Bài giảng Vi sinh vật học đại cương - Chương 4 Ảnh hưởng của các yếu tố ngoại cảnh đến VSV và sự phân bố của VSV trong tự nhiên

CHƯƠNG 4 ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ NGOẠI CẢNH ĐẾN VSV VÀ SỰ PHÂN BỐ CỦA VSV TRONG TỰ NHIÊN Lời cảm ơn Xin gửi lời cảm ơn chân thành tới PGS. TS. Nguyễn Bá Hiên, Trưởng bộ môn Vi sinh vật – Truyền nhiễm, Khoa Thú y, Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội đã dày công biên soạn bộ bài giảng này! I. Ảnh hưởng của yếu tố ngoại cảnh đến vi sinh vật - VSV cũng như mọi sinhvật khác đều tuân theo qui luật: Cơ thể và môi trường là một khối thống nhất - Sự sinh trưởng và phát triển của VSV chịu ảnh hưởng rất lớn của các yếu tố ngoại cảnh. . Nếu thuận lợi  đẩy mạnh VSV sinh trưởng . Nếu bất lợi  ức chế sinh trưởng và tiêu diệt sự sống của VSV - Các yếu tố ngoại cảnh tác động đến VSV gồm có 3 loại . Yếu tố lý học . Yếu tố hoá học . Yếu tố sinh vật học 1. Ảnh hưởng của yếu tố vật lý: a. Độ ẩm: . Mọi hoạt động sống của VSV đều liên quan đến nước. . Trong tế bào VSV, nước chiếm tỷ lệ cao: 80 - 90% Ví dụ: Nấm men nước có 73 - 82% Vi khuẩn 75 - 85% Nấm mốc 84 - 90% . Thiếu nước VSV khó có thể tồn tại. . Ở trạng thái khô sinh trưởng của VSV bi ức chế Sức đề kháng của VSV với trạng thái khô phụ thuộc vào: - Nguồn gốc của VSV: VSV trong không khí >VSV đất > VSV nước - Loại VSV: Xạ khuẩn > vi khuẩn > nấm mốc - Trạng thái tế bào: Nha bào > vi khuẩn . Mỗi loài VSV có độ ẩm tối thiểu:mốc 15%,vi khuẩn 20 - 30% .Ứng dụng: Bảo quản nông sản, nguyên liệu: phơi, sấy khô. Trong phòng bệnh cho gia súc, giữ chuồng trại khô ráo b. Nhiệt độ: - Hoạt động sống của VSV gắn liền với các phản ứng hoá học. Các phản ứng này phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ - Phạm vi nhiệt độ để VSV có thể tồn tại là từ 00C - 900C. - Mỗi loại VSV có một khoảng nhiệt độ cho hoạt động sống của nó gọi là giới hạn nhiệt độ sinh trưởng + + + T0 Cực tiểu T0 Thích hợp T0 Cực đại Ví dụ: VK nhiệt thán sinh trưởng được từ 120C - 420C. Nhiệt độ thích hợp 370C. - Các nhóm VSV khác nhau, giới hạn nhiệt độ sinh trưởng khác nhau Dựa vào mối quan hệ của VSV với nhiệt độ chia VSV làm 4 nhóm: - Vi sinh vật ưa lạnh: Sinh trưởng ở nhiệt độ 00C - 300 C . Nhiệt độ thích hợp 200C Nhóm VSV này sống ở hồ sâu, đáy biển, suối nước lạnh, vùng địa cực, hoặc trong phòng lạnh bảo quản thực phẩm. - Vi sinh vật ưa ấm: Sinh trưởng ở nhiệt độ 200C - 400C Nhiệt độ thích hợp 370C Chiếm đại đa số các VSV, nhóm này chủ yếu sống hoại sinh và những VSV ký sinh gây bệnh cho người, động vật. - Vi sinh vật ưa nóng: Sinh trưởng ở nhiệt độ 350 C - 800 C Nhiệt độ thích hợp 500 C - 600 C Nhóm VSV này chủ yếu là xạ khuẩn, vi khuẩn có nha bào Thường gặp ở bãi rác, đống phân ủ, suối nước nóng, sa mạc. - Vi sinh vật chịu nhiệt: Sinh trưởng được trên nhiệt độ sôi của nước. Ví dụ: Vi khuẩn Pyrodictium occultum sinh trưởng ở 80-1050C Nếu nhiệt độ nằm ngoài giới hạn nhiệt độ sinh trưởng sẽ ảnh hưởng đến VSV. + ảnh hưởng của nhiệt độ thấp: - Nhiệt độ thấp sinh trưởng và phát triển của VSV bị ức chế - Hoạt động sinh lý giảm, VSV chuyển sang trạng thái ngủ tiềm sinh. - Cơ chế: Ơ nhiệt độ thấp, nước tự do trong tế bào VSV bị đóng băng thành những tinh thể nhỏ li ti Nên không phá vỡ màng tế bào,VSV sống cầm chừng Nếu loại bỏ yếu tố nhiệt độ thấp  VSV hoạt động trở lại - Sức đề kháng của VSV với nhiệt độ thấp phụ thuộc vào: . Loại hình vi sinh vật . Trạng thái sinh lý của vi sinh vật (non hay già) . Thành phần môi trường. ứng dụng: Sử dụng nhiệt độ thấp để bảo quản giống VSV, thức ăn, nguyên vật liệu. + Bảo quản giống VSV: - Với vi khuẩn, nấm men, nấm mốc thường giữ ở 2 - 80C - Với virus giữ ở nhiệt độ âm ( - 860C) - Phương pháp đông khô . Làm lạnh huyễn dịch VSV nhanh xuống nhiệt -700C . Rồi nâng nhiệt độ trong điều kiện chân không sẽ làm các tinh thể băng thăng hoa, tế bào tách khỏi nước mà không tiếp xúc với không khí sẽ tồn tại lâu mà không bị chết . Phương pháp này dùng để bảo quản giống VSV, vacxin - Bảo quản VSV trong nitơ lỏng có nhiệt độ -1900 C. + Bảo quản thức ăn, nguyên vật liệu: Ví dụ: Rau, hoa quả 40C - 80C ảnh hưởng của nhiệt độ cao: - Nhiệt độ cao sẽ gây hại cho VSV - Làm biến tính protein, enzym bất hoạt  TĐC bị đình chỉ - Hầu hết VSV ở thể dinh dưỡng bị bất hoạt ở 650C/30 phút - Tác động của nhiệt độ cao với VSV có quan hệ với các yếu tố khác như: thời gian tác động, sức chịu nhiệt của VSV, lượng nước trong tế bào.. Đây là cơ sở cho việc xác định biện pháp khử trùng bằng nhiệt. Ví dụ: . Hấp Pasteur chậm: 630 C/ 30 phút . Hấp hơi nước cao áp: 1200 C/ 15 - 30 phút . Sấy khô : 1800 C/ 30 phút c. Không khí: - Oxy là chất có vai trò quan trọng trong sinh trưởng của VSV - Oxy cần cho một số nhóm VSV nhưng lại gây độc cho một số nhóm khác - Xét trên cơ sở thích ứng với oxy,VSV chia làm 3 nhóm: + VSV hiếu khí + VSV kỵ khí . Vi khuẩn hiếu khí, có enzim catalaza, peroxydaza phân huỷ H2O2 . Vi khuẩn yếm khí không có 2 enzim này nên nếu có oxy, lập tức H2O2 được tạo thành và giết chết chúng. + VSV tuỳ tiện: d. Tia bức xạ - Các tia sáng có bước sóng <10000 A0, khi VSV hấp phụ sẽ gây những biến đổi hoá học làm tổn thương VSV - Đó là . ánh sáng mặt trời, . Tia tử ngoại (UV= Utralviolet) . Tia phóng xạ . Tia X. - Năng lượng của tia tỷ lệ nghịch với chiều dài bước sóng nên tia có bước sóng càng ngắn thì tác dụng càng mạnh. +ánh sáng mặt trời: - Đa số các VSV sinh trưởng không cần ánh sáng và bị ánh sáng mặt trời ức chế hoặc tiêu diệt Trừ nhóm VSV có sắc tố quang hợp Ví dụ: Vi khuẩn Azotobacter chrococcus - Cơ chế của ánh sáng mặt trời : . Trực tiếp phá huỷ tế bào . Hoặc gián tiếp tạo ra peroxit ( H202) trong môi trường có tác dụng diệt khuẩn - Trong ánh sáng mặt trời, tia tử ngoại có tác dụng mạnh nhất - Ưng dụng: Sử dụng ánh sáng mặt trời để làm khô, tiêu độc vật dụng nguyên liệu bằng cách phơi nắng. +Tia tử ngoại (UV - utralviolet): - Có bước sóng 1000 - 3000 A0, diệt khuẩn mạnh ở 2600 A0 - Tác dụng của tia là gây kìm hãm sự sinh trưởng, đột biến gen đối với VSV. - Cơ chế: . Tia tử ngoại gây quang oxy hoá trong NSC . Tác động đến axit nucleic, nucleoproteit, gây chuyển hoá các bazơ pyrimidin tạo ra hydrat pyrimidin hoặc dime - pyrimidin do đó gây đột biến hoặc giết chết tế bào. - Lực đâm xuyên của tia tử ngoại kém, chỉ xuyên qua được lớp nước trong hoặc thuỷ tinh mỏng nên được sử dụng: . Khử trùng không khí phòng mổ, buồng cấy VSV . Khử trùng nước uống . Điều trị lao da. + Tia X, tia phóng xạ (tia g): - Là các tia có bước sóng ngắn, W lớn . Tia X: 0,06 - 136 A0, Tia g: 0,006 - 1,6 A0 - Tác dụng của tia: . Trực tiếp phá huỷ các thành phần của tế bào: ADN, protein . Gián tiếp tạo ra các gốc oxy hoá mạnh: H202, 0-.. - Lực đâm xuyên của các tia này cao, nên được sử dụng: . Khử trùng nguyên liệu ( độ dày 20 - 30 cm) . Gây đột biến tế bào e. áp lực: + áp suất thẩm thấu: - Màng NSC là màng bán thấm. Nồng độ các chất hoà tan trong môi trường VSV tồn tại quyết định áp suất thẩm thấu - VSV: . Muốn giữ nguyên được hình dạng, kích thước: Pmt = Ptb .Nếu Pmt > Ptb  Tế bào VSV bị teo NSC  TĐC bị ảnh hưởng . Nếu Pmt < Ptb  NSC bị chương  TĐC bị ảnh hưởng - ứng dụng: Dùng muối,đường trong bảo quản, chế biến thực phẩm Ví dụ: Bảo quản thịt dùng muối 30 %, cá 20 % . ảnh hưởng của NaCl: Bình thường VSV thích ứng ở nồng độ muối < 2 % Nồng độ muối 3 - 5 %  VSV chậm phát triển Nồng độ muối 10 - 12 %  VSV ngừng hoạt động Khi nồng độ muối cao  VSV bị teo NSC Tuy nhiên vẫn có VSV thích ứng ở nồng độ muối, đường cao: VSV ở biển, mỏ muối + áp lực thuỷ tĩnh: - áp lực thuỷ tĩnh cũng có ảnh hưởng đến hoạt động sống của VSV - áp lực thuỷ tĩnh có thể làm chậm, giảm vận động, yếu độc lực nhưng không làm chết VSV - Tuy nhiên nhiều loại VSV chịu được áp lực cao Ví dụ: VSV sống ở đáy biển, mỏ dầu. 2. ảnh hưởng của các yếu tố hoá học: a. Độ pH: - Là chỉ số ion H+ - Một thay đổi nhỏ về nồng độ H+  TĐC ảnh hưởng Cơ chế: . pH cần cho hoạt động của nhiều enzym . pH ảnh hưởng độ hoà tan của một số muối:K,Na.. . pH thay đổi ảnh hưởng đến điện tích màng NSC, tính thấm của màng -- > ảnh hưởng đến vận chuyển các chất qua màng tế bào trong quá trình TĐC - Mỗi loại VSV có một giới hạn pH sinh trưởng: + + + pH cực tiểu pH thích pH cực đại hợp - Mỗi nhóm VSV có giới hạn pH sinh trưởng khác nhau. Nhìn chung: pH cực tiểu pH thích hợp pH cực đại . Vi khuẩn 4 6,8 - 7,2 10 . Nấm men 2 - 2,5 4 - 6 8 . Nấm mốc 1,5 - 2 4 - 6 8 - 10 - Mỗi loài VSV có giới hạn pH sinh trưởng khác nhau: .Vi sinh vật ưa pH trung tính: pH từ 5 --- --- 7,5 --------- 8,5 . Vi sinh vật ưa pH kiềm : 6 --------8,------------ 9,5 . Vi sinh vật chịu kiềm : pH tối thích > 9,5 Ví dụ: Vibrio cholera pH thích ứng = 9 . Vi sinh vật ưa axit nhẹ : 3--------- 6,5----------8,5 . Vi sinh vật ưa axit : 2--------- 5 ---------- 7 . Vi sinh vật chịu axit : 1 ---------- 2------------5 ứng dụng: - Trong nuôi cấy VSV: . Cần tạo môi trường nuôi cấy ban đầu có pH thích hợp . Cần duy trì độ pH thích hợp của môi trường bằng cách bổ sung muối của axit yếu: carbonat, axetat.. - Trong chế biến, bảo quản thực phẩm sử dụng axít hữu cơ: axit axetic, axit lactic...để hạn chế sự phá hoại của VSV gây thối (axit axetic 3%) - Trong nông nghiệp bón vôi cho đất chua là biện pháp điều chỉnh pH cho VSV đất hoạt động tốt b. ảnh hưởng của chất khử trùng tiêu độc + Khái niệm: . Là những chất hoá học gây hại cho VSV nhưng cũng gây hại cho động vật. + Căn cứ vào mức độ tác dụng của chúng với VSV mà tên gọi của các chất như sau: - Chất sát trùng hay chất tiêu độc: Chỉ các chất có tác dụng tiêu diệt được VSV nhưng không diệt được nha bào của chúng. - Chất ức chế: Là những chất chỉ làm ngừng quá trình sinh trưởng và phát triển của VSV, tế bào VSV không bị diệt mà ở trạng thái tiềm tàng. - Chất kháng khuẩn: Là những chất làm ngừng quá trình sinh trưởng và phát triển của VSV, nhưng tế bào VSV có thể bị tiêu diệt. + Chất diệt khuẩn: Là những chất có thể diệt được toàn bộ VSV, kể cả nha bào +Các chất khử trùng, tiêu độc: @ Axit: Tác dụng của axit đến VSV phụ thuộc vào nồng độ ion H+, thường các axit vô cơ có tác dụng mạnh hơn axit hữu cơ. @ Kiềm: Tác dụng sát trùng là do ion OH - nhưng yếu hơn H+. Các loại kiềm có độc với VSV là: KOH, NaOH, Ba(OH)2, NH4OH... Độ độc của kiềm phụ thuộc vào sự phân ly ion OH-. @ Các chất oxy hoá: - Là chất tự nó cung cấp Oxy hoặc gây ra giải phóng oxy từ các hợp chất khác - Các chất oxy hoá dùng làm chất sát trùng như: . H2O2, KMnO4, Ca(OCl)2, .Cloramin . Dicloramin (CH3C6H4SO4NCl2). - Tác dụng của chất oxy hoá là sự oxy hoá mạnh của oxy mới giải phóng ra làm bất hoạt các enzym có chứa gốc - SH trong tế bào VSV ứng dụng: . Để sát trùng . KMnO4 phòng bệnh : liều 10 - 15 ppm(part per million) 1ppm = 1g /1m3 nước tắm cho cá 1 - 2 giờ/ 20 - 300C . H2O2 nồng độ 3 % dùng sát trùng các vết thương sâu @ Halogen và các hợp chất của nó + Clo (Cl2): Clo và hợp chất của nó có tác dụng khử trùng mạnh là do: - Clo và hợp chất của nó có sự hình thành axit pecloric (HOCl). . Axit này rất hoạt động, phân huỷ tiếp cho ra Oxy. . Oxy mới sinh ra có khả năng oxy hoá mạnh làm phá huỷ màng tế bào. Cl2 + H2O  HOCl + HCl HOCl  HCl + O - Clo còn thay thế Hydro trong nhóm amin của protein tạo thành cloramin  cấu trúc protein thay đổi tế bào bị phá huỷ Cl2 + R2 = NH  R2 = NCl + HCL - ứng dụng: . Khí Clo có nồng độ 1ppm (một phần triệu) có tác dụng khử trùng nước . . Cloramin là một chất hoạt động ôxy hoá mạnh dùng khử trùng nước, dụng cụ: R2=NCl + H2O  R2=NH + HOCl 2HOCl  2HCl + O2 . Hypocloritcanxi( Clorua vôi ): Ca(OCl)2 dùng 30 - 50 g/1m3 dùng tiêu độc chuồng trại, các chất thải, nhà vệ sinh +Iod ( I2): - Iod có tác dụng diệt khuẩn mạnh - Iod là tác nhân oxy hoá mạnh. Phá huỷ TĐC, bất hoạt enzym - Iod hoà tan trong cồn và dung dịch KI, ứng dụng: . Iod được dùng pha với cồn thành nồng độ 3% - 5% để sát trùng da. . Hợp chất của iod như CHI3 (iodofor), HgI3, AgI3 có tác dụng diệt khuẩn mạnh. @ Kim loại nặng và các hợp chất của nó: - Đa số kim loại nặng và hợp chất của nó đều rất độc với VSV (do độ độc của ion kim loại ) - Độ độc kim loại theo thứ tự: Hg, Pb, Ag, Cu, As(Acsen). - Cơ chế: . Ion kim loại gây bất hoạt đối với enzym có nhóm -SH, pecmeaza, làm biến tính protein của VSV R - SH + X+  R - SX + H+ - ứng dụng: .HgCl2 : 0,02% đã tiêu diệt nhiều loại vi khuẩn,1% có thể tiêu diệt được các nha bào. .AgNO3 : 2% có tác dụng diệt khuẩn. .CuSO4 : 0,001% ức chế được vi khuẩn và diệt được tảo... .Hợp chất As hữu cơ như Neosalvacsan điều trị giang mai @ Phenol và các dẫn xuất của nó: - Phenol (C6H5OH) và dẫn xuất của nó là cresol, lysol có tính chất sát trùng mạnh - Cơ chế: do phá hoại tính thấm của màng NSC tế bào và làm biến tính protit. - ứng dụng: . Phenol : 0,5% dùng làm chất phòng thối cho huyết thanh động vật, 3- 5% làm chất tiêu độc . Cresol : Là dẫn xuất metyl của phenol, tính chất khử trùng cao gấp 3 lần phenol . Lysol : Là hợp chất của cresol với xà phòng kali, khử trùng cao hơn lysol. Dùng sát trùng tường nhà, nền chuồng @ Cồn (Alcohol) - Có tác dụng khử trùng mạnh -Cơ chế: . Hoà tan lipit màng tế bào và làm đông vón protein NSC -Tác dụng khử trùng của cồn liên quan tới trọng lượng phân tử và nồng độ . Tác dụng sát trùng : Metylic < Etylic < Butylic < Propyolic . Nồng độ có hiệu quả sát trùng cao của Etylic : 70 – 90 % Propyolic : 40 - 80% -ứng dụng: .Dùng cồn Etylic 70% để sát trùng da, 90% sát trùng dụng cụ mổ @ Formaldehyt (HCHO) - Là chất khí có tác dụng khử trùng mạnh, kích thích niêm mạc mạnh - Cơ chế: .Formaldehyt gắn với nhóm amin tự do của protein  làm biến tính, đông vón protein, phá huỷ axit nucleic của VSV - Formaldehyt sử dụng ở dạng lỏng gọi là formol (formalin). Dung dịch này có thêm 10-15% metylic để ngăn sự trùng hợp của formaldehyt thành paraformaldehyl chất rắn. - ứng dụng: . Formol : . 1% - 5% để tiêu độc, sát trùng. . 10% khử khuẩn và ngâm xác chết . 4 %0 / 1 tháng để giảm độc tố của vi khuẩn uốn ván . Phun vào nước ao, bể 15 - 25 ppm. Tắm động vật thuỷ sản 200 - 250 ppm /30 - 60phút . Dùng 35ml formol + 17,5g KMnO4/1m3 khử trùng không khí phòng mổ, máy ấp. @ CaO (vôi củ, vôi nung) - Vôi nung dạng cục màu trắng tro - Vôi nung khi bón xuống ao , trong nước oxy hoá thành Ca (OH)2, và toả nhiệt, sau chuyển thành CaCO3 - Để trong không khí hút ẩm chuyển thành Ca (OH)2 - Ca (OH)2 có tác dụng sát trùng, - CaCO3 làm xốp đáy ao, tạo độ thoáng khí, tăng phân giải chất hữu cơ của VSV, ổn định pH hơi kiềm thích hợp cho động vật thuỷ sản - ứng dụng: . Tiêu độc chuồng trại máng ăn: nước vôi bão hoà10 - 12% . Khử trùng đáy ao : CaO 1000Kg/ ha. . Khử trùng nước ao : CaO 15 - 20 g/ m3 nước C. Các chất hoá học trị liệu - Các chất hoá học trị liệu là những chất hoá học Có tác dụng độc đối với VSV nhưng hầu như không gây độc cho động vật. - Thành phần, cấu trúc biết rõ, có thể tổng hợp được bằng phương pháp hoá học - Đặc điểm của các chất này là có cấu trúc tương tự chất của tế bào VSV - Cơ chế: . Dựa trên cấu trúc tương tự với một chất nào đó cần thiết cho sinh trưởng, phát triển của VSV tạo: coenzim, protein, axit nucleic...khi vào trong tế bào sẽ xảy ra sự cạnh tranh, chất hoá học trị liệu có hoạt tính cao nên đã tranh chỗ chất cần thiết của tế bào VK. . Kết quả là hình thành một hợp chất không cần thiết cho VSV  các phản ứng sinh hoá không xảy ra được  Gây ức chế sự sinh trưởng và phát triển của VSV Các chất hoá học trị liệu chống vi khuẩn gồm: + Sunfamid: - Sunfamid là một nhóm chất có cấu trúc tương tự chất Para amino benzoic axit (PABA). - Trong tế bào vi khuẩn PABA là thành phần tham gia tổng hợp lên axit folic, tiền chất của coenzim xúc tác việc tổng hợp axit amin. - Do hoạt chất của sulfamid cao nên chiếm chỗ của PABA làm axit folic không được tạo thành, quá trình sinh tổng hợp protein không xảy ra, sự sinh trưởng và phát triển của vi khuẩn bị ngừng. H2N SO2NH R1 H2N COOH Sulfamid PABA 2,4 x 6,9 A0 2,3 x 6,7 A0 Sulfamid là tên chung của một nhóm chất có cấu trúc tương tự. Tuỳ theo gốc R gắn vào gốc R1 ta được các sulfamid khác nhau: - Sulfamid tác dụng rõ lên . Cầu khuẩn : Streptococcus, song cầu khuẩn, tụ cầu . Trực khuẩn: bạch hầu, trực khuẩn đường ruột,... . Không có tác dụng với vi khuẩn lao , virus - Khi sử dụng sulfamid trong điều trị cần chú ý: . Dùng sớm . Tránh dùng sulfamid với các thuốc kháng nó như thuốc tê nhóm novocain, enzim proteaza, thuốc có chứa S. . Uống nhiều nước và vitamin để chống lắng đọng ở thận. . Kết hợp với kháng sinh cho hiệu quả điều trị cao. +Isonicotinic hydrat(I.N.H) ,Rimifon: Là chất đối kháng với vitamin B6 (Pyridoxin). CH2OH O = C – NHNH2 HO CH2OH H3C N N Pyridoxin Rimifon - Vitamin B6 : . Là chất xúc tác trong phản ứng khử cacboxyl Và chuyển amin của một số axit amin trong tế bào vi khuẩn - Rimifon : . Có tác dụng kìm hãm cạnh tranh . Rimifon dùng trong điều trị bệnh lao + Para amino salixilic (P.A.S): .Là chất đối kháng với axit salixilic . Axit salixilic yếu tố sinh trưởng của vi khuẩn lao .Dùng Para amino salixilic trong điều trị bệnh lao OH H2N OH COOH COOH Axit salixilic P.A. S d. Chất kháng sinh (Antibiotic) + Khái niệm: .Chất kháng sinh là những hợp chất hoá học được chiết ra từ sinh vật, ở nồng độ thấp cũng có khả năng ức chế hoặc tiêu diệt các VSV một cách chọn lọc. + Các loại kháng sinh: Căn cứ vào nguồn gốc: Kháng sinh có 3 nhóm chính: - Kháng sinh từ VSV: . Từ vi khuẩn: Bacitraxin do Bacillus licheniformi Polimixin do Bac. polymyxa Subtilin do Bacillus subtilis . Từ xạ khuẩn:Streptomycin do Actinomyces streptomycin Neomycin do Actinomyces fradiae Kanamycin do Actinomyces kanamycetius Tetracyclin do Actinomyces aureofaciens Erythromycin do Actinomyces erythreus... - Nấm mốc: Penicillin do Penicillin notatum - Penicillin chrysogenum - Kháng sinh có nguồn gốc thực vật: Trong tự nhiên nhiều loại thực vật có chứa trong thân, lá, quả những chất có tính kháng sinh, gọi chung là Phytonxit Ví dụ: . Tỏi có : Alixin . Cà chua : Tomatin . Ơt : Capxein . Bồ công anh: Pamatin - Kháng sinh có nguồn gốc động vật: . Lyzozim . Emolin có từ tổ chức của một loài cá: 0,5 % phòng cúm + Cơ chế tác dụng: Các kháng sinh có thành phần hoá học rất khác nhau Vì vậy kháng sinh tác động lên vi khuẩn ở 3 hướng chủ yếu: - Làm ngừng tổng hợp màng tế bào hoặc phá huỷ màng tế bào, gây rối loạn chức năng của màng NSC, đặc biệt là chức năng thẩm thấu chọn lọc  làm ngừng quá trình TĐC. .Thuộc hướng tác động này: Penicillin,Baxitraxin,Xefalosporin, Vancomycin. - Làm ngừng tổng hợp protein hoặc xúc tiến tổng hợp protein không có quan hệ đến tế bào VSV . . Thuộc hướng tác động này: Cloramphenicol, Kanamycin, Tetracyclin, Neomycin, Erythromycin. - Gây ức chế tổng hợp axit nucleic, ngăn cản sự sao chép ADN, ngăn cản sự tổng hợp ARN polymetaza. . Các kháng sinh này gồm có: Actinomycin, Novobioxin,Mitomixin... + Tính kháng thuốc của vi sinh vật: . Sau khi sử dụng rộng rãi một loại kháng sinh nào đó trong một thời gian dài, . Có hiện tượng ngày càng nhiều loại vi khuẩn xuất hiện khả năng chống lại tác dụng trị liệu của loại kháng sinh đó. . Hiện tượng này gọi là tính kháng thuốc của VSV. * Cơ chế gây nên tính kháng thuốc: - Do những biến đổi ở bộ máy di truyền của VSV: Cấu trúc ADN nhân tế bào VSV có thể thay đổi do sự tác động của kháng sinh Làm xuất hiện chức năng khác thường của tế bào tạo nên tính kháng thuốc Vídụ: Staphylococcus aureus chủng gây bệnh có thể có enzym Penicilinaza. - Do xuất hiện yếu tố kháng thuốc (Plasmid Resistance): . Vi khuẩn là loài sinh vật đơn bào Hệ gen (ADN) của chúng chứa nhiều gen chịu trách nhiệm sinh tổng hợp cho nhiều loại sản phẩm khác nhau trong quá trình sống Tuy nhiên người ta tìm thấy nhiều gen quan trọng của vi khuẩn lại không nằm trong hệ gen của chúng mà định vị trên những phân tử ADN tách biệt nằm trong NSC tế bào, gọi là plasmid. . Ơ trong tế bào vi khuẩn người ta tìm thấy có nhiều loại Plasmid khác nhau trong đó có Plasmid R Plasmid R là loại Plasmid chứa 1 hay nhiều gen sản xuất ra các loại protein kháng lại kháng sinh và hoá dược . Plasmid là một ADN, nằm ngoài hệ gen của VSV, có khả năng tồn tại và nhân lên một cách độc lập, bền vững trong tế bào chủ Nhưng giữa Plasmid và hệ gen của tế bào VSV có sự tương tác cộng sinh chặt chẽ, chi phối lẫn nhau . ADN của Plasmid chiếm khoảng 0,004 – 0,008 % ADN của vi khuẩn ( E.coli) Các plasmid có khả năng lan truyền rất rộng trong quần thể vi khuẩn theo 2 cách: - Truyền dọc theo hệ phả tức là truyền từ thế hệ trước sang thế hệ sau như một đặc tính di truyền. - Truyền ngang tức là truyền từ tế bào này sang tế bào khác trong cùng một thế hệ thậm chí trong cùng một quần thể vi khuẩn nhưng khác loài. Những vi khuẩn có chứa Plasmid R đều có khả năng kháng lại kháng sinh. Để đối phó với tính kháng thuốc của VSV có thể áp dụng các biện pháp sau: - Tìm kiếm loại kháng sinh mới Nghiên cứu sử dụng phối hợp nhiều loại kháng sinh trong điều trị. - Làm thay đổi bản chất của các plasmid Hoặc ngăn ngừa sự tái sinh và sự truyền plasmid giữa các tế bào vi khuẩn. - Chỉ dùng kháng sinh trong điều trị bệnh truyền nhiễm - Chọn kháng sinh điều trị theo kết quả kháng sinh đồ Ưu tiên kháng sinh có hoạt phổ hẹp có tác dụng đặc hiệu lên VSV gây bệnh. - Dùng đủ liều lượng và đủ liệu trình. - Thường xuyên giám sát sự kháng kháng sinh của VSV 3 . Anh hưởng của các yếu tố sinh vật học: . VSV không những chịu ảnh hưởng của yếu tố lý, hoá học mà còn chịu ảnh hưởng của yếu tố sinh vật học . Các sinh vật ảnh hưởng đến hoạt động sống của VSV thông qua mối quan hệ phức tạp trong tự nhiên + Quan hệ cộng sinh: . Là mối quan hệ sống chung, 2 bên đều có lợi giữa 2 sinh vật khác nhau . Hoạt động sống của sinh vật này sẽ thúc đẩy sự sinh trưởng và phát triển của sinh vật kia và ngược lại. . Đây là mối quan hệ khăng khít, khó tách rời. Ví dụ: Vi khuẩn nốt sần và cây họ đậu Hệ VSV dạ cỏ và động vật nhai lại + Quan hệ tương hỗ: . Là mối quan hệ giữa 2 sinh vật sống cạnh nhau tác động