1 SỐ YẾU TỐ VẬT LÝ ẢNH HƯỞNG LÊN SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN CỦA VSV • Độ ẩm... Tác dụng của: áp lực, áp suất thẩm thấu, áp suất thủy tĩnh lên vi khuẩn.. Tác dụng của: áp lực, áp suất thẩm t
Trang 1TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TPHCM KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
Trang 21 SỐ YẾU TỐ VẬT LÝ ẢNH HƯỞNG LÊN SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN CỦA VSV • Độ ẩm
Trang 3ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ ẨM
• Hầu hết các quá trình sống của vi
khuẩn có liên quan đến nước.
• Đa số vi khuẩn ưa nước → cần nước ở dạng tự do, dễ hấp thụ.
• Một số xạ khuẩn: ưa khô (xerophilic) →
sử dụng cả nước hidroscopic gắn trên
Trang 4ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ ẨM
Làm l nh ạ Làm khô
trong chân không
B o qu n th i gian dài ả ả ờ
Nguyên t c đông khô VK ắ
Ph i khô ho c s y khô → b o qu n lâu dài nhi u lo i s n ơ ặ ấ ả ả ề ạ ả
ph m (hoa qu khô, c khô, ru c th t khô) ẩ ả ỏ ố ị
Trang 5NHIỆT ĐỘ ẢNH HƯỞNG SÂU SẮC ĐẾN
th i ra ả
Vùng sinh đ ng h c ộ ọ : vùng n c d ng có th h p th ướ ở ạ ể ấ ụ
t 2 ừ o → 100o
Trang 6• Nhiệt độ cao: protein biến tính
hàng loạt enzyme bất hoạt bất hoạt hóa ARN
Trang 7• Ở nhiệt độ dưới điểm băng hoặc thấp hơn
→ không thể hiện hoạt động trao đổi chất
rõ rệt
• Làm lạnh khá nhanh → yếu tố ức khuẩn
• Làm lạnh dần dần xuống dưới điểm băng
→ cấu trúc của tế bào bị tổn hại
• Làm lạnh trong chân không → các tinh
thể băng sẽ thăng hoa Đó là phương
pháp đông khô để bảo quản vi sinh vật.
ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ THẤP
Trang 8VÙNG NHIỆT SINH TRƯỞNG
• Rộng ở vi khuẩn hoại sinh.
• Hẹp ở vi khuẩn gây bệnh.
• Vi khuẩn ưa lạnh (psychrophilic) dưới
20oC
• Vi khuẩn ưa ấm (mesophilic) 20oC – 40oC
• Vi khuẩn ưa nóng (thermophilic) +75oC – +80oC.
5-15 20-40 45-60
15-20 40-45 60-80
E.coli Cellulomonas
Trang 9Nhi t đ ệ ộ lên men (oC) Streptococcus thermophilus
47 40 28
33 - 35 33 25
Trang 10NHÓM VSV CHỊU NHIỆT (THERMTOLERENT)
• Sinh trưởng thích hợp ở nhiệt độ trung bình nhưng có thể chịu được nhiệt độ cao hơn.
• VD: vi khuẩn Methylococcus
capsulatus sinh trưởng thích hợp ở
37oC nhưng còn sinh trưởng được ở
+55oC.
Trang 11Tác dụng của: áp lực, áp suất thẩm thấu,
áp suất thủy tĩnh lên vi khuẩn.
Màng tế bào chất là bán thấm, các hiện tượng thẩm thấu và việc điều chỉnh thẩm áp qua hệ thống permeaza đều có liên quan tới màng này.
Cấu trúc thành tế bào.
Trang 12Tác dụng của: áp lực, áp suất thẩm thấu,
áp suất thủy tĩnh lên vi khuẩn.
+Áp suất thẩm thấu:
Ứng dụng tác dụng co sinh chất ở các nồng độ: muối cao (10 – 15%) hoặc đường (50 – 80%) để bào quản thực phẩm và làm mứt…vì vi khuẩn
sinh trưởng tốt ở môi trường ít hơn 2% muối
Môi trường ưu trương Môi trường nhược trương
- Tế bào mất khả năng rút
nước và chất dinh dưỡng.
- Tế bào sẽ khô sinh lý, bị co
sinh chất và nếu thời gian
ra hiện tượng vỡ sinh chất
Trang 13Tác dụng của: áp lực, áp suất thẩm thấu,
áp suất thủy tĩnh lên vi khuẩn.
+ Áp suất thủy tĩnh :
- Áp suất cao + thể tích tế bào giảm + độ nhớt
nội chất tăng -> bất hoạt 1 số enzym, nhất là
enzym trong quá trình phân chia -> giảm tốc độ hoặc ngừng phản ứng sinh hóa
- Áp lực thủy tĩnh cao -> 1 số chức phận của màng tế bào tổn thương
=> Gây tác hại làm chậm hoặc mất khả năng di động, làm ngừng sinh trưởng, làm thay đổi quá trình trao đổi chất
Trang 14Tác dụng của: áp lực, áp suất thẩm thấu,
áp suất thủy tĩnh lên vi khuẩn.
Một số vi khuẩn lại sinh trưởng tốt ở những môi trường có áp suất cao:
- Vi khuẩn ưa muối (halophilic) ( >30% muối)
- Vi khuẩn ưa đường (saccharophilic)
- Vi khuẩn thẩm áp (osimophilic)
- Vi khuẩn ưa áp (baraphilic) (astt 200-300 atm)
Trang 15Tác dụng của: sức căng bề mặt lên vi khuẩn.
- Môi trường dịch thể trong phòng thí nghiệm thường có sức căng bề mặt 0,57-0,63 mN/cm.
- Thay đổi sức căng bề mặt có thề làm ngừng sinh trưởng hay gây chết tế bào vi khuẩn.
- Khi sức căng bề mặt thấp -> màng tế bào bị tổn thương -> thành phần tế bào bị tách ra khỏi tế bào.
- Sức căng bề mặt thấp còn ngăn cản vi khuẩn gắn lên bề mặt cứng, tránh sự cạnh tranh sinh trưởng.
Trang 16Tác dụng của: sức căng bề mặt lên vi khuẩn.
Thay đổi sức căng bề mặt môi trường dịch thể:
Trang 17Tác dụng của: sức căng bề mặt lên vi khuẩn.
Các chất hoạt tính bề mặt tác dụng làm thay đổi đặc tính bề mặt của vi khuẩn:
- Nâng cao tính thấm của thế bào
Sử dụng nuôi cấy vi khuẩn kháng acid Vì vi khuẩn kháng aicd có bề mặt khị nước Giảm sức căng bề mặt kích tích sinh trưởng của chúng
- Ngăn cản vi khuẩn gắn lên vật cứng
Thêm 1 lượng nhỏ chất hoạt tính bề mặt Tween
80 vào môi trường giúp vi khuẩn khuếch tán đều
- Sử dụng sát trùng hay tẩy uế
Vi khuẩn Gram dương rất mẩn cảm với chất này
Trang 18Tác dụng của: âm thanh lên vi khuẩn.
Sóng âm thanh, đặc biệt là sóng siêu âm (>20kHz) ảnh hưởng lớn đến vi khuẩn.
Dưới tác dụng của siêu âm, môi trường truyền âm bị xô
đi đẩy lại, bị ép và tạo chân không liên tiếp sinh ra nhiều khoảng trống
Lúc đó, các chất hòa tan và hơi của chất lỏng lập tức dồn vào các khoảng trống ấy, gây ra tác dụng cơ học làm chết vi sinh vật ở trong môi trường (sức căng bề mặt tăng lên).
Mặt khác, trong quá trình ấy một phần chất khí hoà tan
bị ion hóa tạo ra nước oxi già, nitro oxid là những chất độc đối với vi sinh vật, nhất là vi khuẩn
Trang 19Tác dụng của: âm thanh lên vi khuẩn.
Các tế bào sinh dưỡng chết nhanh chóng.
Tế bào non mẫn cảm hơn tế bào già.
Các loài vi khuẩn khác nhau có sức chịu đựng khác nhau với sóng siêu âm:
Vi khuẩn kháng acid
Mức độ mẫn cảm của vi khuẩn với sóng siêu âm.
Trang 20
Ứng dụng siêu âm
Thu nhận các chế phẩm vô bào.
Tách các enzyme nội bào.
Phân lập một số thành phần của tế bào: riboxom, thành tế bào, màng tế bào chất.
Trang 21ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC TIA BỨC XẠ
B c x ion hóa: ứ ạ tia vũ trụ, tia ɣ, tia X
(năng l ng r t l n) ượ ấ ớ
Gây bi n đ i hóa h c ế ổ ọ
Trang 22Ph c a các b c x đi n t ổ ủ ứ ạ ệ ừ
Trang 24• Phá hủy tế bào vi khuẩn (trừ các vi
khuẩn quang hợp).
gián tiếp lên tế bào.
Trang 25ẢNH HƯỞNG CỦA ÁNH SÁNG MẶT TRỜI
• Yếu đi khi tế bào chứa sắc tố hay có các
vỏ nhầy
• Tăng cường khi xử lý tế bào bằng 1 số
thuốc nhuộm (metilen, eritrozin, xanh
toluidin) ← tác dụng quang động của ánh sáng
Leuconostoc mesenteroides
Acetobacter xylinum
Trang 26ẢNH HƯỞNG CỦA TIA TỬ NGOẠI
• 10 – 300 nm → không gây ion hóa
nhưng kích thích các phân tử.
• Tác dụng mạnh nhất ở 260nm = vùng hấp thụ cực đại của acid nucleic và
nucleoprotein.
• Vi khuẩn bị chết hoặc bị đột biến.
• Ức chế một phần hoặc hoàn toàn sự nhân đôi của ADN, ảnh hưởng axit
nucleic (mARN).
Trang 27TIA TỬ NGOẠI
–SH
chiếu tia tử ngoại
phân chia (nhờ enzyme sửa chữa)
Trang 28• Tia Rơnghen, tia vũ trụ, tia ɣ gây chết hoặc đột biến ở VSV.
• Chịu ảnh hưởng của một số yếu tố môi trường (có oxi VSV sẽ nhạy
cảm).
• Các bức xạ ion hóa được ứng dụng trong khử trùng thực phẩm, dược phẩm… và gây đột biến ở VSV.
ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC TIA BỨC XẠ
Trang 29HẾT