Bài Giảng Vi Sinh Vật Thú Y

Bài giảng Vi Sinh Vật Thú Y Khoa chăn nuôi thú y Đại học Tây Nguyên bài giảng vi sinh vật học× giáo trình vi sinh vật thú y× bài giảng vi sinh vật thú y× bài giảng vi sinh vật bài giảng vi sinh vật môi trường bài giảng vi sinh vật học thực phẩm bài giảng vi sinh vật thực phẩm thực hành vi sinh vật thú y bài giảng vi sinh vật ứng dụng bài giảng vi sinh vật y học

Giữa các nhóm vi sinh vật trên chỉ có quan hệ với nhau về: kích thước nhỏ bé, phươngpháp nghiên cứu Còn các đặc tính: sinh lý, sinh hóa… rất khác nhau.

II Lược sử hình thành và phát triển

Quá trình hình thành và phát triển môn học có thể chia làm 3 giai đoạn

1 Giai đoạn hình thái học

Tiêu biểu cho giai đoạn này có Leeuwenhook.A.V (1632-1727 ) Ông được coi là người đầutiên chế tạo ra kính hiển vi tương đối hoàn chỉnh, có độ phóng đại 160 lần Ông dùng kínhhiển vi đó quan sát nước bọt, nước ao tù và dịch ngâm quả… Đã phát hiện rất nhiều các vi sinhvật vô cùng nhỏ bé, có thể vận động được và ông gọi chúng là “dã thú” và miêu tả tỉ mỉ chúngtrong tác phẩm: “Phát hiện của Leeuwenhook về bí mật của thế giới tự nhiên”

Sau leeuwenhoook khoảng 150 năm, người ta tiếp tục phát hiện ra nhiều loại vi sinh vật khácvới kính hiển vi có kết cấu hoàn chỉnh hơn, trong đó có nhiều loại giống với miêu tả củaLeeuwenhook trước đó

Tuy nhiên do điều kiện kỹ thuật còn hạn chế, cho nên trong giai đoạn này chỉ dừng lại ở việcphát hiện và miêu tả về hình thái của vi sinh vật

2.Giai đoạn hình thành môn học

Để hình thành một môn khoa học thì ngoài việc phát hiện ra vi sinh vật thì cần phải xác địnhđược bản chất sống của chúng (sinh trưởng, trao đổi chất…) và mối quan hệ của các vi sinh vậtvới các môi trường xung quanh Đồng thời phải có phương pháp nghiên cứu phù hợp

Louis Pasteur (1822 – 1895) Nhà bác học người Pháp được coi là người khai sinh ra mônhọc vi sinh vật bởi việc định ra phương pháp nghiên cứu thích hợp

_1837 xác định được bản chất của quá trình lên men :Lên men Lactic do vi khuẩn Lactic,lên men rượu do nấm men thực hiện Pasteur đã phát biểu: “ lên men là quá trình phân giảiđường trong điều kiện không có oxy”.

_ 1861: Chứng minh sự tự sinh

_1865: Tìm ra nguyên nhân gây bệnh cho tằm và đề ra biện pháp cách ly tránh lây lan bệnh ởtằm và động vật

_1866: Tìm ra nguyên nhân làm chua rượu vang do loại vi khuẩn khác với nấm men gây ra

và đã đề ra phương pháp khử trùng: Đun nóng rượu ở nhiệt độ thấp – Phương pháp khử trùngPasteur

_1873: Tìm ra vi trùng gây bệnh nhiệt thán và đề ra biện pháp khử trùng ( chôn xác con vậtbệnh với vôi sâu dưới đất) Tìm ra Vacxin phòng bệnh (1882)

_1880: Tìm ra Vacxin phòng bệnh dịch tả gà

_1883: Tìm ra nguyên nhân gây bệnh dại và Vacxin phòng dại

Với những công trình khoa học lớn lao đã kể trên Pasteur đã xây dựng lên nền tảng cơ bảncủa các phương pháp bảo quản, tránh lây nhiễm và phòng bệnh như phương pháp cách ly,phương pháp khử trùng và phương pháp miễn dịch (dùng Vacxin)

Robert Koch (1842 – 1910) Nhà bác học người Đức đã đặt nền móng cho vi sinh vật hiệnđại, đó là sự phát minh ra môi trường đặc có chứa thạch, lòng trắng trứng hoặc gelatin, ông đãsáng tạo ra phương pháp nhuộm màu và chụp ảnh tiêu bản…

Metchnicop I.I (1845 – 1916) Nhà bác học Nga đã đề ra học thuyết miễn dịch thực bào Ivanopxki (1864 – 1920) Nhà thực vật Nga, là người đầu tiên phát hiện ra virus đốm thuốclá

3 Giai đoạn vi sinh vật hiện đại

Với sự phát triển nhanh chóng của các ngành khoa học khác đã tăng cường các phương tiệnnghiên cứu mới nên góp phần thúc đẩy mạnh mẽ môn vi sinh vật, ngược lại sự hình thành mônhọc vi sinh vật học, nó đã đóng góp rất lớn cho các ngành khoa học khác: Công nghiệp chếbiến( Công nghiệp: bia, rượu, nước chấm), Nông nghiệp ( Trồng trọt, chăn nuôi), Hóa học, Vũtrụ…

III Đối tượng _ Nhiệm vụ

1 Đối tượng

_ Nghiên cứu hình thái, cấu tạo, đặc tính sinh lý, đặc tính sinh hóa, di truyền

_ Nghiên cứu sự phân bố và tác đông chuyển hóa vật chất của vi sinh vật đối với môi trường

_ Nghiên cứu mối quan hệ giữa vi sinh vật với môi trường xung quanh.

- Đơn cầu khuẩn( micrococcus): Đứng riêng lẻ từng tế bào một, đa số sống hoại sinh trongđất, nước, không khí như: Micrococcus ureae, M agilis…

- Song cầu khuẩn ( Diplococcus ): Đứng thành từng đôi một, một số loài gây bệnh nhưNeissria gonorrhoeae- lậu cầu khuẩn

- Liên cầu khuẩn ( Streptococcus ): Cầu khuẩn dính với nhau thành chuổi Một số loài gâybệnh như Streptococcus pyogenes – Liên cầu khuẩn sinh mủ

- Tứ cầu khuẩn ( Tetracoccus ): Cầu khuẩn dính với nhau thành nhóm 4 tế bào, thường sốnghoại sinh , rất ít loài gây bệnh như Tetracoccus homani

- Bát cầu khuẩn ( Sarcina ): Tế bào liên kết dạng khối gồm 8 hoặc 16 tế bào, thường thấytrong không khí như Sarcina putea, S aurantiaca

- Tụ cầu khuẩn ( Staphylococcus ): Tập hợp thành từng đámcầu khuẩn không quy tắc Đa sốsống hoại sinh, môt số gây bệnh như Staphylococcus aureus – tụ cầu màu vàng

2.1.1.2 Trực khuẩn

Là nhóm vi khuẩn hình que, hình gậy Kích thước: 0,5 –1 x 1-4 µ Gồm một số giống điểnhình sau :

- Bacillus ( Bac ): Là trực khuẩn hình que, nhuộm màu gram dương , sinh bào tử , kíchthước bào tử nhỏ hơn kích thước của tế bào :Trực khuẩn nhiệt thán – Bac Anthracis, Trựckhuẩn cỏ khô – Bac Subtilis

- Bacterium( Bact.): nhuộm màu gram âm, Sống hiếu khí tùy tiện , không sinh bào tử vàthường có lông ở quanh thân: Bact Coli ( Trực khuẩn ruột già) Một số giống tương tự:Salmonella, Shigella, Proteus…

- Clostridium (Cl.) : Hình gậy hai đầu tròn, nhuộm màu gram dương, Sống kỵ khí tuyệt đối,hình thành bào tử, kích thước của bào tử lớn hơn chiều ngang của tế bào vi khuẩn nên làm cho

tế bào mang bào tử có hình dạng khác nhau như: Hình dùi trống (Cl tetani – trực khuẩn uốnván), hình thoi (Cl bungaricum – trực khuẩn lên men butyric)

- Corynebacterium ( Coryn ): Có hình dạng và kích thước thay đổi khá nhiều , nhuộm màugram dương , không sinh bào tử , sống hiếu khí tùy tiện Khi nhuộm có sự bắt màu không đềunhư: Coryn diphtheriae – trực khuẩn bạch hầu thường bắt màu ở hai đầu như quả tạ

