Ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh đến vi sinh vậ

Sự sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật có quan hệ rất mật thiết với các yếu tố ngoại cảnh. Yếu tố ngoại cảnh có thể đẩy mạnh, hay ức chế hoặc đình chỉ quá trình sinh trưởng, phát triển của vi sinh vật.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh đến vi sinh vậ Ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh đến vi sinh vật: 77 Sự sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật có quan hệ rất mật thiết với các yếu tố ngoại cảnh. Yếu tố ngoại cảnh có thể đẩy mạnh, hay ức chế hoặc đình chỉ quá trình sinh trưởng, phát triển của vi sinh vật. Đa số các yếu tố đó đều có một đặc tính tác dụng chung biểu hiện ở 3 điểm hoạt động: tối thiểu, tối thích và cực đại. Với tác dụng tối thiểu của yếu tố môi trường vi khuẩn bắt đầu sinh trưởng và mở đầu các quá trình trao đổi chất, với tác dụng tối thích vi sinh vật sinh trưởng với tốc độ cực đại và biểu hiện hoạt tính trao đổi chất và trao đổi năng lượng lớn nhất, với tác dụng cực đại vi khuẩn ngừng sinh trưởng và thường chết. Thích hợp Thấp nhất Cao nhất Cường độ tác dụng của yếu tố bên ngoài Đồ thị biểu diễn tác dụng của yếu tố bên ngoài lên vi sinh vật Mức độ tác động của yếu tố ngoại cảnh đến vi sinh vật được quyết định bởi các yếu tố sau: - Tính chất và cường độ tác tác dụng. - Đặc tính của cơ thể vi sinh vật. - Trạng thái môi trường mà vi sinh vật tồn tại. - Quan hệ giữa các yếu tố ngoại cảnh với nhau. - Thời gian tác động. Tác dụng có hại của các yếu tố bên ngoài đối với vi sinh vật thể hiện chủ yếu ở những biến đổi sau: - Phá huỷ thành tế bào. - Làm biến đổi tính thấm của màng nguyên sinh chất. - Làm thay đổi đặc tính keo của nguyên sinh chất. - Kìm hãm hoạt tính của các enzim. - Phá huỷ quá trình sinh tổng hợp của tế bào. Các yếu tố ngoại cảnh tác dụng lên tế bào vi sinh vật thuộc 3 nhóm: yếu tố vật lý, yếu tố hoá học và yếu tố sinh vật học. 1. Ảnh hưởng của nhân tố vật lý đến vi sinh vật: a. Độ ẩm: Hầu hết các quá trình sống của vi sinh vật có liên quan đến nước do đó độ ẩm là một yếu tố quan trọng của môi trường. Hàm lượng nước trong tế bào vi sinh vật khá cao: vi khuẩn là 75 – 85%, nấm men 73 – 82%, nấm mốc 84 – 90%. Nước 78 là môi trường hoà tan các chất dinh dưỡng trước khi hấp thụ vào tế bào, đảm bảo sự cân bằng áp suất thẩm thấu, ngoài ra nước rất cần thiết cho việc thực hiện các phản ứng hoá học xảy ra trong tế bào. Đa số vi khuẩn thuộc nhóm ưa nước (hydrophil) nghĩa là chúng cần nước ở dạng tự do dễ hấp thụ, chỉ có một số xạ khuẩn thuộc nhóm ưa khô (xerophilic) vì chúng sử dụng được cả nước hydroscopic gắn trền bề mặt các hạt đất ở dạng các phân tử. Nhu cầu của vi sinh vật đối với nước có thể được biểu thị một cách định lượng bằng độ hoạt động của nước (water activity, aw) trong môi trường. P aw = P0 Trong đó: P là áp suất hơi nước của dung dịch. Po là áp suất hơi nước của nước nguyên chất. Nước nguyên chất có aw = 1, nước biển có aw = 0,980, máu người có aw = 0,995, cá muối có aw =0,750, kẹo, mứt có aw = 0,700. Đa số vi sinh vật sinh trưởng được trong phạm vi aw = 0,63 – 0,99. Khi thiếu nước sẽ xảy ra hiện tượng loại nước ra khỏi tế bào, trao đổi chất bị giảm và tế bào có thể bị chết. Sức đề kháng của vi sinh vật với trạng thái khô là khác nhau và phụ thuộc vào: - Nguồn gốc vi sinh vật: vi sinh vật trong không khí chịu khô tốt hơn vi sinh vật trong đất, vi sinh vật trong đất chịu khô tốt hơn vi sinh vật trong nước. - Loại hình vi sinh vật: sức đề kháng của xạ khuẩn tốt hơn nấm men, nấm men tốt hơn vi khuẩn và vi khuẩn tốt hơn nấm mốc. Ngay trong một nhóm vi sinh vật thì sức đề kháng của các loài vi sinh vật khác nhau là không giống nhau, ví dụ: một số đơn cầu khuẩn G- nếu thiếu nước một vài giờ sẽ bị chết , trong khi đó các loài Streptococcus có thể chịu được hàng tuần, đặc biệt trực khuẩn lao (Micobacterim tuberculosis) có sức đề kháng cao với sự khô trong không khí. - Trạng thái tế bào: tế bào già chịu khô tốt hơn tế bào non, bào tử chịu khô tốt hơn tế bào tế bào dinh dưỡng. Đa số vi sinh vật đất phát triển mạnh mẽ nhất ở độ ẩm đồng ruộng 60 – 80% (vi khuẩn cố định đạm hiếu khí sinh trưởng được ở độ ẩm 40 – 80%, vi khuẩn nitrat hoá sinh trưởng được ở độ ẩm 60 – 70%). Do đó việc đảm bảo độ ẩm trong đất có ý nghĩa quyết định hoạt tính sinh học của đất. Hoạt đông của vi sinh vật sẽ bị ức chế nếu đất thiếu ẩm, trong điều kiện đất khô hạn quá (độ ẩm dưới 40% độ ẩm bão hoà) thì mọi quá trình sinh học trong đất sẽ bị ngừng trệ. Ứng dụng: do vi sinh vật cần độ ẩm nhất định để sinh trưởng và phát triển cho nên bằng cách phơi khô, sấy khô hoặc đông khô có thể bảo quản được lâu dài nông sản, thực phẩm và các nguyên liệu khác b. Nhiệt độ: Hoạt động trao đổi chất của vi sinh vật có thể coi là kết quả của hàng loạt các phản ứng hoá học trong tế bào. Vì các phản ứng này phụ thuộc chặt chẽ vào nhiệt 79 độ nên yếu tố nhiệt độ rõ ràng là ảnh hưởng sâu sắc đến quá trình sống của tế bào. Hoạt động của vi sinh vật bị giới hạn trong môi trường chứa nước ở dạng có thể hấp thụ. Vùng này của nước nằm từ 20 đến 1000C gọi là vùng sinh động học. Nhiệt độ cao làm biến tính protein, các enzim bị mất hoạt tính, ngoài ra nhiệt độ cao còn phá hoại màng nguyên sinh chất và làm bất hoạt ARN. Do đó ở nh ...