Bài giảng Vi sinh thực phẩm - Nguyễn Minh Hiền

Chia sẻ: Năm Tháng Tĩnh Lặng | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:219

Thêm vào BST

Báo xấu

316
lượt xem 67
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Vi sinh thực phẩm do tác giả Nguyễn Minh Hiền biên soạn gồm có 12 chương. Cung cấp cho người học những nội dung kiến thức chủ yếu như: Đại cương về vi sinh vật, virus, dinh dưỡng và nuôi cấy vi sinh vật, các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của vi sinh vật, cơ chế chính của quá trình trao đổi chất,...và các nội dung liên quan khác. Mời tham khảo.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Vi sinh thực phẩm - Nguyễn Minh Hiền

VI SINH THỰC PHẨM GVGD: Bùi Hồng Quân Biên soạn: Nguyễn Minh Hiền TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Lân Dũng, 2005. Vi sinh vật học đại cương Nguyễn Đức Lượng, 1996. Công Nghệ vi sinh tập 1, 2, 3. ĐH Bách Khoa Tp. HCM Tô Minh Châu và ctv, 1999. Vi sinh vật học đại cương. ĐH Nông Lâm Tp. HCM …………………. 1
CHƯƠNG I. MỞ ĐẦU 1.1 ĐỐI TƯỢNG VÀ NHIỆM VỤ CỦA VI SINH HỌC 1.2 VAI TRÒ CỦA VSV 1.3 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA VI SINH HỌC 1.4. ĐỊNH DANH VI SINH VẬT 1.5 VỊ TRÍ MÔN HỌC VÀ NHIỆM VỤ NGƯỜI HỌC 1.1 ĐỐI TƯỢNG & NHIỆM VỤ CỦA VI SINH HỌC ĐỐI TƯỢNG: VSV (Microbiology = micro + bios + logos) NHIỆM VỤ: Nghiên cứu hình thái, cấu tạo, hoạt động sống của VSV VSV (Microorganism): là những cơ thể sống nhỏ bé mà mắt thường có thể không nhìn thấy được. Muốn thấy được chúng phải quan sát dưới kính hiển vi 2
Các nhóm VSV Virus Vi khuẩn (bacteria) Nấm mốc (mold) Nấm men (yeast) Vi tảo (algae) Virus Vi khuẩn Nấm mốc Nguyên sinh Nấm men Vi tảo động vật 3
Vị trí phân loại của vi sinh vật Theo R. H. Whitataker, thế giới sinh vật gồm 5 giới Giới khởi sinh (Monera hay prokaryote): vi khuẩn và tảo lam Giới nguyên sinh (Protista): tảo đơn bào, nấm đơn bào có lông roi, nguyên sinh động vật. Giới thực vật (Plantae) Giới Nấm (Fungi) Giới động vật (Animalia) Vi sinh vật tập trung vào Monera, Protista và Fungi Vị trí phân loại của VSV (theo cấu trúc tế bào) Eukaryote Prokaryote Nhân phân hóa hoàn toàn, Nhân phân hóa chưa có màng nhân và tiểu hạch. hoàn chỉnh Eukaryote đơn bào: nấm Chưa có màng bao men, tảo đơn bào nhân, chưa hình thành Eukaryote đa bào: nấm mốc, tiểu hạch nấm bậc cao, thực vật, động Trong nhóm này có: vật. vi khuẩn, xạ khuẩn, Đặc biệt: Virus chưa có cấu niêm vi khuẩn, tảo tạo tế bào – hình thái sống lam … đặc biệt nằm giữa giới vật sống và chất vô sinh 4
ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA VSV Kích thước nhỏ bé. Sinh trưởng, sinh sản nhanh Thích nghi cao Phân bố rộng, đa dạng về chủng loại Vết tích vi khuẩn lam Vết tích Gloeodiniopsis cách Vết tích Palaeolyngbya cách cách đây 3,5 tỷ năm đây 1,5 tỷ năm đây 950 triệu năm 5
1.2 VAI TRÒ CỦA VSV 1.2.1 VAI TRÒ TÍCH CỰC Trong nông nghiệp Trong bảo vệ môi trường 1.2.1 VAI TRÒ TIÊU CỰC Trong công nghiệp Trong nông nghiệp Trong Chế biến thực phẩm Trong bảo vệ môi trường Trong y tế Trong công nghiệp Trong Chế biến thực phẩm Trong y tế Tác động tích cực của VSV • Tham gia quá trình tuần hoàn vật chất trong tự nhiên: phân giải chất hữu cơ, khởi đầu chuỗi thức ăn, tham gia chu trình carbon, nitơ, oxi … • Trong công nghệ hóa: tham gia sản xuất các chất hóa học khó sản xuất (cồn, acid hữu cơ, enzyme …) • Trong y học: vaccin, các chất kháng sinh, các vitamin, acid amin, hormon … • Trong chế biến, bảo quản thực phẩm: sản xuất bột ngọt, sản xuất sinh khối, sản xuất rượu bia, lên men sản xuất thực phẩm, …… 6