hỗ trợ nhau trong quá trình sống. . Mối quan hệ này chỉ có 1 bên nhận,không có sự trả . Sản phẩm của hoạt động sống ở sinh vật này tạo điều kiện cần thiết cho sinh vật kia phát triển . Mối quan hệ này không ràng buộc chặt chẽ . Đây là mối quan hệ rất phổ biến trong giới sinh vật Ví dụ: Trong quá trình lên men rượu: Lúc đầu nấm men hoạt động lên men đường thành rượu Sau đó vi khuẩn Acetobacter axetic oxy hoá rượu thành axit axetic khi có oxy. + Quan hệ đối kháng: - Là mối quan hệ không có lợi - Là mối quan hệ chống đối, tiêu diệt, loại trừ lẫn nhau bằng nhiều phương thức giữa các sinh vật như: . Cạnh tranh chất dinh dưỡng . Đầu độc nhau bằng chất độc do chúng tiết ra, hay bằng sản phẩm của quá trình TĐC Ví dụ: . Nấm mốc P. notatum tiết kháng sinh Penicillin ức chế các VSV khác . Sự lên men của vi khuẩn Lactic -- > tạo ra axit Lactic  pH môi trường giảm  ức chế vi khuẩn gây thối + Quan hệ ký sinh: - Là mối quan hệ giữa 2 cá thể sinh vật mà một bên có lợi, bên kia bị hại - Sinh vật này sống nhờ hoàn toàn vào sinh vật kia. - Cơ thể bị ký sinh mất dinh dưỡng, ảnh hưởng sâu sắc, có thể bị chết Mối quan hệ này chủ yếu đem lại cho sinh vật bậc cao những tác hại to lớn Ví dụ: . VSV gây bệnh . Ký sinh trùng... Tiêu độc, khử trùng, tiệt trùng 1. Tiêu độc: . Là biện pháp loại trừ, tiêu diệt mầm bệnh hoặc các VSV có hại ở bên ngoài cơ thể người, động vật như: môi trường, dụng cụ, phương tiện bị ô nhiễm Hoặc ngăn ngừa hoạt động phá huỷ của VSV trong chế biến và bảo quản thực phẩm 2. Khử trùng: . Là làm cho vật được khử trùng không còn khả năng gây nhiễm trùng . Là biện pháp loại trừ hoàn toàn VSV có trong môi trường nào đó, bằng cách tiêu diệt hoặc loại bỏ chúng Tiêu độc và khử trùng nhiều khi dùng với cùng 1 ý nghĩa + Phương pháp tiêu độc, khử trùng: Gồm 4 phương pháp * Phương pháp cơ giới: Bao gồm quét dọn, lau chùi, rửa, cạo, nạo, vét Nhằm mục đích: . Giảm số lượng VSV gây bệnh . Mất điều kiện thích hợp cho VSV gây bệnh tồn tại . Tăng hiệu quả của phương pháp tiêu độc khác * Phương pháp hoá học: Là biện pháp hay được sử dụng trong tiêu độc, khử trùng Có nhiều chất hoá học được sử dụng Nhưng tuỳ theo mục đích, đối tượng mà sử dụng các hoá chất sao cho phù hợp có hiệu quả Có thể dùng các chất sau: - Cồn Etylic 70 độ dùng sát trùng da trong phẫu thuật. - Clo và các hợp chất chứa Clo: khử trùng nước - Clorua vôi: (Ca(OCl)2 . Dùng dung dịch 10% tiêu độc chuồng trại, đất, phân, phương tiện vận chuyển, các chất lỏng bị ô nhiễm khác. - Cồn iod 1%-5% khử trùng da - Axit phenic 5% đun sôi để khử trùng dụng cụ y tế, thú y - Crezin 5% khử trùng chuồng trại, nhà vệ sinh - Formol 40% pha với thuốc tím khử trùng buồng cấy vi sinh vật, máy ấp... - Formol 5% khử trùng nơi ra vào chuồng trại, ngâm vật liệu bị nhiễm khuẩn... - Khử trùng đáy ao : CaO 1000 kg/ ha - Khử trùng nước ao : CaO 15 – 20 g/ m3 nước Một số chất sát trùng phổ biến có thể dùng phun định kỳ ở chuồng trại, môi trường, nơi có dịch xảy ra. - Antisep liều 3%o : 3ml/1 lít nước sạch phun cho 100 m2 - Virkon 1/200, 100g/20 lít nước phun 300 m2 - Longlife 1/250 40ml/10 lít nước phun cho 100 – 200 m2 * Phương pháp vật lý + Khử trùng bằng tia tử ngoại, tia X, tia g + Khử trùng bằng nhiệt độ cao hay sử dụng gồm: - Nhiệt độ khô: Có các phương pháp * Đốt: . Đối với các vật dụng không cháy như que cấy VSV, dao, kéo, đồ mổ . Hoặc đốt xác chết, bông băng, đồ vật nhiễm trùng cần tiêu huỷ. * Sấy khô: . Dùng lò sấy, làm nóng không khí trong lò lên nhiệt độ cao . Khử trùng các dụng cụ, vật liệu không bị biến dạng do nhiệt: dụng cụ thuỷ tinh, dao, kéo, bông băng, chất bột. Khử trùng: 1800C/30 phút. - Khử trùng bằng nhiệt độ ướt: Bao gồm: * Phương pháp Pasteur: . Pasteur nhanh : Sử dụng nhiệt độ 72 - 740C/15 giây . Pasteur chậm :Sử dụng nhiệt độ 63 - 650C/30phút Khử trùng sữa tươi. * Đun sôi: Đun sôi trực tiếp từ 30 phút đến 1 giờ Khử trùng dụng cụ thuỷ tinh, kim loại, vải, môi trường. * Hấp ngắt quãng: Hấp bằng hơi nước 1000C/ 30 phút / 3 lần mỗi lần cách nhau 24 giờ Sử dụng với những chất dễ biến tính bởi nhiệt độ: Môi trường đường, vitamin * Hấp hơi nước cao áp: Sử dụng thiết bị hấp hơi nước cao áp Autoclave Hấp khử trùng các dụng cụ và vật liệu chịu được nhiệt độ và áp suất cao. Hấp cao áp ở 1200C/30 phút Diệt được tất cả các loại VSV và nha bào của nó. + Khử trùng bằng lọc: Một số dung dịch không thể khử trùng bằng nhiệt độ do sự thay đổi đặc tính vật lý và hoá học như huyết thanh, dung dịch enzim... Các thiết bị lọc như: ống lọc Sambeclan, Backfen, Seitz... Khi lọc phải sử dụng áp lực chân không, không nên lọc với áp lực vượt quá 40mm Hg và thời gian không quá 15 phút. + Khử trùng bằng phương pháp sinh vật học: Dùng đối tượng là VSV Ví dụ: ủ phân Tiệt trùng -Tiệt trùng là tiêu diệt hoàn toàn VSV kể cả nha bào, bất hoạt virus hoặc tách bỏ chúng ra khỏi vật liệu cần tiệt trùng. - Tất cả các biện pháp tiệt trùng đều phải đảm bảo tiêu diệt hoàn toàn VSV ở cả bên trong và bên ngoài vật liệu cần tiệt trùng. - Người ta sử dụng các thiết bị: .Tủ sấy khô : 1700C - 1800C/ 30 phút . Hấp hơi nước cao áp: 1200C/ 30 phút . Lọc qua lọc II. Sự phân bố của VSV trong tự nhiên: .Thế giới VSV rất phong phú và đa dạng . Chúng sống phổ biến và rộng rãi trong tự nhiên: đất, nước, không khí, trên cơ thể của động, thực vật. . Trên tất cả mọi miền của hành tinh, ở đại cực, miệng núi lửa, suối nước nóng, đáy đại dương... . Với số lượng vật chất sống khổng lồ: trọng lượng của toàn bộ VSV chiếm 2/3 tổng