Dinh dưỡng của vi sinh vật – Phần 1

Tham khảo tài liệu dinh dưỡng của vi sinh vật – phần 1, khoa học tự nhiên, công nghệ sinh học phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Dinh dưỡng của vi sinh vật – Phần 1 Dinh dưỡng của vi sinh vật – Phần 113.1. YÊU CẦU DINH DƯỠNG CỦA VI SINH VẬT13.1.1. 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 cứvào mức độ yêu cầu của vi sinh vật đối với các nguyên tố này mà người ta chia rathành các nguyên tố đa lượng và các nguyên tố vi lượng. Các nguyên tố chủ yếubao 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. Tỷlệ các nguyên tố hoá học tham gia cấu tạo tế b ào vi sinh vật là không giống nhau ởcác nhóm vi sinh vật khác nhau. Ví dụ nấm men, nấm sợi và vi khuẩn có lượngchứa 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 sốnhóm vi sinh vật (% trọng lượng khô) Nguyên tố Vi khuẩn Nấm men Nấm sợi C ~50 ~50 ~48 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 thànhphần 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 trường Trung bình Biên độ CO2, hợp chất hữu cơC 50 45-58 H20, 02, các hợp chất hữu cơO 21 18-31 NH3, NO3-, các hợp chất hữu cơ chứa NN 12 5-17 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 0.02-2.0Cl 0.5 0.01-5.0 Cl- Fe3+, Fe2+ và phức chất của FeFe 0.5 Na +Na 1Những tố 0.5 Lấy từ các ion vô cơ khácnguyênkhác,Mo,Ni, Co, Mn,Zn, ..*Các tế bào bao gồm 70% trọng lượng là nước và 30% là các nguyên liệu khôkhác. Mức trung bình này được tính theo sinh trưởng của vi khuẩn Gr(-) trongđiều kiện dư thừa chất dinh dưỡng ở nuôi cấy theo mẻ. Vi khuẩn lưu huỳnh (sulfur bacteria), vi khuẩn sắt (iron bacteria) và vi khuẩnđại dương (marine bacteria) có lượng chứa các nguyên tố S, Fe, Na, Cl nhiều hơnso với các nhóm vi khuẩn khác. Tảo Silic (diatom) có chứa l ượng SiO2 khá caotrong thành tế bào. Thành phần các nguyên tố hoá học còn thay đổi trong mộtphạm vi nhất định tuỳ thuộc vào tuổi nuôi cấy và điều kiện nuôi cấy. Khi nuôi cấytrên các môi trường có nguồn N phong phú thì lượng chứa N trong tế bào sẽ caohơn 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 chấthữu 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 nh ư cácchất trao đổi chất. Để phân tích các thành phần hữu cơ trong tế bào thường sửdụng 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 l ượng 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- Nước - 24 609 802 1 ...