Chương 1: Kiểm tra vi sinh vật
1.1. Một số phương pháp xác định chủng loại vi sinh vật.
Phần 1. Giới thiệu môn học. Phân loại vi sinh vật:
- Vi sinh vật không phải là một nhóm phân loại
trong sinh giới mà là bao gồm tất cả các sinh
vật có kích thước hiển vi, không thấy rõ được
bằng mắt thường, do đó phải sử dụng kính
hiển vi thường hoặc kính hiển vi điện tử.
Ngoài ra muốn nghiên cứu vi sinh vật người
ta phải sử dụng tới phương pháp nuôi cấy vô khuẩn.
53 trang |
Chia sẻ: nguyenlinh90 | Lượt xem: 790 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Chương 1: Kiểm tra vi sinh vật, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Chương 1: Kiểm tra vi sinh vật
1.1. Một số phương pháp xác định
chủng loại vi sinh vật.
Phần 1. Giới thiệu môn học. Phân loại vi sinh
vật:
- Vi sinh vật không phải là một nhóm phân loại
trong sinh giới mà là bao gồm tất cả các sinh
vật có kích thước hiển vi, không thấy rõ được
bằng mắt thường, do đó phải sử dụng kính
hiển vi thường hoặc kính hiển vi điện tử.
Ngoài ra muốn nghiên cứu vi sinh vật người
ta phải sử dụng tới phương pháp nuôi cấy vô
khuẩn.
-Từ trước đến nay có rất nhiều hệ thống phân
loại sinh vật. Các đơn vị phân loại sinh vật nói
chung và vi sinh vật nói riêng đi từ thấp lên cao
là Loài (Species), Chi (Genus), Họ (Family),
Bộ (Order), Lớp (Class), Ngành (Phylum), và
Giới (Kingdom).
- Ray (1627-1705) và Carl Von Linnaeus
(1707-1778) chỉ chia ra 2 giới là Thực vật và
Động vật. Năm 1866 E. H. Haeckel (1834-
1919) bổ sung thêm giới Nguyên sinh
(Protista).
Năm 1969 R. H. Whitaker (1921-1981) đề xuất
hệ thống phân loại 5 giới : Khởi sinh (Monera),
Nguyên sinh (Protista), Nấm (Fungi), Thực vật
(Plantae) và Động vật (Animalia). Khởi sinh bao
gồm Vi khuẩn (Bacteria) và Vi khuẩn lam
(Cyanobacteria). Nguyên sinh bao gồm Động
vật nguyên sinh (Protozoa), Tảo (Algae) và các
Nấm sợi sống trong nước (Water molds).
Gần đây hơn có hệ thống phân loại 6 giới -
như 5 giới trên nhưng thêm giới Cổ vi khuẩn
(Archaebacteria),
T. Cavalier-Smith (1993) thì lại đề xuất hệ thống
phân loại 8 giới: Vi khuẩn thật (Eubacteria), Cổ vi
khuẩn (Archaebacteria), Cổ trùng (Archezoa),
Sắc khuẩn (Chromista), Nấm (Fungi), Thực vật
(Plantae) và Động vật (Animalia).
Năm 1980, Carl R. Woese dựa trên những
nghiên cứu sinh học phân tử đưa ra hệ thống
phân loại ba lĩnh giới (Domain) bao gồm: Cổ
khuẩn (Archae), Vi khuẩn (Bacteria) và Sinh vật
nhân thực (Eucarya). Vi khuẩn và Cổ khuẩn
thuộc nhóm Sinh vật nhân sơ (Prokaryote), còn
các sinh vật khác đều thuộc nhóm Sinh vật nhân
thật (Eukaryote).
Người ta ước tính trong số 1,5 triệu loài sinh
vật có khoảng 200 000 loài vi sinh vật (100
000 loài động vật nguyên sinh và tảo, 90 000
loài nấm, 2500 loài vi khuẩn lam và 1500 loài
vi khuẩn). Virus là một dạng đặc biệt chưa có
cấu trúc cơ thể cho nên chưa được kể đến
trong số 200 000 loài vi sinh vật nói trên. Số
virus đã được đặt tên là khoảng 4000 loài. Tuy
nhiên hàng năm, có thêm hàng nghìn loài sinh
vật mới được phát hiện, trong đó có không ít
loài vi sinh vật. Trong thực tế, số loài vi sinh
vật phải tới hàng triệu loài. Điều đó nói lên
rằng, xác định chủng loại vsv là một việc
làm không đơn giản.
Vi sinh vật đóng vai trò vô cùng quan trọng
trong thiên nhiên cũng như trong cuộc sống
của con người. Nó biến đá mẹ thành đất
trồng, nó làm giàu chất hữu cơ trong đất, nó
tham gia vào tất cả các vòng tuần hoàn vật
chất trong tự nhiên. Nó là các khâu quan
trọng trong chuỗi thức ăn của các hệ sinh
thái. Nó đóng vai trò quyết định trong quá
trình tự làm sạch các môi trường tự nhiên.
Từ xa xưa, con người đã biết sử dụng vi sinh
vật trong đời sống hàng ngày. Các quá trình
làm rượu, làm dấm, làm tương, muối chua
thực phẩm ... đều ứng dụng đặc tính sinh học
của các nhóm vi sinh vật.
Khi khoa học phát triển, biết rõ vai trò của vi
sinh vật, thì việc ứng dụng nó trong sản xuất và
đời sống ngày càng rộng rãi và có hiệu quả lớn:
Sản xuất các sản phẩm thực phẩm với chất
lượng ngày một cao, chế vacxin phòng bệnh,
sản xuất chất kháng sinh và các dược phẩm
quan trọng khác ... Đặc biệt trong bảo vệ môi
trường, người ta đã sử dụng vi sinh vật làm
sạch môi trường, xử lý các chất thải độc hại. Sử
dụng vi sinh vật trong việc chế tạo phân bón
sinh học, thuốc bảo vệ thực vật không gây độc
hại cho môi trường, bảo vệ mối cân bằng sinh
thái.
Trong thiên nhiên ngoài những nhóm vi sinh vật
có ích như trên, còn có những nhóm vi sinh vật
gây hại. Đó là các nhóm vi sinh vật gây bệnh
cho người, động vật và thực vật, các nhóm vi
sinh vật gây ô nhiễm thực phẩm, ô nhiễm các
nguồn nước, đất và không khí ... Nếu nắm
vững cơ sở sinh học của tất cả các quá trình có
lợi hay có hại trên, ta sẽ đưa ra được những
biện pháp khoa học để phát huy những mặt có
lợi và hạn chế những mặt gây hại của vi sinh
vật, đặc biệt là trong bảo vệ môi trường.
Năng lực thích ứng của vi sinh vật vượt rất xa
so với động vật và thực vật. Trong quá trình tiến
hoá lâu dài vi sinh vật đã tạo cho mình những
cơ chế điều hoà trao đổi chất để thích ứng được
với những điều kiện sống rất bất lợi.
Vi sinh vật vô cùng phong phú cả về thành phần
và số lượng. Chúng bao gồm các nhóm khác
nhau có đặc tính khác nhau về hình dạng, kích
thước, cấu tạo và đặc biệt khác nhau về đặc
tính sinh lý, sinh hoá.
Phần 2. Cơ sở phân biệt các chủng loại vsv:
1. Dựa vào đặc tính hình thái của vsv:
- hình dạng
- kích thước
- cấu tạo tế bào
- khả năng di động, sự bố trí tiên mao
- khả năng hình thành bào tử
- sự nhuộm màu Gram
1.1 hình dạng
Nhờ kỹ thuật hiển vi điện tử, người ta phát hiện
ra 3 loại hình thái chung nhất của virus. Đó là
hình cầu, hình que và hình tinh trùng.
Vi khuẩn có nhiều hình thái khác nhau: hình
cầu, hình que, hình xoắn, hình dấu phẩy, hình
sợi ...
Xạ khuẩn thuộc nhóm Procaryotes, có cấu tạo
nhân đơn giản giống như vi khuẩn. Đa số xạ
khuẩn có cấu tạo dạng sợi, phân nhánh phức
tạp và có nhiều màu sắc giống như nấm mốc.
Các sợi kết với nhau tạo thành khuẩn lạc có
nhiều màu sắc khác nhau: trắng, vàng, nâu,
tím, xám v.v....
Màu sắc của xạ khuẩn là một đặc điểm phân
loại quan trọng.. Có thể phân biệt được hai loại
sợi khác nhau: Sợi khí sinh là hệ sợi mọc trên
bề mặt môi trường tạo thành bề mặt của khuẩn
lạc xạ khuẩn. Từ đây phát sinh ra bào tử. Sợi
cơ chất là sợi cắm sâu vào môi trường làm
nhiệm vụ hấp thu chất dinh dưỡng. Sợi cơ chất
sinh ra sắc tố thấm vào môi trường, sắc tố này
thường có màu khác với màu của sợi khí sinh.
Đây cũng là một đặc điểm phân loại quan trọng.
Nấm men thường có hình cầu hoặc hình bầu
dục, một số loại có hình que và một số hình
dạng khác.
Nấm mốc thuộc nhóm vi nấm, có kích thước hiển vi.
Khác với nấm men, nó không phải là những tế bào
riêng biệt mà là một hệ sợi phức tạp, đa bào có màu
sắc phong phú.
Nấm mốc có cấu tạo hình sợi phân nhánh, tạo thành
một hệ sợi chằng chịt phát triển rất nhanh gọi là hệ
sợi nấm. Nấm mốc cũng có 2 loại khuẩn ti: khuẩn ti
khí sinh mọc trên bề mặt môi trường, từ đây sinh ra
những cơ quan sinh sản. Khuẩn ti cơ chất mọc sâu
vào môi trường.
Khuẩn lạc của nấm mốc cũng có nhiều màu sắc như
khuẩn lạc xạ khuẩn. Khuẩn lạc nấm mốc khác với xạ
khuẩn ở chỗ nó phát triển nhanh hơn, thường to hơn
khuẩn lạc xạ khuẩn nhiều lần. Dạng xốp hơn do kích
thích khuẩn ti to hơn. Thường thì mỗi khuẩn lạc sau 3
ngày phát triển có kích thước 5 - 10 mm, trong khi đó
khuẩn lạc xạ khuẩn chỉ khoảng 0,5 - 2 mm.
Sau đây là 1 số hình vẽ minh họa
Vi khuẩn có nhiều hình dạng khác nhau:A. Hình que - trực khuẩn
(Bacillus)B. Hình cầu (coccus) tạo thành chuỗi (strepto-) - liên cầu khuẩn
(Streptococcus).C. Hình cầu tạo đám (staphylo-) - tụ cầu khuẩn
(Staphylococcus).D. Hình tròn sóng đôi (diplo-) - song cầu khuẩn
(Diplococcus).E. Hình xoắn - xoắn khuẩn (Spirillum, Spirochete).F.Hìnhdấu
phẩy - phẩy khuẩn (Vibrio).
virus
Nấm men Saccharomyces
Bretanomyces
Candida albicans
Nấm mốc
1.2. Kích thước
Virus có kích thước rất nhỏ bé, có thể lọt qua
màng lọc vi khuẩn, chỉ có thể quan sát chúng
qua kính hiển vi điện tử. Kích thước từ 20 x
30 đến 150 x 300 nanomet (1 nm = 10-6 mm).
Kích thước của vi khuẩn tuỳ thuộc vào loại:
loại nhỏ (0,5-2) µm, loại nhỡ (0,8/2-5) µm, loại
lớn: có thể đạt hàng chục µm
Đường kính sợi của xạ khuẩn khoảng từ 0,1 -
0,5 µm
Kích thước trung bình của nấm men là 3 - 5 x
5 – 20 µm, có những loài dài đến 50 µm.
Chiều ngang của khuẩn ti của nấm mốc thay
đổi từ 3 – 10 µm. Có loài có đường kính lên
đến 30 µm
1.3. Cấu tạo tế bào.
Dựa vào đặc điểm cấu tạo tế bào, người ta
chia ra làm 3 nhóm lớn:
- Nhóm chưa có cấu tạo tế bào bao gồm các
loại virus.
- Nhóm có cấu tạo tế bào nhưng chưa có cấu
trúc nhân rõ ràng (cấu trúc nhân nguyên thuỷ)
gọi là nhóm Procaryotes, bao gồm vi khuẩn,
xạ khuẩn và tảo lam.
- Nhóm có cấu tạo tế bào, có cấu trúc nhân
phức tạp gọi là Eukaryotes bao gồm nấm
men, nấm sợi (gọi chung là vi nấm) một số
động vật nguyên sinh và tảo đơn bào.
1.4. Tiên mao:
Là những cơ quan di động của vi khuẩn, nhưng không
phải tất cả các vi khuẩn đều có tiên mao. Tiên mao
thường có chiều dài thay đổi tuỳ theo loài vi khuẩn. Các
vi sinh vật khác nhau có số lượng và sự sắp xếp các
tiên mao trên tế bào khác nhau.
1.5. khả năng hình thành bào tử:
Bào tử là một hình thức tiềm sinh của vi khuẩn. Một số
vi khuẩn có khả năng hình thành bào tử. Một số loài
không có khả năng này
1.6. sự nhuộm màu Gram.
Dựa vào tính chất hoá học của thành tế bào và
tính chất bắt màu của nó, người ta chia ra làm 2
loại Gram + và Gram -. Với cùng một phương
pháp nhuộm như nhau, trong đó có hai loại thuốc
nhuộm Cristal Violet màu tím và Fushsin màu
hồng, vi khuẩn gram + bắt màu tím, vi khuẩn
gram - bắt màu hồng. Nguyên nhân là do cấu tạo
thành tế bào của hai loại khác nhau.
2. Dựa vào đặc tính sinh lý:
- Dinh dưỡng: Các loài vsv khác nhau tác
dụng khác nhau với các nguồn thức ăn, các
chất dinh dưỡng khác nhau: Tự dưỡng hay
dị dưỡng cacbon, khả năng sử dụng những
nguồn gluxit khác nhau. Tác dụng với nguồn
thức ăn nitơ: phát triển được trên nguồn nitơ
vô cơ hay hữu cơ, dinh dưỡng khoáng (nhu
cầu các nguyên tố vi lượng và nguyên tố đại
lượng).
- Hô hấp và quá trình lên men.
- Hình thức sinh sản và quy luật biến hoá
hình thái trong quá trình phát triển cá thể.
2.1. Các chất dinh dưỡng
Các chất dinh dưỡng đối với vi sinh vật là bất
kỳ chất nào được vi sinh vật hấp thụ từ môi
trường xung quanh và được chúng sử dụng
làm nguyên liệu để cung cấp cho quá trình
sinh tổng hợp tạo ra các thành phần của tế
bào hoặc để cung cấp cho quá trình trao đổi
năng lượng. Quá trình hấp thụ các chất dinh
dưỡng để thoả mãn mọi nhu cầu sinh trưởng
và phát triển được gọi là quá trình dinh
dưỡng. Chất dinh dưỡng phải là những hợp
chất có tham gia vào các quá trình trao đổi
chất nội bào. Thành phần hoá học của tế bào
vi sinh vật quyết định nhu cầu dinh dưỡng của
chúng. Thành phần hoá học của các chất dinh
dưỡng được cấu tạo từ các nguyên tố C, H,
O, N, các nguyên tố khoáng đa và vi lượng.
Lượng các nguyên tố chứa ở các vi sinh vật
khác nhau là không giống nhau. Trong các điều
kiện nuôi cấy khác nhau, tương ứng với các giai
đoạn phát triển khác nhau, lượng các nguyên tố
chứa trong cùng một loài vi sinh vật cũng không
giống nhau. Trong tế bào vi sinh vật các hợp
chất được phân thành hai nhóm lớn: (1) nước
và các muối khoáng; (2) các chất hữu cơ.
Nước chiếm đến 70 - 90 % khối lượng cơ thể vi
sinh vật. Phần nước có thể tham gia vào quá
trình trao đổi chất của vi sinh vật được gọi là
nước tự do. Đa phần nước trong vi sinh vật đều
ở dạng nước tự do. Nước kết hợp là phần nước
liên kết với các hợp chất hữu cơ cao phân tử
trong tế bào. Nước liên kết mất khả năng hoà
tan và lưu động.
Muối khoáng chiếm khoảng 2 - 5 % khối lượng
khô của tế bào. Chúng thường tồn tại dưới các
dạng muối sunfat, phosphat, cacbonat,
clorua...Trong tế bào chúng thường ở dạng các
ion. Các ion trong tế bào vi sinh vật luôn luôn
tồn tại ở những tỷ lệ nhất định, nhằm duy trì độ
pH và áp suất thẩm thấu thích hợp cho từng
loại vi sinh vật.
Chất hữu cơ trong tế bào vi sinh vật chủ yếu
được cấu tạo bởi các nguyên tố: C, H, O, N, P,
S...Riêng các nguyên tố C, H, O, N chiếm tới
90 - 97% toàn bộ chất khô của tế bào. Đó là
các nguyên tố chủ yếu cấu tạo nên protein, axit
nucleic, lipit, hydrat- cacbon.
Vitamin cũng có sự khác nhau rất lớn về nhu
cầu của vi sinh vật. Có những vi sinh vật tự
dưỡng chất sinh trưởng, chúng có thể tự tổng
hợp ra các vitamin cần thiết. Nhưng cũng có
nhiều vi sinh vật dị dưỡng chất sinh trưởng,
chúng đòi hỏi phải cung cấp nhiều loại vitamin
khác nhau với liều lượng khác nhau.
Người ta sử dụng những đặc điểm riêng
biệt của từng loài đối với nguồn dinh
dưõng để sản xuất ra những môi trường
nuôi cấy với các thành phần hoá học khác
nhau cho từng loài vsv và làm cơ sở để
phân biệt các chủng loại vsv.
Axit amin:
Người ta nhận thấy có thể có 3 mối quan hệ
khác nhau đối với từng loại vi sinh vật.
Có những loại vi sinh vật không cần đòi hỏi
cung cấp bất kỳ một loại acid amine nào.
Chúng có khả năng tổng hợp ra toàn bộ những
acid amine mà chúng cần từ những nguồn nitơ
vô cơ hay hữu cơ chuyển thành dạng NH3 để
xây dựng cơ thể. Người ta gọi nhóm vi sinh vật
này là tự dưỡng amine.
Có những vi sinh vật bắt buộc phải cung cấp
thêm một số acid amine trong quá trình sống
mà chúng không có khả năng tổng hợp được,
người ta gọi chúng là vi sinh vật dị dưỡng
acid amine, loại này chúng tổng hợp protein
và nguyên sinh chất của mình từ những acid
amine có sẵn, acid amine được sử dụng làm
nguyên liệu trực tiếp không bị phân giải thành
NH3.
Protein là hợp chất cao phân tử chúng không
thể xâm nhập vào tế bào vi sinh vật. Vì vậy chỉ
có những vi sinh vật tiết vào môi trường men
protease thủy phân protein thành peptid và acid
amine thì nó mới có khả năng đồng hóa được
protein . Rất nhiều vi sinh vật có được khả
năng này, đặc biệt là các vi sinh vật gây thối
yếm khí.
Loại thứ ba là vi sinh vật không có các
acid amine trong môi trường vẫn phát triển
được, nhưng nếu có mặt của một số acid
amine thì chúng phát triển tốt hơn. Nhu cầu về
các loại acid amine ở các loài vi sinh vật khác
nhau là không giống nhau.
Để tìm hiểu mối quan hệ giữa acid amine của
một chủng vi khuẩn nào đó, trước hết người ta
cấy chúng lên môi trường dinh dưỡng có nguồn
nitơ duy nhất là muối amon. Nếu chúng phát
triển được, chứng tỏ chúng thuộc nhóm tự
dưỡng amine. Nếu chúng không phát triển được
và sau khi bổ sung dịch acid amine (thủy phân
casein có trộn thêm tryptophan) lại phát triển tốt
thì chúng thuộc nhóm dị dưỡng acid amine, nếu
sau khi bổ sung acid amine mà vẫn không phát
triển được thì phải xem xét đến các yếu tố,
nguồn carbon, vitamine, pH
Muốn biết quan hệ của một chủng vi khuẩn nào
đó với từng loại acid amine riêng bịêt, người ta
sử dụng môi trường có chứa đầy đủ nguồn thức
ăn carbon, khoáng, vitamine (dạng các hoá chất
tinh khiết nhưng không chứa acid amine), lần
lượt bổ sung từng loại acid amine vào môi trường
và theo dõi sự phát triển của chúng đối với chủng
vi sinh vật này. Cũng có thể đưa vào môi trường
một hỗn dịch chứa đầy đủ các acid amine và các
hỗn dịch đã loại bỏ một cách phân biệt từng acid
amine một. Theo dõi sự phát triển của vi sinh vật,
sẽ xác định được nhu cầu của chúng đối với từng
loại acid amine.
Nhiều vi sinh vật có khả năng dùng một loại acid
amine nào đó làm nguồn thức ăn nitơ duy nhất.
Chúng sẽ phân giải amine này thành NH3 rồi sau
đó tự tổng hợp nên các acid amine khác. Có
những chủng vi sinh vật biểu hiện mối quan hệ
mật thiết giữa nồng độ một acid amine nào đó
trong môi trường và sự phát triển của chúng.
Người ta gọi chúng là những vi sinh vật chỉ thị,
dùng trong việc định lượng acid amine.
Cũng với logíc tương tự, người ta phân
biệt các chủng loại vsv khác nhau dựa vào
các đặc điểm của vi sinh vật đối với các
nguồn dinh dưõng cacbon khác nhau (các
loại đường như glucoza, saccharoza,
maltoza, xiloza, arabinoza, lactozahay
như xelluloza đối với vsv phân huỷ
xelluloza) hoặc các vitamin, hoặc các
nguyên tố vi lượng, đa lượng khác nhau
2.2. Đặc tính nuôi cấy:
- Tế bào vi khuẩn khi phát triển trên môi
trường đặc tạo thành những khuẩn lạc trên
đĩa thạch với các đặc tính đặc trưng về màu
sắc, hình dạng, kích thước, đặc điểm bề mặt,
rìa mép xung quanh khuẩn lạc
- Tế bào vi khuẩn khi phát triển trên môi
trường lỏng có các tính chất như làm đục
môi trường, phát triển trên bề mặt, lơ lửng
trong môi trường hay kết tủa xuống đáy ống
nghiệm nuôi cấy.
2.3. Hô hấp và quá trình lên men.
- Một số vi sinh vật có thể lên men nguồn
cơ chất trong điều kiện kỵ khí, ngược lại,
trong điều kiện hiếu khí chúng chuyển hoá
theo con đường oxy hoá. Một số dòng vi sinh
vật khác có thể chuyển hoá cơ chất này bằng
cả hai cách. Sự khác biệt về các con đường
chuyển hoá các nguồn cơ chất hữu cơ phụ
thuộc vào nhóm vi sinh vật, giống hay loài, vì
thế căn cứ vào các con đường khác biệt này
cũng có thể phân biệt được các loài với nhau
2.4. Hình thức sinh sản và quy luật biến hoá
hình thái trong quá trình phát triển cá thể.
- Hình thức sinh sản của cá thể cũng có
thể làm cơ sở để phân biệt được các loài vsv
với nhau.
2.5. Dựa vào các đặc tính khác:
- Năng lực thích ứng:
Một số vi sinh vật đã tạo cho mình những cơ
chế điều hoà trao đổi chất để thích ứng được với
những điều kiện sống rất khác nhau, kể cả những
điều kiện hết sức bất lợi mà các sinh vật khác
thường không thể tồn tại được.
Có vi sinh vật sống được ở môi trường
nóng đến 130 0C, lạnh đến -50 0C, mặn đến
nồng độ 32% muối ăn, ngọt đến nồng độ mật
ong, pH thấp đến 0,5 hoặc cao đến 10,7; áp
suất cao đến trên 1103 at. Nhiều vi sinh vật có
thể phát triển tốt trong điều kiện tuyệt đối kỵ
khí, có loài nấm sợi có thể phát triển dày đặc
trong môi trường với nồng độ Formol rất cao.
- Các đặc tính như phạm vi pH, nhiệt độ
thích hợp, sự phân bố trong tự nhiên.
3. Dựa vào đặc tính sinh hoá:
- Các sản phẩm của sự trao đổi chất như
rượu, axit, các loại khí CO2, H2S, NH3, các chất
kháng sinh, enzym, vitamin, độc tố, các sản
phẩm bậc 2 khác.
3.1. Thử nghiệm khả năng sinh H2S
Nguyên tắc: Xác định khả năng sinh H2S từ các
hợp chất hữu cơ và vô cơ chứa lưu huỳnh trong
quá trình phát triển của vi khuẩn tạo nên các vệt
màu đen trên môi trường nuôi cấy. Cơ sở sinh
hoá: Khi phân giải protein thu được các
aminoacid, các vi sinh vật dị dưỡng có thể sử
dụng các aminoacid để trao đổi trong quá trình
sinh trưởng và phát triển và phóng thích khí H2S
từ những amonoacid chứa lưu huỳnh. Các
nguồn pepton, cystein, cystine, sulphite,
thiosulphate là những nguồn chứa lưu huỳnh,
nhưng các loài vi sinh vật khác nhau chỉ có thể
sử dụng một số hợp chất chứa lưu huỳnh nhất
định để tạo H2S. Các enzym của vi sinh vật
tham gia vào quá trình này là desulphohydrase.
Một vi sinh vật tạo H2S khi nuôi cấy trong môi
trường chứa các hợp chất lưu huỳnh mà chúng
có khả năng đồng hoá sẽ khử các hợp chất này
để tạo nên khí H2S.
Trong môi trường có chứa các ion kim loại
như ion sắt là dấu hiệu để nhận biết H2S. Các
hợp chất có thể nhận biết H2S như sắt, FeSO4,
ferric amonium sulphate, sodium thiosulphate,
bismuth sulphite. Nguyên tắc để nhận biết H2S
bằng các hợp chất trên như sau:
H2S + Fe
2+ = FeS + 2 H+
Các hợp chất sulphur kim loại đều có dấu hiệu
màu đen.
3.2. Thử nghiệm khả năng lên men các nguồn
Carbonhydrate
Nguyên tắc:
Nhằm thử nghiệm khả năng lên men một nguồn
carbohydrate xác định nào đó trong môi trường
nuôi cấy để tạo acid và có thể tạo hơi.
Cơ chế sinh hóa:
Carbonhydrate được chia thành các nhóm như
sau 1. monosaccharide, aldehyde hay ketone,
2. polysaccharide hay oligosaccharide, 3.
polyhydric alcohol và các cyclitol, các sản phẩm
khử của monosacchride.
Các sản phẩm cuối cùng nhận được từ sự
lên men các cơ chất hydrate carbon này phụ
thuộc vào các nhân tố như: (1) dòng vi sinh
vật lên men; (2) cơ chất tự nhiên dùng để lên
men; (3) thời gian, nhiệt độ và pH của môi
trường. Các sản phẩm cuối cùng của quá
trình lên men các nguồn hydrate carbon và
các alcohol thường là các dạng khí (H2,
CO2), các acid hữu cơ, các alcohol và một
vài keton
Đối với nguồn carbon là g