- Pseudomonas ( Ps ): Hình gậy dài hơi tròn hai đầu , nhuộm màu gram âm , không sinh bào

tử , có lông , sinh sắc tố, ký sinh trên cây: Ps Fluorescent- trực khuẩn huỳnh quang Giốngtương tự:Aerobacterium

2.1.1.3 Cầu trực khuẩn (Cocco – Bacillus )

Là dạng trung gian giữa cầu khuẩn và trực khuẩn Kích thước: 0,25-2,3 µ x 0,4-1,5 µ Một

số bắt màu tập trung ở hai đầu ( vi khuẩn lưỡng cực ) Một số giống điển hình: Brucella,Pasteurella

2.1.1.4 Phẩy khuẩn (Vibrio )

Là nhóm vi khuẩn có dạng uốn cong giống như dấu phẩy, lưỡi liềm, có tiêm mao, phần lớnsống hoại sinh, một số ít gây bệnh như phẩy khuẫn tả – Vibrio cholerae

2.1.1.5.Xoắn khuẩn ( Spirillum )

Là nhóm vi khuẩn có từ hai vòng xoắn trở lên, kích thước từ 0,5-0,3 x 5- 40µ., nhuộm màugram gram dương , có tiêm mao ở đầu: Spirillum minus

2.1.2.Cấu tạo tế bào

2.1.2.1 Vách tế bào

Vách tế bào bao bọc quanh vi khuẩn, chiếm 10-40% trọng lượng khô của tế bào Độ dày củavách tế bào vi khuẩn gram âm là 10nm, của vi khuẩn gram dương là 14 -18nm

+ Thành phần : Thành phần của vách tế bào gồm 2 thành phần chính :

- Polysaccharit.

- Glucopeptit ( Peptidoglycan ( PG ), murein… ) Đối với thành phần glucopeptit có sự biến động khá lớn : Vi khuẩn gram dương chiếm 95%,vikhuẩn gram âm chiếm 5-10% trọng lượng khô của vách tế bào

Các thành phần trên không tồn tại riêng rẽ, mà nó liên kết với các thành phần khác để cấu tạonên vách tế bào

+ Cấu tạo: Có cấu tạo nhiều lớp, thường từ 3 lớp trở lên Ví dụ ở vi khuẩn E coli thì cấutạo của vách tế bào có 4 lớp

+ Chức năng:

- Duy trì hình dạng tế bào

- Đóng vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi chất

- Có liên quan đến kháng nguyên thân ( kháng nguyên O ) của vi khuẩn gây bệnh

Thành phần protein của màng gồm 2 dạng: Protein cấu trúc và enzim

Sự phân bố protein và photpholipit ở màng nguyên sinh chất khác nhau ở từng vùng, cónhững vùng nhiều protein ít photpholipit và ngược lại Sự phân bố đó tạo ra các lỗ hổng trênmàng thuận lợi cho sự vận chuyển

+ Cấu tạo: Có 3 lớp 2 lớp phân tử protein ( chiếm hơn 50% trọng lượng khô của màng

và 10 – 20% protein tế bào ) và một lớp kép phân tử photpholipit ( Chiếm 20 – 30% trọnglượng khô của màng ) nằm ở giữa : 70 - 90% lipit của tế bào tập trung ở photpholipit củamàng

+ Chức năng:

- Duy trì áp suất thẩm thấu của tế bào

- Màng bán thẩm thấu: điều chỉnh sự hấp thu các chất dinh dưỡng và thải các chất cặn bã

- Là nơi thực hiện quá trình sinh tổng hợp một số thành phần của tế bào như vách tế bào,giáp mô do trong màng có chứa các enzim và riboxom

- Có quan hệ đến sự phân chia của tế bào

21.1.2 Nguyên sinh chất

Nguyên sinh chất là phần nằm trong tế bào trừ nhân Là một khối keo bán lỏng , chứa 80 –90% là nước Khi tế bào còn non nguyên sinh chất có cấu tạo đồng nhất, bắt màu giống nhaukhi nhuộm Khi tế bào về già, do xuất hiện các không bào , các thể ẩn nhập mà nguyên sinhchất có dạng lổn nhỗn , bắt màu không đều khi nhuộm

+ Thành phần:

- Cơ chất ( Bào tương ): chứa chủ yếu các enzim

- Bào quan ( Cơ quan con ):

chia, số lượng 1-2 mezoxom trong mỗi tế bào Có vai trò quan trọng trong sự phân chia, hìnhthành các vách ngang của tế bào

* Riboxom: Có đường kính: 15 – 20 nm Riboxom của vi khuẩn có hằng số lắng là 70s( Tiểu thể lớn 50s, tiểu thể nhỏ 30s ) Trong mỗi tế bào vi khuẩn có chứa khoảng 10.000Riboxom, khi đang phát triển mạnh có thể tăng lên 15.000 Riboxom ( E coli )

Riboxom có vai trò quan trọng trong quá trình sinh tổng hợp của tế bào ( Số Riboxom thamgia tổng hợp protein chỉ chiếm từ 5 – 10% tổng số)

* Các hạt dự trữ: Bao gồm các hạt tinh bột, glycogen, hạt lipit, hạt sắc tố, giọt lưu huỳnh,tinh thể canxi… chúng được sử dụng khi môi trường cạn chất dinh dưỡng

* Không bào: Là một tổ chức hình cầu hoặc hình bầu dục được bao bọc bởi một lớp màngkhông bào có cấu trúc hóa học là lipoprotein Trong không bào có chứa đầy dịch muối khoáng

và chất hữu cơ Sự hình thành và kích thước của nó phụ thuộc vào thành phần môi trường vàgiai đoạn phát triển của tế bào vi khuẩn

Có ý kiến cho rằng không bào là cấu trúc ổn định và cần thiết nhưng cũng có ý kiến cho đó

là cấu trúc tạm thời được sinh ra do ảnh hưởng của sản phẩm trao đổi chất và điều kiện ngoạicảnh Nhưng người ta thống nhất: Không bào giữ vai trò nhất định trong việc điều chỉnh ápsuất thẩm thấu của tế bào

2.1.2.4 Nhân

Là một cấu trúc chứa ADN nhưng chưa có màng bọc nên gọi là thể nhân Đó là sợi ADNkép, xoắn lại khép kín thành hình cầu, hình que, hình quả tạhay hình chữ V Nhân tiếp xúc trựctiếp với nguyên sinh chất

Chức năng: Truyền đặc tính di truyền cho thế hệ sau

2.1.2.5 Tiên mao – lông

Là những sợi mảnh dài, xoắn ốc mọc ra từ hạt gốc nằm ở phía mặt trong của màng nguyênsinh chất, có chiều rộng 0,01 – 0,05u, chiều dài thay đổi tùy từng loại vi khuẩn từ 6 – 9 u hoặc

80 –90u Cấu tạo chủ yếu của lông là protein được gọi là flagellin có trọng lượng phân tửkhoảng 30.000 – 40.000

Chỉ có một số loại vi khuẩn có lông Lông có thể phân bố ở một đầu, hai đầu, xung quanh.Căn cứ vào sự phân bố mà người ta chia ra làm một số nhóm vi khuẩn :đơn mao, song mao,tùng mao, chu mao

Vị trí sắp xếp, số lượng và sự hình thành lông còn phụ thuộc vào thành phần môi trường,điều kiện nhiệt độ, các sản phẩm trao đổi chất và sự có mặt của các chất độc hại trong môitrường

Tác dụng của lông chủ yếu là vận động

2.1.2.6 Nội bào tử – Nha bào

Nha bào là một kết cấu đặc biệt nằm trong tế bào, trong suốt, có tính chiết quang mạnh Nóđược sinh ra ở một số loại vi khuẩn trong những giai đoạn nhất định của quá trình phát triển + Cấu tạo: Gồm có màng và nguyên sinh chất

