doc to nam moc

Trên môi trường đặc và trên một số cơ chất trong tự nhiên, bào tử nấm, tế bàonấm hoặc một đoạn sợi nấm có thể phát triển thành một hệ sợi nấm có hình dạng nhấtđịnh gọi là khuẩn lạc nấm H

3.3 Khử nước, làm khô, đông khô

3.4 Làm biến đổi độ acid

3.5 Khử trùng bằng tác nhân quang hóa

3.6 Các chất bảo quản hóa học

3.7 Biện pháp bảo quản gián tiếp

1.2 Hình dạng, kích thước, cấu tạo của nấm mốc

1.2.1 Hình dạng và kích thước

Một số ít nấm ở thể đơn bào có hình trứng, đa số có hình sợi

Sợi có ngăn vách (đa bào) hay không có ngăn vách (đơn bào) Sợi nấm thường làmột ống hình trụ dài có kích thước lớn nhỏ khác nhau tùy loài

Đường kính của sợi nấm thường từ 3-5µm, có khi đến 10µm, thậm chí đến 1mm.Chiều dài của sợi nấm có thể tới vài chục centimet

Các sợi nấm phát triển chiều dài theo kiểu tăng trưởng ở ngọn (Hình 1) Các sợinấm có thể phân nhánh và các nhánh có thể lại phân nhánh liên tiếp tạo thành hệ sợi nấm(mycelium) khí sinh xù xì như bông

Trên môi trường đặc và trên một số cơ chất trong tự nhiên, bào tử nấm, tế bàonấm hoặc một đoạn sợi nấm có thể phát triển thành một hệ sợi nấm có hình dạng nhấtđịnh gọi là khuẩn lạc nấm (Hình 2)

1.2.2 Cấu tạo

Tế bào nấm có cấu trúc tương tự như những tế bào vi sinh vật chân hạch khác

Hình 3: Cấu tạo tế bào đỉnh sợi nấm Fusarium (theo Howard R J & Heist J R., 1979)

(Chú thích: MT: vi ống, M: ty thể, SC: bộ Golgi, V: bọng(túi) đỉnh, P: màng sinh chất 4 lớp)

Vách tế bào nấm cấu tạo bởi vi sợi chitin và có hoặc không có cellulose Chitin là

thành phần chính của vách tế bào ở hầu hết các loài nấm trừ nhóm Oomycetina Những vi

sợi chitin được hình thành nhờ vào enzyme chitinsyntase

Hinh1: sợi nấm và cấu tạo

vách tế bào (theo Samson và

ctv., 1995)

Hình 2: một số dạng khuẩn lạc nấm (theo Samson và ctv.,

1995)

Tế bào chất của tế bào nấm chứa mạng nội mạc, không bào, ty thể và hạt dự trữ,đặc biệt cấu trúc ty thể ở tế bào nấm tương tự như cấu trúc ty thể ở tế bào thực vật Ngoài

ra, tế bào nấm còn có ribosome và những thể khác chưa rõ chức năng

Tế bào nấm không có diệp lục tố, một vài loài nấm có rải rác trong tế bào một loạisắc tố đặc trưng mà Matsueda và ctv (1978) đầu tiên ly trích được và gọi làneocercosporin (C29H26O10) có màu tím đỏ ở nấm Cercosporina kikuchi.

Tế bào nấm không nhất thiết có một nhân mà thường có nhiều nhân Nhân của tếbào nấm có hình cầu hay bầu dục với màng đôi m, bên trong màng nhân chứa ARN và

-phospholipid và protein dày 0,02 ADN

1.3 Dinh dưỡng và tăng trưởng của nấm mốc

Hầu hết các loài nấm mốc không cần ánh sáng trong quá trình sinh trưởng Tuynhiên, có một số loài lại cần ánh sáng trong quá trình tạo bào tử (Buller, 1950)

Nhiệt độ tối thiểu cần cho sự phát triển từ 2oC đến 5oC, tối ưu từ 22oC đến 27oC vànhiệt độ tối đa là 35oC đến 40oC, cá biệt có một số ít loài có thể sống sót ở OoC và ở

60oC

Nấm mốc có thể phát triển tốt ở môi trường acid (pH=6) nhưng pH tối thích là 5 6,5 Một số loài phát triển tốt ở pH < 3 và một số ít phát triển ở pH > 9 (Ingold, 1967)

-Oxy cũng cần cho sự phát triển của nấm mốc vì chúng là nhóm hiếu khí bắt buộc

và sự phát triển sẽ ngưng khi không có oxy

Thế oxy hóa khử thích hợp cho sự phát triển của nấm mốc là: +200 - +400mVNước cũng là yếu tố cần thiết cho sự phát triển

Độ ẩm: Tình trạng vật lý của nước được biểu thị bằng khả năng hoạt động nhiệtđộng học của nước trong cơ chất, và được gọi là hoạt độ của nước (water activity), viếttắt là aw

Hoạt độ của nước trong cơ chất được biểu thị bằng tỷ lệ giữa áp suất hơi nướctrên bề mặt cơ chất (P), so với áp suất hơi nước trên bề mặt nước nguyên chất (P0) ở cùngmột nhiệt độ (t) xác định

a w = P/ P 0

=>Giảm aw của môi trường sẽ dẫn đến làm chậm quá trình phát triển của vi nấm, đến mộtmức độ nào đó sẽ làm ức chế hoàn toàn sự phát triển của chúng Khả năng chống chịu ởmôi trường có aw thấp của những chủng vi sinh vật khác nhau là rất khác nhau Vi khuẩn

là nhóm có khả năng chịu đựng kém nhất đối với môi trường có aw thấp Khi aw môitrường bằng 0,9 thì hầu hết các loại vi khuẩn đều không phát triển được Trong khi đó,

nhiều loại vi nấm có thể phát triển ở aw = 0,8, đặc biệt có những loài nấm sợi phát triểnngay ở aw = 0,55 như Penicillium adametzzi (Imsem hatski, 1984) Loài Aspergillus repens có thể phát triển ở aw = 0,65 (Zlochevski, 1986) Tuy nhiên theo nhiều tác giả thì

aw tối thiểu cho nấm sợi ưa khô nói chung là trong khoảng từ 0,7 - 0,75, điều đó có nghĩa

là nếu aw giảm xuống dưới 0,7 thì có thể loại trừ được khả năng phát triển của rất nhiềuloại vi nấm Để tồn tại và phát triển, các loài nấm sợi có hiện tượng thích nghi, cơ chế củahiện tượng này đã được nhiều tác giả nghiên cứu nhưng cho đến nay vẫn chưa thốngnhất Một số tác giả cho rằng để tăng hoạt độ của nước khi ở trên cơ chất có aw thấp, tếbào vi nấm phải tăng nồng độ chất hoà tan trong nội bào bằng cách tự tổng hợp hoặc hấpthụ từ bên ngoài

Nhiệt độ và độ ẩm có ảnh hưởng tương hỗ đối với sự phát triển của vi nấm Nếumức chịu đựng cao nhất của một loài đối với hoạt độ nước thấp được tìm ra ở xấp xỉ nhiệt

độ tối ưu thì mức chịu đựng cao nhất của nhiệt độ lại xấp xỉ ở hoạt độ nước tối ưu Nhưvậy hoạt độ nước tối ưu sẽ trở nên thấp hơn tại nhiệt độ cao và nhiệt độ tối ưu cho sự pháttriển sẽ cao hơn khi có hoạt độ nước thấp

Khi nhiệt độ môi trường giảm thấp so với nhiệt độ tối ưu thì khả năng chịu khôhạn của vi nấm cũng giảm theo Theo Scott (1957) đối với vi nấm, chỉ số hoạt độ nước tốithiểu có thể tăng từ 0,01 đến 0,05 hoặc cao hơn khi nhiệt độ môi trường thay đổi trongkhoảng 100C Ví dụ loài Alternaria citri, nhiệt độ phát triển tối ưu là 300C tương ứng vớichỉ số aw tối thiểu là 0,838 Khi môi trường có nhiệt độ là 180C hay 370C, aw tối thiểu sẽtăng lên 0,87, ở 100C là 0,98 và ở 50C là 0,99 Trên đối tượng Aspergillus chevalieri,

