9/11/2017
1
1
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP ViỆT NAM
KHOA CHĂN NUÔI VÀ NUÔI TRỒNG THỦY SẢN
Vi sinh vật đại cương
Giáo viên: TS. Nguyễn Thị Tuyết Lê
Bộ môn: Dinh dưỡng & Thức ăn
Tel. 0912 563 942 Email: tuyetle.hua@gmail.com
2
Tài liệu tham khảo
Giáo trình chính:
-Vi sinh vật học. Nguyễn Khắc Tuấn, NXBNN 1996
-Vi sinh vật đại cương. Nguyễn Như Thanh, Nguyễn
Đường, Nguyễn Khắc Tuấn, Nguyễn Thị Bích Lộc,
Nguyễn Bá Hiên. NXBNN 2004
Giáo trình tham khảo:
-Vi sinh vật học. Nguyễn Lân Dũng, Nguyễn Đình Quyến,
Phạm Văn Ty, NXB Giáo dục (1997)
Website:
https://sites.google.com/site/tuyetlenguyenthi/
3
Giáo trình
4
5
Nội dung môn học:
Chương I. MỞ ĐẦU
Chương II. Đặc điểm hình thái, cấu tạo, sinh sản
của VSV
Chương III. Sinh lý học vi sinh vật
Chương IV. Ảnh hưởng của các yếu tố ngoại cảnh
đến vsv
Chương V. Di truyền vi sinh vật
Chương VI. Sự phân bố vi sinh vật trong tự nhiên
6
1.1. Khái niệm
Vi sinh vật là thuật ngữ miêu tả một nhóm sinh vật có
kích thước nhỏ bé, chỉ quan sát được khi sử dụng kính
hiển vi
Chương I. MỞ ĐẦU
Vi sinh vật
Vi
khuẩn
Tảo
Xạ
khuẩn
Nấm
Virus
Protozoa
9/11/2017
2
7
1.2. Phân ngành vi sinh vật học
•Vi sinh đại cương:Nghiên cứu những quy luật chung nhất
của thế giới vsv
•Các môn chuyên ngành:VSV học (nhân) y, VSV học thú y,
VSV học thuỷ hải sản, VSV học công nghiệp, VSV học nông
nghiệp, VSV chăn nuôi…
VSV học ngoài trái đất (Astro-(exo)-microbiology): nghiên
cứu sự tồn tại của các vsv ngoài trái đất
Vi sinh vật học là môn học nghiên cứu về hoạt động
sống của các vi sinh vật.
Dựa vào đối tượng nghiên cứu: Vi khuẩn học (Bacterialogy);
Nấm học (Mucology); Tảo học (Algology); Virus học
(Virology)
8
1.3. SƠ LƯỢC LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN
1.3.1. Giai đoạn trước khi phát hiện ra vi sinh vật:
-Tín ngưỡng ngự trị
-Thuyết Tự sinh (Spontaneous Generation):sự sống có
thể bắt nguồn từ những vật thể không sống
-Ứng dụng VSV trong đời sống:
+Nghề nấu rượu xuất hiện cách đây 4000 năm
+2500 năm trước người Ai cập đã sản xuất bánh
mì và bia bằng phương pháp lên men
+Sách cổ Trung Quốc mô tả phương pháp trồng
xen, luân canh cây họ đậu ở đất khai hoang
9
10
4.2. Giai đoạn phát hiện vi sinh vật
Antony van Leeuwenhoek
(1632-1723): sử dụng các thấu
kính phóng đại, quan sát được
vsv (protozoa, tảo, một số vi
khuẩn) => Người đầu tiên quan
sát được vi sinh vật
Giai đoạn này gắn liền với việc phát minh ra kính hiển vi
Robert Hooke (1635-
1703): quan sát tế
bào. Xuất bản sách
“Hình ảnh vi thể”
micrographia
11
Từ 1767 đến 1838 có khoảng 600 loại được
phát hiện, song cũng chỉ là sự miêu tả đơn
thuần về mặt hình thái, cho nên người ta gọi
giai đoạn này là giai đoạn hình thái học.
Các thí nghiệm về VSV học đều tiến triển
chậm, do các vấn đề về tạp nhiễm
Carolus Linnaeus (1735): phân loại vsv và
định danh theo tên giống + tên loài
12
9/11/2017
3
13
Thí nghiệm chống lại thuyết tự sinh:
-1668 Francesco Redi: thí nghiệm sự phát sinh giòi ở thịt
để ôi theo thuyết tự sinh. Thí nghiệm đã chứng minh
miếng thịt ôi không tự sinh ra giòi
14
1861: Thí nghiệm bình cổ cong của Louis Pasteur
VSV có mặt trong không khí và là nguyên nhân gây ô nhiễm nước thịt.
VSV cũng giống như các SV khác: cũng có sự sinh trưởng phát triển và
sự di truyền bảo toàn nòi giống
Không có sự tự sinh ngay cả đối với VSV
đánh đổ thuyết tự sinh ngự
trị đã nhiều năm.
15
1.3.2. Giai đoạn hình thành môn học
(Kỷ nguyên vàng của vsv học 1857-1914)
Là giai đoạn bùng nổ các nghiên cứu về vsv. Kéo
dài trong 60 năm (1857-1914) kỷ nguyên vàng
của vsv học.
Nhiều lĩnh vực nghiên cứu về vsv học đã được
thành lậplà cơ sở cho ngành vsv học hiện đại
Chiến tranh thế giới Inăm 1914 đã kết thúc kỷ
nguyên vàng của vsv học Kỷ nguyên của hóa
học trị liệu và di truyền vi sinh vật bắt đầu
16
17
a. Một số cống hiến quan trọng của
Louis Pasteur (1822-1895)
•1857-1859: Trong không khí có nhiều vsv sống gây
ô nhiễm các dung dịch như rượu, sữa, dấm…
•1861: Đánh đổ thuyết tự sinh; Hiệu ứng Pasteur
(Pasteur effect)
•1862: Đề ra Học thuyết mầm bệnh
•1866: Tìm ra nguyên nhân làm chua rượu vang đề
ra phương pháp khử trùng nhờ nhiệt độ (Pasteurization)
•1857: Xác định được bản chất của các
quá trình lên men là nhờ vi sinh vật
(lên men rượu do nấm men, lên men
lactic do vk lactic thực hiện)
18
•1880: Vacxin chống bệnh dịch tả gà.
•1881: Vacxin phòng bệnh nhiệt thán
•1883-1885: Nguyên nhân gây bệnh dại và vacxin
phòng dại.
Đề ra học thuyết mầm bệnh (Germ theory of disease):
Dịch bệnh được gây ra bởi nhiễm các vi sinh vật gây
bệnh
Cùng với Robert Koch và Ferdinand Cohn, được
coi là ông tổ của ngành vsv học
•1873: Tìm ra vi khuẩn gây bệnh
nhiệt thán và đề ra biện pháp khử
trùng; Tìm ra vaccine phòng bệnh
(1882).
9/11/2017
4
19
20
1881- Phát minh ra môi trường đặc (môi trường rắn)
1882- Phân lập được vk gây ra bệnh lao là Mycobacterium
tuberculosis
1883- Phân lập vi khuẩn gây dịch tả Vibrio cholera
1884- Đề ra định đề Koch
1905 Nobel Prize về lĩnh vực Sinh lý và Y học cho những
nghiên cứu về bệnh lao
b. Một số cống hiến quang trọng
của Robert Koch (1843-1910)
1876 - Chứng minh nhiệt thán do vk
Bacillus anthracis gây ra
1877- Sáng tạo ra phương pháp nhuộm
màu và chụp ảnh tiêu bản.
21
Định đề Koch: là một chuỗi các thí nghiệm xác minh lại Học
thuyết mầm bệnh của Pasteur Các bước tiến hành này đã
trở thành tiêu chuẩn để xác định mầm bệnh.
1. Mầm bệnh phải luôn được tìm
thấy ở động vật bệnh nhưng
không ở ĐV khỏe
2. Mầm bệnh phân lập ở ĐV
bệnh phải nuôi cấy được trên
môi trường nhân tạo
3. VSV phân lập được phải là
nguyên nhân gây bệnh ban
đầu khi gây nhiễm cho động
vật thí nghiệm
4. Mầm bệnh phải được phân lập
lại từ động vật thí nghiệm
Hạn chế?
22
1.3.3. Giai đoạn phát triển của VSV học hiện đại
Thế kỷ 20: VSV đã đạt được những thành tựu to lớn ở
các lĩnh vực: di truyền vsv, sinh học phân tử, liệu pháp
kháng sinh, sự phát triển các môi trường phân lập, chọn
lọc vsv; virus học…
Phân loại vsv đã có bước tiến lớn: mô tả hình thái đơn
thuần dựa vào các đặc điểm trao đổi chất. Phân loại lại
một số loài dựa vào trình tự gen của chúng.
Sự phát hiện ra kháng sinh và các liệu pháp kháng sinh.
Xác định vai trò và bản chất DNAnghiên cứu sự đột
biến và kháng kháng sinh ởvk.
Những thành tựu về virus học:sử dụng trứng gà để nuôi
cấy virus, kỹ thuật nuôi cấy mô, chế tạo kính hiển vi điện
tử, các kỹ thuật chẩn đoán virus, sản xuất vaccine…
23
Năm 1928, Alexander Fleming (1881 - 1955) phát hiện ra chất
kháng sinh penicillin từ nấm Penicillium notatum
Năm 1942: Florey và Chain: sản xuất Penicillin G ở quy mô
công nghiệp
Fleming,H. W. Florey và E. B.Chain đạt giải Nobel năm 1945
cho việc phát hiện và phương pháp sản xuất penicillin
24
1.3.4.Vi sinh vật học trong thế kỷ 21
Thách thức mới: bùng nổ nhiều bệnh truyền nhiễm đe dọa sức khỏe
cộng đồng:
• 2001- khủng bố Anthrax ở USA ; 2003-SARS epidemic;
• 2004- 2014 Salmonellosis ở Mỹ (756 ca nhiễm Salmonella từ cà
chua); Cúm gia cầm H5N1 ở Trung quốc, Indonesia…; Cúm lợn
H1N1 ở Mexico, Đức, Úc, Mỹ, Ai cập…; Dịch tả ở châu phi
(Cameroon, Haiti…); E. coli type O104:H4 outbreak ở Đức, Pháp và
Tây ban nha ...; Ebola outbreak ở Ugandans, Guinea, Liberia…
•3/5/2013: Trung Quốc đã xác nhận >300 ca nhiễm cúm, 37 ca chết do
chủng virus mới gây ra H7N9
•5/2/2014: chủng virus cúm mới H10N8 ở 2 bệnh nhân Trung quốc
Sự phát triển của các công nghệ mới: Công nghệ thông tin (tin y, tin
sinh…), kỹ thuật hình ảnh mới (novel imaging techniques), hệ gen
học (genomics), proteomics, nanotechnology, rapid DNA
sequencing… giúp cho các nhà khoa học tiếp cận những lĩnh vực
chưa hề được khám phá
9/11/2017
5
25
1.4. VỊ TRÍ CỦA VSV TRONG TỰ NHIÊN
Carolus Linnaeus
(1707 -1778
26
Vi sinh vật trong sinh giới thuộc giới nào?
Tóm tắt các hệ thống phân loại vi sinh vật
27
28
ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA VSV
1. Kích thước nhỏ bé : micromet (1μ= 1/103mm hay
1/106m) hay nanomet đối với virus (1nm=1/106mm
hay 1/109m).
2. Sinh trưởng, phát triển vô cùng nhanh chóng: 1 TB
nấm men sau 24 giờ lên men khoảng 109tế bào
3. Hấp thu và chuyển hóa nhanh: tốc độ tổng hợp
protein của nấm men cao gấp 1000 lần so với đậu
tương và gấp 100 000 lần so với trâu bò.
4. Khả năng thích nghi và biến dị cao
5. Chủng loại đa dạng, phân bố rộng rãi trong tự
nhiên
Là sinh vật đầu tiên xuất hiện trên trái đất
29
1.5. VAI TRÒ CỦA VSV TRONG TỰ NHIÊN VÀ
ĐỜI SỐNG
Vai trò có lợi:
Trong tự nhiên
Trong công nghiệp, chế biến thực phẩm
VSV có vai trò quan trong trong sx năng lượng sinh
học
Trong y học
Trong nông nghiệp:Chăn nuôi? Thú y?
????
Vai trò có hại:Vi sinh vật có hại thường gây bệnh cho
người, cho gia súc, gia cầm, tôm cá và cây trồng
????
30
Ôn tập chương I
•Thí nghiệm bình cổ cong của L. Pasteur giải thích vì
sao thí nghiệm này có thể đánh đổ thuyết Tự sinh
•Những đóng góp nổi bật của L. Pasteur và Robert Koch
•Đặc điểm chung của vi sinh vật
•Vai trò của vi sinh vật trong tự nhiên và đời sống