Tác động tiêu cực của VSV Vi sinh vật là nguyên nhân gây ra các căn bệnh chết người: dịch hạc, ung thư, AIDS … - Là tác nhân gây bệnh cho động vật và thực vật - Làm hư hỏng lương thực thực phẩm - …… Nấm Rhizoctonia solani làm mốc trắng gốc, cây héo, lá gốc héo vàng, bó mạch thâm đen sau vài ngày cây cà chua, khoai tây bị bệnh sẽ chết. VK Ralstonia solanacearum cây héo đột ngột, lá vẫn còn xanh, có thể héo từng cành, bó mạch hóa nâu chứa dịch nhờn màu trắng đục. 7
8
Vaccin phòng cúm A H5N1 của Cty Sản xuất vaccin và Sinh phẩm số 1 thuộc Viện Vệ sinh dịch tễ Trung ương được thử nghiệm trên người với sự cho phép của Bộ Y tế vào cuối tháng 3/ 2008 Bệnh do Staphylococcus areus 1.3 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA VI SINH HỌC THỜI TIỀN SỬ: Người tiền sử biết sản xuất bia, bánh mỳ từ ngũ cốc NỀN VĂN MINH NÔNG NGHIỆP: (4000 năm B.C) phát hiện những hình ảnh khảo cổ thể hiện việc uống rượu của Người Xume. NỀN VĂN MINH CỦA NGƯỜI HY LẠP thờ thần Rượu Bacchus và NGƯỜI LA MÃ thờ thần Rượu Dionysus. 9
Khái quát lịch sử phát triển VSV học Trước khi Sau khi Vi sinh học Vi sinh học có KHV có KHV thực nghiệm hiện đại Trước khi có KHV •Con người chưa ý thức được sự hiện diện của VSV •Biết ứng dụng VSV vào chế biến và bảo quản thực phẩm: ủ rượu, làm bánh mì, làm mắm, tương, chao … •Chịu đựng những trận đại dịch (đậu mùa, dịch hạch …) do VSV gây ra Khái quát lịch sử phát triển VSV học (tt) Sau khi có KHV 1675, chiếc KHV đầu tiên do Leewenhoek phát minh Vi sinh vật học giai đoạn này tập trung vào mô tả hình thái của VSV Antoni van Leeuwenhoek (1632-1723) 10
Lịch sử VSV học - Sau khi có KHV (tt) Robert Hook, nhà khoa học Anh, “cha đẻ của KHV quang học” đã sử dụng nguồn sáng khi soi KHV. Robert Hook 1665, ông xuất bản cuốn (1635-1703) “Hình ảnh hiển vi” giới thiệu rất nhiều đối tượng mà mắt thường không thấy rõ được. KHV quang học Lịch sử VSV học - Sau khi có KHV (tt) 1812, huân tước David Brewster ngâm vật kính và mẫu vật trong một chất lỏng (chủ yếu là glycerine) có độ khúc xạ gần với thủy tinh, có thể triệt tiêu David Brewster sự sai lệch và tán sắc khi ánh sáng đi (1781-1868) qua các môi chất có độ khúc xạ khác nhau. Ông là người đầu tiên sử dụng kính lọc màu để thu được ánh sáng đơn sắc. 11
Lịch sử VSV học - Sau khi có KHV (tt) Ernst Abbe (1840-1905) và Carl Zeiss (1816-1888) (2 nhà khoa học Mỹ) đã thử 300 chất để tìm ra dầu ngâm kính tốt nhất (dầu Tuyết tùng (huile de cèdre) hiện đang Ernst Abbe được dùng khi sử dụng vật kính x100 . 1886, Abbe phát minh ra bộ tụ quang Frederik Zernike (1888-1966) phát minh KHV tương phản pha, có thể quan sát vật thể sống trong suốt không màu mà không cần cố định, nhuộm màu như xoắn thể gây bệnh giang mai. 1953, Ông nhận giải Nobel do những đóng góp xuất sắc trong lĩnh vực sinh học. Improvements of the microcopes XIX Century 12