Ayerst đã chứng minh được mối quan hệ giữa độ ẩm và nhiệt độ Nhiệt độ tối ưu của vinấm này khi thay đổi trong khoảng từ 300C đến 350C thì hoạt độ nước tối ưu sẽ là từ0,885 đến 0,90 Mức độ hoạt độ nước tối thiểu aw = 0,7 tìm thấy khi nuôi cấy vi nấm này

ở nhiệt độ tối ưu, khả năng phát triển được ở nhiệt độ cao hơn 400C của vi nấm này lạitìm thấy khi môi trờng có hoạt độ nước tối ưu

Hầu hết các loại nấm mốc có khả năng chống chịu áp suất thẩm thấu cao hơn sovới vi khuẩn, chúng có thể phát triển được ở những nơi có nồng độ đường và muối cao

Nhu cầu dinh dưỡng của nấm về nguồn nitơ ít hơn so với vi khuẩn khi tạo nênmột lượng sinh khối tương đương

Nấm mốc không có diệp lục tố nên chúng cần được cung cấp dinh dưỡng từ bênngoài (nhóm dị dưỡng), một số sống sót và phát triển nhờ khả năng ký sinh (sống ký sinhtrong cơ thể động vật hay thực vật) hay hoại sinh trên xác bã hữu cơ, cũng có nhóm nấm

rễ hay địa y sống cộng sinh với nhóm thực vật nhất định

Nguồn dưỡng chất cần thiết cho nấm được xếp theo thứ tự sau: C, O, H, N P, K,

Mg, S, B, Mn, Cu, Zn, Fe, Mo và Ca Các nguyên tố này hiện diện trong các nguồn thức

ăn vô cơ đơn giản như glucose, muối ammonium sẽ được nấm hấp thu dễ dàng, nếu từnguồn thức ăn hữu cơ phức tạp nấm sẽ sản sinh và tiết ra bên ngoài các loại enzim thíchhợp để cắt các đại phân tử này thành những phân tử nhỏ để dể hấp thu vào trong tế bào

1.4 Sinh sản của nấm mốc

Nói chung, nấm mốc sinh sản dưới 2 hình thức: vô tính và hữu tính Trong sinhsản vô tính, nấm hình thành bào tử mà không qua việc giảm phân, trái lại trong sinh sảnhữu tính nấm hình thành 2 loại giao tử đực và cái

Nấm giữ vai trò quan trọng trong việc phân giải chất hữu cơ trả lại độ mầu mỡcho đất trồng

Một số loài nấm mốc rất hữu ích trong sản xuất và đời sống như nấm ăn, nấm

dược phẩm (nấm linh chi, Penicillium notatum tổng hợp nên penicillin, Penicillium griseofulvum tổng hợp nên griseofulvin ), nấm Aspergillus niger tổng hợp các acid hữu

cơ như acid citric, acid gluconic, nấm Gibberella fujikuroi tổng hợp kích thích tố gibberellin và một số loài nấm thuộc nhóm Phycomycetina hay Deuteromycetina có thể

ký sinh trên côn trùng gây hại qua đó có thể dùng làm thiên địch diệt côn trùng

Những loài nấm sống cộng sinh với thực vật như Nấm rễ (Mycorrhizae), giúp cho

rễ cây hút được nhiều hơn lượng phân vô cơ khó tan và cung cấp cho nhu cầu phát triểncủa cây trồng

Nấm còn là đối tượng nghiên cứu về di truyền học như nấm Neurospora crassa, nấm Physarum polycephalum dùng để tổng hợp ADN và những nghiên cứu khác.

5.1.2 Ảnh hưởng x ấu

Làm hư hỏng, giảm phẩm chất lương thực, thực phẩm trước và sau thu hoạch,trong chế biến, bảo quản Nấm mốc còn gây hư hại vật dụng, quần áo hay gây bệnh chongười, động vật khác và cây trồng

Một số loài thuộc giống Rhizopus, Mucor, Candida gây bệnh trên người, Microsporum gây bệnh trên chó, Aspergillus fumigatus gây bệnh trên chim; Saprolegnia

và Achlya gây bệnh nấm ký sinh trên cá Những loài nấm gây bệnh trên cây trồng như Phytophthora, Fusarium, Cercospora đặc biệt nấm Aspergilus flavus và Aspergillus fumigatus phát triển trên ngũ cốc trong điều kiện thuận lợi sinh ra độc tố aflatoxin.

Hình 4: nấm mốc gây hại đến thực phẩm

1.6 Phân loại nấm mốc

Đầu tiên, nấm được sắp xếp theo tiến hóa như mô hình dưới đây: (Hình 1.15)

Hình 5: Cây di truyền phát sinh ngành cho thấy nấm mốc có mối liên hệ gần với thực vật (PLANTAE) và động vật (ANIMALIA) (theo Hawkswort và

ctv., 1995)Theo Gwynne-Vaughan và Barnes (1937) chia nấm thành 3 lớp chính:Phycomycetes, Ascomycetes và Basidiomycetes dựa trên khuẩn ty có vách ngăn nganghay không và đặc điểm của bào tử Theo Stevenson (1970) đã phân loại nấm trong ngànhMycota gồm 6 lớp: Chytridiomycetes, Oomycetes, Zygomycetes, Ascomycetes,Basidiomycetes, và Deuteromycetes Gần đây, Kurashi (1985) nhấn mạnh đến tầm quantrọng của hệ thống ubiquinon trong phân loại nấm mốc cũng như ứng dụng kỹ thuật sinhhọc phân tử để khảo sát đa dạng di truyền và qua mối liên hệ di truyền phân loại lại chochính xác hơn

Dayal (1975) liệt kê 7 đặc tính để phân loại nấm mốc như sau:

1 Đặc điểm hình thái

2 Ký chủ đặc thù

3 Đặc điểm sinh lý

4 Đặc điểm tế bào học và di truyền học

5 Đặc điểm kháng huyết thanh

6 Đặc tính sinh hóa chung

7 Phân loại số học

2 Nấm mốc gây độc trong thực phẩm

Một số loại vi nấm khi phát triển trên thực phẩm, ngoài tác dụng làm hư hỏngthực phẩm tạo màu và mùi chúng còn sản sinh ngoại đọc tố gây trúng độc cho người sử

dụng Trong các loại vi nấm thì giống nấm mốc Aspergillus và Penicillium được lưu ý

nhiêu hơn Hai giống này đều phát triển tốt trong điều kiện hiếu khí Trong điều kiệnthiếu oxy bào tử sẽ hình thành nhanh hơn

của Aspergillus

Giống Aspergillus có cấu tạo dạng sợi có vách ngăn và phân nhánh mạnh Cuốn

sinh bào tử dài được xuất phát từ một tế bào chân Đầu cuốn phình ra dạng bọng Từbọng sản sinh ra các tế bào tạo bào tử được gọi là thể bình Tế bào thể bình sản sinh racác bào tử dạng đính ( gọi là đính bào tử conodia ) Các loài trong giống đều giống nhau

ở dạng sợi nhưng khác nhau về màu sắc của bào tử, kích thước cuống sinh bào tử, thểbình, bào tử Sự phân loại các loài trong giống chủ yếu dựa vào hình thái

Độc tố Độc tính Loài

Aflatoxin B1 và B2 Hư hại gan nghiêm trọng,

bệnh sơ gan, ung thư (gan)

…

A.flavus, A.parasiticus, A.nomius

Aflatoxin G1 và G2 Tác động giống B

aflatoxin, G1 độc tính thấphơn B1 nhưng mạnh hơn B2

Ochratoxin A Hoại tử ở thận (đặc biệt là

heo), có thể gây ung thư

A.ochraceus, A.carbonarius, A.niger

Sterigmatocysin Hư hại gan và thận nghiêm

trọng, ung thư (gan)

A Versicolor, Emericella spp

Bảng 1: độc tố của Aspergillus và tác hai của chúng

Điều kiện phát triển

Cơ chất thích hợp là những chất có chứa nhiều chất béo như các loại bánh dầu:dậu phụng, cơm dừa, phomat, lạp xưởng … bắp và kể cả gạo

Điều kiện để Sinh trưởng và phát triển Sinh độc tố

GM, G3, G1, GM1, R0, R1, P0, P1, P2 Trong các loại độc tố này độc tố này độc nhất là B 1,

B2, G1, G2 Các độc tố này được sản sinh ra ngay trong thực phẩm hay trong môi trườngnuôi cấy nấm mốc Các loại R, M là những loại aflatoxin được phát hiên trong sữa vànước tiểu của người và động vật bị nhiễm độc tố qua thực phẩm

Công thức cấu tạo của aflatoxin nhóm B và G như sau:

Người ta đã tính nếu hấp thu một tổng lượng 2,5mg aflatoxin trong thời gian 89ngày có thể dẫn đến ung thư gan sau hơn một năm

Quy định của Hoa Kỳ

FDA đã đưa ra mức khuyến cáo về hàm lượng aflatoxin trong thực phẩm và thức

ăn chăn nuôi nhằm bảo vệ sức khoẻ người tiêu dùng và sức khoẻ động vật

Các giới hạn tối đa:

Đối với ngô và các loại hạt dùng cho vật nuôi chưa trưởng thành (kể cả gia cầmchưa trưởng thành) và các vật nuôi cho sữa hoặc dùng cho các mục đích khác không được công bố; và đối với thức ăn chăn nuôi ngoại trừ ngô và bột từ hạt bông

100 Đối với ngô và các loại hạt dùng cho giống vật nuôi (bò, lợn) hoặc gia cầm đã

trưởng thành

200 Đối với ngô và các loại hạt dùng cho lợn thịt từ 100 pound trở lên

300 Đối với ngô và các loại hạt dùng cho bò giai đoạn cuối (ví dụ vỗ béo) và đối với bột hạt bông dùng cho bò, lợn và gia cầm

Quy định của Việt Nam

Các giới hạn tối đa (ML) theo quy định của Bộ Y tế Việt Nam như sau:

5 Đối với Aflatoxin B1 trong thực phẩm nói chung

15 Đối với Aflatoxin B1, B2, G1, G2 trong thực phẩm nói chung

0,5 Đối với Aflatoxin M1 trong sữa và các sản phẩm sữa

Nguồn lây nhiễm

Gây nhiễm vào hạt trước khi thu hoạch và trong quá trình bảo quản, sau phơinhiễm kéo dài trong môi trường có độ ẩm cao hoặc bị tổn thương các điều kiện xấu nhưhạn hán

Các môi trường sống bản địa của Aspergillus là trong đất, thực vật mục nát và ngũ

cốc đang bị giảm sức đề kháng vi sinh vật Điều kiện thuận lợi bao gồm độ ẩm cao (ítnhất là 7%) và nhiệt độ cao

Các loại nông sản thường bị nhiễm aflatoxin là ngũ cốc (ngô, kê, lúa miến, gạo,lúa mì), hạt có dầu (lạc, đậu tương, hạt hướng dương, hạt bông), gia vị (ớt, hạt tiêu đen,rau mùi, nghệ, gừng) và các loại quả hoặc hạt khác như hạt dẻ, dừa…

Aflatoxin cũng có thể xuất hiện trong sữa của động vật được cho ăn bằng thức ănnhiễm aflatoxin

Cách phòng tránh

Ðể phát triển, nấm mốc cần phải có môi trường phù hợp với chúng, đó là độ ẩm

cao và nhiệt độ nóng ấm thích hợp Aspergillus flavus chủ yếu xâm nhập được khi hạt lạc

chứa 15-20% hàm lượng nước, nếu dưới 9% nước thì nó không thể nào phát triển được

Vì vậy muốn bảo quản và dự trữ lạc, cần phải phơi khô, loại bỏ những hạt giập vỡ, hạtnhăn nheo, hạt nghi mốc

Với gạo hàm lượng nước dưới 12%, mốc không phát triển được Vì vậy gạo bảoquản cần khô ráo, kho bảo quản phải thông thoáng.

