Forums > Thư Viện Tổng Hợp > Tủ Sách Khoa Học Tự Nhiên > Sinh Học >
Discussion in 'Sinh Học' started by nhandang123, Feb 26, 2017.
Tags: - giáo trình vi sinh vật học ebook pdf
- nguyễn lân dũng
- nxb hà nội 2014
(You must log in or sign up to reply here.) 449 13 MB 9 109 Nhấn vào bên dưới để tải tài liệu Để tải xuống xem đầy đủ hãy nhấn vào bên trên Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng VI SINH VẬT HỌC
GS Nguyễn Lân Dũng chủ biên
Vài hàng nói đầu
Lược sử ngành Vi sinh vật
Những đặc điểm chung của Vi Sinh Vật
Cầu trúc tế bào Vi khuẩn
Các nhóm Vi khuẩn chủ yếu
Xạ khuẩn
Cổ khuẩn
Phương pháp thực nghiệm dùng để định tên các loài vi khuẩn
Virus
Vi nấm (Microfungi)
Nấm sợi (Filamentous Fungi)
Nấm men
Vi tảo 1 (Microalgae)
Vi tảo 2
Nấm mỡ Blazei - sản xuất và ứng dụng
Phân loại vi sinh bằng Sinh Học Phân Tử
Giới thiệu một số kỹ thuật bảo quản vi sinh vật
© http://vietsciences.free.fr và http://vietsciences.or 1 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng Lược sử nghiên cứu Vi sinh vật học
1546- Girolamo Fracastoro (1478, 1553). cho rằng các cơ thể nhỏ bé là tác nhân gây ra bệnh tật. Ông
viết bài thơ Syphilis sive de morbo gallico (1530) và từ tựa đề của bài thơ đó, người ta dùng đề đặt tên bệnh
1590-1608- Zacharias Janssen lần đầu tiên lắp ghép kính hiển vi.
1676- Antony van Leeuwenhoek (1632-1723) hoàn thiện kính hiển vi và khám phá ra thế giới vi sinh
vật (mà ông gọi là anmalcules).
1688- Nhà vạn vật học người Ý Francisco Redi công bố nghiên cứu về sự phát sinh tự nhiên của giòi.
1765-1776- Spallanzani (1729-1799) công kích thuyết Phát sinh tự nhiên
1786- Müller đưa ra sự phân loại đầu tiên về vi khuẩn
1798- Edward Jenner nghĩ ra phương pháp chủng mủ đậu bò để phong ngừa bệnh đậu mùa
1838-1839- Schwann và Schleiden công bố Học thuyết tế bào.
1835-1844- Basi công bố bệnh của tằm do nấm gây nên và nhiều bệnh tật khác do vi sinh vật gây nên.
1847-1850- Semmelweis cho rằng bệnh sốt hậu sản lây truyền qua thầy thuốc và kiến nghị dùng
phương pháp vô khuẩn để phòng bệnh.
1849- Snow nghiên cứu dịch tễ của bệnh tả ở vùng London.
1857- Louis Pasteur (1822-1895) chứng minh quá trình lên men lactic là gây nên bởi vi sinh vật.
1858- Virchov tuyên bố tế bào được sinh ra từ tế bào.
1861- Pasteur chứng minh vi sinh vật không tự phát sinh như theo thuyết tự sinh.
1867- Lister công bố công trình nghiên cứu về phẫu thuật vô khuẩn.
1869- Miescher khám phá ra acid nucleic.
1876-1877- Robert Koch (1843-1910) chứng minh bệnh than do vi khuẩn Bacillus anthracis gây nên.
1880- Alphonse Laveran phát hiện ký sinh trùng Plasmodium gây ra bệnh sốt rét.
1881- Robert Koch nuôi cấy thuần khiết được vi khuẩn trên môi trường đặc chứa gelatin.
Pasteur tìm ra vaccin chống bệnh than.
2 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
1882- Koch phát hiện ra vi khuẩn lao - Mycobacterium tuberculosis.
1884- Lần đầu tiên công bố Nguyên lý Koch.
Elie Metchnikoff (1845-1916) miêu tả hiện tượng thực bào (phagocytosis)
Triển khai nồi khử trùng cao áp (autoclave)
Triển khai phương pháp nhuộm Gram.
1885- Pasteur tìm ra vaccin chống bệnh dại.
Escherich tìm ra vi khuẩn Escherichia coli gây ra bệnh tiêu chảy.
1886- Fraenkel phát hiện thấy Streptococcus pneumoniae gây ra bệnh viêm phổi.
1887- Richard Petri phái hiện ta cách dùng hộp lồng (đĩa Petri) để nuôi cấy vi sinh vật .
1887-1890- Winogradsky nghiên cứu về vi khuẩn lưu huỳnh và vi khuẩn nitrat hoá.
1889- Beijerink phân lập được vi khuẩn nốt sần từ rễ đậu.
1890- Von Behring làm ra kháng độc tố chống bệnh uốn ván và bệnh bạch hầu.
1892- Ivanowsky phát hiện ra mầm bệnh nhỏ hơn vi khuẩn (virus) gây ra bệnh khảm ở cây thuốc lá.
1894- Kitasato và Yersin khám phá ra vi khuẩn gây bệnh dịch hạch (Yersina pestis).
1895- Bordet khám phá ra Bổ thể (complement)
1896- Van Ermengem tìm ra mầm bệnh ngộ độc thịt (vi khuẩn Clostridium botulinum).
1897- Buchner tách ra được các men (ferments) từ nấm men (yeast).
Ross chứng minh ký sinh trùng sốt rét lây truyền bệnh qua muỗi.
1899- Beijerink chứng minh những hạt virus đã gây nên bệnh khảm ở lá thuốc lá.
1900- Reed chứng minh bệnh sốt vàng lây truyền do muỗi.
1902- Landsteiner khám phá ra các nhóm máu
1903- Wright và cộng sự khám phá ra Kháng thể (antibody) trong máu của các động vật đã miễn dịch.
1905- Schaudinn và Hoffmann tìm ra mầm bệnh giang mai (Treponema pallidum).
1906- Wassermann phát hiện ra xét nghiệm cố định bổ thể để chẩn đoán giang mai.
1909- Ricketts chứng minh bệnh Sốt ban núi đá lan truyền qua ve là do mầm bệnh vi khuẩn (Rickettsia
rickettsii).
1910- Rous phát hiện ra ung thư ở gia cầm.
3 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
1915-1917- D’Herelle và Twort phát hiện ra virus của vi khuẩn ( thực khuẩn thể)
1921- Fleming khám phá ra lizôzim (lysozyme).
1923-Xuất bản lần đầu cuốn phân loại Vi khuẩn (Bergey’s Manual)
1928- Griffith khám phá ra việc biến nạp (transformation) ở vi khuẩn.
1929- Fleming phát hiện ra penicillin.
1931- Van Niel chứng minh vi khuẩn quang hợp sử dụng chất khử như nguồn cung cấp electron và
không sản sinh ôxy.
1933- Ruska làm ra chiếc kính hiển vi điện tử đầu tiên.
1935- Stanley kết tinh được virus khảm thuốc lá (TMV).
Domag tìm ra thuốc sulfamide.
1937- Chatton phân chia sinh vật thành hai nhóm: Nhân sơ (Procaryotes) và Nhân thật (Eucaryotes).
1941- Beadle và Tatum đưa ra giả thuyết một gen- một enzym.
1944- Avery chứng minh ADN chuyển thông tin di truyền trong quá trình biến nạp.
Waksman tìm ra streptomycin.
1046- Lederberg và Tatum khám phá ra quá trình tiếp hợp (conjugation) ở vi khuẩn.
1949- Enders, Weller và Robbins nuôi được virus Polio (Poliovirus) trên mô người nuôi cấy.
1950- Lwoff xác định được các thực khuẩn thể tiềm tan (lysogenic bacteriophages).
1952- Hershey và Chase chứng minh thực khuẩn thể tiêm ADN của mình vào tế bào vật chủ (host).
Zinder và Lederberg khám phá ra quá trình tải nạp (transduction) ở vi khuẩn.
1953- Frits Zernike Làm ra kính hiển vi tương phản pha (phase-contrast microscope).
Medawar khám phá ra hiện tượng nhờn miễn dịch (immune tolerance).
Watson và Crick khám phá ra chuỗi xoắn kép của ADN
1955- Jacob và Monod khám phá ra yếu tố F là một plasmid.
Jerne và Burnet chứng minh lý thuyết chọn lọc clone (clonal selection).
1959- Yalow triển khai kỹ thuật Miễn dịch phóng xạ.
1961- Jacob và Monod giới thiệu mô hình điều hoà hoạt động gen nhờ operon.
1961-1966- Nirenberg, Khorana và cộng sự giải thích mã di truyền.
4 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
1962- Porter chứng minh cấu trúc cơ bản của Globulin miễn dịch G.
Tổng hợp được quinolone đầu tiên có tác dụng diệt khuẩn ( acid nalidixic).
1970- Arber và Smith khám phá ra enzym giới hạn (restriction endonuclease)
Temin và Baltimore khám phá ra enzym phiên mã ngược (reverse transcriptase)
1973- Ames triển khai phương pháp vi sinh vật học để khám phá ra các yếu tố gây đột biến (mutagens).
Cohen, Boyer, Chang và Helling sử dụng vectơ plasmid để tách dòng gen ở vi khuẩn.
1975- Kohler và Milstein phát triển kỹ thuật sản xuất các kháng thể đơn dòng ( monoclonal antibodies).
Phát hiện ra bệnh Lyme.
1977- Woese và Fox thừa nhận Vi khuẩn cổ (Archaea) là một nhóm vi sinh vật riêng biệt.
Gilbert và Sanger triển khai kỹ thuật giải trình tự ADN (DNA sequencing)
1979-Tổng hợp Insulin bằng kỹ thuật tái tổ hợp ADN.
Chính thức ngăn chặn được bệnh đậu mùa.
1980- Phát triển kính hiển vi điện tử quét
1982- Phát triển vaccin tái tổ hợp chống viêm gan B.
1982-1983- Cech và Altman phát minh ra ARN xúc tác.
1983-1984- Gallo và Montagnier phân lập và định loại virus gây suy giảm miễn dịch ở người.
Mulli triển khai kỹ thuật PCR (polymerase chain reaction).
1986- Lần đầu tiên ứng dụng trên người vaccin được sản xuất bằng kỹ thuật di truyền (vaccin viêm gan
B).
1990- Bắt đầu thử nghiệm lần đầu tiên liệu pháp gen (gene-therapy) trên người.
1992- Thử nghiệm đầu tiên trên người liệu pháp đối nghĩa (antisense therapy).
1995- Hoa Kỳ chấp thuận sử dụng vaccin đậu gà.
Giải trình tự hệ gen của vi khuẩn Haemophilus influenzae.
1996- Giải trình tự hệ gen của vi khuẩn Methanococcus jannaschii.
Giải trình tự hệ gen nấm men.
1997- Phát hiện ra loại vi khuẩn lớn nhất Thiomargarita namibiensis
Giải trình tự hệ gen vi khuẩn Escherichia coli.
5 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
2000- Phát hiện ra vi khuẩn tả Vibrio cholerae có 2 nhiễm sắc thể riêng biệt. Janssen Leeuwenhoek (1632-1723) Pasteur (1822-1895) Kính hiển vi của Leeuwenhoek Bút tích miêu tả vi sinh vật của
Leeuwenhoek Thí nghiệm bình cổ cong để phản đối
thuyết tự sinh (Pasteur) 6 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng Những đặc điểm chung của Vi Sinh Vật 1-Vi sinh vật thuộc giới sinh vật nào?
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). Hiện nay trên giới còn có một mức phân loại nữa gọi là lĩnh giới
(Domain). Đấy là chưa kể đến các mức phân loại trung gian như Loài phụ (Subspecies), Chi phụ (Subgenus),
Họ phụ (Subfamily), Bộ phụ (Suborder),Lớp phụ (Subclass), Ngành phụ (Subphylum). John Ray Carl Von
Linnaeus Xưa kia John 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 (Protzoa),
Tảo (Algae) và các Nấm sợi sống trong nước (Water molds).
7 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
Gần đây hơn có hệ thống phân loại 6 giới- như 5 giới trên nhưng thêm giới Cổ vi khuẩn
(Archaebacteria),
giới Khởi sinh đổi thành giới Vi khuẩn thật (Eubacteria) (P. H. Raven, G. B. Johnson, 2002).
Cổ vi khuẩn và Vi khuẩn thật thuộc Còn 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). Theo R. Cavalier-Smith thì
Cổ trùng (như Giardia) bao gồm các cơ thể đơn bào nguyên thuỷ có nhân thật, có ribosom 70S, chưa có
bộ máy Golgi, chưa có ty thể (mitochondria) chưa có thể diệp lục (Chloroplast), chưa có peroxisome.