trọng lượng của các sinh vật trên trái đất. .Tuy nhiên, ở những vùng, môi trường sống khác nhau, số lượng và thành phần của chúng phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện sống, vào sự tác động của các yếu tố sinh vật học. 1. VSV trong đất : . Lớp trên cùng bề mặt trái đất dầy: vài cm  6m được gọi là đất trồng trọt . Đất trồng trọt có đặc điểm: Là môi trường thích hợp cho nhiều loại VSV vì: - Có đầy đủ các chất dinh dưỡng - Oxy, N2, CO2.. oxy chiếm 7 – 8% không khí của đất - Nhiệt độ,độ ẩm 70- 80% thích hợp với nhiều loại VSV - Đất còn bảo vệ VSV tránh được tác động của ánh sáng mặt trời. Hệ VSV, số lượng VSV thay đổi theo điều kiện sống trong đất. Mỗi loại đất có hệ VSV đặc trưng Ngay trên một vùng đất số lượng VSV cũng thay đổi rất nhiều theo độ sâu của các tầng đất, càng xuống sâu số lượng VSV càng giảm. a. Khu hệ vi sinh vật trong đất + Chủng loại và số lượng: . Hệ VSV trong đất rất phức tạp . Trong 1 gam đất trồng có chục triệu ->hàng tỷ tế bào VSV. Bao gồm vi khuẩn, xạ khuẩn, nấm, tảo, nguyên sinh động vật Trong 1 gam đất có: 100 triệu vi khuẩn 10 triệu xạ khuẩn 10 vạn - 1 triệu nấm mốc 1 - 10 vạn tảo, nguyên sinh động vật . Có thể phân làm 2 nhóm chính: - Nhóm VSV đặc trưng của đất: là những VSV thích nghi, thường trú trong đất. - Nhóm VSV vãng lai: Là những VSV nhiễm từ nhiều nguồn khác nhau vào đất Chỉ tồn tại một thời gian. + Sự phân bố: - Số lượng và cấu trúc của các nhóm VSV trong đất thường xuyên biến đổi phụ thuộc vào: * Độ dày tầng đất: . Trên bề mặt và sâu xuống vài mm số lượng vi sinh vật thường ít do lớp đất này bị mặt trời tác dụng và nung nóng. . Lớp đất tiếp theo sâu đến 5cm, là nơi có số lượng VSV phát triển mạnh. . Sau đó số lượng VSV giảm, ở độ sâu 25 cm số lượng VSV giảm đi 10 - 20 lần so với độ sâu 1 - 2cm. . Độ sâu 40 - 50 cm chỉ có vi khuẩn yếm khí phát triển mạnh. *Tính chất của đất: . Đất giàu dinh dưỡng, tơi xốp VSV phát triển ,số lượng lớn. . Trái lại, đất có kết cấu chặt, nghèo dinh dưỡng, khô cằn số lượng VSV sẽ ít. * Thời tiết khí hậu: . Vùng đất có thời tiết khí hậu nóng ẩm hay ấm có mưa rào, hoặc mưa phùn thì có hệ VSV phong phú hơn vùng đất có thời tiết khí hậu giá lạnh, ít nắng, it mưa hệ VSV * Quan hệ giữa VSV với cây trồng: . Rễ cây họ đậu thu hút vi khuẩn nốt sần,vi khuẩn cố định Nitơ .Cây rễ chùm thu hút nhiều loại nấm hoại sinh, vi khuẩn phản Nitrat hoá * Sự tác động của con người: Sự tác động của con người có ảnh hưởng tích cực đến sự biến động của quần thể VSV trong đất: bón phân, tưới tiêu, trồng cây gây rừng b.Tác dụng của vi sinh vật trong đất - Tổng hợp các chất cần thiết cho sự phát triển của cây trồng: tổng hợp Nitơ , cacbon - Tăng cường phân giải các hợp chất hữu cơ trong đất góp phần làm tăng độ phì nhiêu cho đất - Tăng cường chuyển hoá các hợp chất vô cơ trong đất Ví dụ: NH3 + 02  N02-  N03 – Tác dụng chuyển hoá của VSV có lợi cho sự hấp thu của cây trồng VSV đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong vòng tuần hoàn vật chất trong tự nhiên. - Tuy nhiên, trong đất còn chứa các VSV có hại cho bảo quản chế biến thức ăn, thực phẩm như : vi khuẩn lên men thối rữa, một số nấm mốc gây hỏng và sinh độc tố trong thức ăn - Đặc biệt đất dễ bị ô nhiễm bởi các VSV gây bệnh từ nguồn chất thải của người và động vật. . Khi VSV gây bệnh vào đất, một số tồn tại được trong thời gian dài. Ví dụ: Trực khuẩn lao sống trong đất 5 tháng Salmonella sống trong đất 3 tháng Trực khuẩn đóng dấu lợn 5,5 tháng Vi khuẩn tụ huyết trùng 15 ngày. Nếu vi khuẩn gây bệnh có nha bào, nha bào có thể tồn tại trong đất lâu dài: từ 18 - 35 năm, đó là nguồn reo rắc bệnh nguy hiểm. Cần có những biện pháp hữu hiệu để tránh sự ô nhiễm VSV vào đất và từ đất vào các nguyên liệu thực phẩm, thức ăn, cơ thể động vật. 2. Vi sinh vật trong nước: Theo các nhà địa lý học, nước chia làm 2 loại: - Nước nội địa: Nước sông, suối, ao, hồ - Nước biển : Nước các đại dương, nước các vùng ven bờ + Đặc điểm của nước: - Là môi trường thích hợp cho VSV sinh trưởng, phát triển vì: . Nước chứa đủ các chất hữu cơ, vô cơ . Không khí, nhiệt độ của nước ở trong giới hạn sinh trưởng của VSV . Độ pH, oxy hoà tan, độ chiếu sáng đều thích hợp với VSV Balol làm thí nghiệm: Nuôi VSV trong nước cất 2 lần  VSV vẫn phát triển + Khu hệ vi sinh vật trong nước: - Trong tự nhiên không có nước vô trùng - Nguồn VSV có trong nước chủ yếu là từ đất, không khí, các chất thải công nghiệp, chất thải sinh hoạt cùng phân của gia súc - Hệ VSV trong nước có nhiều loại: vi khuẩn, xạ khuẩn, nấm men, nấm mốc Nhưng chủ yếu vẫn là vi khuẩn: .Trong nước vi khuẩn không bào tử chiếm ưu thế(87%) .Trong bùn vi khuẩn có bào tử chiếm ưu thế (75%) - Có thể phân VSV làm 2 nhóm chính: . Nhóm VSV thường trú trong nước: Những VSV thích nghi, thường trú trong nước như: Azotobacter . Nhóm VSV vãng lai: Những VSV nhiễm từ nhiều nguồn khác nhau vào nước Chỉ tồn tại một thời gian trong nước. + Quy luật phân bố của VSV trong nước: Sự phân bố của VSV trong nước theo 2 chiều: * Thẳng đứng: (Mặt cắt) Sự tồn tại của VSV có quan hệ lớn đến độ sâu của nước. - Nước bề mặt : . Có nhiều chất hữu cơ, độ thoáng và nhiệt độ thích hợp nên có nhiều loại VSV ,phát triển mạnh như: vi khuẩn, tảo hiển vi, nấm mốc, protozoa, xạ khuẩn, Nhưng trừ độ 5cm nước bề mặt, ở đây độ chiếu sáng quá mạnh nên chỉ có VSV tự dưỡng quang năng và vi khuẩn sinh nha bào... . Càng xuống sâu chất hữu cơ giảm, nhiệt độ lạnh, số lượng và số loại VSV càng giảm - Nước tầng sát