- Màng: lớp ngoài, lớp giữa ( có cấu tạo nhiều lớp màng), lớp màng trong

- Nguyên sinh chất: có cấu tạo đồng nhất

+ Đặc điểm: Nha bào thường gặp ở các giống vi khuẩn Bacillus và Clostridium Nha bàothường có hình bầu dục hoặc hình tròn Kích thước của nha bào có thể lớn hơn hoặc nhỏ hơnkích thước của tế bào Chúng phân bố ở giữa, gần giữa hoặc một đầu Không phải là cơ quansinh sản Rất khó nhuộm màu Có sức đề kháng cao với nhiệt độ; ví dụ: Bac.subtilis chịu được

Nguyên nhân nha bào có sự đề kháng cao với các điều kiện bất lợi:

- Nước trong nha bào ở trạng thái liên kết nên không có khả năng làm biến tính protein khităng nhiệt độ

- Axit dipicolinic trong nha bào thường kết hợp với canxi tạo thành dipicolinat canxi giúpcho nha bào chống chịu được nhiệt độ cao

+ Tác dụng: Nha bào vi khuẩn không phải là bộ phận làm chức năng sinh sản Sự tồn tại củanha bào nhằm để duy trì nòi giống

Nhiều nghiên cứu cho thấy ở một số loài vi khuẩn sinh nha bào nhưng trong điều kiện bất lợilại không hình thành nha bào Chứng tỏ nha bào được sinh ra đòi hỏi phải có những điều kiệnnhất định: Dinh dưỡng, nhiệt độ… Khi gặp điều kiện thuận lợi thì nha bào nẩy mầm hìnhthành một tế bào mới

+ Quá trình hình thành nha bào: Ban đầu nhân và nguyên sinh chất tập trung lại một vùngnhất định Vị trí này thường được gọi là vùng bào sinh (Bào nguyên đới ), nguyên sinh chấttiếp tục cô đặc lại tạo thành tiền bào tử Tiền bào tử được bao bọc dần bởi các lớp màng, pháttriển dần và chuyển thành bào tử Thời gian cần thiết cho quá trình hình thành bào tử từ 4-8giờ.

+ Quá trình nẩy mầm thành tế bào mới: Khi gặp điều kiện thuận lợi: dinh dưỡng, nhiệt độ…Bào tử hút nước, trương lên, màng nứt ra, lõi bào tử thoát ra và được bao bọc bởi lớp màngmỏng, màng mỏng sau phát triển thành vỏ tế bào

2.1.2.7 Vỏ nhầy- Giáp mô

Là lớp dịch nhầy trong suốt bao quanh phía ngoài cùng của một số tế bào vi khuẩn Độ dàygiáp mô ở một số vi khuẩn < 0,2 u, nhưng ở một số vi khuẩn khác > 0,2 u Ví dụ giáp mô củaleuconostoc mensenteroides là 10-20 u

+Thành phần: Thành phần của giáp mô chủ yếu là nước ( khoảng 98% ), còn lại là polysaccharit

Các vi khuẩn khác nhau thành phần polysaccharit có thể là:

- Homosaccharit như giáp mô của Streptococcus mutans chứa glucan ( Dextran )

n saccharose ( glucose )n + n Fructose

Heterosaccharit có trong vỏ nhầy của S pneumoniae typ VI chứa galactoza, glucoza vàramnoza

Không phải vi khuẩn nào cũng có giáp mô và sự xuất hiện giáp mô cũng phụ thuộc vào điềukiện sống ví dụ: Vi khuẩn Nhiệt thán hình thành giáp mô khi xâm nhập vào cơ thể động vật +Tác dụng:

- Tăng cường bảo vệ tế bào chống lại sự thực bào và các chất độc hóa học

- Có quan hệ đến độc lực của vi khuẩn

- mannan chiếm 90% trọng lượng khô của tế bào Thành phần khác: Protein 6-7%, hexozamin

và phần còn lại là lipit, poliphotphat, các chất chứa kitin

Tác dụng tương tự như vỏ tế bào vi khuẩn

+ Ty thể:

Là những thể hình cầu ,hình que, hình sợi, nhưng hình dạng và số lượng có thể thay đổi phụthuộc vào điều kiện nuôi cấy và trạng thái sinh lý của tế bào Kích thước: 0,2-0,5 x 0,4-1µ -Cấu tạo: Gồm hai lớp ( màng ngoài và màng trong ) Màng trong có hình lượn sóng hayhình răng lược để tăng diện tích tiếp xúc Cấu trúc các lớp màng tương tự như màng nguyênsinh chất , giữa 2 lớp màng có các hạt nhỏ bám trên màng gọi là các hạt cơ bản (oxixom) Bêntrong ty thể là chất dịch hữu cơ

- Chức năng : Được coi là trạm năng lượng chủ yếu của tế bào , thực hiện phản ứng oxy hóagiải phóng điện tử Chuyển điện tử vào chuổi hợp chất tham gia tổng hợp ATP; giải phóngnăng lượng từ ATP và chuyển năng lượng đó thành các dạng năng lượng khác cần cho tế bào

sử dụng Ngoài ra ty thể còn tham gia tổng hợp protein và photpholipit do ty thể có chứa ADN

và riboxom

+ Riboxom

Số lượng riboxom phụ thuộc vào loài, giai đoạn phát triển và điều kiện nuôi cấy Trong tếbào nấm men có hai loại riboxom: Loại riboxom 70s tồn tại chủ yếu trong ty thể Loạiriboxom 80s chủ yếu tồn tại ở màng nước nội chất , có hoạt tính cao và khả năng tổng hợpprotein mạnh

+Không bào

Có tác dụng điều hòa áp suất thẩm thấu, tham gia vào quá trình trao đổi chất , điều hòa cácquá trình sinh trưởng và phát triển của tế bào , do trong không bào chứa nhiều hợp chất trunggian của quá trình trao đổi chất Không bào còn được coi là phần dự trữ quan trọng của tế bào +Các hạt dự trữ: Hạt lipit, hạt glycogen và một ít hạt tinh bột.

2.2.2.4 Nhân

Nhân của tế bào nấm men là nhân thật, nhân đã có sự phân hóa, có kết cấu hoàn chỉnh và ổnđịnh đó là màng nhân, dịch nhân, nhân con và các nhiễm sắc thể Chính vì vậy mà sự sinh sảncủa nấm men được tiến hành theo phương pháp gián phân

2.2.3 Phương pháp sinh sản

2.2.3.1.Sinh sản vôtính

+ Sinh sản bằng nẩy chồi: Là thể sinh sản phổ biến của nấm men Khi tế bào trưởng thành ,một chồi nhỏ được nẩy ra ở gần một đầu, chồi lớn dần, chất nguyên sinh và một phần nhânđược chuyển sang, vách ngăn xuất hiện và tế bào mới hình thành Tế bào mới tách khỏi tế bào

mẹ hoặc vẫn dính trên tế bào mẹ

+ Sinh sản bằn g phân cắt: Một số nấm men có thể thực hiện sự phân cắt trực tiếp như vi khuẩn

+ Sinh bào tử vô tính: Tạo thành các bào tử trong một tế bào riêng rẻ, không thông qua tiếp hợp

2.2.3.2 Sinh sản hữu tính

Đó là sự sản sinh ra bào tử hữu tính Các bào tử được tạo thành trong túi hay còn gọi là nang– nang bào tử Nang bào tử được hình thành do sự tiếp hợp giữa hai tế bào, chúng có sự tiếpxúc thông qua mấu lồi xuất hiện ở hai tế bào, các màng bị phân hủy tạo thành một hợp tử Saukhi có sự kết hợp, nhân bị phân chia thành 2,4 hoặc 8 phần, mỗi phần nhân kết hợp với mộtphần nguyên sinh chất và có sự hình thành các màng bao bọc tạo ra các bào tử: bào tử túi haybào tử nang Ơ điều kiện thuận lợi, màng bào tử bị phá vỡ, các bào tử được giải phóng, pháttriển thành tế bào mới

Nang bào tử và bào tử nang được sinh ra theo hai cách:

- Tiếp hợp đẳng giao: Sự tiếp hợp giữa hai tế bào nấm men có hình thái, kích thước giốngnhau

- Tiếp hợp dị giao: Sự tiếp hợp giữa hai tế bào nấm men có hình dạng, kích thước khácnhau

2.3 NẤM MỐC.

Nấm mốc là nhóm vi sinh vật có kết cấu dạng sợi phân nhánh Tế bào hoàn chỉnh, kíchthước lớn, có thể đơn bào đa nhân hoặc đa bào đơn nhân

Nấm mốc được cấu thành bởi hai bộ phận : sợi nấm – khuẩn ty (hypha) và bào tử (spore) 2.3.1.1 Khuẩn ty.