Sắc khuẩn bao gồm phần lớn các cơ thể quang hợp chứa thể diệp lục trong các phiến (lumen) của mạng
lưới nội chất nhăn (rough endpplasmic reticulum) chứ không phải trong tế bào chất (cytoplasm), chẳng hạn như
Tảo silic , Tảo nâu, Cryptomonas, Nấm noãn. Năm 1980, Carl R. Woese dựa trên những nghiên cứu sinh học phân tử phát hiện thấy Cổ khuẩn có sự
sai khác lớn trong trật tự nucleotid ở ARN của ribosom 16S và 18S. Ông đưa ra hệ thống phân loại ba lĩnh giới
(Domain) bao gồm
Cổ khuẩn (Archae),
Vi khuẩn (Bacteria) và
Sinh vật nhân thực (Eucarya).
Cổ khuẩn là nhóm vi sinh vật có nguồn gốc cổ xưa. Chúng bao gồm các nhóm vi khuẩn có thể phát triển
được trong các môi trường cực đoan (extra), chẳng hạn như nhóm ưa mặn (Halobacteriales), nhóm ưa nhiệt
8 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
(Thermococcales, Thermoproteus, Thermoplasmatales), nhóm kỵ khí sinh mêtan (Methanococcales,
Methanobacteriales, Methanomicrobiales), nhóm vi khuẩn lưu huỳnh ưa nhiệt (Sulfobales, Desulfurococcales).
Monera trong hệ thống 5 giới tương đương với Vi khuẩn và Cổ khuẩn trong hệ thống 8 giới và trong hệ
thống 3 lĩnh giới. Nguyên sinh trong hệ thống 5 giới tương đương với 3 giới Cổ trùng (Archaezoa), Nguyên
sinh (Protista-Protozoa) và Sắc khuẩn (Chromista) trong hệ thống 8 giới và tương đương với 5 nhóm sau đây
trong hệ thống 3 lĩnh giới (domain): Archaezoa, Euglenozoa, Alveolata, Stramenopila và Rhodophyta.
Theo hệ thống 3 lĩnh giới thì Archaezoa bao gồm Diplomonad, Trichomonad và Microsporidian.
Euglenozoa ao gồm Euglenoid và Kinetoplastid. Alveolata bao gồm Dinoflagellate, Apicomplexan, và Ciliate.
Strmenopila bao gồm Tảo silic (Diatoms) , Tảo vàng (Golden algae), Tảo nâu (Brown algae) và Nấm sợi sống
trong nước (Water mold) . Rhodophyta gồm các Tảo đỏ (Red algae). Riêng Tảo lục (Green algae) thì một phần
thuộc Nguyên sinh (Protista) một phần thuộc Thực vật (Plantae) Hệ thống phân loại 5 giới sinh vật 9 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng Hệ thống phân loại 6 giới sinh vật Hệ thống phân loại 8 giới sinh vật 10 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng Hệ thống 3 lĩnh giới (domain)
Monera hay 2 lĩnh giới 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). Sai khác giữa 3 lĩnh giới Bacteria, Archaea và
Eukarya được trình bày trên bảng dưới đây: ***- So sánh ba lĩnh giới Bacteria, Archaea và Eukarya Đặc điểm
Nhân có màng nhân và Bacteria
Không Archaea
Không
11 Eukarya
Có Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
hạch nhân
Phức hợp bào quan có
màng Không Thành tế bào Hầu hết có peptidoglycan Nhiều loại khác nhau, không Không chứa acid
chứa acid muramic
chứa acid muramic
muramic Màng lipid Chứa liên kết este, các acid Chứa liên kết ete, các chuỗi
béo mạch thẳng
aliphatic phân nhánh Chứa liên kết este, các
acid béo mạch thẳng Túi khí Có Có Không Thymine có trong phần
lớn tARN Không có thymine trong
Có thymine
nhánh T hoặc TyC của tARN tARN mở đầu chứa Nformylmethionine tARN mở đầu chứa
methionine mARN đa cistron Có Có Không Intron trong mARN Không Không Có Ghép nối, gắn mũ và gắn
đuôi polyA vào mARN Không Không Có Không Có ARN vận chuyển
tARN mở đầu chứa
methionine Ribosom
Kích thước 70S 70S 80S (ribosom tế bào chất) Yếu tố kéo dài EF2 Không phản ứng với độc tố
Có phản ứng
bạch hầu Có phản ứng Mẫn cảm với
cloramphenicol và
kanamycin Mẫn cảm Không Không Mẫn cảm với anisomycin Không Mẫn cảm Mẫn cảm ARN polymerase phụ thuộc ADN
Số lượng enzym Một Một số Ba Cấu trúc 4 tiểu đơn vị 8-12 tiểu đơn vị 12-14 tiểu đơn vị Mẫn cảm với rifampicin Mẫn cảm Không Không Có Có Promoter typ Polymerase II Không Trao đổi chất
Tương tự ATPase Không Có Có Sinh methane Không Có Không Cố định N2 Có Có Không Quang hợp với diệp lục Có Không Có Hoá dưỡng vô cơ Có Có Không 12 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
Để hiểu được chi tiết nội dung ghi trong bảng nói trên giáo viên cần giải thích cho sinh viên những kiến
thức cơ bản thuộc giáo trình Tế bào học và Di truyền học
Phần lớn vi sinh vật thuộc về ba nhóm Cổ khuẩn, Vi khuẩn và Nguyên sinh. Trong giới Nấm, thì nấm
men (yeast), nấm sợi (filamentous Fungi) và dạng sợi (mycelia) của mọi nấm lớn đều được coi là vi sinh vật.
Như vậy là vi sinh vật không có mặt trong hai giới Động vật và Thực vật. 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). Tuy nhiên hàng năm, có thêm hàng nghìn loài sinh vật mới
được phát hiện, trong đó có không ít loài vi sinh vật.
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. Poliovirus Virus cúm gà H5N1 Virus HIV/AIDS Trong thực tế, số loài vi sinh vật phải tới hàng triệu loài. Bảo tàng giống chuẩn vi sinh vật (VTCC)
thuộc TT Công nghệ Sinh học, ĐHQG Hà Nội hợp tác với các nhà khoa học Nhật bản và dựa trên các kỹ thuật
sinh học phân tử đã bước đầu phát hiện được khá nhiều loài vi sinh vật mới được thế giới công nhận. 2-Các đặc điểm chung của vi sinh vật :
Vi sinh vật có các đặc điểm chung sau đây :
1)-Kích thước nhỏ bé :
Vi sinh vật thường được đo kích thước bằng đơn vị micromet (1mm= 1/1000mm hay 1/1000 000m).
virus được đo kích thước đơn vị bằng nanomet (1nn=1/1000 000mm hay 1/1000 000 000m).
Kích thước càng bé thì diện tích bề mặt của vi sinh vật trong 1 đơn vị thể tích càng lớn. Chẳng hạn
đường kính của 1 cầu khuẩn (Coccus) chỉ có 1mm, nhưng nếu xếp đầy chúng thành 1 khối lập nhưng có thể
lích là 1cm3 thì chúng có diện tích bề mặt rộng tới ...6 m2 ! 13 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng Light microscope : KHV quang học
Electron microscope : KHV điện tử
Most bacteria: Phần lớn vi khuẩn Kích thước vi khuẩn so với đầu kim khâu 14 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng Ba dạng chủ yếu ở vi khuẩn : trực khuẩn, cầu khuẩn và xoắn khuẩn. 2)-Hấp thu nhiều, chuyển hoá nhanh :
Tuy vi sinh vật có kích thước rất nhỏ bé nhưng chúng lại có năng lực hấp thu và chuyển hoá vượt xa các
sinh vật khác. Chẳng hạn 1 vi khuẩn lắctic (Lactobacillus) trong 1 giờ có thể phân giải được một lượng đường
lactose lớn hơn 100-10 000 lần so với khối lượng của chúng. 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. Lactobacillus qua KHV điện tử 3) Sinh trưởng nhanh, phát triển mạnh :
Chẳng hạn, 1 trực khuẩn đại tràng (Escherichia coli ) trong các điều kiện thích hợp chỉ sau 12-20 phút
lại phân cắt một lần. Nếu lấy thời gian thế hệ là 20 phút thì mỗi giờ phân cắt 3 làn, sau 24 giờ phân cắt 72 lần
15 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
và tạo ra 4 722 366 500 000 000 000 000 000 tế bào (4 722 366. 10 17), tương đương với 1 khối lượng ... 4722
tấn. Tất nhiên trong tự nhiên không có được các điều kiện tối ưu như vậy ( vì thiếu thức ăn, thiếu oxy, dư thừa
các sản phẩm trao đổi chất có hại...). Trong nòi lên men với các điều kiện nuôi cấy thích hợp từ 1 tế bào có thể
tạo ra sau 24 giờ khoảng 100 000 000- 1 000 000 000 tế bào. Thời gian thế hệ của nấm men dài hơn, ví dụ với
men rượu (Saccharomyces cerevisiae) là 120 phút. Với nhiều vi sinh vật khác còn dài hơn nữa, ví dụ với tảo
Tiểu cầu ( Chlorella ) là 7 giờ, với vi khuẩn lam Nostoc là 23 giờ...Có thể nói không có sinh vật nào có tốc độ
sinh sôi nảy nở nhanh như vi sinh vật. Vi kuẩn Escherichia coli Nấm men
Saccharomyces
cerevisiae Nấm sợi Alternaria Vi tảo Chlorella 4) Có năng lực thích ứng mạnh và dễ dàng phát sinh biến dị :
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 khác nhau, kể cả những điều kiện hết sức bất lợi mà các sinh vật khác
tgường không thể tồn tại được. Có vi sinh vật sống được ở môi trường nóng đến 130 0C, lạnh đến 0-50C, 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. hay có độ phóng xạ cao đến 750 000 rad. Nhiều vi sinh vật có thể phát triển tốt trong điều kiện tuyệt
đối kỵ khí, có noài nấm sợi có thể phát triển dày đặc trong bể ngâm tử thi với nộng độ Formol rất cao...
Vi sinh vật đa số là đơn bào, đơn bội, sinh sản nhanh, số lượng nhiều, tiếp xúc trực tiếp với môi trường
sống ... do đó rất dễ dàng phát sinh biến dị. Tần số biến dị thường ở mức 10 -5-10-10. Chỉ sau một thời gian ngắn
đã có thể tạo ra một số lượng rất lớn các cá thể biến dị ở các hế hệ sau. Những biến dị có ích sẽ đưa lại hiệu quả
rất lớn trong sản xuất. Nếu như khi mới phát hiện ra penicillin hoạt tính chỉ đạt 20 đơn vị/ml dịch lên men
(1943) thì nay đã có thể đạt trên 100 000 đơn vị/ml. Khi mới phát hiện ra acid glutamic chỉ đạt 1-2g/l thì nay
đã đạt đến 150g/ml dịch lên men (VEDAN-Việt Nam). 16 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
Nhà máy Vedan-Việt Nam 5) Phân bố rộng, chủng loại nhiều :
Vi sinh vật có mặt ở khắp mọi nơi trên Trái đất, trong không khí, trong đất, trên núi cao, dưới biển sâu,
trên cơ thể, người, động vật, thực vật, trong thực phẩm, trên mọi đồ vật...
Vi sinh vật tham gia tích cực vào việc thực hiện các vòng tuần hoàn sinh-địa-hoá học (biogeochemical
cycles) như vòng tuần hoàn C, vòng tuần hoàn n, vòng tuần hoàn P, vòng tuần hoàn S, vòng tuần hoàn Fe...
Trong nước vi sinh vật có nhiều ở vùng duyên hải (littoral zone), vùng nước nông (limnetic zone) và
ngay cả ở vùng nước sâu (profundal zone), vùng đáy ao hồ (benthic zone).
Trong không khí thì càng lên cao số lượng vi sinh vật càng ít. Số lượng vi sinh vật trong không khí ở
các khu dân cư đông đúc cao hơn rất nhiều so với không khí trên mặt biển và nhất là trong không khí ở Bắc
cực, Nam cực...
Hầu như không có hợp chất carbon nào (trừ kim cương, đá graphít...) mà không là thức ăn của những
nhóm vi sinh vật nào đó (kể cả dầu mỏ, khí thiên nhiên, formol. dioxin...). Vi sinh vật có rất phong phú các
kiểu dinh dưỡng khác nhau : quang tự dưỡng (photoautotrophy), quang dị dưỡng (photoheterotrophy), hoá tự
dưỡng (chemoautotrophy), hoá dị dưỡng (chemoheterotrophy).tự dưỡng chất sinh trưởng (auxoautotroph), dị
dưỡng chất sinh trưởng (auxoheterotroph)... 6)- Là sinh vật xuất hiện đầu tiên trên trái đất :
Trái đất hình thành cách đây 4,6 tỷ năm nhưng cho đến nay mới chỉ tìm thấy dấu vết của sự sống từ
cách đây 3,5 tỷ năm. Đó là các vi sinh vật hoá thạch còn để lại vết tích trong các tầng đá cổ. Vi sinh vật hoá
thạch cỗưa nhất đã được phát hiện là nhữngdạng rất giống với Vi khuẩn lam ngày nay. Chúng được J.William
Schopf tìm thấy tại các tầng đá cổ ở miền Tây Australia. Chúng có dạng đa bào đơn giản, nối thành sợi dài đến
vài chục mm với đường kính khoảng 1-2 mm và có thành tế bào khá dày. Trước đó các nhà khoa học cũng đã
tìm thấy vết tích của chi Gloeodiniopsis có niên đại cách đây 1,5 tỷ năm và vết tích của chi Palaeolyngbya có
niên đại cách đây 950 triệu năm. 17 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
Vết tích vi khuẩn lam Vết tích Gloeodiniopsis cách
cách đây 3,5 tỷ năm
đây 1,5 tỷ năm Vết tích Palaeolyngbya cách
đây 950 triệu năm Cấu trúc tế bào vi khuẩn
1. Thành tế bào : Thành tế bào (cell wall) giúp duy trì hình thấi của tế bào, hỗ trợ sự chuyển động của tiên mao
(flagellum) , giúp tế bào đề kháng với áp suất thẩm thấu, hỗ trợ quá trình phân cắt tế bào , cản trở sự xâm nhập
của một số chất có phân tử lớn, liên quan đến tính kháng nguyên , tính gây bệnh, tính mẫn cảm với Thực khuẩn
thể (bacteriophage).
Năm 1884 H.Christian Gram đã nghĩ ra phương pháp nhuộm phân biệt để phân chia vi khuẩn thành 2
nhóm khác nhau : vi khuẩn Gram dương (G+) và vi khuẩn Gram âm (G-). Phương pháp nhuộm Gram về sau
được sử dụng rộng rãi khi định loại vi sinh vật. Thành phần hoá học của 2 nhóm này khác nhau chủ yếu như
sau : Gram dương
Thành phần Gram âm Tỷ lệ % đối với khối lượng khô của thành tế bào Peptidoglycan 30-95 5-20 Acid teicoic (Teichoic acid) Cao 0 Lipid Hầu như không có 20 Protein Không có hoặc có ít Cao Màng sinh chất (plasma membrane); Màng ngoài (outer membrane); Chu chất (Periplasmic space) Peptidoglycan là loại polyme xốp, khá bền vững, cấu tạo bởi 3 thành phần:
18 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
-N-Acetylglucosamin ( N-Acetylglucosamine, NAG)
-Acid N-Acetylmuramic (N-Acetylmuramic acid, NAM)
-Tetrapeptid chứa cả D- và L- acid amin 19 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng Thành tế bào vi khuẩn Gram dương 20 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng Thành tế bào vi khuẩn Gram âm
2- Màng sinh chất:
Màng sinh chất hay Màng tế bào chất (Cytoplasmic membrane, CM) ở vi khuẩn cũng tương tự như ở các
sinh vật khác. Chúng cấu tạo bởi 2 lớp phospholipid (PL), chiếm 30-40% khối lượng của màng, và các protein
(nằm trong, ngoài hay xen giữa màng), chiếm 60-70% khối lượng của màng. Đầu phosphat của PL tích điện,
phân cực, ưa nước ; đuôi hydrocarbon không tích điện, không phân cực, kỵ nước.
CM có các chức năng chủ yếu sau đây:
- Khống chế sự qua lại của các chất dinh dưỡng, các sản phẩm trao đổi chất - Duy trì áp suất thẩm thấu bình thường trong tế bào. - Là nơi sinh tổng hợp các thành phần của thành tế bào và các polyme của bao nhày
(capsule). - Là nơi tiến hành quá trình phosphoryl oxy hoá và quá trình phosphoryl quang hợp (ở
vi khuẩn quang tự dưỡng) - Là nơi tổng hợp nhiều enzym, các protein của chuỗi hô hấp. - Cung cấp năng lượng cho sự hoạt động của tiên mao 21 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng Sinh viên điền chú thích theo hướng dẫn của giáo viên Cấu trúc của đầu và đuôi của phospholipid 2. Tế bào chất : Tế bào chất (TBC-Cytoplasm) là phần vật chất dạng keo nằm bên trong màng sinh chất, chứa tới 80% là
nước. Trong tế bào chất có protein, acid nucleic, hydrat carbon, lipid, các ion vô cơ và nhiều nhiều chất
khác có khối lượng phân tử thấp. Bào quan đáng lưu ý trong TBC là ribosom (ribosome). Ribosom nằm
tự do trong tế bào chất và chiếm tới 70% trọng lượng khô của TBC. Ribosom gồm 2 tiểu phần (50S và
22 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
30S), hai tiểu phần này kết hợp với nhau tạo thành ribosom 70S. S là đơn vị Svedberg- đại lượng đo tốc
độ lắng khi ly tâm cao tốc. Cấu trúc của ribosom vi khuẩn so với ribosom 80S ở các sinh vật nhân thật
(nấm, thực vật, động vật) được trình bày trong bảng sau đây (Giáo viên giảng để sinh viên chú thích vào
hình bằng tiếng Việt) Ribosom ở vi khuẩn So sánh Ribosom ở Vi khuẩn và ở các Sinh vật nhân thật (Eukaryotic ribosome)
23 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
Trong tế bào chất của vi khuẩn còn có thể gặp các chất dự trữ như các hạt glycogen, hạt PHB (Poly-ßhydroxybutyrat), Cyanophycin, Phycocyanin, các hạt dị nhiễm sắc (metachromatic body), các giọt lưu huỳnh...
Ở loài vi khuẩn diệt côn trùng Bacillus thuringiensis và Bacillus sphaericus còn gặp tinh thể độc
(parasoral body) hình quả trám, có bản chất protein và chứa những độc tố có thể giết hại trên 100 loài sâu hại
(tinh thể độc chỉ giải phóng độc tố trong môi trường kiềm do đó các vi khuẩn này hoàn toàn vô hại với người,
gia súc, gia cầm, thuỷ hải sản- có hại đối với tằm). Bacillus sphaericus có thể diệt cung quăng của các loài
muỗi. Bào tử (spore) và Tinh thể độc (Crystal) ở Bacillus thuringiensis (trái) và Bacillus sphaericus (phải). 3. Thể nhân: Thể nhân ( Nuclear body) ở vi khuẩn là dạng nhân nguyên thuỷ, chưa có màng nhân nên không có hình
dạng cố định, và vì vậy còn được gọi là vùng nhân. Khi nhuộm màu tế bào bằng thuốc nhuộm Feulgen có thể
thấy thể nhân hiện màu tím. Đó là 1 nhiễm sắc thể (NST, chromosome) duy nhất dạng vòng chứa 1 sợi ADN
xoắn kép (ở Xạ khuẩn Streptomyces có thể gặp nhiễm sắc thể dạng thẳng). NST ở vi khuẩn Escherichia coli dài
tới 1mm (!), có khối lượng phân tử là 3.109, chứa 4,6.106 cặp base nitơ. Thể nhân là bộ phận chứa đựng thông
tin di truyền của vi khuẩn. 24 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng Thể nhân trong tế bào vi khuẩn Escherichia coli. Ngoài NST, trong tế bào nhiều vi khuẩn còn gặp những ADN ngoài NST. Đó là những ADN xoắn kép
có dạng vòng khép kín, có khả năng sao chép độc lập, chúng có tên là Plasmid.
4. Bao nhầy: Bao nhầy hay Giáp mạc (Capsule) gặp ở một số loài vi khuẩn với các mức độ khác nhau:
-Bao nhầy mỏng ( Vi giáp mạc, Microcapssule)
-Bao nhầy (Giáp mạc, Capsule)
-Khối nhầy ( Zooglea)
Muốn quan sát bao nhầy thường lên tiêu bản với mực tàu, bao nhày có màu trắng hiện lên trên nền tối.
Thành phần chủ yếu của bao nhầy là polysaccarid, ngoài ra cũng có polypeptid và protein. Trong thành
phần polysaccarid ngoài glucose còn có glucozamin, ramnose, acid 2-keto-3-deoxygalacturonic, acid uronic,
acid pyruvic, acid axetic...
Ý nghĩa sinh học của bao nhầy là:
-Bảo vệ vi khuẩn trong điều kiện khô hạn, bảo vệ vi khuẩn tránh bị thực bào (trường hợp Phế cầu
khuẩn-Diplococcus pneumoniae)
-Cung cấp chất dinh dưỡng cho vi khuẩn khi thiếu thức ăn
-Là nơi tích luỹ một số sản phẩm trao đổi chất (dextran, xantan...)
-Giúp vi khuẩn bám vào giá thể ( trường hợp các vi khuẩn gây sâu răng như Streptococcus salivarrius,
Streptococcus mutans...) 25 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng Vi khuẩn Acetobacter xylinum có bao nhầy cấu tạo bởi cellulose. Người ta dùng vi khuẩn này nuôi cấy trên
nước dừa để chế tạo ra Thạch dừa (Nata de coco). dừa (Nata de coco) Vi khuẩn Leuconostoc mesenteroides có bao nhầy dày chứa hợp chất polyme là Dextran có tác dụng thay huyết
tương khi cấp cứu mà thiếu huyết tương. Sản phẩm này rất quan trọng khi có chiến tranh. Vi khuẩn này thường
gặp ở các nhà máy đường và gây tổn thất đường trong các bể chứa nước ép mía. Nhờ enzym dextransuccrase
mà đường saccarose bị chuyển thành dextran và fructose. Vi khuẩn Leuconostoc mesenteroides 26 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
Một số bao nhầy của vi khuẩn còn được dùng để sản xuất Xantan (Xanthane) dùng làm chất phụ gia
trong công nghiệp dầu mỏ. 5. Tiên mao và khuẩn mao : Tiên mao (Lông roi, flagella) không phải có mặt ở mọi vi khuẩn, chúng quyết định khả năng và phương
thức di động của vi khuẩn. Tiên mao là những sợi lông dài, dưới kính hiển vi quang học chỉ có thể thấy rõ khi
nhuộm theo phương pháp riêng. Dưới kính hiển vi điện tử có thể thấy rất rõ cấu trúc của từng sợi tiên mao. Để
xác định xem vi khuẩn có tiên mao hay không còn có cách thử gián tiếp nhằm biết khả năng di động của chúng.
Cấy bằng que cấy nhọn đầu vào môi trường thạch đứng chứa 0.4% thạch (agar-agar), còn gọi là môi trường
thạch mềm. Nếu thấy vết cấy lan nhanh ra xung quanh thì chứng tỏ là vi khuẩn có tiên mao, có khả năng di
động.
Tiên mao có thể gốc (basal body), gồm 1 trụ nhỏ được gắn với 4 đĩa tròn (vi khuẩn G - ) có dạng vòng
nhẫn (ring), ký hiệu là các vòng L,P,S và M. Vòng L nằm ngoài cùng, tương ứng với lớp liposaccarid của màng
ngoài ; vòng P tương ứng với lớp peptidoglycan, vòng S tương ứng với lớp không gian chu chất ; vòng M nằm
ở trong cùng. Vi khuẩn G+ chỉ có 2 vòng : 1 vòng nằm ngoài tương ứng với thành tế bào và 1 vòng trong tương
ứng với màng sinh chất. Xuyên giữa các vòng là 1 trụ nhỏ (rod) có đường kính 7nm. Bao bọc tiên mao ở phần
phía ngoài là một bao ngắn có hình móc (hook). Sợi tiên mao (filament) dài khoảng 10-20m và có đường
kính khoảng 13-20nm. Đường kính của bao hình móc là 17nm. Khoảng cách giữa vòng S và vòng M là 3mm,
giữa vòng P và vòng L là 9nm, giữa vòng P và vòng S là 12nm. Đường kính của các vòng là 22nm, đường kính
các lỗ ở các vòng là 10nm. Khoảng cách từ mặt ngoài của vòng L đến mặt trong của vòng M là 27nm. Sợi tiên
mao cấu tạo bởi loại protein có tên là flagellin, có trọng lượng phân tử là 30 000-60 000. Một số vi khuẩn có
bao lông (sheath) bao bọc suốt chiều dài sợi, như ở trường hợp chi Bdellovibrio hay vi khuẩn tả Vibrio cholera. Tiên mao và khuẩn mao ở vi khuẩn 27 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng Tiên mao ở VK Gram dương Tiên mao ở VK Gram âm 28 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng Tiên mao ở vi khuẩn G + 29 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng Tiên mao ở vi khuẩn G Các tiểu phần (subunit) của flagellin được tổng hợp từ các hạt ribosom nằm gần màng sinh chấy tổng
hợp nên và đi qua lõi mà tạo dần thành sợi tiên mao Tiên mao của vi khuẩn có các loại khác nhau tuỳ từng loài :
30 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
-Không có tiên mao (vô mao, atrichia)
-Có 1 tiên mao mọc ở cực ( đơn mao, monotricha)
-Có 1 chùm tiên mao mọc ở cực ( chùm mao, lophotricha)
-Có 2 chùm tiên mao mọc ở 2 cực ( song chùm mao, amphitricha)
-Có nhiều tiên mao mọc khắp quanh tế bào (chu mao, peritricha)
Có loại tiên mao mọc ở giữa tế bào như trường hợp vi khuẩn Selenomonas ruminantium. Các loại tiên mao ở vi khuẩn
Kiểu sắp xếp tiên mao liên quan đến hình thức di động của vi khuẩn. Tiên mao mọc ở cực giúp vi
khuẩn di động theo kiẻu tiến- lùi. Chúng đảo ngược hướng bằng cách đảo ngược hướng quay của tiên mao. Vi
khuẩn chu mao di động theo hướng nào thì các tiên mao chuyển động theo hướng ngược lại. Khi tiên mao
không tụ lại về một hướng thì vi khuẩn chuyển động theo kiểu nhào lộn. Tốc độ di chuyển của vi khuẩn có tiên
mao thường vào khoảng 20-80µm/giây, nghĩa là trong 1 giây chuyển động được một khoảng cách lớn hơn gấp
20-80 lần so với chiều dài của cơ thể chúng.
Các chi vi khuẩn thường có tiên mao là Vibrio, Spirillum, Pseudomonas, Escherichia, Shigella,
Salmonella, Proteus... Ở các chi Clostridium, Bacterium,Bacillus, ...có loài có tiên mao có loài không. Ở cầu
khuẩn chỉ có 1 chi (Planococcus) là có tiên mao
Xoắn thể có một dạng tiên mao đặc biệt gọi là tiên mao chu chất (periplasmic flagella), hay còn gọi là
sợi trục ( axial fibrils), xuất phát từ cực tế bào và quấn quang cơ thể. Chúng giúp xoắn thể chuyển động được
nhờ sự uốn vặn tế bào theo kiểu vặn nút chai. 31 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng Xoắn thể (Spirochete) quan sát dưới kính hiển vi nền đen. AF: Sợi trục
PC: Ống nguyên sinh chất
OS: Vỏ ngoài
IP: Lỗ nối 32 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng Cơ chế chuyển động uốn vặn tế bào ở Xoắn thể ( OS, AF, PC- xem chú thích ở hình trên). 6. Khuẩn mao và Khuẩn mao giới: Khuẩn mao (hay Tiêm mao, Nhung mao , Fimbriae) là những sợi lông rất mảnh, rất ngắn mọc quanh bề
mặt tế bào nhiều vi khuẩn Gram âm. Chúng có đường kính khoảng 7-9nm, rỗng ruột (đường kính trong là 22,5nm), số lượng khoảng 250-300 sợi/ vi khuẩn. Kết cấu của khuẩn mao giản đơn hơn nhiều so với tiên mao.
Chúng có tác dụng giúp vi khuẩn bám vào giá thể ( nhiều vi khuẩn gây bệnh dùng khuẩn mao để bám chặt vào
màng nhầy của đường hô hấp, đường tiêu hoá, đường tiết niệu của người và động vật). Khuẩn mao ở vi khuẩn E.coli
Có một loại khuẩn mao đặt biệt gọi là Khuẩn mao giới (Sex pili, Sex pilus-số nhiều) có thể gặp ở một số vi
khuẩn với số lượng chỉ có 1-10/ vi khuẩn. Nó có cấu tạo giống khuẩn mao , đường kính khoảng 9-10nm nhưng
có thể rất dài. Chúng có thể nối liền giữa hai vi khuẩn và làm cầu nối để chuyển vật chất di truyền (ADN) từ thể
cho (donor) sang thể nhận (recipient). Quá trình này được gọi là quá trình giao phối (mating) hay tiếp hợp
(conjugation). Một số thực khuẩn thể (bacteriophage) bám vào các thụ thể (receptors) ở khuẩn mao giới và bắt
đầu chu trình phát triển của chúng.
33 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng Các nhóm vi khuẩn chủ yếu
Theo quan điểm hiện đại (NCBI- National Center for Biotechnology Information, 2005) thì vi khuẩn bao gồm
các ngành sau đây :
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19. -Aquificae
-Thermotogae
-Thermodesulfobacteria
-Deinococcus-Thermus
-Chrysiogenetes
-Chloroflexi
-Nitrospirae
-Defferribacteres
-Cyanobacteria
-Proteobacteria
-Firmicutes
-Actinobacteria
-Planctomycetes
-Chlamydiae/Nhóm Verrucomicrobia
-Spirochaetes
-Fibrobacteres /Nhóm Acidobacteria
-Bacteroidetes/Nhóm Chlorobia
-Fusobacteria
-Dictyoglomi Việc phân ngành dựa trên các đặc điểm hình thái, sinh lý, sinh hóa, sinh thái... Căn cứ vào tỷ lệ G + C trong ADN người ta xây dựng được cây phát sinh chủng loại (Phylogenetic tree)
và chia vi khuẩn thành 11 nhóm sau đây :
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12. -Nhóm Oxy hoá Hydrogen
-Nhóm Chịu nhiệt
-Nhóm Vi khuẩn không lưu huỳnh màu lục
-Nhóm Deinococcus
-Nhóm Vi khuẩn lam
-Nhóm Proteobacteria
-Nhóm Chlamydia
-Nhóm Planctomyces
-Nhóm Spirochaetes (Xoắn thể)
-Nhóm Vi khuẩn lưu huỳnh màu lục
-Nhóm Cytophaga
--Nhóm Vi khuẩn Gram dương 34 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng 35 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
1.5- Vi khuẩn lam (Ngành Cyanobacteria)
Trước đây thường nhầm lẫn là Tảo lam (Cyanophyta). Thực ra đây là những cơ thể nhân nguyên thuỷ, không
liên quan gì đến tảo , ngoài khả năng quang hợp hiếu khí (quang tự dưỡng vô cơ) và dùng H2O làm chất cho
điện tử trong quá trình quang hợp. Vi khuẩn lam chứa chlorophyll a và phycocyanin- phycobiliprotein. Một số
loài có sắc tố đỏ phycoerythrin. Chúng phối hợp với sắc tố lục tạo nên màu nâu. Màng liên kết với
phycobilisom. Đơn bào hoặc đa bào dạng sơi. Không di động hoặc di động bằng cách trườn (gliding), một số
loài có túi khí (gas vesicles).Nhiều loại có dị tế bào (heterocysts) và có khả năng cố định nitơ. Vi khuẩn lam có
mặt ở khắp mọi nơi, trong đất, trên đá, trong suối nước nóng, trong nước ngọt và nước mặn. Chúng có năng lực
chống chịu cao hơn so với thực vật đối với các điều kiện bất lợi như nhiệt độ cao, pH thấp. Một số loài có khả
năng sống cộng sinh với các cơ thể khác như Rêu, Dương xỉ, Tuế...Nhiều loài cộng sinh với nấm để tạo ra Địa
y (Lichen). Vi khuẩn lam có thể là sinh vật xuất hiện sớm nhất trên Trái đất
Vi khuẩn lam được chia thành 5 nhóm (subsection) như sau:
a- Nhóm I (có tác giả gọi là bộ Chroococcal): Hình que hoặc hình cầu đơn bào, không có dạng sợi hay dạng kết khối (aggregate); phân đôi hoặc nẩy
chồi; không có dị tế bào (heterocytes). Hầu hết không di động. Tỷ lệ G+C là 31-71% . Các chi tiêu biểu là: -Chamaesiphon -Chroococcus -Gloeothece -Gleocapsa -Prochloron 36 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng Chamaesiphon Chroococcus Glooeothece Gleocapsa 37 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng Prochloron b-Nhóm II (có tác giả gọi là bộ Pleurocapsales): Hình que hoặc hình cầu đơn bào. có thể tạo dạng kết khối (aggregate); phân cắt nhiều lần tạo ra các
baeocytes; không có dị tế bào.Chỉ có các baeocytes là có di động. Tỷ lệ G+C là 40-46% . Các chi tiêu biểu là: -Pleurocapsa
-Dermocapsa
-Chroococcidiopsis 38 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng Pleurocapsa Dermocapsa Chroococcidiopsis c-Nhóm III (có tác giả gọi là bộ Oscillatorriales): Dạng sợi (filamentous) ; dạng lông (trichome) không phân nhánh chỉ có ở các tế bào dinh dưỡng; phân
đôi trên mặt phẳng, có kiểu đứt đoạn (fragmentation); không có dị tế bào; thường di động. Tỷ lệ G+C là 3467%. Các chi tiêu biểu là:
-Lyngbya
-Osscillatoria
-Prochlorothrix
-Spirulina
-Pseudanabaena 39 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng Lyngbya Oscillatoria Spirulina Prochlorothrix Pseudanabaena d-Nhóm IV (có tác giả gọi là bộ Nostocales) : Dạng sợi ; dạng lông (trichome) không phân nhánh có thể chứa các tế bào biệt hoá (specialized cell) ;
phân đôi trên mặt phẳng, có kiểu đứt đoạn tạo thành đoạn sinh sản (hormogonia) ; có tế bào dị hình ; thường di
động có thể sản sinh bào tử màng dày (akinetes). Tỷ lệ G+C là 38-47%. Các chi tiêu biểu là : -Anabaena
-Cylindrospermum
40 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
-Aphanizomenon
-Nostoc
-Scytonema
-Calothrix Anabaena Anabaena trong Bèo hoa dâu 41 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng Cylindrospermum Nostoc Calothrix Scytonema e-Nhóm V (có tác giả gọi là bộ Stigonematales) : Lông (trichome) dạng sợi, phân nhánh hoặc do các tế bào nhiều hơn một chuỗi tạo thành ; phân đôi theo
nhiều mặt phẳng, hình thành đoạn sinh sản (hormogonia) ; có tế bào dị hình ; có thể sản sinh bào tử màng dày (
alkinetes), có hình thái phức tạp và biệt hóa (differentiation). Tỷ lệ G+C là 42-44%. Các chi tiêu biểu là : -Fischerella
-Stigonema
42 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
-Geitlerinema Fischerella Geitlerinema Theo NCBT (2005) thì Vi khuẩn lam bao gồm những bộ sau đây:
43 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng -Chlorococcales
-Gloeobacteria
-Nostocales
-Oscillatoriales
-Pleurocapsales
-Prochlorales 2- Vi khuẩn sinh nội bào tử (Endospore-forming bacteria): A-Vi khuẩn hình cầu 2.1- Chi Sporosarcina AA-Vi khuẩn hình que 44 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
B-Kỵ khí bắt buộc C-Sinh trưởng được ở nồng độ 3-12% NaCl 2,2- Chi Sporohalobacter CC-Không sinh trưởng được ở nồng độ 3-12% NaCl D-Khử sulfat 2.3- Chi Desulfotomaculum DD-Không khử sulfat E-Phân giải Axit 3-hydroxybenzoic 2.4- Chi Sporomaculum EE- Không phân giải Axit 3-hydroxybenzoic F- Chiều rộng của tế bào > 2,5mm 2.5- Chi Oscillosporia FF- Chiều rộng của tế bào < 2,5mm 45 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
G-Sử dụng axit béo bão hoà và axit butyric 2.6- Chi Syntrophospora GG- Không sử dụng axit béo bão hoà 2.7- Clostridium BB- Vi hiếu khí 2.8-Sporolactobacillus BBB- Hiếu khí và kỵ khí không bắt buộc C- Phân giải lignin trên môi trường kiềm 2.9- Amphibacillus CC- Không phân giải lignin trên môi trường kiềm D-Sinh trưởng trên môi trường > 10% NaCl 2.10- Halobacillus DD-Không sinh trưởng trên môi trường > 10% NaCl 46 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
E-Có thể phân giải Thiamin 2.11- Aneurinibacillus EE- Không có thể phân giải Thiamin F-Có chứa acid béo vòng w trong lipid 2.12- Alicycolobacillus FF- Không chứa acid béo vòng w G- Có thể tạp giao với 515F (chạy PCR) 2.13- Paenibacillus GG- Không thể tạp giao với 515F H- Có thể tạp giao với 1741F (chạy PCR) 2.14- Brevibacillus HH- Không thể tạo giao với 1741F I-Phân giải quặng pyrit 47 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
2.15- Sulfidobacillus II- Không phân giải quặng pyrit 1.16- Bacillus Sporosarcina Desulfotomaculum Paenibacillus Clostridium Bacillus 3- Trực khuẩn Gram âm, lên men , hiếu khí hoặc kỵ khí không bắt buộc A- Catalase dương tính, không di động hay di động nhờ tiên mao ở cực B- Thường di động nhờ tiên mao ở cực, không ký sinh ở động vật có xương sống
48 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
Họ Vibrionaceae
3.1- Chi Aeromonas
3.2- Chi Enhydrobacter
3.3- Chi Photobacterium
3.4- Chi Pleisiomonas
3.5- Chi Vibrio
BB- Không di động, ký sinh ở động vật có xương sống
Họ Pasteurellaceae
3.6- Chi Actinobacillus
3.7- Chi Haemophilus
3.8-Chi Pasteurella
AA- Catalase âm tính, không di động hay di động nhờ chu mao
Họ Enterobacteriaceae
3.9- Chi Proteus
3.10-Chi Enterobacter
3.11-Chi Pantoea
3.12-Chi Rhanella
` 3.13-Chi Providencia
3.14-Chi Morganella
3.15-Chi Tatumella
3.16-Chi Salmonella
3.17-Chi Edwardisiella
3.18-Chi Citrobacter
3.19-Chi Budvicia
3.20-Chi Pragia
3.21-Chi Leminorella
49 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
3.22-Chi Serratia
3.23-Chi Xenorhabdus
3.24-Chi Klebsiella
3.25-Chi Kluyvera
3.26-Chi Yersinia
3.27-Chi Cedecea
3.28-Chi Ewingella
3.29-Chi Buttiauxella
3.30-Chi Moellerlla
3.31-Chi Leclecia
3.32-Chi Escherichia
3.33-Chi Yokenlla
3.34-Chi Hafnia
3.35-Chi Tatumella Aeromonas Vibrio Photobacterium Vibrio Actinobacillus Proteus 50 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng Pasteurella Morganella Pasteurella Salmonella Citrobacter Klebsiella Enterobacter Salmonella Serratia Klebsiella Serratia Escherichia
51 Yersinia Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng 4-Trực khuẩn Gram âm , không lên men , hiếu khí hoặc kỵ khí không bắt buộc A- Sinh trưởng được ở 60°C
B-Tế bào lớn, chiều rộng 1,3-1,8mm
4.1- Chi Thermomicrobium
BB-Tế bào nhỏ, chiều rộng 0,4-0,8mm
C-Có thể dùng glucose làm nguồn carbon
D-Sinh trưởng được ở pH 4,5
4.2- Chi Acidothermus
DD-Không sinh trưởng được ở pH 4,5
4.3- Chi Thermus
CC-Không thể dùng glucose làm nguồn carbon duy nhất
4.4- Chi Thermoleophilum
AA- Không sinh trưởng được ở 60°C
B-Có thể oxy hoá etanol thành axit axetic
C-Có thể oxy hoá etanol tới CO2 và H2O
D-Có thể oxy hoá acid DL-lactic tới CO2 và H2O
4.5- Chi Acetobacter
DD-Không oxy hoá acid DL-lactic tới CO2 và H2O
4.6- Chi Acidomonas
CC-Không thể oxy hoá ethanol tới CO2 và H2O
D-Có thể oxy hoá acid DL-lactic tới CO2 và H2O
4.7- Chi Frateuria
DD-Không oxy hoá acid DL-lactic tới CO2 và H2O
52 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
4.8- Chi Gluconobacter
BB-Không oxy hoá etanol thành acid acetic
C-Có thể cố định Nitơ ngoài cơ thể
D-Có thể cố định Nitơ trong điều kiện hiếu khí
E-Có thể sinh bào xác (cysts)
4.9-Chi Azotobacter
EE-Không sinh bào xác
F-Có lipoid trong phần cực của tế bào
4.10-Chi Beijerinckia
FF-Không có lipoid trong phần cực tế bào
G-Tế bào rộng > 2,0mm
4.11- Chi Azomonas
GG- Tế bào rộng < 2,0mm
4.12- Chi Derxia
DD- Có thể cố định nitơ trong điều kiện vi hiếu khí
E-Tiên mao thường mọc ở cực
F-Trong đất, có thể trao đổi carbohydrat
4.13- Chi Agromonas
FF-Trong nước, không trao đổi carbohydrat
4.14-Loài Aquaspirillum fasciculus
EE-Chu mao
F-Sinh trưởng và cố định nitơ ở pH < 3,0
4.5- Loài Acetobacter diazotrophicus
FF-Không sinh trưởng và cố định nitơ ở pH < 3,0
4.15- Chi Xanthobacter
CC- Không thể cố định nitơ ngoài cơ thể
53 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
D-Hình thành nốt sần trong rễ, trong thân thực vật, có thể cố định nitơ từ không khí. E-Sinh acid trên môi trường Thạch-Cao nấm men-Mannit
F-Có thể dùng DL-Arginin, L-Histidin làm nguồn nitơ duy nhất.
4.16- Chi Rhizobium
FF- Không thể dùng DL-Arginin , L-Histidin làm nguồn nitơ duy nhất
4.17- Chi Sinorhizobium
EE-Không sinh acid trên môi trường Thạch- Cao nấm men- Mannit
F-Có Dihydrolase arginin và Decarbocylase lysin
4.18- Chi Azorhizobium
FF-Không có Dihydrolase arginin và Decarboxylase lysin
4.19-Chi Bradyrhizobium
DD- Không sinh nốt sần trong cơ thể để cố định nitơ
E- Sinh khối u ở rễ thực vật
4.20- Chi Agrobacterium
EE- Không sinh khối u ở rễ thực vật
F-Cố định nitơ ở mặt lá
4.21- Chi Phyllobacterium
FF-Không cố định nitơ ở mặt lá
G-Có thể dùng hợp chất 1 carbon làm nguồn carbon duy nhất H-Có tích luỹ PHB trong tế bào
I-Gây bệnh thực vật
4.22-Chi Rhizobacter
II- Không gây bệnh thực vật
J-Không di động
4.23- Loài Paracoccus denitrificans/ Paracoccus alcaliphalus
JJ-Di động
K-Nhuộm Gram dương tính
54 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
hoặc khả biến
4.15- Chi Xanthobacter
KK- Không như trên
4.24- Chi Methylobacter
HH-Không tích luỹ PHB trong tế bào
I-Có thể dùng methane làm
nguồn carbon duy nhất
K-Di động
4.25- Chi Methylomonas
KK-Không di động
4.26-Chi Methylococcus
II- Không thể dùng methane làm nguồn C
duy nhất
J-Catalase dương tính
K-Sinh trưởng cần NaCl
4.27- Chi Methylophaga
KK- Sinh trưởng không cần NaCl
4.28- Chi Methylophilus
JJ-Catalase âm tính
4.29- Chi Methylobacillus
GG- Không thể dùng hợp chất 1 carbon làm nguồn carbon duy nhất
H-Sinh trưởng cần NaCl hay nước biển
I- Không di động
4.30- Chi Mesophilobacter
II- Di động
J-Có gelatinase
55 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
4.31- Chi Alteromonas
JJ-Không có gelatinase
K-Có tích luỹ PHB
L-Sử dụng glucose
M-Có esterase
4.32- Chi Deleya
MM-Không có esterase
4.33- Loài Oceanospirillum kriegii
LL- Không sử dụng glucose
4.33- Loài Oceanospirillum jannaschii
KK- Không tích luỹ PHB
L- Sinh axít từ mannit
4.34- Chi Marinomonas
LL- Không sinh axít từ mannit
4.36- Chi Pseudomonas
P.doudoroffii, P.nautica) (P.stanieri, P.perfectomarina, HH- Sinh trưởng không cần NaCl hay nước biển
I- Có tự dưỡng hydrogen
J-Có tiên mao ở cực hay gần cực
K-Khuẩn lạc màu vàng
L-Không sinh trưởng ở 520C
4.35- Chi Hydrogenophaga
LL- Sinh trưởng ở 520C
4.36- Loài Ps. hydrogenothermophila
KK- Khuẩn lạc không màu vàng
4.36- Chi Pseudomonas (P. saccharophila, P.facillis,
P.hydrogenovora)
56 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
JJ- Có chu mao thưa
4.50- Chi Alcaligenes (A.paradoxus, biovar, A.eutrophus, A.latus,
A.denitrificans subsp. xylosoxidans)
II- Không có tự dưỡng hydrogen
J- Di động
K- Tiên mao mọc ở cực
L-Catalase dương tính
4.36~47 –Chi Pseudomonas
LL-Catalase âm tính
4.48- Chi Xanthomonas
KK- Chu mao
L-Sinh acid từ đường
4.49- Chi Ochrobactrum
LL-Không sinh acid từ đường
4.50- Chi Alcaligenes
JJ- Không di động
K-Khuẩn lạc màu vàng
L-Phospholipid chứa sphingosin
4.51- Chi Sphingobacterium
LL-Phospholipid không chứa sphingosin
4.52- Flavobacterium
KK- Khuẩn lạc không có màu vàng
L- Yêu cầu chặt chẽ về dinh dưỡng
M-Lượng chứa G+C cao (66-70mol%)
4.53- Chi Bordetella
MM- Lượng chứa G+C thấp (40-47mol%)
N-Sinh trưởng mạnh
57 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
4.54- Chi Moraxella
NN- Sinh trưởng yếu
4.55- Chi Oligella
LL-Không yêu cầu chặt chẽ về dinh dưỡng
M- Khuẩn lạc màu tím
4.56- Chi Chromobacterium
MM- Khuẩn lạc không có màu tím
N-Catalase dương tính
O-Hình que có lúc biến hình cầu
4.57- Chi Acinetobacter
OO- Không biến thành hình cầu
4.58- Chi Weeksella
NN-Catalase âm tính
O- Sinh indol
4.59- Chi Suttonella
OO- Không sinh indol
4.60- Chi Kingella Thermomicrobium Thermoleophilum Acetobacter 58 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng Thermus Gluconobacter Bordetella Azotobacter Methylobacterium Rhizobium và nốt sần trên rễ
59 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng Sinorhizobium Methylococcus Agrobacterium và nốt sần trên rễ Bradyrhizobium và nốt sần trên rễ và nốt sần Pseudomonas
60 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng Alcaligenes Moraxella Flavobacterium và khuẩn lạc Chromobacterium Acinetobacter 5- Cầu khuẩn Gram âm, kỵ khí bắt buộc
A- Đường kính tế bào > 1,3µm
5.1- Chi Megasphaera
AA- Đường kính tế bào < 1,3µm
B- Khuẩn lạc dưới tia tử ngoại (360nm) có màu đỏ huỳnh quang, chỉ sinh acid béo 2 carbon
5.2- Chi Syntrophococcus
BB- Khuẩn lạc dưới tia tử ngoại (360nm) không có màu đỏ huỳnh quang, có thể sinh cả các acid
béo khác
C- Aminoacid là nguồn năng lượng chủ yếu, không lên men lactic
5.3- Chi Acidaminococcus
CC- Aminoacid không phải là nguồn năng lượng chủ yếu, lên men lactic
61 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
5.4- Chi Veillonella Megasphaera Acidaminococcus Veillonella 6-Trực khuẩn, phẩy khuẩn, xoắn khuẩn Gram âm, kỵ khí : I- Sinh trưởng ở nhiệt độ ≥ 550 C
A-Không lên men và đồng hoá carbohydrat , sử dụng peptid, aminoacid, cao nấm men...
B- Tế bào có bao, không khử Fe3+.
6.1- Chi Thermosipho
BB- Tế bào không có bao
C-Sử dụng các loại acid hữu cơ và H2 để khử Fe3+
6.2- Chi Deferribacter
CC-Không khử Fe3+
6.3- Chi Thermosyntropha
AA-Lên men và đồng hoá carbohydrat
B-Ưa mặn. sinh trưởng ở nồng độ NaCl ≥ 4%
C-Di động nhờ chu mao, sản phẩm lên men chủ yếu là acid acetic, ethanol, H2/CO2
6.4- Chi Halothermothrix
CC- Di động nhờ tiên mao mọc bên cạnh hay gần cực tế bào, sản phẩm lên men chủ yếu
là acid acetíc, acid lactic, acid succinic, H2/CO2
6.5- Chi Thermotoga
62 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
BB- Không ưa mặn, không sinh trưởng ở nồng độ NaCl ≥ 4%
C-Sản phẩm lên men chỉ là acid acetic
D-Thành tế bào điển hình Gram âm, cần vitamin B12
6.6- Chi Acetothermus
DD-Thành tế bào không điển hình Gram âm, cần H2S hoặc Cystein
6.7- Chi Acetogenium
CC-Sản phẩm lên men là hỗn hợp acid acetic và các acid hữu cơ khác
D-Di động
E-Phẩy khuẩn, di động nhờ tiên mao mọc ở bên hay gần cực
6.8- Chi Acetomicrobium
EE-Hình que hoặc biến đổi,không di động hoặc di động nhờ chu mao
6.9- Chi Fervidobacterium
DD-Không di động
E-Sản phẩm lên men gồm H2/CO2 và hỗn hợp acid
F-Sản phẩm lên men gồm acid acetíc, ethanol, H2/CO2
6.10- Chi Thermohydrogenum
FF-Sản phẩm lên men gồm acid acetic và ethanol, hoặc acid acetic và H2/CO2
6.11- Chi Coprothermobacter
EE-Không sinh khí, sản phẩm lên men gồm acid acetic, acid propionic, acid
isopentanoic
6.12- Chi Anaerobaculum
II- Không sinh trưởng ở nhiệt độ ≥ 550 C, ưa ấm
A- Không đồng hóa và lên men carbohydrat
B-Không nuôi dưỡng được thuần khiết, phải nuôi chung với một vi khuẩn khác, phân giải các
đoạn axít béo ngắn
C-Tế bào hình que hay hình sợi dài, sản phẩm phân giải acid béo là acid acetic và H2 /CO2
6.13- Chi Syntrophobacter
63 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
CC-Phẩy khuẩn, sản phẩm phân giải acid béo là acid acetic, acid propionic, acid isobutiric,
acid isopentanoic và H2//CO2
6.14- Chi Syntrophomonas
BB-Có thể nuôi cấy thuần khiết
C-Chứa sắc tố tế bào, vi hiếu khí
6.15- Chi Wolinella
CC- Không chứa sắc tố tế bào, kỵ khí bắt buộc
D-Chỉ sử dụng acid succinic và chỉ sản sinh acid propionic
E-Phẩy khuẩn, di động nhờ tiên mao mọc ở bên
6.16- Chi Schuartzia
EE- Trực khuẩn, không di động
6.17- Chi Succinoclastium
DD- Đồng hoá các loại protein
E-Di động nhờ chu mao, không lên men hoặc lên men
yếu glucose, sản phẩm là ethanol và acid butyric
6.18- Chi Tissierella
EE- Không di động
F- Trên đĩa thạch máu khuẩn lạc có màu từ nâu đến đen
6.19- Chi Porphyromonas
FF- Trên đĩa thạch máu khuẩn lạc không có màu từ nâu đến đen, lên men pyridin
và arginin
6.20- Chi Synergistes
AA-Có thể đồng hoá và lên men hydrat carbon, sản sinh các loại axit hữi cơ
1. Sản phẩm chủ yếu lên men hydrat carbon là acid acetic hoặc acid acetic với ethanol và H2/CO2
B-Acid acetic là sản phẩm lên men duy nhất
C- Di động nhờ chu mao
6.21- Chi Acetoanaerobium
64 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
CC- Không di động
D-Có thể lên men aminoacid, sinh indol từ tryptophan
6.22- Chi Acidaminobacter
DD- Không lên men aminoacid, lên men carbohydrat và acid hữu cơ
E- Sản phẩm lên men ngoài acid acetic còn có một ít acid formic và acid lactic
6.23- Chi Catonella EE-Sản phẩm lên men ngoài acid acetic còn có một ít acid isopentanoic, acid lactic, acid
succinic, acid isobutyric và acid butyric
6.24- Chi Johngonella
BB- Sản phẩm lên men gồm có acid acetic, ethanol và H2/CO2
C-Trực khuẩn hoặc phẩy khuẩn, di động
D- Di động nhờ tiên mao mọc ở cực, không ưa mặn
6.25- Chi Acetovibrio
DD- Di động nhờ chu mao, ưa mặn
6.26- Chi Haloanaerobacter
CC- Tế bào dạng sợi, không di động
6.27- Chi Acetofilamentum
2- Sản phẩm chủ yếu lên men carbohydrat là acid lactic hoặc acid lactic , acid acetic và các acid khác
B-Di động, ưa mặn
6.28- Chi Halocella
BB- Không di động, không ưa mặn
C-Sản phẩm lên men chỉ có acid lactic
6.29- Chi Leptotrichia
CC- Sản phẩm lên men gồm acid lactic và các acid khác
D-Sản phẩm lên men là acid lactic và acid acetic
E- Tế bào phình to ở giữa, không sinh khí
6.30- Chi Sebaldella
65 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
EE- Tế bào hình cong, sinh khí
6.31- Chi Lachnospira
DD- Sản phẩm lên men là acid lactic, acid acetic và acid succinic
E- Tế bào lớn, đường kính tới 3mm
6.32- Chi Megamonas EE- Tế bào < 1,5mm
6.33-Chi Mitsuokella
6.34- Chi Halella
3-Sản phẩm chủ yếu lên men carbohydrat là acid propionic hoặc acid propionic và các acid khác
B-Sản sinh acid hữu cơ và H2/CO2
C-Không di động, ưa mặn, cần NaCl ≥ 1%
D- Chỉ sản sinh acid propionic và CO2
6.35- Chi Propionigenium
DD- Ngoài acid propionic và CO2 còn có các acid khác
E- Sản sinh acid propionic, CO2 ,acid acetic và ethanol
6.36- Chi Pelobacter
EE- Sản sinh acid propionic, CO2 , acid aceic và acid butyric
6.37- Chi Haloanaerobium
CC- Di động, không ưa mặn
D-Tế bào hình cong, di động nhờ tiên mao ở cực hay ở bên
E- Đường kính tế bào ≥ 0.9mm
6.38- Chi Selenomonas
EE- Đường kính tế bào 0,5mm
6.39- Chi Anaerovibrio
DD-Tế bào hình cong hay hình xoắn, di động nhờ chu mao
6.40- Chi Propionispira
66 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
BB- Sản sinh hỗn hợp acid, acid propionic là chính, không sinh khí
C-Chủ yếu sản sinh acid propionic
D-Tế bào hình que
6.41- Chi Oribaculum
DD-Tế bào cong hình thân rắn
6.42- Chi Centipeda
CC-Sản sinh acid propionic, acid acetic và acid succinic
D-Di động
E- Tiên mao dạng lược mọc bên, tế bào hình cong
6.43- Chi Pectinatus
EE-Tế bào dạng cong hoặc dạng xoắn
6.44- Chi Zymophilus
DD- Không di động
E-Đường kính tế bào ≥ 3mm
6.32- Chi Megamonas
EE- Đường kính tế bào < 3m
F-Tế bào hình que, chỉ sản sinh acid propionic và acid acetic 6.45 – Chi Anaerorhabdus
FF- Tế bào hình biến đổi, sản sinh acid propionic và các acid khác
G-Tế bào nhỏ, đầu nhọn, sản sinh acid propionic và acid succinic
6.46- Chi Rikenella
GG- Kích thước tế bào thay đổi, sản sinh acid propionic, acid formic, acid
acetic, acid lactic, và acid succinic
6.47- Chi Bacteroides
4- Sản phẩm chủ yếu lên men carbohydrat là acid butyric hoặc acid butyric và các acid khác
B-Di động nhờ tiên mao mọc ở cực hay gần cực, tế bào hình cong
C- Sản phẩm lên men chỉ là acid butyric
67 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
D- Di động
6.48- Chi Pseudobutyrivibrio
DD- Không di động
6.49- Chi Fusobacterium
CC-Ngoài acid butyric còn có các sản phẩm lên men khác
D-Sản sinh acid butyric và CO2
6.50- Chi Roseburia
DD-Sản sinh acid butyric, acid acetic hoặc acid lactic, không sinh khí
6.51- Chi Butyrivibrio
BB-Di động nhờ chu mao hoặc không di động
C- Sản sinh acid butyric, acid acetic và ethanol, không sinh khí, cần 1% NaCl
6.52- Chi Iliobacter
CC-Sản sinh acid butyric, acid acetic...và có sinh khí, cần 13% NaCl
6.37- Chi Haloanaerobium
5-Sản phẩm lên men carbohydrat là hỗn hợp acid có chứa acid succinic hoặc acid formic
B- Sản sinh hỗn hợp acid có chứa acid formic
C-Sản sinh axit formic và CO2
6.53- Chi Oxalobacter
CC-Sản sinh acid formic và các acid khác nhưng không sinh CO2
D-Tế bào hình que, sản sinh acid formic, acid acetic và acid succinic
6.54- Chi Ruminobacter
DD- Tế bào hình dạng thay đổi, sản sinh acid formic, acid acetic, acid succinic, acid lactic và acid
propionic
6.47- Chi Bacteroides
BB-Sản sinh hỗn hợp acid có chứa acid succinic
C- Di động
D-Tế bào hình que ngắn, chỉ sản sinh acid succinic
68 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
6.55- Chi Succinimonas
DD- Tế bào hình cong, sản sinh hỗn hợp acid có chứa acid succinic
E-Sản sinh acid succinic, acid acetic và có sinh CO2
6.56- Chi Malonomonas
EE- Sản sinh acid succinic, acid acetic, không sinh CO2
6.57- Chi Succinovibrio
CC- Không di động
D-Sản sinh acid acetic, acid lactic và acid succinic
6.33- Chi Mitsuokella
DD-Trong hỗn hợp acid không có acid lactic
E-Sản sinh acid propionic và acid succinic
6.46- Chi Rikenella
EE- Sản sinh acid acetic và acid succinic
F- Tế bào hình xoắn, di động
6.58- Chi Anaerobiospirrillum FF- Không di động
G-Tế bào hình que ngắn, chủ yếu sống ở dạ cỏ và manh tràng
6.59- Chi Fibrobacter
GG- Tế bào đa hình thái, chủ yếu sống ở khoang miệng
6.60- Prevotella 69 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng Thermosipho Wolinella Leptotrichia Syntrophobacter nuôi cấy chung với Methanobrevibacte Porphyromonas gingivalis Bacteroides vệt cấy trên thạch máu Bacteroides
70 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng Fusobacterium Fusobacterium Mitsuokella 7- Cầu khuẩn Gram dương hiếu khí và kỵ khí không bắt buộc
A- Hiếu khí
B-Di động
71 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
C-Ưa mặn bắt buộc, cần NaCl 7,5%
7.1- Chi Marinococcus
CC-Không như trên
7.2- Chi Planococcus
BB-Không di động
C-Ưa mặn, cần NaCl 7,5%
D- Lượng chứa GC > 50mol %
7.3- Chi Salinicoccus
DD- Lượng chứa GC < 50mol %
7.1- Chi Marinococcus
CC-Không như trên
D-Sinh acid từ glucose
7.4- Chi Micrococcus
DD-Không sinh hay sinh ít acid từ glucose
7.5- Chi Deinococcus
AA- Kỵ khí không bắt buộc
B-Tỷ lệ G + C trong ADN < 30mol %
7.6- Chi Melissococcus
BB- Tỷ lệ G + C trong ADN > 50mol %
7.7- Chi Stomatococcus
BBB- Tỷ lệ G + C trong ADN > 30 mol % , nhưng < 50mol %
C- Catalase (+)
D- Thành tế bào chứa acid teichoic
7.8- Chi Staphylococcus
DD- Thành tế bào khôngchưá acid teichoic
7.9- Chi Saccharococcus
72 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
CC- Catalase (-)
D- Ngoài xếp thành đôi còn có dạng xếp thành bốn
E- Đề kháng với Vancomycin (30mg)
7.10- Chi Pediococcus
EE- Không đề kháng với Vancomycin
7.11- Chi Aerococcus
DD- Không có dạng xếp thành bốn
E-Xếp thành chuỗi rất dài
7.12- Chi Trichococcus
EE- Không xếp thành chuỗi dài
F-Sinh trưởng ở 10°C
G- Sinh khí từ glucose
7.13- Chi Leuconostoc
GG- Không sinh khí từ glucose
H- Sinh trưởng ở 45°C
7.14- Chi Enterococcus
HH- Không sinh trưởng ở 45°C
I-Di động, sống trong nước
7.15- Chi Vagococcus
II- Không di động
7.16- Chi Lactococcus
FF- Không sinh trưởng ở 10°C
G-Lượng chứa G + C của ADN>35mol %
7.17- Chi Streptococcus
GG-Lượng chứa G + C của ADN< 35mol %
7.18- Chi Gemella
73 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng Micrococcus Melissococcus Staphylococcus Deinococcus Deinococcus Melissococcus Khuẩn lạc Stomatococcus Staphylococcus Pediococcus
74 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng Aerococcus Enterococcus Leuconostoc Leuconostoc Lactococcus Lactococcus 75 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
Streptococcus
Streptococcus Gemella 8- Trực khuẩn Gram dương hiếu khí hoặc kỵ khí không bắt buộc A-Hiếu khí
B-Có chu kỳ biến hoá hình cầu, hình que
C-Thành tế bào có chứa DAP (acid diaminopimelic)
D- Có chứa LL-DAP
E-Di động
8.1- Chi Pimelobacter
EE- Không di động
8.2- Chi Terrabacter
DD- Không chứa dạng LL- mà chứa dạng Meso-DAP
E-Loại quinone là MK-8 (H2), MK-7 (H2)
8.3- Chi Brevibacterium
EE-Không như trên
8.4- Chi Brachybacterium
CC- Peptidoglycan không chứa DAP
D-Hình que không quy tắc
8.5- Chi Arthrobacter
DD-Hình que có quy tắc
8.6- Chi Kurthia
BB- Không có biến hoá hình cầu, hình que
C-Có chứa acid mycolic 76 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
8.7- Chi Caseobacter
CC-Không chứa axít mycolic
D-Sắp xếp thành hình chữ V
E- Peptidoglycan có chứa D-ornitin, quinone là MK-11,MK-12
8.8- Chi Aureobacterium
EE- Peptidoglycan chứa L-ornitin, quinone là MK-8
8.9- Chi Sphaerobacter
DD-Tế bào không sắp xếp thành hình chữ V
E- Hình que không quy tắc
F-Không có dạng tế bào hình cầu hay hình que ngắn
G- Quinone là MK-8
8.10- Chi Rubrobacter
GG- Không như trên
H- Peptidoglycan chứa D-ornitin
8.11- Chi Curtobacterium
HH- Không như trên
8.12- Chi Clavibacter
FF-Có dạng tế bào hình cầu hay hình que ngắn
G-Peptidoglycan chứa DAP
8.13- Chi Aeromicrobium
GG-Peptidoglycan không chứa DAP
8.14- Chi Microbacterium EE- Hình que có quy tắc
8.15- Chi Renibacterium
AA- Kỵ khí không bắt buộc 77 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
B-Catalase (+)
C- Có chứa DAP
D-Có acid mycolic
8.16- Chi Corynebacterium
DD- Không có acid mycolic
E-Sản sinh acid propionic
8.17- Chi Propionibacterium
EE- Không sản sinh acid propionic
F-Hình que không quy tắc
8.18- Chi Dermabacter
FF-Hình que có quy tắc
G-Chiều rộng vi khuẩn > 1,0mm
8.19- Chi Caryophanon
GG- Chiều rộng vi khuẩn < 1,0mm
H-Gây bệnh ở động vật
8.20- Chi Listeria
HH- Không gây bệnh ở động vật
8.21- Chi Brochothrix
CC-Không chứa DAP
D-Peptidoglycan chứa lysin
E- Di động
F- Quinone là MK-7
8.22- Chi Exiguobacterium
FF- Quinone là MK-9
8.23 – Chi Jonesia 78 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
EE- Không di động
8.24- Chi Rothia
DD – Peptidoglycan không chứa lysin
E- Phân giải cellulose
8.25- Chi Cellulomonas EE- Không phân giải cellulose
8.26- Chi Rarobacter
BB- Catalase (-)
C-Peptidoglycan thuộc nhóm B (theo Schleiter và Kandier,1972)
D- Hình que không quy tắc
8.27- Chi Agromyces
DD- Hình que có quy tắc
E- Thường có dạng hình sợi
8.28- Chi Erysipelothrix EE-Không có dạng hình sợi
8.29- Chi Carnobacterium
CC-Peptidoglycan không thuộc nhóm B mà thuộc nhóm A
D-Hình que không quy tắc
E- Peptidoglycan chứa LL-DAP
8.30- Chi Arachnia
EE- Peptidoglycan không chứa LL-DAP
F-Không có menaquinone
8.31- Chi Gardnerella
FF- Có menaquinone
G-Có menaquinone MK-10 (H4) 79 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
8.32- Chi Actinomyces
GG- Có menaquinone MK-9 (H4)
8.33 - Chi Arcanobacterrium
DD- Hình que có quy tắc
8.34- Chi Lactobacillus Brevibacterium Rubrobacter Arthrobacter Arthrobacter Aeromicrobium 80 Renibacterium Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng Corynebacterium Cellulomonas Actinomyces Propionibacterium Cellulomonas Lactobacillus 9- Trực khuẩn không quy tắc, không bào tử
A- Gram (+)
B- Ưa nhiệt
81 Listeria Agromyces Lactobacillus Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
C- Tế bào có phân nhánh
D-Ưa kiềm
9.1- Chi Anaerobranca
DD- Không ưa kiềm
9.2- Chi Thermobrachicum
CC- Tế bào không phân nhánh
D-Di động
9.3- Chi Thermoanaerobacter
DD-Không di động
9.4- Chi Thermoanaerobium
BB-Ưa ấm
C-Tế bào hình bâù dục, hình que ngắn hay hình cong
D- Tế bào nhỏ nhọn hình con, sắp xếp từng đôi hình lưỡi liềm
9.5- Chi Falcivibrio
DD- Tế bào hình bầu dục, hình que ngắn, không sắp xếp thành hình lưỡi liềm
E-Lên men hydrat carbon chỉ sản sinh acid acetic, còn có thể
CO2 tổng hợp ra acid acetic từ H2 và F- Thích hợp sinh trưởng ở 30°C
9.6- Chi Acetobacterium
FF-Thích hợp sinh trưởng ở 38°C
9.7- Chi Acetitomaculum
EE- Lên men hydrat carbon sinh acid lactic, không tổng hợp ra acid acetic từ H2 và CO2
9.8- Chi Atopobium
CC-Tế bào hình que không quy tắc
D-Tế bào có phân thành hình nĩa (đinh ba), lên men hydrat
carbon không sinh khí
9.9- Chi Bifidobacterium
82 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
DD- Tế bào không phân thành hình nĩa, lên men hydrat carbom có
sinh khí
E-Sản phẩm lên men chủ yếu là acid butyric, acid acetic hoặc acid formic.
9.10- Chi Eubacterium
EE- Sản phẩm lên men chủ yếu là acid acetic, acid lactic và etanol
9.11- Chi Coribacterium AA- Gram (-)
A- Tế bào hình que, ưa nhiệt, không di động
9.12- Chi Acetogenium BB- Tế bào dạng cong hay dạng sợi, di động
C-Lên men hydrat carbon sản phẩm chủ yếu là acid butyric
9.13- Chi Butyrivibrio
CC-Lên men hydrat carbon sản phẩm chủ yếu không là acid butyric
D-Lên men glucose, sản phẩm chủ yếu là acid acetic và acid lactic, không sinh khí
9.14- Chi Mobiluncus
DD- Lên men glucose, sản sinh acid formic, acid acetic, acid lactic và etanol, có sinh khí
9.15- Chi Lachnospira Thermoanaerobacter
dưới kính hiển vi điện Bifidobacterium
83 Eubacterium Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
tử Mobiluncus 10- Cầu khuẩn Gram dương kỵ khí bắt buộc
A- Tế bào phân cắt theo 3 mặt phẳng thẳng góc, sắp xếp thành hình lập thể
10.1- Chi Sarcina
AA- Tế bào phân cắt theo 1 hoặc 2 mặt phẳng thẳng góc , sắp xếp thành từng đôi hay từng 4 tế bào
B-Không lên men hydrat carbon, không sinh khí
C- Tỷ lệ G + C mol % trong ADN ≥ 50
10.2- Chi Peptococcus
CC- Tỷ lệ G + C mol % trong ADN 45
10.3- Chi Peptostreptococcus
BB- Lên men hydrat carbon sinh acid
C-Trong sản phẩm lên men ngoài các acid hữu có khác còn có acid butyric và aceton (acetone)
10.4- Chi Coprococcus
CC- Trong sản phẩm lên men không có acid butyric và aceton
10.5- Chi Ruminococcus 84 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng Peptostreptococcus Peptostreptococcus Ruminococcus Xạ khuẩn
11- Phân loại xạ khuẩn
Xạ khuẩn là nhóm vi khuẩn đặc biệt. Chúng có khuẩn lạc khô và đa số có dạng hình phóng xạ (actino-)
nhưng khuẩn thể lại có dạng sợi phân nhánh như nấm (myces). Vì xạ khuẩn có cấu trúc nhân nguyên thuỷ như
mọi vi khuẩn khác, chiều ngang của sợi cũng nhỏ như vi khuẩn, cho nên có tài liệu gọi chúng là nấm tia là
không hợp lý. Xạ khuẩn phân bố rộng rãi trong tự nhiên. Số lượng đơn vị sinh khuẩn lạc (CFU- colony-forming
85 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
unit) xạ khuẩn trong 1g đất thường đạt tới hàng triệu. Trên môi trường đặc đa số xạ khuẩn có hai koại khuẩn ty:
khuẩn ty khí sinh (aerial mycelium) và khuẩn ty cơ chất (substrate mycelium). Nhiều loại chỉ có khuẩn ty cơ
chất nhưng cũng có loại (như chi Sporichthya) lại chỉ có khuẩn ty khí sinh. Giữa khuẩn lạc thường thấy có
nhiều bào tử màng mỏng gọi là bào tử trần (conidia hay conidiospores). Nếu bào tử nằm trong bào nang
(sporangium) thì được gọi là nang bào tử hay bào tử kín (sporangiospores). Bào tử ở xạ khuẩn được sinh ra ở
đầu một số khuẩn ty theo kiểu hình thành các vách ngăn (septa). Các chuỗi bào tử trần có thể chỉ là 1 bào tử
(như ở Thermoactinomyces, Saccharomonospora, Promicromonospora, Micromonospora, Thermomonosspora...),có thể có 2 bào tử (như ở Microbispora), có thể là chuỗi ngắn (như ở Nocardia,
Pseudonocardia, Streptoverticillium, Sporichthya, Actinomadura, Microtetraspora, Streptoalloteichus,
Glycomyces, Amycolata, Amycolatopsis, Catellatospora, Microellobosporia...), có thể là chuỗi dài (như ở
Streptomyces, Saccharopolyspora, Actinopolyspora, Kibdelosporangium, Kitasatosporia, Saccharothrix, nhiều
loài ở Nocardia, Nocardioides, Pseudonocardia, Amycolatopsis, Streptoverticillium...), có thể các bào tử trần
nằm trên bó sợi (synnema), tương tự bó sợi của nấm (như ở Actinosynnema, Actinomadura...). Các chuỗi bào tử
có thể thẳng, có thể xoắn, có thể ở dạng lượn sóng, có thể mọc đơn hay mọc vòng... Các cuống sinh bào tử
(sporophore) và cuống sinh nang bào tử (sporangiophorres) có thể riêng rẽ, có thể phân nhánh. Các đặc điểm
hình thái này rất quan trọng khi tiến hành định tên xạ khuẩn.
Xạ khuẩn thuộc nhóm vi khuẩn Gram dương, thường có tỷ lệ GC trong ADN cao hơn 55%. Trong số
khoảng 1000 chi và 5000 loài sinh vật nhân sơ đã công bố có khoảng 100 chi và 1000 loài xạ khuẩn. Xạ khuẩn
phân bố chủ yếu trong đất và đóng vai trò rất quan trọng trong chu trình tuần hoàn vật chất trong tự nhiên.
Chúng sử dụng acid humic và các chất hữu cơ khó phân giải khác trong đất. Mặc dù xạ khuẩn thuộc nhóm sinh
vật nhân sơ nhưng chúng thường sinh trưởng dưới dạng sợi và thường tạo nhiều bào tử. Thậm chí một số loại
xạ khuẩn còn hình thành túi bào tử như chi Streptosporangium, Micromonospora và bào tử di động như chi
Actinoplanes, Kineosporia.
Trước đây, vị trí phân loại của Xạ khuẩn luôn là câu hỏi gây nhiều tranh luận giữa các nhà Vi sinh vật
học ,do nó có những đặc điểm vừa giống Vi khuẩn vừa giống Nấm. Tuy nhiên, đến nay, Xạ khuẩn đã được
chứng minh là Vi khuẩn với những bằng chứng sau đây:
1. Một số xạ khuẩn như các loài thuộc chi Actinomyces và Nocardia rất giống với các loài vi khuẩn thuộc
chi Lactobacillus và Corynebacterium. 2. Xạ khuẩn giống vi khuẩn ở chỗ không có nhân thật, chúng chỉ chứa nhiễm sắc chất phân bố dọc theo
các sợi hoặc các tế bào. 3. Đường kính của sợi xạ khuẩn và bào tử giống với ở vi khuẩn. Đồng thời sợi xạ khuẩn thường không
chứa vách ngăn.
86 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
4. Xạ khuẩn là đích tấn công của các thực khuẩn thể giống như vi khuẩn, trong khi đó, nấm không bị tấn
công bởi thực khuẩn thể.
5. Xạ khuẩn thường nhạy cảm với các kháng sinh có tác dụng lên vi khuẩn, nhưng lại thường kháng với
những kháng sinh tác dụng lên nấm như các polyen. 6. Xạ khuẩn không chứa chitin, chất có mặt trong sợi và bào tử của nhiều nấm, mà không có ở vi khuẩn.
Đồng thời giống như phần lớn vi khuẩn, xạ khuẩn không chứa cellulose. 7. Tương tự với vi khuẩn, xạ khuẩn nhạy cảm với phản ứng acid của môi trường, đặc điểm này không có
ở nấm. 8. Các đặc điểm về sợi và nang bào tử kín(sporangium) của chi Actinoplanes cho thấy có thể chi này là
cầu nối giữa vi khuẩn và các nấm bậc thấp.
Xạ khuẩn thuộc về lớp Actinobacteria, bộ Actinomycetales, bao gồm 10 dưới bộ, 35 họ, 110 chi và 1000 loài. Hiện nay, 478 loài đã được công bố thuộc chi Streptomyces và hơn 500 loài thuộc tất cả các chi còn
lại và được xếp vào nhóm xạ khuẩn hiếm. 87 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng Khuẩn lạc xạ khuẩn Khuẩn ty xạ khuẩn và bào tử Chuỗi bào tử trên cuống sinh bào tử dạng xoắn 88 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng Bào tử xạ khuẩn Sự hình thành hai loại khuẩn ty sau khi bào tử xạ khuẩn nẩy mầm 89 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng Sợi bào tử và chuỗi bào tử trần Một số dạng bào tử ở xạ khuẩn (SV tự chú thích từng hình)
90 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng Một số dạng nang bào và nang bào tử ở xạ khuẩn 91 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng Một số dạng chuỗi bào tử ở xạ khuẩn (SV tự chú thích từng hình) Đặc điểm của khuẩn ty khí sinh và khuẩn ty cơ chất được trình bày trong sơ đồ sau đây: 92 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng 93 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng 94 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng 95 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng 96 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng Để phân loại xạ khuẩn người ta sử dụng các tiêu chuẩn như trình tự rADN 16S, lai ADN, hình thái, sinh
lý sinh hóa và hóa phân loại. Hiện nay, đại đa số các nhà khoa học đồng ý với quan niệm hai chủng được coi là
hai loài riêng biệt nếu chúng giống nhau dưới 70% khi tiến hành lai ADN. Keswani và cộng sự đã chứng minh
rằng nếu sự tương đồng giữa hai trình tự rADN 16S là 98.6% thì xác suất để mức độ giống nhau trong phép lai
ADN thấp hơn 70% sẽ là 99%. Vì thế giá trị tương đồng 98.6% của trình tự rADN 16S được coi là ngưỡng để
phân biệt hai loài khác nhau. Tuy nhiên, cũng có nhiều nhà khoa học lấy giá trị này là 98%.
Đặc biệt hóa phân loại là rất quan trọng trong việc phân loại xạ khuẩn. Chúng rất có ích trong phân loại
ở mức độ đến chi. Đó là những đặc điểm sau: đường, loại acetyl, acid mycolic trong thành tế bào,
menaquinone, phospholipid, acid béo và tỷ lệ GC trong ADN.
1= Chi; 2=Loại thành tế bào ; 3=Thành phần đường ; 4=Loại peptido glycan ; 5=Acid mycolic
6=Thành phần acid béo ; 7=Mena quinon chủ yếu ; 8=Loại phospho-lipid ; 9=Tỷ lệ mol GC trong
ADN (%)
97 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
1
2
3 4 5 6 7 8 9 Họ Corynebacteriaceae và một số họ liên quan
Corynebacterium IV A Turicella IV A Gordonia IV A Williamsia IV Skermania A1γ 1a 8(H2), 9(H2) - 1b 10,11 + 1b 9(H2) PII 6369 A + 1b 9(H2) PII 6465 IV A + 1b 8(H4) PII 68 Dietzia IV A + 8(H2) PII 73 Mycobacterium IV A A1γ + 9(H2) PII 6270 Nocardia IV A A1γ + 1b 8(H4) PII 6472 Rhodococcus IV A A1γ + 1b 8(H2), 9(H2) PII 6069 Tsukamurella IV A A1γ + 9 PII 6673 A1γ PI 5167 + 6572 Họ Micromonosporaceae
Micromonospora II D A1γ’ - 3b 9(H4.6), 10(H4,6) PII 7172 Actinoplanes II D A1γ’ - 3b 9(H4,6), 10(H4,6) PII 7273 Cattelatospora II D - 9(H4,6), 10(H8,6) PII 7173 Catenuloplanes VI D A3α - 10(H4), 11(H4) PIII 7173 Couchioplanes VI D A3α - 9(H4) PII 6972 Dactylosporangium II D A1γ - 3b 9(H4,6,8) PII 6973 Pilimelia II D A1γ - 2d 9(H4,2) PII 71 Spirilliplanes II - 2d 10(H4) PII 69 Verrucosispora II - 2b 9(H4) PII 70 A1γ’ Họ Propionibacteriaceae và Nocardia
Propionibacterium I A3γ’ - 9(H4) Friedmaniella A3γ’ - 9(H4) I 98 5763
PI 73 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
Luteococcus I A3γ’ - 1a 9(H4) PI 6668 Microlunatus I A3γ’ - 2d 9(H4) PII 68 Propioniferax I A3γ’ - 9(H4), 7(H4) PI 5963 Tessaracoccus I A3γ’ - 8(H4) PI 74 Nocardioides I A3γ - 3a 9(H4) PI 6772 Aeromicrobium I A3γ - 3a 9(H4) PII 6972 Hongia I A3γ - 2d 9(H4) PI 71 Kribbella I A3γ - 9(H4) PIII 6870 Marmoricola I A3γ - 8(H4) PI 72 8(H4) PIII/
PII 6879 7(H2), 9(H2) PIV 71 9(H4), 10(H4) PIII 6468 9(H2,4,6) PII 6669 1a Họ Pseudonocardiaceae
Pseudonocardia III A A1γ - Actinobispora IV A A1γ - Actinopolyspora IV A A1γ - Amycolatopsis III A A1γ - Kibdelosporangium III A - 3c 9(H4) PII 66 Prauserella IV A - 3f 9(H2,4) PII 6769 Saccharomonospora III A A1γ - 2a 9(H4) PII 6974 Saccharopolyspora IV A A1γ - 2c 9(H4) PIII 7077 Thermocrispum C 9(H4) PII 6973 III - 1 2c Họ Actinosynnemataceae
Actinosynnema III C A1γ - 9(H4,6) PII 6971 Actinokineospora III C A1γ - 9(H4) PII 73 Kutzneria III C - 9(H4) PII 7071 Saccharothrix III C - 9(H4), 10(H4) PII 7076 A1γ Họ Streptosporangiaceae
99 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
9(H0,2,4) PIV 6971 - 9(H2,4) PIV/ PII 6869 - 10(H4,6) PIV 71 3c 9(H0,2,4) PIV 6774 - 3c 9(H0,2,4) PIV 66 A1γ - 3c 9(H0,2,4) PIV 6469 B A1γ - 3c 9(H0,2,4) PIV 7071 III B A1γ - 3c 9(H0,2,4) PIV 72 III B - 3c Streptosporangium III B A1γ - Acrocarpospora III B A1γ Herbidospora III B Microbispora III B A1γ - Microtetraspora III B A1γ Nonomuraea III B Planobispora III Planomonospora
Planotetrespora 3c PIV Họ Nocardiopsaceae
Nocardiopsis III C Thermobifida III C A1γ - 3d 10(H2,4,6) PIII - 3c 10(H6,8) PII 6469 Họ Thermomonosporaceae
Thermomonospora III B A1γ - 3e 9(H6,8) PI - 3e 9(H4,6) PII 73 Actinocollaria III Actinomadura III B A1γ - 3a 9(H6,8) PI 6670 Spirillospora III B A1γ - 3e 9(H4,6) PI 6971 10(H4), 11(H4) PI 7173 9(H6,8) PII 6978 9(H6,8) PII 6673 Họ Glycomycetaceae
Glycomyces II - 2c Họ Streptomycetaceae
Streptomyces I A3γ - Kitasatospora I/III A3γ - 2c Họ Frankiaceae và một số họ liên quan
III - 1 9(H4,6,8) PI 6671 Geodermatophilus III - 2b 9(H4) PII 73- Frankia 100 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
76
Microsphaera III A1γ Cryptosporangium II
Sporichthya I A3γ - 8(H4) 68 - 9(H6,8) PII 70 - 9(H6,8) PI 70 9(H4) PIII 6479 PIV 71 Các họ khác
Kineosporia I/III A3γ Thermobispora III - 9(H0,2) Thermoactinomyces III - 7,9 5355 Các số liệu trên được lấy từ sách Bergey’s manual systematic of bacteriology và sách Identification
manual of actinomycetes.
Thành tế bào: Theo Lechevalier và Lechevalier, thành tế bào xạ khuẩn được chia thành 8 loại dựa trên
các đặc điểm về thành phần acid amin, đặc biệt là acid diaminopimelic, lysine và thành phần đường trong thành
tế bào, cụ thể là
Loại thành tế
bào Acid diamino Các acid amin khác I LL-A2pm II meso- A2pm Gly** III meso- A2pm IV meso- A2pm V Lys, Orn VI Lys Asp VII Lys, A2bu Asp VIII Đường Gly* Ara, Gal*** Asp Tất cả các loại thành tế bào đều chứa alanine, acid glutamic, glucosamine và acid muramic.
A2pm: Acid diamino pimelic có thể gồm các đồng phân quang học LL- A 2pm, DL- A2pm (mesoA2pm), DD- A2pm. Ngoài ra còn có OH- A2pm khi có thêm nhóm OH gắn vào vị trí C thứ 4.
Lys: Lysine
101 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
Orn: Ornitin
A2bu: acid diamino butyric
Gly: glycin
*Glycin nằm trong mối liên kết giữa hai mạch tetrapeptid
** Glycin thay thế L- alanin ở vị trí đầu tiên trong mạch tetrapeptid
Asp: Asparagin
Ara: Arabinose
Gal: Galactose
*** Trong xạ khuẩn chứa acid mycolic như Nocardia và Mycobacterium, thành tế bào chứa
arabinogalactan, là hợp chất được tổng hợp từ arabinose và galactose.
Thành phần đường:
Thành phần đường Các loại đường chủ yếu A Arabinose, Galactose (không chứa Xylose) B Madurose (không chứa Arabinose hay Xylose) C Không có đường đặc trưng D Arabinose, Xylose Peptidoglycan: Theo Schleifer và Kandler (1972), peptidoglycan ở xạ khuẩn được chia thành các nhóm
như sau:
Vị trí của
Ký
Ký
mối liên
Cầu nối giữa hai mạch tetrapeptid
hiệu
hiệu
kết Ký Acid amin ở
hiệu vị trí thứ 3 A α L-Lys β L-Orn γ meso- A2pm 3-4 1 Trực tiếp 2 Tiểu đơn vị peptid α L-Lys 3 L-acid amin chứa một nhóm carboxyl
(gly) hoặc chuỗi peptid ngắn của acid α
amin đó L-Lys 102 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng 4 B 2-4 1 L-Orn γ meso- A2pm D-acid amin chứa hai nhóm carboxyl
α
(D-Asp hay D-Glu) L-Lys β L-Orn γ meso- A2pm δ L-A2bu α L-Lys β L-Hsr γ L-Glu δ L-Ala α L-Orn β L-Hsr γ L-A2bu L-acid amin (Glyn-L-Lys) 2 β D-acid amin (D-Orn hay D-A2bu) Dấu phẩy (‘): alanine ở vị trí thứ nhất trong mạch tetrapeptid đã được thay thế bởi glycine.
Ví dụ: Loại peptidoglycan của chi Actinoplanes là A1γ’ có nghĩa là: Hai mạch tetrapeptid liên kết với
nhau ở vị trí acid amin số 3 và 4, mối liên kết này là trực tiếp và acid amin ở vị trí số 3 là meso- A2pm.
Thành phần acid béo: Ký
hiệu
1 2 3 Không IsoIsoBão
bão
hòa
14/16/18 15/17
hòa 10- Anteiso- 10- 15/17 Methyl-17 Methyl- Cyclopropane
18 a +++ +++ - - - - - - b +++ +++ - - - - ++ - c +++ +++ - - - - - ++ a ++ + +++ + (+) - - - b (+) + ++ +++ + - - - c + (v) +++ + +++ - - - d+ + +++ +++ +++ - - - a +++ ++ +++ (+) (+) (+) +++ - b+ + +++ +++ ++ ++ (+) - c + + ++ + + +++ (+) - d+ + +++ ++ +++ (+) +++ - (v): ít hơn 5% 103 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
Thành phần menaquinone:
Xạ khuẩn chỉ chứa menaquinone, không chứa ubiquinone. Ký hiệu 8(H2) hay MK-8(H2) chỉ menaquinone chứa
một trong số tám đơn vị isoprene bị hydro hóa.
Thành phần phospholipid:
Ký
Thành phần phospholipid đặc trưng
hiệu
PI Phosphatidylglycerol(v) PII Phosphatidylethanolamine
Phosphatidylcholine, phosphatidylethanolamine(v), phosphatidylmethylPIII ethanolamine(v), phosphatidylglycerol(v), không chứa phospholipid chứa
glucosamine
PIV Phospholipid chứa glucosamine, phosphatidylethanolamine(v),
phosphatidylmethylethanolamine(v) PV Phospholipid chứa glucosamine, phosphatidylglycerol
Tất cả các loại đều chứa phosphatidylinositol Vị trí phân loại của Xạ khuẩn:
Lớp Actinobacteria
Dưới lớp Actinobacteridae
Bộ Actinomycetales
Dưới bộ Actinomycineae
Họ Actinomycetaceae
Các chi: Actinomyces, Actinobaculum, Arcanobacterium, Mobiluncus
Dưới bộ Micrococcineae
Họ Micrococcaceae
Các chi: Micrococcus, Arthrobacter, Kocuria, Nesterenkonia, Renibacterium,
Rothia
Họ Bogoriellaceae
Chi: Bogoriella
104 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
Họ Brevibacteriaceae
Chi: Brevibacterium
Họ Cellulomonadaceae
Chi: Cellulomonas
Họ Dermabacteraceae
Các chi: Dermabacter, Brachybacterium
Họ Dermacoccaceae
Các chi: Dermacoccus, Demetria, Kytococcus
Họ Dermatophilaceae
Chi: Dermatophilus
Họ Intrasporangiaceae
Các
chi:
Tetraphaera Intrasporangium, Janibacter, Terrabacter, