chuong III Dinh dưỡng và sinh trưởng của vi sinh vật

coli, Salmonella typhimurium, Pseudomonas, Bacillus,.... The pH scale and examples of substances with different pH values.. The microorganisms are placed at their growth optima... oryza

Ch ng 3:Dinh d ng – Sinh tr ng c a

vi sinh v t

Thành ph n hóa h c c a t bào vi sinh v t

Thành ph n hóa h c t bào vi sinh v t

¬ N m men: C (47%), N (7,5%), O (31%), H (6,5%),

khoáng (8%)

Ü Là enzyme tham gia xúc tác

Ü Tham gia c u t o t bào

Ü Protein ho t tính:

Ü Protein phi ho t tính:

Ü M t s VSV có kh n ng t ng h p 1 l ng l n các acid amin t do å ng d ng trong công

nghi p

¬ VD: Corynebacterium glutamicum: acid glutamic å b t

ng t

Ü Lipid đ n gi n

Ü Lipid ph c t p

Lipid

Nhu c u dinh d ng c a vi sinh v t

¬ Huy t thanh s a (whey):

• 50% ch t khô, 20-25% protein, vitamin, khoáng

¬ Cellulose:

• Ví d : Trichoderma viride, Asp Niger

• sinh t ng h p cellulase

¬ Trong công nghi p s n xu t acid amin

¬ VD: acid acetic đ s n xu t lysine

Nhu c u v khoáng

Ü Hai nguyên t quan tr ng nh t: P và S

¬ Th ng dùng d i d ng phosphate vô c

¬ VSV có kh n ng s d ng sulfate vô c t t

Ü M t s nguyên t khoáng khác: Mg, Ca, Zn…

Ü N ng đ khoáng trong môi tr ng nh h ng

đ n s sinh tr ng c a vi sinh v t và quá trình

t ng h p các s n ph m trao đ i ch t

Y u t sinh tr ng (growth factor)

Ü M t s ch t sinh tr ng: purine, pyrimidine, vitamine, acid amine…

Ü Hàm l ng t i u ch t sinh tr ng trong môi

tr ng ph thu c vào loài vi sinh v t và đ c xác

đ nh b ng ph ng pháp th c nghi m

C ch v n chuy n các ch t dinh

4 ki u v n chuy n

1 Khu ch tán đ n gi n (facilitated diffusion):

¬ N ng đ các ch t hòa tan bên ngoài môi tr ng >

trong TB

¬ Không c n n ng l ng

¬ Ch t có phân t nh (H2O, ure, glycerol…), ch t có kh

n ng tan trong m (r u, acid h u c không phân

c c…), các ch t khí có phân t nh

• VD: Glycerol (E coli, Salmonella typhimurium,

Pseudomonas, Bacillus, )

¬ Ch g p t bào nhân nguyên th y (vi khu n)

¬ Ch t hòa tan, sau khi vào t bào, s b thay đ i thành

ph n hóa h c (phosphoryl hóa)

Môi tr ng nuôi c y vi sinh v t (medium, media)

ho ch th c nghi m

Các y u t v t lý

1 m: Ch quan tâm khi s d ng mt r n

¬ H u h t VSV sinh tr ng t t trên môi tr ng có aw = 0,9 – 0,99

Các y u t v t lý

Các y u t v t lý

3 Áp l c th m th u: ch q/tâm khi sd môi tr ng l ng

¬ ASTT trong môi tr ng so v i môi tr ng trong c thVSV chia làm 3 lo i:

¬ D a vào kh n ng ch u nh ng n ng đ mu i NaCl khác nhau trong môi tr ng, VSV đ c chia ra 3 nhóm

N ng đ NaCl trong môi tr ng Nhóm vi sinh v t

halotolerant)

Các y u t v t lý

3 Áp l c th m th u:

¬ Vi khu n G+ và G- có s c ch u đ ng v i ASTT khác nhau (G+ ch u đ c 0,2 MPa)

¬ đi u ch nh ASTT trong c th , VSV có các cách sau:

Các y u t v t lý

4 Áp su t th y t nh:

¬ Là áp su t c t n c đè lên VSV

¬ Làm m t kh n ng di đ ng, gi m kh n ng sinh tr ng, phát tri n c a vi sinh v t

¬ C ch c a quá trình này ch là 1 gi thi t:

• Gi m th tích c a t bào

• T ng đ nh t c a ch t nguyên sinh

• Gi m ho t đ ng c a Enzyme

• Màng t bào ch t b t n th ng

Các y u t v t lý

5 Ánh sáng (tia UV) và các tia b c x (tia gamma, tia X):

Các y u t v t lý

5 Ánh sáng (tia UV) và các tia b c x (tia gamma, tia X):

¬ Tác d ng:

• Phá v liên k t Hydro, oxy hóa liên k t đôi, phá v

c u trúc vòng, polymer hóa 1 s phân t

The pH scale and examples of substances with different pH values The microorganisms are placed at their growth optima

Các y u t sinh h c

Ü S t ng tác gi a các vi sinh v t r t đa d ng:

¬ n th t (predation)

VD: protozoaire gi ng Sarcosina, Mastigosphora,

Ciliata… và m t s loài vi khu n.

¬ Ký sinh (parasitism):

VD: Streptococcus lactis và bacteriophage

¬ C ng sinh (Symbiose):

VD: N m men Saccharomyces và vi khu n lactic, n m

men và Asp oryzae

¬ Trung tính (neutralism):

VD: Proteus vulgaricus và Saccharomyces cerevisiae

trên môi tr ng citrate và glucose

Các y u t sinh h c

¬ H i sinh (commensalism):

VD: Saccharomyces cerevisiae và Kluyveromyces

marxianus nuôi trên môi tr ng ch a inlunin

Các ph ng pháp đánh giá s

ánh giá s sinh tr ng thông qua s t bào

Ü m vi sinh v t trên bu ng đ m chuyên dùng:

¬ Bu ng đ m Thoma (chi u cao 0,1 mm): n m men

¬ Bu ng đ m Petroff-Hausser (chi u cao 0,02 mm): vi khu n

Ü K thu t đ m khu n l c trên h p pertri:

ánh giá s sinh tr ng thông qua

Ü Xác đ nh hàm l ng ch t khô (dry weight) c a sinh kh i b ng ph ng pháp s y đ n kh i l ng không đ i

ánh giá s sinh tr ng thông qua

The most probable number (MPN) method

The most probable number (MPN) method

( In the example below, three sets of five tubes of broth were inoculated with 10 ml, 1 ml and 0.1 ml

of a water sample The tubes were incubated to allow any bacteria present to multiply in number, and were scored as ‘growth’ (dark shading) or ‘no growth’(no shading) The cell density statistically most likely to give rise to the result obtained (5-3-1) is then looked up on a set of MPN tables The table (only part shown) indicates that there is a 95% probability that the sample fell within the range

40 ứ300 cells/ml, with 110 cells/ml being the most likely value.

Các quy lu t sinh tr ng c a vi sinh v t

¬ S1, S2: l ng c ch t t i th i đi m đ u và k t thúc quátrình nuôi c y

Ph ng pháp nuôi c y t nh (batch culture)

Exponential Microbial Growth

Ph ng pháp nuôi c y t nh

Ü ng cong sinh tr ng đ c bi t:

¬ Sinh tr ng thêm

¬ Sinh tr ng kép

¬ F: t c đ n p c ch t vào thi t b lên men

¬ V: th tích s d ng c a thi t b lên men

Các ph ng pháp khác

Ü Ph ng pháp fed-batch

Ü Ph ng pháp s d ng vi sinh v t c đ nh trên/trong ch t mang