Là các sợi nấm mốc mọc ra từ bào tử, phân nhánh sinh trưởng tạo ra một mạng khuẩn tychằng chịt gọi là khuẩn ty thể (mycelium) Kích thước chiều ngang 3 –10u và chúng có cáchình thái khác nhau tùy theo loài nấm mốc: Hình lò xo hay hình xoắn ốc, hình cái vợt một đầu

to và cong, hình sừng hươu, hình lược…

Căn cứ vào vị trí và chức năng của khuẩn ty có thể phân ra:

- Khuẩn ty cơ chất: Phát triển sâu vào môi trường làm nhiệm vụ hấp thu dinh dưỡng Khuẩn

ty dinh dưỡng tồn tại ở hai dạng:

+ Thể đệm: giống như một cái đệm ghế, cấu tạo bởi nhiều khuẩn ty bện chặt với nhau + Hạch nấm: có hình tròn, không đều, bên trong là tổ chức sợi xốp do các khuẩn ty xếpgần song song không chặt, màu trắng, kích thước từ 0,5mm đến vài dm

- Khuẩn ty khí sinh: Sợi nấm mọc lộ trên mặt môi trường từ bên trong hoặc bên trên thể đệmhay hạch nấm

- Khuẩn ty sinh sản: Phát triển từ một số khuẩn ty khí sinh, khuẩn ty có bộ phận đầu pháttriển đặc biệt trong chứa bào tử

+Bào tử hữu tính

Bào tử hữu tính được tạo thành do sự sinh sản hữu tính ( bao gồm hiện tượng chất giao,nhân giao và phân bào giảm nhiễm ) của nấm Do cách thức sinh sản khác nhau mà tạo ra cácloại bào tử khác nhau

Bào tử noãn

- Có kích thước vô cùng nhỏ bé, không quan sát được bằng kính hiển vi quang học.

- Thành phần hóa học đơn giản, không có cấu tạo tế bào

Rất nhỏ, một số virut có kích thước tương đương kích thước phân tử

Phage T3 10 – 50 nm Hồng cầu 7.500 nm

Virut dại 125 nm Phân tử hemoglobulin 3-15 nm

Virut đốm lá thuốc lá 15 – 280 nm Phân tử albumin 22 nm

Virut đậu mùa 210 – 260 nm E coli 1.000 nm

2.4.2 Cấu tạo của virut

2.4.2.1.Thành phần hóa học

+ Prtein: Là thành phần chủ yếu cấu tạo nên vỏ virut Chức năng:

- Tạo nên một cấu trúc vỏ chặt chẽ, bền vững, bảo vệ lõi virut

Tạo ra sự hấp thu của virut vào tế bào cảm thụ

Tạo ra sự đối xứng trong cấu trúc vỏ của các hạt virut

Quyết định đặc trưng kháng nguyên của virut

Một số virut có một lượng nhỏ protein nằm xen lẫn với thành phần acid nucleic của lõi virut +Axit nucleic: Là thành phần cấu tạo nên lõi ( nhân ) virut, là yếu tố gây nhiễm trùng khi vàotrong tế bào

Mỗi loại virut chỉ chứa một loại axit nucleic , hoặc là ADN hoặc là ARN Sự tồn tại của loạiaxit nucleic phụ thuộc vào loại hình virut: virut thực vật thường có lõi là ARN; Virut động vật

và người là ADN; đại bộ phận phage chứa ADN

Nếu lõi la ADN thì thường là chuổi kép ( chỉ có một số ít là chuổi đơn như phage, parvovirut) Nếu lõi là ARN thì thường là chuổi đơn (ssARN), chỉ một ít là chuổi kép( dsARN) nhưdsARN của Reovirut

Ngoài hai thành phần trên, một số virut còn có thêm các thành phần khác nhưng chiếm tỷ lệthấp đó là lipit và hydrocacbon

2.4.2.2 Cấu trúc vỏ của Virut

Hình thái của Virut được quyết định bởi cấu trúc vỏ, còn vị trí và cách sắp xếp của lõi lại phụthuộc cấu trúc của vỏ

Vỏ hay còn gọi là capxit được hình thành từ hàng chục, hàng trăm đơn vị hình thái, còn gọi

là capxom được xắp xếp đều đặn, trật tự và đối xứng nhau (qua trục tưởng tượng chính giữavirut) Capxom được hợp thành từ một hoặc nhiều đơn vị cấu trúc (là các đơn vị nhỏ đềunhau) Mỗi đơn vị cấu trúc có thể do một hoặc nhiều mạch peptit cuộn lại theo cấu trúc bậc 2hoặc bậc 3 mà thành Tùy theo sự sắp xếp của các capxom mà vỏ virut có 3 dạng cơ bản sau: + Cấu trúc xoắn:Thuộc nhóm này có virut đốm thuốc lá, virut sởi, virut cúm, virut dại, virutnewcatle

+ Cấu trúc khối: Là các virut có thể quan sát thấy có dạng hình cầu như virut đường hô hấp,virut đường ruột, virut khối u nhưng trên thực tế chúng đều có cấu trúc vỏ dạng hình khối đadiện mà thường là khối đa diện tam giác đều

+ Cấu trúc phức tạp: Cấu trúc này gồm các loại virut như virut đậu mùa và thực khuẩn thể(phage) Đặc biệt là phage – các virut ký sinh trên vi khuẩn E.coli(phageT1, T2, T3, T4, T5, T6 và

Ví dụ: Cấu trúc của phage T2

_ Đầu có dạng lăng trụ 6 cạnh, do các capxom sắp xếp theo nguyên tắc đối xứng tạo nên.Lõi ADN nằm cuộn lại bên trong.

_ Đuôi gồm có bao đuôi được cấu tạo bởi các capxom có khả năng đàn hồi Trong bao đuôi

là trụ và trong trụ là ống dẫn Phần cuối là đĩa gốc 6 cạnh, gồm có 6 gai và 6 lông đuôi, dùng

để cắm và bám vào bề mặt tế bào vi khuẩn

2.4.3 Sinh sản của virut

Qua thực nghiệm, người ta đã chứng minh acid nucleic là nhân tố của sự sinh sản và quátrình sinh sản nhờ vào nguyên liệu của tế bào ký chủ

+Giai đoạn tiếp cận và xâm nhập: Từ lúc hấp phụ lên tế bào đến khi cởi vỏ

Virut vào cơ thể chuyển động thụ động đến các tế bào ký chủ là nhờ dịch tế bào tác độnglàm cho virut có sự vận động va đập, tiếp xúc tình cờ đến bề mặt tế bào và hấp thụ vào mặt tếbào (Quá trình này là nhờ virut và tế bào đều có thụ thể) Sự hấp phụ ấy chỉ có thể xảy ra khi 2thụ thể đó ăn khớp với nhau

Mỗi virut chỉ hấp phụ, gây nhiễm trên 1 loại tế bào nhất định là do thành phần hóa học trênđiểm cảm thụ qui định Việc hấp phụ vào các tế bào theo cơ chế lý hóa học đơn thuần

Sau khi hấp phụ vào bề mặt tế bào, virut xâm nhập vào trong tế bào theo phương thức ẩmbào hoặc thực bào

Sau khi vào trong tế bào ký chủ, virut muốn sinh sản thì cần phải bỏ vỏ để giải phóng lõi.Khi đó tế bào chủ tiết ra men lyzozim làm giải phóng lõi ra khỏi vỏ (men cởi áo) Nếu không

có men này virut sẽ nằm yên chờ

+ Giai đoạn nhân lên: Khi lõi được giải phóng thì nhiệm vụ đầu tiên là ức chế toàn bộ hệthống men trong tế bào làm cho các men này hoạt động không bình thường Sau đó lõi sẽ tạo

ra những men cần thiết cho sự tổng hợp nên protein và acid nucleic, lấy đó làm nguyên liệu đểtạo nên những thành phần của virut (dùng nguyên liệu của tế bào ký chủ tạo nên lõi, vỏ mớicủa virut