Lịch sử VSV học - Sau khi có KHV (tt) KHV huỳnh quang giúp thấy một số chất hoá học trong tế bào chưa bị tổn thương. Nguồn sáng của KHV huỳnh quang là đèn thuỷ ngân tạo ra một chùm nhiễu tia xanh và tia UV. Các gương lọc ánh sáng và gương tán sắc đặc biệt sẽ phản chiếu lên bản quan sát những tia bước sóng ngắn. Các tia UV tác động gây ra hiện tượng huỳnh quang và làm cho bản quan sát phát ra những tia sáng huỳnh quang có bước sóng dài hơn. Độ dài bước sóng bức xạ huỳnh quang luôn dài hơn độ dài bước sóng bức xạ gây ra nó. Các vật thể có khả năng huỳnh quang bắt đầu phát sáng rõ ràng và mỗi chất có một bức xạ huỳnh quang đặc trưng. VD: chất diệp lục có bức xạ huỳnh quang màu đỏ tươi Lịch sử VSV học - Sau khi có KHV (tt) 1938, KHV điện tử ra đời tại Mỹ. Nguyên lý: dùng 1 chùm điện tử thay thế cho ánh sáng. Do dòng điện tử không đi qua được thấu kính nên phải dùng những điện từ trường để hội tụ chùm điện tử, tất cả thiết bị phải đặt trong ống chân không. KHV quang học hiện đại nhất có độ phóng đại 2.500 lần. KHV điện tử có thể phóng đại 40.000 lần, thậm chí có thể phân biệt được 2-3 Å, nhưng chỉ có thể phân biệt rõ nét những hạt từ 20 Å trở lên. 13
Lịch sử VSV học - Vi sinh học thực nghiệm • Mô tả hình thái VSV, khám phá các đặc tính sinh lý, sinh hóa của vsv, xác định vai trò của vsv. • Hoàn thiện các qui trình lên men cổ truyền, ứng dụng vào sx công nghiệp • Các nhà khoa học: L. Pasteur, R. Koch Bình cổ ngỗng Nhà bác học thiên tài 9.1879, ông tìm ra nguyên lý của việc tiêm phòng bệnh dịch tả ở gà và việc làm giảm độc lực của các VSV, nền tảng của việc tiêm phòng bằng vaccin sau này, ông đã làm giảm độc lực VK nhiệt thán và chế ra được vaccin phòng bệnh có hiệu quả cho đàn gia súc. Ông lấy tuỷ sống con thỏ bị bệnh dại và làm cho VK này yếu đi. Sau đó, tiêm vào em bé bị chó dại cắn tên là Yoseph Meister (9tuổi) vào ngày 06/7/1885. Kết quả thành Louis Pasteur công ngoài sức tưởng tượng của ông: người (27.12.1822 - 28.9.1895) bệnh khỏi hẳn. Louis Pasteur, nhà bác học 1880, ông phát hiện tụ cầu người Pháp sống thế kỷ 19, cha khuẩn gây mụn nhọt và đẻ của lý thuyết lên men (1857), vi khuẩn và vắcxin trừ bệnh chó viêm tuỷ xương, nhiễm trùng hậu sản là do một VK dại (1886), nghành sát trùng. có tên là liên cầu khuẩn. 14
Lịch sử VSV học - Vi sinh học thực nghiệm (tt) First Fermentation concept, or Pasteur concept in 1857, “Fermentation is the transformation process of the sugar to alcohol in presence of "la vie sans l'air" (means life without air). Conclusions of Pasteur from its study of wines: The alcoholic fermentation of grape juice occur only in presence of yeasts. The wine acidification occur in presence of bacteria. When the grape juice is heated the fermentation do not take place. When the wine (the sugar) is heated the acidification do not occur. Lịch sử VSV học - Vi sinh học thực nghiệm (tt) 1881, đưa ra pp phân lập VSV 1884, tìm ra trực khuẩn bệnh lao Nhà khoa học Đức Robert Koch (1843-1910) 15