Trong điều kiện gia đình, khi sử dụng lương thực, thực phẩm cần kiểm tra kỹ, nếunghi ngờ mốc phải hủy bỏ, không tiếc rẻ và để dùng Ðối với những sản phẩm lên mencần tới chủng nấm mốc lành (làm tương, rượu nếp ) - dân gian gọi là "mốc hoa cau"

(chủng Aspergillus oryzae) có màu xanh lục hoặc vàng lục, khi già 10-15 ngày tuổi có thể

ngả màu vàng nâu - Cần phải có kinh nghiệm tuyển chọn chủng rất kỹ, nhặt bỏ hết cácchủng mốc tạp độc hay không độc nhưng có màu sắc khác, không phải "mốc hoa cau".Không nên sản xuất tương, rượu nếp hoặc các sản phẩm lên men cần tới nấm mốc ởnhững nơi ô nhiễm, nhiều bụi bẩn, lắm mốc tạp

2.1.2 Nấm mốc Aspergillus ochraceus

Hình thái

Có hình dạng tương tự như Asp Flavus nhung cuống sinh bào tử có khi đạt 1mm,

bề mặt cuống nhẵn, bọng dạng hình cầu, thẻ bình 2 lớp Bào tử màu vàng hơi nâu

Hình 9: Aspergillus ochraceus

Điều kiện phát triển

Asp.ochraceus thích hợp trên cơ chất chứa nhiều tinh bột như: gạo, bắp hạt bông,

lúa mì, hạt kê, đậu phộng… ngay cả trong đường mía, cacao, củ cải đường, sữa.phomat…và các thực phẩm được chế biến từ các loại hạt trên

Điều kiện để Sinh trưởng và phát triển Sinh độc tố

Top= 30 – 330C

40 – 430C

Asp.ochraceus sản sinh độc tố tác động chủ yếu lên thận nhưng cũng có tác động

lên gan như Ochratoxin A, Ochratoxin B, Ochratoxin C và Aflatoxin Trong đóOchratoxin A có độc tính cao nhất

Ochratoxin A: C20H18O6NCl Ochratoxin tác động mạnh lên gia cầm Thận sưng to

và chứa urat trong nieuj quản, các tế bào viêm xuất hiên trong thận, niêm mạc búi cầuthận bị dày lên Các bênh tích chủ yếu ở thận Ngoài ra còn một số biểu hiện ở gan nhưthoái hóa tế bào gan Ochratixin A tác động lên tim, lách, mật, ruột, túi fabricius

Trên heo: gây tiêu chảy, thận cứng và viêm Gan bị thoái hóa mỡ, loét da dày, tăng urehuyết …

Ở người: chưa có số liệu rõ ràng tuy nhiên những nghiên cứu trên khỉ cho thấyđộc tố ochrotoxin tác động lên gan, thận, …và gây chết khỉ

của Penicillium

Giống Penicillum có cấu tao dạng sợi mãnh Hệ sợi phân nhánh nhiều, có vách

ngăn Cuống sinh bào tử phân nhánh dạng hoa cau nên được gọi là “nấm hoa cau” Đầucuống sinh bào tử phân nhánh tạo các tế bào thể bình, bào tử đính đưuọc sinh ra từ thểbình Bào tử của penicillium nói chung có dạng xanh đậm, nâu, vàng ,cam… Cuống sinhbào tử ngắn nên khóm của penicillium trên môi trường đặc thường nằm sát bề mặt môitrường hơn so với khóm cúa aspergillus

Giống Penicillium có nhiều trong tự nhiên Trong các loại thực phảm thường gặp nhất trên gao, loại gây nguy hiểm hơn hết là Penicillium islandicium

Được phân lập bởi Tsumoda năm 1953 từ gạo nhập vào Nhật Bản Sau đó cònđược tìm thấy ở gạo mốc của Tây Ban Nha, Miến Điện, Thái Lan, Việt Nam, Pperu,Trung Quốc người ta còn phân loại này trên cao lương, đại mạch

mốc Penicillium islandicium

Hình thái

P islandicum có cuống bào tử phân nhánh 3 tầng

Tầng 1: từ 1 cuống bào tử phân ra 2 nhánh nhỏ Đường kính mỗi nhánh 2-µm.Mỗi cuống bào tư nhỏ phân thành 3-5 cuống, trên mỗi cuống có 3-5 thể bình, Trên mỗithể bình sản sinh chuỗi bào tử Bào tử dạng elip, có màu đỏ, cam hay vàng sẫm Do sựphân nhánh như vậy mà phân đầu cuống hình thành một bào tử dày đặc