đáy: Số lượng VSV tăng vọt vì ở đáy có nhiều chất hữu cơ lắng đọng. VSV yếm khí chiếm ưu thế * Nằm ngang: (Vị trí địa lý) Sự tồn tại của VSV có quan hệ lớn đến vị trí địa lý . Nước gần bờ số lượng VSV nhiều. Càng xa bờ lượng VSV càng ít +Sự phân bố VSV trong các nguồn nước khácnhau: Sự tồn tại của VSV trong nước còn phụ thuộc vào :nguồn nước, thời tiết khí hậu, loại hình VSV Nguồn nước khác nhau số lượng,chủng loại khác nhau * Nước mưa: . Được hình thành do nước nội địa, nước biển bốc hơi lên cao ngưng tụ rơi xuống đất . Nước mưa mang theo bụi trong không khí, nên nó có số lượng, chủng loại VSV như trong không khí Ví dụ: Nước mưa rơi trên vùng biển : 1ml có vài chục VK Nước mưa rơi trên thành phố : 1ml có hàng trăm VK + Nước mạch ngầm, nước giếng: * Nước mạch ngầm: Có số lượng VSV ít có khoảng 100 tế bào VSV/ ml Vì tầng đất làm màng lọc rất tốt: phần lớn chất hữu cơ, VSV bị giữ lại * Nước giếng: Có nguồn gốc từ nước mạch ngầm, nhưng được giữ lại ở trong giếng Nên số lượng VSV trong nước giếng còn bị chi phối bởi nhiều yếu tố khác: . Vị trí giếng . Cách giữ vệ sinh giếng nước . Cách sử dụng nước Có khoảng hàng chục vạn  hàng triệu VSV/ 1lit nước +Nước sông: - Đặc điểm của sông có đầu nguồn, cuối nguồn - Nước sông luôn thay đổi theo dòng chảy - Vì vậy chủng loại, số lượng VSV luôn thay đổi: . Đoạn sông chảy qua thành phố nước sông có số lượng VSV lớn . Đoạn sông chảy qua rừng núi nước sông có số lượng VSV - Nước sông chứa nhiều chất hữu cơ, muối khoáng, thông khí tốt là môi trường thích hợp cho VSV phát triển Theo Arannop: nước sông trước khi chảy qua khu dân cư có 197.000 VK/ 1 lit nước Đoạn chảy qua khu dân cư có 400.000 VK/ 1lit nước + Nước ao hồ: - Ao hồ là nơi chứa nhiều chất hữu cơ, muối khoáng - Trong nước thường có xác động, thực vật, nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp Đây là môi trường rất thuận lợi cho VSV phát triển ví dụ: 1 lít nước ao có tới hàng triệu VSV - Hệ VSV chủ yếu là các VSV sống hoại sinh Đặc biệt trong ao hồ còn chứa khá nhiều VSV gây bệnh nhiễm từ phân, nước tiểu, nước thải..tồn tại khá lâu trong nước. Như: S.typhi tồn tại trong nước: 2 – 93 ngày Shigella : 15 – 27 ngày Vibrio cholerae : 4 - 28 ngày + Nước biển : - Biển chiếm 3/4 diện tích trái đất - Nước biển mặc dù có hàm lượng muối cao, nhiệt độ nói chung thấp, nhưng vẫn có 1 số lượng lớn VSV Tuy nhiên số lượng VSV nhỏ hơn so với nước ao, hồ, sông, suối. Trong nước biển có từ 35 – vài nghìn VSV/ 1 lit. - Trong nước biển chủ yếu nhóm VSV ưa muối, thích ứng nồng độ muối 3,5 % Đa phần là trực khuẩn có nha bào (Bacillus) và không có nha bào (Bacterium) còn cầu khuẩn, nấm men, nấm mốc, xạ khuẩn ít. Đa phần là vi khuẩn Gram âm (80%), có lông (80%), có sắc tố (70%), kích thước nhỏ hơn VSV trong đất + Vấn đề làm sạch nước: - Trong tự nhiên không có nước vô trùng - Nước rất cần cho hoạt động sống của con người, cho chế biến thực phẩm, nuôi trồng thuỷ sản Ví dụ: * Nước dùng trong sinh hoạt : . Phải không độc, không có mùi vị lạ . Không có VSV gây bệnh. . Tổng số VSV < 100 / 1ml . Chỉ số coli < 3/ lit, chuẩn coli không nhỏ hơn 300 ml *Nước giếng, nước ở các thuỷ vực có chất lượng tốt: . Tổng số vi khuẩn < 1000 / 1ml . Chỉ số coli ( Coli – Inder) < 10/ lit . Chuẩn coli ( Coli – Titre) không nhỏ hơn 100 ml Nước không đạt tiêu chuẩn phải làm sạch. Vấn đề làm sạch nước là bức thiết. + Trước hết bảo vệ nước tránh bị ô nhiễm bởi nước thải: Muốn tránh nước bị ô nhiễm phải thực hiện các biện pháp: - Xây dựng trạm xử lý nước thải - Xây dựng, xác định các nguồn nước thích hợp - Các hố chứa nước thải phải có sự chống thấm tốt - Có biện pháp tránh nhiễm chất thải vào bể chứa, giếng nước: dùng nắp đậy.. + Phương pháp làm sạch nước Gồm 2 bước: - Làm trong nước: . Nước đục là do trong nước tồn tại những vật thể nhỏ không tự lắng được hoặc các vật thể này tích điện âm nên đẩy nhau. . Dùng muối nhôm Al2(SO4)3, muối sắt Fe2SO4 để làm trong nước: Ví dụ : Al2(SO4)3 + 3Ca(OH)2  Al(OH)3 + 3CaSO4 Al(OH)3 ở dạng keo có các hạt tích điện dương xung quanh  .vật tích điện âm kết hợp với nó tạo thành khối lớn . vật không tích điện cũng được kéo theo lắng xuống Cách làm này có thể kéo đi 70 – 75% VSV trong nước Tiếp theo lọc bằng cơ học: Cho nước chảy qua bể lọc với các vật liệu sắp xếp theo thứ tự sau: đá lớn -> đá dăm -> cát to -> cát mịn Tạp chất cơ học và hầu hết VSV (90 – 98%) được giữ lại ở lớp cát mịn - Khử trùng nước: Đây là bước cuối cùng để làm sạch nước Thường dùng các biện pháp sau: * Dùng Clo và hợp chất chứa Clo * Dùng Ozon( O3) Là chất oxy hoá mạnh hơn Clo, hiệu quả khử trùng cao, nước không có mùi vị lạ Giá thành cao, sử dụng rộng ở các nước phát triển * Dùng tia tử ngoại(UV – Utra violet) Dùng với nước có màu và độ đục thấp Nước thải và làm sạch nước thải: - Nước thải: . Nước dùng các cơ sở sản xuất thải ra ngoài -> nước thải công nghiệp . Nước dùng trong khu dân cư, trường học, bệnh viện -> nước thải sinh hoạt Trong nước thải có nhiều chất hữu cơ, vô cơ, nhiều VSV, có cả VSV gây bệnh Ví dụ: Sản xuất 1000 tấn giấy cần 25 – 30 triệu m3 nước. Lượng nước thải ra này chứa nhiều hợp chất hữu cơ, hợp chất Clo, CaCO3, axit dư thừa, sạn kim loại độc hại như: Hg,Pb, NAOCl, VSV gây bệnh có thể tồn tại 1 thời gian dài trong nước thải: - Vi khuẩn gây bệnh thương hàn sống từ 20 - 25 ngày vào mùa hè, 60 – 70 ngày vào mùa đông - E.coli sống từ 20 - 25 ngày ở nhiệt độ 20 – 250C - Vi khuẩn gây bệnh kiết lỵ có thể sống 10 - 15 ngày ở nhiệt độ 20 – 250C - Phảy khuẩn tả sống tối đa 13 - 15 ngày - Vi khuẩn lao sống tối đa 21 ngày - Virus sống tối đa 15 ngày Vì vậy việc sử dụng ao hồ, sông suối làm nơi thoát nước thải chưa được xử lý làm cho nước đó bị ô nhiễm gây nguy hiểm cho người dùng. Để bảo vệ môi trường, nước thải trước khi cho chảy vào các thuỷ vực phải làm sạch Phương pháp làm sạch nước thải: Sử dụng các phương pháp lý, hoá, sinh học - Làm lắng nước thải – làm sạch về cơ học - Biện pháp sinh học: . Trên cơ sở: nhờ hoạt động sống của VSV hiếu khí, kỵ khí khử các tạp chất trong nước - Khử trùng nước Nước sau khi được làm sạch cho đổ vào các nguồn nước 3. Vi sinh vật trong không khí + Đặc điểm của không khí: - Không khí là môi trường không thuận lợi cho VSV phát triển : . Không có chất dinh dưỡng . Môi trường khô . Luôn bị ánh sáng mặt trời chiếu + Hệ VSV trong không khí : - VSV có trong không khí chủ yếu do bụi từ đất đưa vào, hay từ hơi thở cuả người và động vật bị bệnh - VSV có trong không khí là những loai chịu được tác dụng của tia tử ngoại và khô hạn như: vi khuẩn có khả năng hình thành bào tử, bào tử của nấm mốc, nấm men - Thành phần, khu hệ VSV có trong không khí cũng là thành phần, khu hệ VSV có trong đất ở khu vực. Có thể gặp nấm mốc, xạ khuẩn, nấm men, virus, vi khuẩn Trong không khí các VSV gây bệnh cũng khá nhiều như: - Trực khuẩn lao - Trực khuẩn bạch hầu - Virus cúm - Virus sốt xuất huyết Ví dụ: Hắt hơi có thể làm nước bọt bắn xa 3 – 4 m Tung ra không khí từ 10.000 - 20.000 vi khuẩn. Vì vậy không khí cũng có thể là nguồn truyền bệnh và làm hư hỏng thực phẩm. Hệ VSV trong không khí có quan hệ với các yếu tố: - Hệ VSV trong đất: Số lượng, chủng loại VSV trong đất ở 1 vùng nào đó phản ánh số lượng, chủng loại VSV trong không khí ở vùng đó - Sự hoạt động của người, động vật . Nơi đông dân cư . Nơi chăn nuôi nhiều gia súc . Y thức con người với vệ sinh môi trường - Tầng không khí . Không khí càng gần mặt đất VSV càng nhiều - Thời tiết khí hậu . Mùa hè số lượng VSV lớn nhất, thấp nhất vào mùa đông. . Mưa làm sạch VSV trong không khí. . Không khí vùng đất lạnh coi như không có VSV - Thảm thực vật . Lá cây có khả năng giữ bụi, VSV.. Số lượng vi sinh vật trong không khí ở các vùng như sau: (tính theo 1 m3) - Khu vực nuôi gia súc tập trung: 1triệu - 2 triệu tế bào/1m3 - Khu tập thể, ký túc xá: 200.000 tế bào - Vùng đông dân cư : 5.000 - 20.000 - Vùng nông thôn : 500 - 2.000 - Trên mặt biển : 700 - Bắc cực : 0 - 1 . Trong không khí, Streptococcus gây dung huyết được coi là vi khuẩn chỉ điểm vệ sinh . Vi khuẩn này thường cư trú ở đường hô hấp,hầu,họng, xoang miệng . Có thể đánh giá mức độ vệ sinh của không khí: - Không khí trong lành: . > 1500 vi khuẩn . > 16 Streptococcus / 1m3 không khí - Không khí ô nhiễm : . 2500 vi khuẩn . 38 Streptococcus / 1m3 không khí Do đó cần chú ý công tác vệ sinh môi trường, làm sạch bầu không khí. Trong thực tiễn người ta hay sử dụng các biện pháp sau: - Lọc không khí: . Dùng các thiết bị lọc không khí . Dùng bông làm nút ống nghiệm, ống đựng môi trường . Con người mang khẩu trang - Khử trùng bằng tác nhân vật lý: . Dùng đèn tử ngoại - Khử trùng bằng tác nhân hoá học: . Dùng formol pha với KMnO4 . 4. Vi sinh vật trên cơ thể sinh vật - Trong quá trình tiến hoá, giới sinh vật trong đó có con người, động vật và VSV có mối quan hệ thích ứng qua lại. . Kết quả là trên cơ thể người, động vật thường có những nhóm VSV thường cư trú ở bên ngoài cũng như các khoang bên trong cơ thể. - Những VSV này chủ yếu từ môi trường bên ngoài (không khí, thức ăn, nước uống...) lây nhiễm vào cơ thể. . Thành phần các nhóm VSV ngoại lai này không chỉ phụ thuộc vào các yếu tố bên ngoài mà còn phụ thuộc vào cơ thể sinh vật và điều kiện sống: sức đề kháng, điều kiện ăn uống, tắm rửa và đặc điểm sinh lý: da nhờn hay khô, sự tiết mồ hôi... . Cơ thể động vật có các hệ VSV trong đường tiêu hoá, đường hô hấp, sinh dục, trên niêm mạc của các lỗ tự nhiên và trên da. . Hệ VSV ở người, động vật khá phong phú và đa dạng +Trên da: .Da thường xuyên tiếp xúc với môi trường bên ngoài .Da dễ cảm nhiễm VSV trong, không khí, đất, nước .Trên da có những VSV thích ứng được điều kiện ở đây nên có thể tồn tại lâu Đa số VSV không thích ứng được điều kiện ở đây và bị tiêu diệt . Trên da thường gặp các vi khuẩn, nấm mốc, xạ khuẩn. Trong đó vi khuẩn chiếm đa số Ví dụ: Bacillus subtilis E.coli Staphylococcus . Trong khoang miệng: .Xoang miệng là bộ phận đầu tiên của cơ thể tiếp xúc với thức ăn, nước uống và môi trường bên ngoài . Dễ cảm nhiễm nhiều thể loại VSV và ở đây có điều kiện sống rất thuận lợi cho VSV: độ ẩm, nhiệt độ, pH, thức ăn... . Trong xoang miệng hay gặp: * Cầu khuẩn: Staphylococcus, Streptococcus * Trực khuẩn: Trực khuẩn lactic: Lactobacter acidophilum E. coli * Vibrio * Xoắn khuẩn * Xạ khuẩn, nấm men. Hệ VSV ở đường tiêu hoá cực kỳ phong phú và phức tạp, trong đó có các "cư dân" thường trú và các VSV vãng lai. . Các vi khuẩn thưòng có trong phân như: - Nhóm Coliform đặc trưng là E. coli - Nhóm Streptococcus đặc trưng là S. faecalis - Nhóm Clostridium đặc trưng là Clos. perfringens Các vi khuẩn này dễ nhiễm vào người, nước, đất, thức ăn Các hốc tự nhiên như xoang mũi, đường sinh dục... cũng có nhiều VSV Hệ hô hấp có hệ VSV không ổn định nó phụ thuộc vào thành phần hệ VSV của không khí. Để hạn chế sự lây nhiễm các VSV cho người và động vật cần thực hiện tốt các khâu: - Vệ sinh môi trường - Vệ sinh thân thể - Vệ sinh thức ăn - Vệ sinh nước uống...