intTypePromotion=3

Vi sinh vật - Dinh dưỡng của vi sinh vật

Chia sẻ: Nguyễn Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:66

0
172
lượt xem
64
download

Vi sinh vật - Dinh dưỡng của vi sinh vật

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Cơ sở vật chất cấu tạo nên tế bào vi sinh vật là các nguyên tố hoá học. Căn cứ vào mức độ yêu cầu của vi sinh vật đối với các nguyên tố này mà người ta chia ra thành các nguyên tố đa lượng và các nguyên tố vi lượng. Các nguyên tố chủ yếu bao gồm: C, H, O, N, P, S, K, Mg, Ca và Fe.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Vi sinh vật - Dinh dưỡng của vi sinh vật

  1. Vi sinh vat Dinh dưỡng của vi sinh vật 13.1. YÊU CẦU DINH DƯỠNG CỦA VI SINH VẬT 13.1.1. Thành phần hoá học của tế bào vi sinh vật Cơ sở vật chất cấu tạo nên tế bào vi sinh vật là các nguyên tố hoá học. Căn cứ vào mức độ yêu cầu của vi sinh vật đối với các nguyên tố này mà người ta chia ra thành các nguyên tố đa lượng và các nguyên tố vi lượng. Các nguyên tố chủ yếu bao gồm: C, H, O, N, P, S, K, Mg, Ca và Fe. Trong số này có 6 loại chủ yếu (chiếm đến 97% trọng lượng khô của tế bào vi sinh vật), đó là C, H, O, N, P và S. Các nguyên tố vi lượng thường là Zn, Mn, Na, Cl, Mo, Se, Co, Cu, W, Br và B. Tỷ lệ các nguyên tố hoá học tham gia cấu tạo tế bào vi sinh vật là không giống nhau ở các nhóm vi sinh vật khác nhau. Ví dụ nấm men, nấm sợi và vi khuẩn có lượng chứa trung bình của 6 nguyên tố chủ yếu là không giống nhau (bảng 13.1): Bảng 13.1: Lượng chứa trung bình các loại nguyên tố chủ yếu trong tế bào một số nhóm vi sinh vật (% trọng lượng khô) Nguyên tố Vi khuẩn Nấm men Nấm sợi C ~50 ~50 ~48
  2. Vi sinh vat H ~8 ~7 ~7 O ~20 ~31 ~40 N ~15 ~12 ~5 P ~3 - - S ~1 - - Theo các tài liệu của Tempest (1969), Pirt (1975) và Herbert (1976) thì thành phần trung bình của các nguyên tố tạo nên tế bào vi sinh vật nói chung là như sau: Bảng 13.2: Thành phần các nguyên tố cấu tạo nên sinh khối tế bào % trọng lượng khô* Nguyên tố Các nguồn dinh dưỡng điển hình được sử dụng cho sinh trưởng VSV trong môi trường Trung bình Biên độ CO2, hợp chất hữu cơ C 50 45-58 H20, 02, các hợp chất hữu cơ O 21 18-31 NH3, NO3-, các hợp chất hữu cơ chứa N N 12 5-17
  3. Vi sinh vat Nước, các hợp chất hữu cơ. H 8 6-8 Phosphate và các hợp chất chứa P. P 3 1.2-10 SO4-2, H2S, và các hợp chất chứa S. S 1 0.3-1.3 K+ (có thể thay thế bằng Rb+) K 1 0.2-5 Mg2+ Mg 0.5 0.1-1.1 Ca2+ Ca 1 0.02-2.0 Cl 0.5 0.01-5.0 Cl- Fe3+, Fe2+ và phức chất của Fe Fe 0.5 Na + Na 1 Những Lấy từ các ion vô cơ khác 0.5 nguyên tố khác,Mo, Ni, Co, Mn, Zn, .. *Các tế bào bao gồm 70% trọng lượng là nước và 30% là các nguyên liệu khô khác. Mức trung bình này được tính theo sinh trưởng của vi khuẩn Gr(-) trong điều kiện dư thừa chất dinh dưỡng ở nuôi cấy theo mẻ. Vi khuẩn lưu huỳnh (sulfur bacteria), vi khuẩn sắt (iron bacteria) và vi khuẩn đại dương (marine bacteria) có lượng chứa các nguyên tố S, Fe, Na, Cl nhiều hơn so với các nhóm vi khuẩn khác. Tảo Silic (diatom) có chứa lượng SiO2 khá cao trong thành tế bào. Thành phần các nguyên tố hoá học còn thay đổi trong một
