí thải

- Xử lý bảo vệ môi trường khác (thu hồi/loại bỏ chất tồn dư lắng

đọng; xử lý phục hồi môi trường…)

1.3 Điểm một vài ứng dụng của vi sinh vật trong thực tiễn

f/ Trong các lĩnh vực công nghiệp khác

- Khử lưu huỳnh trong than

- Thăm dò khoáng sản

- Thu hồi và khai thác kim loại từ quằng nghèo

g/ Trong nghiên cứu khoa học

- Làm chỉ thị trong nhiều phân tích, chuẩn đoán bằng phương pháp sinh học

-

- Làm đối tượng để triển khai các nghiên cứu cơ bản trong công nghệ sinh học (đặc bịêt trong sinh học phân tử, di

truyền và kỹ thuật gen)

1.3 Điểm một vài ứng dụng của vi sinh vật trong thực tiễn