Mô hình chuỗi xoắn kép DNA của waston – crick 1953 Nhà sinh học, bác sĩ, dược sĩ người Người mở ra kỷ nguyên sử Scotland (phía Bắc nước Anh) dụng kháng sinh trong y học. 1945, Fleming, Ernst Boris Chain, Howard Walter Florey được trao Giải thưởng Nobel y học do tìm và phân tách được Penicilin – loại kháng sinh đầu Alexander Fleming (6.8.1881 – 11.3.1955) tiên trong việc điều trị những bệnh nhiễm trùng. Năm 1922, tình cờ Fleming phát hiện một đĩa petri nuôi cấy vi 9.1928, phụ tá của Fleming phát hiện thấy trong khhuẩn, khuẩn lạc không mọc đĩa petri cấy VK xuất hiện một loại nấm màu được ở chỗ có dịch từ mũi ông xanh nhạt. Anh đổ đĩa petri ấy vào một đĩa khác, rơi vào. Và sau đó không lâu, lúc ấy trên đĩa petri cũ còn lưu lại những đường ông công bố về lysozyme, có vai vân xanh của loại nấm ấy. Fleming nghĩ rằng đó trò kháng khuẩn. Nhờ phát minh là dấu vết của những VK đã chết, ông lấy một này, Fleming trở nên nổi tiếng, giọt dịch của đĩa petri bỏ đi đem quan sát dưới được giới y học Anh biết đến. KHV và phát hiện rằng không hề có dấu vết của liên cầu khuẩn trong đó. 16
Lịch sử VSV học - Vi sinh học hiện đại • Giai đoạn phát triển rực rỡ của công nghệ lên men • Các sản phẩm lên men ứng dụng rộng rãi: trong thú y, y học, thực phẩm, môi trường … • Vi sinh học hiện đại đang làm thay đổi cuộc sống của con người CÁC MỐC QUAN TRỌNG TRONG LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN VI SINH HỌC 1667 Van Leuwenhoek lần đầu tiên quan sát tế bào bằng kính hiển vi. 1798 Jenner lần đầu tiêm chủng vaccin phòng bệnh đậu mùa cho 1 đứa trẻ. 1857 Pasteur phát hiện quá trình lên men 1864 Pasteur phát minh phương pháp thanh trùng Pasteur 1881 Robert Koch đề xuất phương pháp phân lập VK 1882 - 1884 Koch phát hiện trực khuẩn gây bệnh lao 1884 Gram đề xuất kỹ thuật nhuộm Gram 17
CÁC MỐC QUAN TRỌNG TRONG LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN VI SINH HỌC (tt) 1887 Petri đề xuất dùng hộp petri 1898 Shiga phát hiện trực khuẩn lỵ 1928 Alexander Fleming khám phá ra penicillin 1942 Kính hiển vi điện tử được sử dụng để xác định và phân loại thực khuẩn thể 1953 Stanley phát hiện virut kết tinh 1953 Walson và Crick khám phá ra cấu trúc của DNA 1959 Stewart tìm ra nguyên nhân virut với bệnh ung thư 1989 Bisho và Varmus phát hiện gen ung thư Các giới (kingdoms) sinh vật 18
1.4. Định danh và Phân loại Hệ thống phân loại sinh vật (Biological Classification) Các nhóm được sử dụng để phân loại vi sinh vật 19
Luật danh pháp sinh vật • Bao gồm những qui tắc về đặt tên vi sinh vật • Hiện nay có 3 bộ luật danh pháp – Luật quốc tế danh pháp động vật (ICZN) – Luật quốc tế danh pháp thực vật (ICBN) – Luật quốc tế danh pháp vi sinh vật (ICNB) • Luật danh pháp không có tính chất pháp lý, việc tuân thủ dựa trên tính tự nguyện CÁCH ĐẶT TÊN VSV Nhà phân loại Linnaes (TK 18) thiết lập hệ nhị thức danh pháp với nguyên tắc như sau: Mỗi loại VSV riêng biệt được công nhận là một loài. Mỗi loài được đặt một tên gồm 2 từ: Từ đầu tiên là tên giống (bắt đầu với chữ viết hoa), từ thứ 2 là tên loài (viết thường). Tên đặc biệt thường giải thích tên giống và cho biết một vài thông tin bổ sung về vi sinh vật. Escherichia (tên của Escherich) coli (ký sinh trong ruột) Cách viết tên VSV: gạch dưới (viết tay), in nghiêng (trong tài liệu in). Cách viết tắt: chỉ viết tắt sau khi đã viết tên đầy đủ. Sau tên giống viết tắt là một dấu chấm (E. coli) 20