  4. Vi sinh vat phạm vi nhất định tuỳ thuộc vào tuổi nuôi cấy và điều kiện nuôi cấy. Khi nuôi cấy trên các môi trường có nguồn N phong phú thì lượng chứa N trong tế bào sẽ cao hơn so với khi nuôi cấy trên các môi trường nghèo nguồn N. Các nguyên tố hoá học chủ yếu tồn tại trong tế bào vi sinh vật dưới dạng chất hữu cơ, chất vô cơ và nước. Chất hữu cơ thường bao gồm protein, carbon hydrat, lipid, acid nucleic, vitamin và các sản phẩm phân giải của chúng cũng như các chất trao đổi chất. Để phân tích các thành phần hữu cơ trong tế bào thường sử dụng hai phương pháp: một là, dùng phương pháp hoá học để trực tiếp chiết rút từng thành phần hữu cơ trong tế bào, sau đó tiến hành phân tích định tính và định lượng. Hai là, phá thành tế bào, thu nhận các thành phần kết cấu hiển vi rồi phân tích thành phần hoá học của từng kết cấu đó. Chất vô cơ thường đứng riêng rẽ dưới dạng muối vô cơ hoặc kết hợp với chất hữu cơ. Khi phân tích thành phần vô cơ trong tế bào người ta thường phân tích tro sau khi đã nung tế bào ở nhiệt độ 5500 C, chất vô cơ thu được dưới dạng các oxit vô cơ được gọi là thành phần tro. Dùng phương pháp phân tích vô cơ có thể định tính hay định lượng từng nguyên tố vô cơ. Bảng 13.3:Thành phần hóa học của tế bào vi khuẩn (theo F.C.Neidhardt et al.,1996) Phân tử khô (1) / tế bào % khối lượng Số phân tử Số loại phân tử 24 609 802 - Nước - 1 2 350 000 - Các đại phân tử khoảng 2500 96 4 300 khoảng 1850 +Protein 55 22 000 000 +Polysaccharide 5 2 (2) 2,1
  5. Vi sinh vat +Lipid 9,1 255 500 4 (3) +ADN 3,1 1 khoảng 660 +ARN 20,5 - Các đơn phân tử khoảng 350 3,0 +Aminoacid và tiền thể khoảng 100 0,5 +Đường và tiền thể khoảng 50 2 +Nucleotid và tiền thể khoảng 200 0,5 - Các ion vô cơ khoảng 18 1 Tổng cộng 100 Chú thích: (1) -Khối lượng khô của tế bào vi khuần Escherichia coli đang sinh trưởng là khoảng 2.8 x 10-13g. (2) - Giả thiết Peptidoglycan và Glycogen là 2 thành phần chủ yếu. (3) - Tế bào chứa vài loại phospholipid, do tính đa dạng của thành phần acid béo giữa các chi vi khuẩn khác nhau và do ảnh hưởng của điều kiện sinh trưởng mà có nhiều hình thức tồn tại của mỗi loại phospholipid. Nước là thành phần không thể thiếu để duy trì hoạt động sống bình thường của tế bào. Nước thường chiếm đến 70-90% trọng lượng tế bào. Độ chênh lệch giữa trọng lượng tươi và trọng lượng khô chính là lượng nước trong tế bào, thường biểu thị bằng tỷ lệ % tính theo công thức sau đây:
  6. Vi sinh vat (Trọng lượng tươi - Trọng lượng khô) / Trọng lượng tươi x 100%. Đơn vị trọng lượng tế bào trong dịch nuôi cấy thường được biểu thị bằng đơn vị g/l hay mg/ml. Phương pháp nung khô tế bào ở nhiệt độ 5500C thường làm phân giải một số hợp chất của tế bào vì vậy khi tính trọng lượng khô của tế bào nên dùng phương pháp sấy khô ở 1050C hay làm khô ở nhiệt độ không cao trong chân không, hoặc làm khô nhanh nhờ tia hồng ngoại... 13.1.2. Các chất dinh dưỡng và chức năng sinh lý Vi sinh vật chủ yếu thu nhận được chất dinh dưỡng từ môi trường bên ngoài. Căn cứ vào chức năng sinh lý khác nhau trong tế bào mà người ta thường chia các chất dinh dưỡng thành 5 nhóm lớn: 1) Nguồn carbon (source of carbon) Là nguồn vật chất cung cấp C trong quá trình sinh trưởng của vi sinh vật. Trong tế bào nguồn C trải qua một loạt quá trình biến hoá hoá học phức tạp sẽ biến thành vật chất của bản thân tế bào và các sản phẩm trao đổi chất. C có thể chiếm đến khoảng một nửa trọng lượng khô của tế bào. Đồng thời hầu hết các nguồn C trong các quá trình phản ứng sinh hoá còn sinh ra trong tế bào nguồn năng lượng cần thiết cho hoạt động sống của vi sinh vật. Một số vi sinh vật d ùng CO2 làm nguồn C duy nhất hay chủ yếu để sinh trưởng, khi đó nguồn C không phải là nguồn sinh năng lượng. Vi sinh vật sử dụng một cách chọn lọc các nguồn C. Đường nói chung là nguồn C và nguồn năng lượng tốt cho vi sinh vật. Nhưng tuỳ từng loại đường mà vi sinh vật có những khả năng sử dụng khác nhau. Ví dụ trong môi trường chứa glucose và galactose thì vi khuẩn Escherichia coli sử dụng trước glucose (gọi là nguồn C tốc hiệu) còn galactose được sử dụng sau (gọi là nguồn C trì hiệu). Hiện nay trong các cơ sở lên men công nghiệp người ta sử dụng nguồn C chủ yếu là
  7. Vi sinh vat glucose, saccharose, rỉ đường (phụ phẩm của nhà máy đường) tinh bột (bột ngô, bột khoai sắn...), cám gạo, các nguồn cellulose tự nhiên hay dịch thuỷ phân cellulose. Năng lực đồng hoá các nguồn C ở các vi sinh vật khác nhau là không giống nhau. Có loài có khả năng sử dụng rộng rãi nhiều nguồn C khác nhau, nhưng có loài khả năng này rất chọn lọc. Chẳng hạn vi khuẩn Pseudomonas có thể đồng hoá được tới trên 90 loại hợp chất C, nhưng các vi khuẩn thuộc nhóm dinh dưỡng methyl (methylotrophs) thì chỉ đồng hoá được các hợp chất 1C như methanol, methane... Nguồn C chủ yếu được vi sinh vật sử dụng gồm có đường, acid hữu cơ, rượu, lipid, hydrocarbon, CO2, carbonat... (Bảng 13.4) Bảng 13.4: Nguồn C được vi sinh vật sử dụng Nguồn C Các dạng hợp chất Đường glucose, fructose, maltose, saccharose, tinh bột, galactose, lactose, mannite, cellobiose, cellulose, hemicellulose, chitin... Acid hữu cơ acid lactic, acid citric, acid fumaric, acid béo bậc cao, acid béo bậc thấp, aminoacid... Rượu ethanol Lipid lipid, phospholipid
  8. Vi sinh vat khí thiên nhiên, dầu thô, dầu paraffin Hydrocarbon NaHCO3, CaCO3, đá phấn Carbonate Các nguồn C Hợp chất nhóm thơm, cyanide, protein, pepton, acid nucleic... khác Hình 13.1: Sản lượng sinh trưởng tối ưu khi vi sinh vật dị dưỡng sử dụng các nguồn C khác nhau Nguồn carbon thường được sử dụng trong công nghiệp lên men là rỉ đường (molasses). Sự khác nhau giữa rỉ đường mía và rỉ đường củ cải được thấy rõ trong bảng 13.5 Bảng 13.5: Thành phần hóa học của rỉ đường củ cải và rỉ đường mía
  9. Vi sinh vat Thành phần Tỷ lệ Rỉ đường củ cải Rỉ đường mía Đường tổng số % 48-52 48-56 Chất hữu cơ khá đường % 2-17 9-12 Protein (N x 6,25) % 6-10 2-4 K % 2-7 1,5-5,0 Ca % 0,1-0,5 0,4-0,8 khoảng 0,09 khoảng 0,06 Mg % P % 0,02-0,07 0,6-2,0 Biotin mg/kg 0,02-0,15 1,0-3,0 Acid pantoteic mg/kg 50-110 15-55 Inositol mg/kg 5000-8000 2500-6000
  10. Vi sinh vat khoảng 1,3 khoảng 1,8 Tiamin mg/kg Tỷ lệ các nguyên tố trong các hợp chất cao phân tử ở vi sinh vật có thể thấy rõ trong bảng sau đây: Bảng 13.6: Tỷ lệ các nguyên tố trong các cao phân tử ở tế bào vi sinh vật Thành phần % trọng lượng khô %C %H %O %N %S %P Trung bình Biên độ dao động 15c-75 Protein 55 53 7 23 16 1 - RNAd 5c –30e 21 36 4 34 17 - 10 DNAd 1c –5f 3 36 4 34 17 - 10 0g –20h peptidoglycan 3 47 6 40 7 - - 0i-15 Phospholipit 9 67 7 19 2 - 5
  11. Vi sinh vat 0h -4j Lipopolysaccharide 3 55 10 30 2 - 3 0-45k Lipit trung tính - 77 12 11 - - - 0l-5d Acid Teichoic - 28 5 52 - - 15 0-50k Glycogen 3 28 6 49 - - - 0-80k PHB - 45 7 37 - - - PHA (C8)m 0-60k - 56 9 23 - - - Polyphosphatd 0-20n - 68 - 61 - - 39 Cyanophycino - 0-10 - 15 25 27 - - a. Theo Herbert (1976). Các thông số được thu nhận từ các vi sinh vật khác nhau, không điển hình cho một nhóm nào. b. Ở E. coli (trong pha sinh trưởng log). Theo Neidhardt et al. (1990). c. Các tế bào có nguồn dự trữ C. d. Bao gồm các cao phân tử như ARN, ADN, polyphosphate hoặc một số thành phần của thành tế bào.
  12. Vi sinh vat e. Tại mức độ có tỷ lệ sinh trưởng cao. f. Các tế bào sinh trưởng chậm. g. Các loài ký sinh không có thành tế bào. h. Vi khuẩn Gram(+). i. Các chủng thay thế nguồn phospholipid bằng các chất tương tự chứa P tự do, trong điều kiện hạn chế nguồn P j. Vi khuẩn Gram(-) k. Các tế bào trong điều kiện hạn chế nguồn N. l. Hạn chế nguồn P. m. PHA (polyhydroxyaldehyde) chứa 3-hydroxyoctanoic acid. n. Một số nấm men và vi khuẩn. o. Một số vi khuẩn lam có nguồn dự trữ N cyanophycin [(asp -arg)].n *PHB= Poly- β- hydroxy butyrate 2) Nguồn N (source of nitrogen) Nguồn N là nguồn cung cấp N cho vi sinh vật để tổng hợp nên các hợp chất chứa N trong tế bào. Thường không là nguồn năng lượng, chỉ một số ít vi sinh vật tự dưỡng (thuộc nhóm ammon hoá-ammonification, nhóm nitrate hoá- nitrification) dùng muối ammone, muối nitrate làm nguồn năng lượng. Trong điều kiện thiếu nguồn C một số vi sinh vật kỵ khí trong điều kiện không có oxy có thể sử dụng một số aminoacid làm nguồn năng lượng. Nguồn N thường được vi sinh