+ Giai đoạn hoàn chỉnh (Giai đoạn lắp ghép và giải phóng): Thường việc lắp ghép giữa lõi

và vỏ được tiến hành ở phần nguyên sinh chất gần vỏ tế bào Giai đoạn này các protein kết hợpvới axit nucleic tạo ra hạt virut mới ( Khoảng 10 – 20% protein kết hợp với axit nucleic tạo ravirut hoàn chỉnh)

Sau khi lắp ghép xong thì virut sẽ được giải phóng Nếu giải phóng từ từ thì tế bào ký chủ sẽkhông bị phá vỡ Ngược lại thì tế bào sẽ bị phá vỡ

Đối với thực khuẩn thể: Thực khuẩn thể tiếp cận tế bào chủ chúng không xâm nhập cảvàotrong mà dùng đuôi gắn vào tế bào chủ, sau đó dùng cơ chế bơm – bơm ADN vào tế bào vàquá trình tái tạo, ức chế, hoàn chỉnh tương tự như virut

2.4.4 Nuôi cấy virut

2.4.4.1 Nuôi cấy trên động vật cảm thụ.

Chọn động vật cảm thụ thích ứng với từng loại virut như dùng gà gìo cho virut newcastle,chuột nhắt trắng cho virut viêm não, sóc cho virut cúm, lợn choai cho virut dịch tả lợn…

2.4.4.2 Nuôi cấy trên phôi gà đang phát triển

Đa số virut phát triển tốt trên phôi gà Tùy thuộc loại virut mà người ta chọn tuổi phôi vàcác đường tiêm vào các tổ chức khác nhau của phôi như virut hướng đường hô hấp tiêm vàotúi niệu hoặc túi ối, virut hướng da tiêm vào màng niệu đệm, virut hướng thần kinh tiêm vàolòng đỏ hoặc màng niệu đệm

2.4.4.3 Nuôi cấy trên tế bào tổ chức

Để tạo ra các tế bào tổ chức người ta lấy các tế bào từ các mô của người, động vật, sau đótiến hành nuôi cấy trên các môi trường dinh dưỡng tự nhiên gồm huyết thanh động vật, nước

ép nhau thai, chất đệm…hay môi trường tổng hợp gồm các axit amin, hydrat cacbon, lipit,muối khoáng có thêm huyết thanh để chúng phân chia tăng số lượng tế bào Khi nuôi cấy trênmôi trường tế bào, song song với sự nhân lên về số lượng virut là sự thoái hóa của tế bào thểhiện ở sự biến đổi rất đặc trưng ở tế bào do virut gây ra Hiện tượng này gọi là sự hủy hoại tếbào – C.P.E (Cyto pathogen effect)

CHƯƠNG III.

SINH LÝ VI SINH VẬT

3.1 Nhu cầu dinh dưỡng

3.1.1 Nguyên tắc cung cấp chất dinh dưỡng

-Cung cấp đầy đủ chất dinh dưỡng và các nguyên tố cần thiết: Khoáng, vitamin

-Số lượng các chất dinh dưỡng cung cấp cho vi sinh vật phải nhiều, phải ở dạng dễ đồnghóa, dễ hấp thu, phù hợp với đặc điểm sinh lý của vi sinh vật

3.1.2 Nhu cầu cacbon

3.1.2.1 Phân loại dinh dưỡng cacbon

+Tự dưỡng cacbon: Chỉ những nhóm vi sinh vật có khả năng sử dụng các chất dinh dưỡng

-Tự dưỡng quang năng: Chỉ những nhóm vi sinh vật sử dụng nguồn năng lượng ánhsáng mặt trời để đồng hóa nguồn cacbon vô cơ

Ví dụ: Tảo: CO2 + H2O 1/6 (C6H12O6) + O2

Vi khuẩn lưu huỳnh: 2CO2 + H2S + 2H2O 1/3 (C6H12O6) + H2SO4

-Tự dưỡng hóa năng: chỉ những nhóm vi sinh vật sử dụng nguồn năng lượng từ sự oxyhóa các hợp chất vô cơ để đồng hóa nguồn cacbon vô cơ

Ví dụ: NH3 + 2O2 HNO2 + 4H + Q

CO2 + 4H + Q 1/6 (C6H12O6) + H2O +Dị dưỡng cacbon: chỉ những nhóm vi sinh vật sử dụng nguồn dinh dưỡng cacbon từ cáchợp chất cacbon hữu cơ

-Dị dưỡng cacbon hiếu khí: Chỉ những nhóm vi sinh vật sử dụng nguồn dinh dưỡngcacbon từ các hợp chất hữu cơ và có sự tham gia của Oxy không khí

Ví dụ C6H12O6 +6 O2 6 CO2 + 6 H2O + Q

-Dị dưỡng cacbon yếm khí: Chỉ những nhóm vi sinh vật sử dụng nguồn dinh dưỡng

cacbon từ các hợp chất hữu cơ và không có sự tham gia của Oxy không khí.

Ví dụ: C6H12O6 2 C2H5OH + 2CO2 + Q

3.1.2.2 Nguồn dinh dưỡng Cacbon

Số lượng các chất có chứa cacbon mà vi sinh vật có thể sử dụng được khá lớn , hầu như chỉtrừ kim cương,than chì là vi sinh vật không sử dụng được

Trong nuôi cấy vi sinh vật, người ta cung cấp thức ăn chứa cacbon từ các nguồn:Saccharose, glucose, lactose, tinh bột…

3.1.3 Nhu cầu Nitơ

3.1.3.1 Phân loại dinh dưỡng Nitơ

+ Tự dưỡng Nitơ: Chỉ những nhóm vi sinh vật sử dụng các nguồn Nitơ trong tự nhiên từ cáchợp chất vô cơ như các nhóm nấm men, nấm mốc, xạ khuẩn

+ Dị dưỡng Nitơ: Chỉ những nhóm vi sinh vật sử dụng các nguồn Nitơ trong tự nhiên từcác hợp chất hữu cơ

3.1.3.2 Nguồn dinh dưỡng Nitơ

toan tính ( Do tích lũy các SO42-, Cl-…)

-NH4NO3: Tốc độ hấp thu NH4 > NO3-

- Cazein, pepton, acid amin

Không có axit amin không thay thế chung cho các loại vi sinh vật Vi sinh vật chỉ sử dụngđược các acid amin dạng L ( Dạng D thường độc đối với chúng )

3.2.Hô hấp vi sinh vật

Hô hấp là quá trình oxy hóa khử sinh học, là quá trình khai thác năng lượng của các hợpchất được thực hiện bằng chuổi các phản ứng sinh hóa học và dưới tác động của nhiều hệ men 3.2.1 Bản chất

Phương trình tổng quát:

R-H2 + Dh R + Dh - H2

- Một số giống vi sinh vật tiến hành hô hấp trong điều kiện không có oxy

- Vi sinh vật tiến hành oxy hóa cả chất vô cơ để cho năng lượng

NH3 + 3/2 O2 HNO2 + H2O + Q

-Song song với quá trình hô hấp là quá trình tăng cường hấp thu

-Trong quá trình hô hấp năng lượng sinh ra một phần được thải dưới dạng nhiệt Vì vậytrong quá trình lên men hay nuôi cấy vi sinh vật thì nhiệt độ môi trường thường tăng lên

3.2.3 Phân loại hôhấp

Ví dụ: 2NH3 + 3O2 Nitrosomonas 2HNO2 + 2H2O + Q

2HNO2 + O2 Nitrobacter 2HNO3 + Q 3.2.3.2 Hô hấp yếm khí.

Chỉ loại hình vi sinh vật khi tiến hành phản ứng oxy hóa khử không cần sự có mặt của oxykhông khí

C6H12O6 2C2H5OH + 2 CO2

3.3 Sinh trưởng và phát triển

3.3.1 Khái niệm

+ Sinh trưởng: Là sự tăng lên về khối lượng và kích thước của tế bào vi sinh vật

+ Phát triển: Là sự tăng lên về số lượng của tế bào

Giữa sinh trưởng và phát triển của sinh vật đơn bào có mối quan hệ mật thiết với nhau Pháttriển trên cơ sở của sự sinh trưởng Tuy nhiên cả 2 quá trình này không phải bao giờ cũng diễn

ra song song với nhau

Ví dụ: Khi môi trường dinh dưỡng đã cạn Vi khuẩn tuy còn 1-2 lần phân chia nhưngnhững tế bào này có kích thước nhỏ hơn tế bào bình thường

3.3.2 Lý thuyết về sự sinh trưởng và phát triển

3.3.2.1 Phương pháp nghiên cứu sự sinh trưởng và phát triển

+ Phương pháp xác định số lượng tế bào

Đếm số lượng tế bào tổng số: Có thể dùng buồng đếm hồng cầu

Đếm số lượng tế bào sống: Bằng cách đếm khuẩn lạc

+ Phương pháp xác định sinh khối

Phương pháp trực tiếp:

+ Ly tâm

+Xác định hàm lượng Nitơ tổng số hoặc hàm lượng Cacbon tổng số

+ Xác định hàm lượng protein của vi khuẩn :Có thể dùng phương pháp Biurê cảitiến, phương pháp so màu, phương pháp vi lượng…(Phương pháp này thường dùng)

Phương pháp gián tiếp:

+ Đo độ đục của dịch treo

+ Xác định các hệ số trao đổi: Hệ số hấp thụ O2, hệ số thải CO2.

3.3.2.2 Lý thuyết về sự sinh trưởng của vi khuẩn

Giả thiết cấy vào môi trường 1 tế bào vi khuẩn với thành phần môi trường và điều kiện nuôicấy hoàn toàn phù hợp với yêu cầu sinh trưởng trong suốt quá trình nuôi cấy thì tế bào vikhuẩn sẽ tăng số lượng lên theo cấp số nhân sau một thời gian là:

cấy sẽ là:

N = N0 x 2n ( n là số lần phân bào – số thế hệ) (1)

lượng tế bào N, chúng ta có thể xác định được số thế hệ tế bào n

Để đánh giá khả năng sinh trưởng của vi khuẩn có thể xác định bằng các đại lượng sau: + Thời gian thế hệ (g): Là thời gian cần để tăng đôi số lượng tế bào, được xác định bằng sốthế hệ n và thời gian nuôi cấy t ( tính bằng giờ )

g = t/n +Tốc độ sinh trưởng ( R): Là số thế hệ sinh ra trong một đơn vị thời gian ( giờ)

R = n/t = 1/g

Tốc độ sinh trưởng của vi sinh vật phụ thuộc:

3.3.3.2 Đường cong sinh trưởng.

Đường cong sinh trưởng được biểu diễn bằng sự phụ thuộc của logarit số lượng tế bào theothời gian nuôi cấy, đó là đường cong chữ S, gồm có 4 giai đoạn – pha chủ yếu

* Pha lag ( pha tiềm tàng, pha mở đầu )

- Đặc điểm: Số lượng tế bào không tăng, nhưng thể tích tế bào tăng lên rất rõ rệt, hoạt độngsinh lý tế bào mạnh mẽ và rất mẫn cảm với điều kiện ngoại cảnh

- Nguyên nhân: Do tế bào vi khuẩn cần có thời gian để thích ứng với điều kiện mới vàchuyển từ trạng thái nghĩ sang trạng thái hoạt động, đó là sự sinh tổng hợp các enzim cần thiếtcho quá trình chuyển hóa

Độ dài của pha này phụ thuộc vào nhiều yếu tố: giống, tuổi, môi trường dinh dưỡng, điềukiện nuôi cấy Nếu cấy tế bào trẻ, đang ở giai đoạn sinh trưởng nhanh vào môi trường

không khác môi trường nuôi cấy cũ và điều kiện nuôi cấy thích hợp thì có thể không xuất hiệnpha lag

* Pha log ( pha sinh trưởng theo lũy thừa )

Đặc điểm ở pha này làsố lượng tế bào tăng lên nhanh theo lũy thừa- sự sinh trưởng cânbằng Tế bào có kích thước điển hình, có sự tương tự về thành phần hóa học và hoạt tính sinh

lý trao đổi chất Tế bào có sự đề kháng cao với điều kiện ngoại cảnh Độ dài cũng như độ caocủa đường biểu diễn của pha này phụ thuộc vào các yếu tố: giống, dinh dưỡng, điều kiện nuôicấy…

* Pha ổn định

Số lượng tế bào ở trạng thái cân bằng động – Số lượng tế bào sinh ra bằng số tế bào chết đi,sinh khối tế bào ổn định Nguyên nhân chuyển từ pha log sang pha ổn định là do nồng độ cơchất giảm dần , do sự tích lũy dần các chất độc và sự xuất hiện các yếu tố bất lợi, làm cho tốc

độ sinh trưởng giảm dần

* Pha tử vong

Đặc điểm pha này là số lượng tế bào sống giảm theo lũy thừa , mặc dù số lượng tế bào tổngcộng có thể không giảm Một số loài vi khuẩn có sự hình thành nha bào Nguyên nhân của phanày là do nồng độ chất dinh dưỡng giảm thấp, sự trao đổi chất của tế bào giảm mạnh xuất hiện

sự phân hủy các chất dự trữ trong tế bào Mặt khác sự tích lũy tăng cao các chất độc đã làm tếbào chết hàng loạt

3.3.4 Ứng dụng quy luật sinh trưởng của vi khuẩn

3.3.4.1.Chế biến

Trong chế biến thức ăn, người ta thường dùng những nhóm vi sinh vật có lợi với môitrường, nhằm gây sự chuyển hóa nhanh các chất có lợi Để công tác chế biến thức ăn tốt, thì visinh vật có lợi phải phát triển nhanh trong thời gian ngắn Muốn vậy phải rút ngắn pha lag nhưdùng các giống vi sinh vật đang ở giai đoạn phát triển để cấy vào thức ăn hoặc sử dụng cácgiống vi sinh vật được nuôi cấy trên môi trường có thành phần dinh dưỡng gần tương đươngvới môi trường mới

3.3.4.2 Bảo quản

Mục đích của bảo quản là nhằm hạn chế đến mức thấp nhất sự hao hụt các chất dinh dưỡngcần bảo quản Muốn vậy phải kéo dài pha lag bằng cách tạo ra các nhân tố bất lợi đối với sựsống của vi sinh vật như làm khô, giữ ở nhiệt độ thấp, chiếu tia phóng xạ, sử dụng hóa chất… 3.3.4.3 Phòng và trị bệnh

+ Phòng bệnh: Người ta sử dụng các biện pháp loại trừ vi sinh vật để giảm nguy cơ gâynhiễm cũng như làm mất đi khả năng gây bệnh của chúng: Tẩy uế, khử trùng dụng cụ, tiêu hủycác vật liệu, bệnh phẩm ( đốt, chôn với hóa chất ), định kỳ tiêm vacxin

+ Trị bệnh: Trong trị bệnh phải chú y chữa trị kịp thời, càng sớm càng tốt khi bệnh mớiphát

Ví dụ: Khi con vật kêu tiếng kêu đầu tiên thì vi sinh vật trong không khí sẽ vào xoang miệngxuống hầu và khí quản hoặc khi bú sữa thì thực quản, dạ dày, ruột cũng bắt đầu có sự nhiễm visinh vật từ vú mẹ.

4.2 Hệ vi sinh vật trong các bộ phận cơ thể

4.2.1 Hệ vi sinh vật ở da, lông

Da, lông là nơi tiếp xúc thường xuyên với môi trường: đất, nước, không khí… nên số lượng

và chủng loại vi sinh vật ở hai cơ quan này phong phú nhất

Tuy nhiên số lượng vi sinh vật ở các bộ phận này cũng bị khống chế bởi nhiều yếu tố: Dophản ứng của da ( độ pH, mồ hôi…), sự đối kháng giữa các nhóm vi sinh vật với nhau, do tácđộng của các yếu tố vật lý ( nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm…) Vì vậy phần lớn vi sinh vật chỉ sốngtạm thời gồm các nhóm: Cầu khuẩn (chiếm đa số ), trực khuẩn ưa axit…

4.2.2 Hệ vi sinh vật ở các xoang tự nhiên

Các xoang tự nhiên của cơ thể như xoang trán, xoang hàm trên , xoang mang tai, xoang mắt

và vỏ não được coi là những vùng vô trùng Vì các xoang này được ngăn cách với bên ngoàinên không có điều kiện cảm nhiễm vi sinh vật Hơn nữa có sự tác động của các nhân tố khángkhuẩn có trong dịch niêm mạc các xoang và những nhân tố bất lợi khác làm cho vi sinh vậtcảm nhiễm bị tiêu diệt Tuy vậy, trong trường hợp đặc biệt có thể cảm nhiễm: Tụ cầu khuẩn,Liên cầu khuẩn và các nhóm này có thể phát triển gây viêm xoang

4.2.3 Hệ vi sinh vật ở mắt, đường tiết niệu và đường sinh dục

* Mắt

Là bộ phận tiếp xúc thường xuyên, trực tiếp với môi trường nên dễ bị cảm nhiễm những visinh vật có trong không khí Trong điều kiện bình thường các nhóm vi sinh vật này chỉ cảmnhiễm một cách ngẫu nhiên , chúng dễ bị men lyzozim của dịch niêm mạc và nước mắt tiêudiệt Trong một số trường hợp có thể tìm thấy đơn cầu khuẩn hay liên cầu khuẩn Trong điềukiện sinh lý không bình thường, sự đề kháng ở mắt kém, mắt bị tổn thương thì sự cảm nhiễm

vi khuẩn với độc tố mạnh sẽ gây bệnh cho mắt

* Đường tiết niệu

Hầu như chỉ có một số rất ít chủng loại cũng như số lượng vi sinh vật tồn tại ở đây do khảnăng đề kháng của cơ thể và sự tồn tại những nhân tố bất lợi cho hầu hết các nhóm vi sinh vậtcảm nhiễm Chỉ có một số ít vi sinh vật chịu axit có khả năng tồn tại như cầu khuẩn gram âmhoặc gram dương

* Đường sinh dục

Bình thường hầu như không có vi sinh vật, trừ bộ phận bên ngoài như âm đạo có sự cảmnhiễm vi sinh vật nhưng với số lượng hạn chế Thường phát hiện thấy các nhóm như Bacillussubtilis hoặc vi sinh vật lên men lactic

4.2.4 Hệ vi sinh vật trong tổ chức

Các tổ chức như : Cơ, thịt, gan, não,tim, lách,thận…không tiếp xúc với môi trường nên hầunhư không có vi sinh vật Nhưng trong điều kiện đặc biệt vẫn có vi khuẩn tồn tại trong tổchức ; các vi khuẩn này chủ yếu đi từ ruột qua tuần hoàn gan vào tổ chức và ẩn lặn ở lại đó,nhất là các bệnh về xoắn khuẩn

4.2.5 Hệ vi sinh vật đường hô hấp

* Xoang mũi

Chủ yếu tập trung ở phía ngoài xoang mũi do nơi đây tiếp xúc trực tiếp với không khí Mặtkhác do kết cấu của xoang mũi có tầng lông, chất nhờn do đó vi sinh vật bị giữ lại

Vi sinh vật rất khó đi vào bên trong do tác dụng kháng khuẩn của dịch niêm mạc xoang mũi

và tác dụng vật lý do hắt hơi tống vi sinh vật ra ngoài

* Khí quản

Phần cuối niêm mạc xoang mũi và khí quản ở những con vật khỏe mạnh hầu như không có

vi sinh vật, do các nguyên nhân:

- Những tầng lông thượng bì khí quản luôn luôn nhu động về phía trước, có xu hướng đẩy visinh vật lên phía trên

- Vi sinh vật bị bao bọc bởi dịch niêm mạc khí quản, sau đó nhờ tác động ho mà tống rangoài

- Vi sinh vật bị hệ thống lâm ba của khí quản và chất kháng khuẩn trong dịch niêm mạc tiêudiệt

Chủng loại vi sinh vật: Đơn cầu khuẩn, Liên cầu khuẩn, Tụ cầu khuẩn, Trực khuẩn gramdương, Trực khuẩn gram âm: Bact coli, Pasteurella…, Xoắn khuẩn…

4.2.6.2 Dạ dày

Dạ dày là nơi chứa thức ăn, nước uống Do vậy hệ vi sinh vật ở đây có quan hệ chặt chẽ với

hệ vi sinh vật có trong thức ăn, nước uống Vi sinh vật vào trong dạ dày chúng bị ức chế, tiêudiệt phần lớn bởi nhiều tác nhân trong dạ dày như sự tác động của thành phần dịch vị Đây làmôi trường không thích hợp với một số nhóm vi sinh vật do đó chỉ có một số ít vi sinh vật tồntại trong dạ dày Một số do quá trình tiến hóa nên thích ứng với điều kiện của dạ dày mà trởthành hệ vi sinh vật thường trú hay cộng sinh Sự tồn tại của hệ vi sinh vật dạ dày không comột quy luật nhất định Số lượng và chủng loại biến đổi theo giống, lứa tuổi, thành phần vàcách chế biến thức ăn đặc biệt là phụ thuộc vào loài gia súc

4.2.6.2.1 Dạ dày đơn

Trong dạ dày đơn có một lượng HCl rất lớn (0,2%) Axit trong dịch vị dạ dày có tác dụng ứcchế đối với nhiều loại vi sinh vật Do vậy phần lớn vi sinh vật từ thức ăn, nước uống đưa vào

bị tiêu diệt, nhưng khả năng diệt khuẩn bị phụ thuộc các yếu tố:

_Vi sinh vật bị tầng thức ăn bao bọc, bảo vệ không bị tác động cuả dịch dạ dày mà đi xuốngruột

_Dịch dạ dày bị nước uống làm pha loãng nên tác dụng diệt khuẩn giảm

_Một số vi sinh vật có sự đề kháng với axit hoặc một số nhóm ưa axit có thể tồn tại hoặcphát triển như nhóm Lactobacter, trực khuẩn có nha bào, Bacillus subtilis, trực khuẩn lao, trựckhuẩn tỵ thư ngựa, siêu vi trùng bệnh thiếu máu truyền nhiễm, trực khuẩn nhiệt thán ( Bac.anthracis )…

4.2.6.2.2 Dạ dày kép

Trong quá trình sinh trưởng của động vật từ khi đẻ đến lúc trưởng thành đã hình thành một

hệ vi sinh vật cộng sinh trong dạ cỏ do có sự thích ứng của chúng với môi trường ở đây Mặc

dù trong dạ dày của gia súc nhai lại không có HCl nhưng có sự tồn tại của các axit hữu cơ nhưaxit: lactic, butyric, axetic…là do kết quả lên men của các vi sinh vật trong dạ cỏ, có tác dụng

ức chế các nhóm vi sinh vật khác từ bên ngoài vào

Trong dạ cỏ có các nhóm nấm, nguyên sinh động vật và vi khuẩn ( Chiếm khối lượng lớnnhất ) Số lượng vi khuẩn trong 1ml dạ cỏ vào khoảng 25 triệu đến 5 tỷ tế bào Sự biến đổi nàyphụ thuộc vào quá trình sinh trưởng và điều kiện sống của chúng.

Dựa vào chức năng của vi khuẩn trong dạ cỏ, có thể phân chúng ra thành các nhóm:

_Nhóm vi khuẩn phân giải đường: Đại diện là các vi khuẩn Bacteroides succinogennes, Bacteroides amylophillus, Trực khuẩn yếm khí có nha bào ( Clostridium butiricum ), Liên cầukhuẩn yếm khí tùy tiện ( Streptococcus bovis )…

_Nhóm vi khuẩn có khả năng lên men hemicelluloza: Bacteroides ruminocola,Ruminococcus flavebaciens…

_Nhóm vi khuẩn phân giải xơ: Bacteroides succinogennes, Ruminococcus flavebaciens,Ruminococcus albus…

4.2.6.3 Ruột non

Khoảng 2/5 đến 2/3 phía trên của ruột non có số lượng tế bào vi khuẩn rất ít, nhất là ở hành

tá tràng Hầu như vi sinh vật trong thức ăn bị tiêu diệt ở đoạn ruột này do tác dụng khử trùngcủa nhiều nhân tố Tác dụng khử trùng ở đây người ta gọi là sự “ tự khử trùng”

Sở dĩ có tác dụng này là do: Dịch dạ dày, dịch ruột,địch mật và dịch tụy tiêu diệt

Khả năng tự khử trùng ở ruột non sẽ biến đổi do trạng thái cơ thể, thành phần và cách chếbiến thức ăn , sự tác dụng của yếu tố ngoại cảnh đến sự hoạt động sinh lý cơ thể…

Ở đoạn cuối ruột non thì xuất hiện nhiều chủng loại vi sinh vật như: Trực khuẩn lên menlactic, E.coli và các cầu khuẩn, trực khuẩn yếm khí có nha bào sinh hơi thối, trực khuẩn cógiáp mô sản khí…Nguyên nhân là do tác dụng khử trùng của các chất trên giãm và do vi sinhvật từ ruột già lên

4.3 Quan hệ của vi sinh vật với sự sống động vật

4.3.1 Quan hệ có lợi

- Giúp tăng cường tiêu hóa các chất trong đường tiêu hóa , nhất là tiêu hóa chất xơ trongđường tiêu hóa của động vật nhai lại

- Giúp tăng cường tổng hợp một số chất cần thiết cho cơ thể: protein, vitamin ( đặc biệt làvitamin nhóm B ).

- Giúp chống lại các vi khuẩn có hại trong đường tiêu hóa

4.3.2 Quan hệ có hại

- Tác dụng hợp đồng: Trong điều kiện đặc biệt các vi khuẩn thối rữa trong dạ dày, ruột cótác động qua lại với các vi khuẩn gây bệnh đã bị giảm độc tính sau khi vào cơ thể, làm tăngđộc tính và gây bệnh

- Trong điều kiện thay đổi:thức ăn, thời tiết…một cách đột ngột.Làm cho hệ vi sinh vậttrong đường ruột bị thay đổi đặc tính sinh vật học, phát sinh biến dị, tăng độc lực và gây bệnh

Có thể thấy vi khuẩn E coli gây bệnh tiêu chảy – Colibacillosis ở bò, lợn, gà con

- Do sự hoạt động của đường tiêu hóa bị rối loạn, thức ăn tiêu hóa kém tạo điều kiện cho sựhoạt động mạnh của các vi khuẩn thối rữa, làm tăng cường các quá trình phân giải đối với cácchất dinh dưỡng trong đường tiêu hóa đặc biệt là thành phần protit của thức ăn Một lượng lớn

H2S , NH3 , H2 và các axit hữu cơ sinh ra làm rối loạn quá trình phân giải các chất trong ruột,

dạ dày; tăng cường sự nhu động của dạ dày, ruột làm cho niêm mạc có thể bị phồng rộp, loét.Triệu chứng bệnh thường thấy là chướng bụng, đầy hơi, tiêu chảy

4.4 Ứng dụng trong nuôi dưỡng

4.4.1 Trong nuôi dưỡng gia súc non

- Tránh thay đổi đột ngột các loại thức ăn và các phương pháp chế biến thức ăn để tránh gâyrối loạn tiêu hóa

- Tránh hoặc hạn chế những tác động của thời tiết, khí hậu xấu Phải bảo đãm sự thoáng mát

về mùa hè; ấm áp vào mùa đông và tránh ẩm ướt

- Phải cho gia súc ăn uống sạch sẽ nhằm tránh việc đưa quá nhiều vi sinh vật thối rữa vàotrong cơ thể

4.4.2 Đối với gia súc nhai lại

Có thể bổ sung các chất N phi protit làm nguồn dinh dưỡng N cho gia súc Khi bổ sung urêphải chú ý đến liều lượng và phương pháp để tránh ngộ độc

4.4.3 Hạn chế sự thối rữa trong đường tiêu hóa động vật

Có thể tăng cường cho ăn các thức ăn lên men như lên men rượu, lên men lactic Gia súcnon có thể cho ăn sữa chua, lên men bằng vi khuẩn lactic – Lactobacterium acidophilum

VI SINH VẬT TRONG TỔNG HỢP – CHẾ BIẾN – BẢO QUẢN THỨC ĂN

+ Tốc độ phát triển nhanh, khả năng tổng hợp mạnh

Ví dụ: So sánh thời gian tăng đôi sinh khối của vi sinh vật với một số sinh vật khác (giờ):

+ Sử dụng khối lượng thức ăn lớn nhưng rẻ tiền , do vi sinh vật có thể sử dụng nguồn thức

ăn làm dinh dưỡng cho mình từ các loại thức ăn phi thực phẩm: phế phụ phẩm của công nôngnghiệp: lỏi ngô, bả mía, dịch thủy phân gỗ…

Ví dụ: Khi nuôi cấy 50 kg tế bào nấm men thì cần 1500 kg thức ăn / ngày Trong khi đómột người 50 kg thì cần 1 kg thức ăn / ngày

+ Thích hợp cho việc công nghiệp hóa trong sản xuất, không phụ thuộc vào đất đai, thờitiết , tốn ít nhân công, lao động ít vất vả hơn, chi phí cho sản xuất thấp

+ Thành phần giá trị dinh dưỡng một mặt nào đó của vi sinh vật cao hơn rất nhiều so với cácloại thức ăn khác như protein của nấm men có giá trị dinh dưỡng tương đương với proteinđộng vật và cao hơn protein thực vật

+ Giá trị kinh tế lớn, giá trị sử dụng cao, giá thành thấp

-Hiệu suất sử dụng cao: Khi dùng phân đạm bón cho lúa mì thì hiệu suất chuyển hóa thànhprotein của cây khoảng 25% và cần thời gian 8 tháng Nếu dùng lượng phân đạm trên để nuôinấm men thì hiệu suất chuyển hóa đạt khoảng 80% và thời gian khoảng vài chục giờ…

-Năng suất cao: Muốn có 1 tấn protein thì cần trồng 4 ha đậu tương trong thời gian 3 tháng

và lên men trong thời gian 24 giờ…

5.1.1.2 Những yêu cầu khi sử dụng vi sinh vật trong tổng hợp thức ăn

+ Phải có hiệu suất chuyển hóa cao phù hợp với chất dinh dưỡng cần tác động chuyển hóa + Tốc độ chuyển hóa phải nhanh

+ Điều kiện nuôi cấy đơn giản, dễ thực hiện

+ Phẩm chất thức ăn sau khi chuyển hóa phải có sự nâng lên rõ rệt (mùi vị, màu sắc, thànhphần dinh dưỡng)

+ Gia súc sử dụng phải có hiệu quả tốt, không bị trúng độc

5.1.2 Các loại thức ăn tổng hợp từ vi sinh vật

5.1.2.1 Protein

5.1.2.1.1 Nấm men

Là loại vi sinh vật đơn bào sinh sản bằng phương thức nảy chồi Nấm men có tốc độ sinhtrưởng nhanh chóng nên khả năng tổng hợp sinh khối cao hơn nhiều so với chăn nuôi và trồngtrọt

Tên sinh vậtnuôi trồng Khối lượng nuôi(kg) Khốiprotein thu đượclượng

(kg/ngày)Nấm men

Đậu tươngBò

500500500

1250400,5

Nấm men sử dụng nguồn dinh dưỡng đa dạng: Dịch thủy phân gỗ, mùn cưa, vỏ bào, rỉđường, bã mía, dịch phế thải của nhà máy sản suất hoa quả…

Giá trị dinh dưỡng cao và không gây độc cho động vật Hàm lượng protein đạt từ 40 – 60%đặc biệt là thành phần axit amin không thay thế cao gần với protein động vật

Nấm men không những có nhiều vitamin mà còn chứa nhiều enzim, kích tố Những chất này

có ảnh hưởng rất tốt đến quá trình trao đổi chất nhưng lại không gây độc cho cơ thể động vật + Phương pháp nuôi cấy nấm men thu sinh khối

Hiện nay các chủng nấm men được dùng để sản xuất chủ yếu thuộc về 3 giốngSaccharomyces, Candida và Torulopsis Khả năng chuyển hóa của 3 giống này rất cao và đadạng, quá trình công nghệ tương đối đơn giản

Cách sản xuất tạo sinh khối:

Nấm men Nuôi cấy Môi trường Ly tâm Sinh khối Sấy khô Đóng gói + Ứng dụng

Nấm men được sử dụng cho chăn nuôi gia súc dưới dạng bột sinh khối men khô, bổ sungvào phần thức ăn Các sản phẩm nấm men được sản xuất của nhiều nước có hàm lượng proteincao, không độc đã cho kết quả nuôi dưỡng rất tốt đối với vật nuôi

Bảng: Lượng nấm men bổ sung cho một gia súc

(g/ngày)

Số ngày dùng(ngày/năm)

Bảng: Thành phần axit amin của protein một số vi sinh vật và động vật (%)

củathịt

Cazeincủasữa