  13. Vi sinh vat vật sử dụng là protein và các sản phẩm phân huỷ của protein ( peptone, peptide, aminoacid...), muối ammone, nitrate, N phân tử (N2), purine, pyrimidine, urea, amine, amide, cyanide...(bảng 13.7) Bảng 13.7: Nguồn N được vi sinh vật sử dụng Nguồn N Các dạng hợp chất Protein và các sản peptone, peptide, aminoacid... (một số vi sinh vật tiết men phẩm phân giải của proteinase phân giải protein thành các hợp chất phân tử nhỏ hơn rồi mới hấp thu được vào tế bào) protein Ammone và muối NH3, (NH4)2SO4,... (dễ được hấp thu) ammone KNO3 (dễ được hấp thu) Nitrate N phân tử N2 (với vi sinh vật cố định N) Các nguồn N khác purine, pyrimidine, urea, amine, amide, cyanide (chỉ một số nhóm vi sinh vật mới có thể đồng hoá được) Nguồn N thường được sử dụng để nuôi cấy vi sinh vật gồ m có pepton, bột cá, bột nhộng tằm, bột đậu tương, bột khô lạc, cao ngô, cao thịt, cao nấm men... Vi sinh vật sử dụng chọn lọc đối với nguồn N. Chẳng hạn xạ khuẩn sản sinh
  14. Vi sinh vat terramycin sử dụng cao ngô với tốc độ nhanh hơn so với sử dụng khô đậu tương hay khô lạc, bởi vì nguồn N trong cao ngô là các sản phẩm phân giải dễ hấp thu của protein. Cao ngô được coi là nguồn N tốc hiệu, còn khô dầu được coi là nguồn N trì hiệu. Loại N tốc hiệu là có lợi cho sự sinh trưởng của vi sinh vật, còn loại trì hiệu lại có lợi cho sự hình thành các sản phẩm trao đổi chất. Khi sản xuất terramycin chẳng hạn, người ta phối hợp sử dụng cao ngô và khô dầu theo một tỷ lệ nhất định để phối hợp giữa giai đoạn sinh tr ưởng tạo sinh khối và giai đoạn sinh tổng hợp các sản phẩm trao đổi chất, nhằm mục tiêu là nâng cao sản lượng terramycin. Năng lực hấp thu muối ammone và nitrate ở vi sinh vật là khá mạnh. Ion NH4+ sau khi được tế bào hấp thu có thể được trực tiếp sử dụng, do đó các nguồn muối ammone được coi là nguồn N tốc hiệu. Còn nitrate sau khi được hấp thụ cần khử thành NH4+ rồi mới được vi sinh vật sử dụng. Đa số các vi khuẩn hoại sinh (saprophyte), vi khuẩn đường ruột, vi sinh vật gây bệnh ở người, động vật, thực vật...đều có thể dùng muối ammone, muối nitrate làm nguồn N. Chẳng hạn các vi khuẩn Escherichia coli, Enterobacter aerogenes, Bacillus subtilis, Pseudomonas aeruginosa...đều có thể sử dụng nguồn (NH4)2SO4 và NH4NO3 làm nguồn N; xạ khuẩn có thể sử dụng KNO3 làm nguồn N; nấm sợi có thể sử dụng KNO3 làm nguồn N. Lúc dùng các muối như (NH4)2SO4 để làm nguồn N nuôi cấy vi sinh vật cần chú ý là sau khi vi sinh vật hấp thu NH4+ thì sẽ làm hạ thấp pH của môi trường. Người ta gọi đó là những muối có tính sinh lý acid. Ngược lại khi dùng các muối nitrate (như KNO3) sau khi vi sinh vật hấp thu NO3- thì sẽ làm nâng cao pH của môi trường. Người ta gọi đó là các muối có tính sinh lý kiềm. Để làm cho pH trong các môi trường nuôi cấy vi sinh vật ít bị biến động người ta bổ sung thêm các chất có tính đệm (buffer substance). 3) Nguồn muối vô cơ (source of inorganic salt)
  15. Vi sinh vat Các muối vô cơ là nguồn chất dinh dưỡng không thể thiếu đối với sự sinh trưởng của vi sinh vật. Chúng có các chức năng sinh lý chủ yếu l à: tham gia vào thành phần của các trung tâm hoạt tính ở các enzyme của vi sinh vật, duy trì tính ổn định của kết cấu cá đại phân tử và tế bào, điều tiết và duy trì cân bằng áp suất thẩm thấu của tế bào, khống chế điện thế oxy hoá khử của tế bào và là nguồn vật chất sinh năng lượng đối với một số loài vi sinh vật (bảng 13.8). Bảng 13.8: Muối vô cơ và chức năng sinh lý của chúng Nguyên tố Hợp chất sử Chức năng sinh lý dụng Là thành phần của acid nucleic, nucleoprotein, phospholipid, coenzyme, ATP... Làm nên hệ thống P KH2PO4, đệm giúp điều chỉnh pH môi trường. K2HPO4 Là thành phần của các aminoacid chứa S, một số (NH4)2SO4, vitamin; glutathione có tác dụng điều chỉnh điện thế S oxy hoá khử trong tế bào. MgSO4 Là thành phần trung tâm hoạt tính của enzyme phosphoryl hoá hexose, dehydrogenase của acid isocitric, polymerase của acid nucleic, thành phần của Mg MgSO4 chlorophyll và bacterio-chlorophyll. Tạo tính ổn định của một số cofactor, enzyme duy tr ì, CaCl2,
  16. Vi sinh vat cần cho sự dựng trạng thái cảm thụ của tế bào. Ca Ca(NO3)2 Thành phần của hệ thống chuyển vận của tế bào, duy trì áp suất thẩm thấu, duy trì tính ổn định của một số Na NaCl enzyme. Là cofactor của một số enzyme, duy trì áp suất thẩm thấu của tế bào, là nhân tố ổn định của ribosome ở K KH2PO4, một số vi khuẩn ưa mặn. KH2PO4 Thành phần của sắc tố vi khuẩn và một số enzyme, là vật chất nguồn năng lượng của một số vi khuẩn sắt, cần thiết để tổng hợp chlorophyll và độc tố vi khuẩn Fe FeS04 bạch hầu. Trong quá trình sinh trưởng vi sinh vật còn cần tới một số nguyên tố vi lượng. Những nguyên tố này cũng có vai trò quan trọng mặc dầu chỉ cần với số lượng rất nhỏ, khoảng 10-8-10-6 mol/ L môi trường nuôi cấy. Nguyên tố vi lượng tham gia vào thành phần enzyme và làm hoạt hoá enzyme. (Bảng 13.9) Bảng 13.9: Tác dụng sinh lý của nguyên tố vi lượng Nguyên tố Tác dụng sinh lý Có mặt trong alcohol dehydrogenase, lactodehydrogenase, Zn
  17. Vi sinh vat phosphatase kiềm, ARNpolymerase, ADNpolymerase... Có mặt trong peroxyd dismutase, carboxylase ciitric synthetase Mn Có mặt trong reductase nitrate, nitrogenase, dehydrogena se Mo formic. Có mặt trong reductase glycin, reductase formic. Se Có mặt trong mutase glutamic. Co Có mặt trong cytochrome oxydase. Cu Có mặt trong dehydrogenase formic. W Có mặt trong urease, cần cho sự sinh trưởng của vi khuẩn Br hydrogen. Nếu thiếu nguyên tố vi lượng trong quá trình sinh trưởng thì hoạt tính sinh lý của vi sinh vật bị giảm sút, thậm chí ngừng sinh trưởng. Do nhu cầu dinh dưỡng của vi sinh vật là không giống nhau cho nên khái niệm về nguyên tố vi lượng chi có ý nghĩa tương đối. Vi sinh vật thường tiếp nhận nguyên tố vi lượng từ các chất dinh dưỡng hữu cơ thiên nhiên, các hoá chất vô cơ, nước máy hay ngay từ trong các dụng cụ nuôi cấy bằng thuỷ tinh. Chỉ trong những tr ường hợp đặc biệt mới cần bổ sung nguyên tố vi lượng vào môi trường nuôi cáy vi sinh vật.
  18. Vi sinh vat Vì nhiều nguyên tố vi lượng là kim loại nặng cho nên nếu dư thừa sẽ gây hại cho vi sinh vật. Khi cần bổ sung thêm nguyên tô vi lượng vào môi trường cần lưu ý khống chế chính xác liều lượng. 4) Nhân tố sinh trưởng Nhân tố sinh trưởng (growth factor) là những hợp chất hữu cơ mà có những vi sinh vật cần thiết để sinh trưởng tuy với số lượng rất nhỏ và không tự tổng hợp đủ so với nhu cầu. Các vi sinh vật khác nhau có những yêu cầu không giống nhau về chủng loại và liều lượng của các nhân tố sinh trưởng. Sau đây là một số ví dụ (bảng 13.10). Bảng 13.10: Các nhân tố sinh trưởng cần thiết dối với một số loài vi sinh vật Vi sinh vật Chất sinh trưởng Nhu cầu / ml Acetobacter suboxydans APAB, Acid nicotinic 0-10 ng Clostridium acetobutylicum APAB 3 mg Streptococcus pneumonia choline 0,15 ng Leuconostoc mesenteroides pyridoxal 6 mg Staphylococcus aureus thiamin 0,025 mg Corynebacterium diphtheria b-alanin 0,5ng Clostridium tetani uracil
  19. Vi sinh vat Lactobacillus arabinosus acid nicotinic 1,5 mg acid pantothenic 0~4 mg methionine 0,1 mg Streptococcus faecalis acid folic 0,02 mg arginine 1,0 mg Lactobacillus delbruckii tyrosine 0,02 mg thymonucleoside 50 mg Lactobacillus casei biotin 8 mg ephedrin 0-2 mg 1 ng Chú thích: 1 mg= 10-6g; 1ng= 10-9g Vi sinh vật tự dưỡng và một số vi sinh vật dị dưỡng (như Escherichia coli) thậm chí có thể sinh trưởng mà không cần bất kỳ nhân tố sinh trưởng nào. Mặt khác, cùng một loài vi sinh vật nhưng nhu cầu đối với nhân tố sinh trưởng cũng thay đổi tuỳ theo điều kiện môi trường. Ví dụ Mucor rouxii khi sinh trưởng trong điều kiện kỵ khí thì cần thiamin (B1) và biotin (H), nhưng trong điều kiện hiếu khí thì lại tự tổng hợp được các vitamin này. Có trường hợp chưa giải thích được bản chất của nhu cầu về nhân tố sinh trưởng ở một số loài vi sinh vật. Thông thường bổ sung vào môi trường các chất hữu cơ như cao nấm men, cao thịt, dịch đun động thực vật (nhộng, giá đỗ…) là có thể đáp ứng được nhu cầu về nhân tố sinh trưởng.
  20. Vi sinh vat Căn cứ vào sự khác nhau về cấu trúc hoá học và chức năng sinh lý của các nhân tố sinh trưởng người ta chia nhân tố sinh trưởng thành các nhóm vitamin, aminoacid, purine và pyrimidine. Vitamin là nhân tố sinh trưởng được tìm thấy bản chất hoá học sớm nhất. Hiện nay người ta đã phát hiện được nhiều loại vitamin có tác dụng là nhân tố sinh trưởng. Một số vi sinh vật có thể tự tổng hợp được vitamin, nhưng nhiều loại khác lại cần được cung cấp vitamin trong môi trường dinh dưỡng thì mới sinh trưởng được. Vitamin chủ yếu là coenzyme hay cofactor của các enzyme tham gia vào quá trình trao đổi chất. Một số vi sinh vật không tự tổng hợp được những aminoacid nào đó, cần bổ sung vào môi trường các aminoacid đó hay bổ sung peptide chuỗi ngắn. Chẳng hạn vi khuẩn Leuconostoc mesenteroides cần tới 17 loại aminoacid mới sinh trưởng đươc. Một số vi khuẩn cần cung cấp D-alanin để tổng hợp thành tế bào. Purine và pyrimidine chủ yếu được dùng làm coenzyme hay cofactor của các enzyme cần thiết cho quá trình tổng hợp nucleoside, nucleotide và acid nucleic. Bảng 13.11: Chức năng của một số vitamin thông th ường đối với vi sinh vật Vitamin Chức năng Ví dụ về các vi sinh vật cần cung cấp -Carboxyl hóa (cố định CO2) Leuconostoc mesenteroides (B) Biotin (H) -Trao đổi chất một carbon Saccharomyces cerevisiae (F) Ochromonas malhamensis (A) Acanthammoeba castellanii (P)

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản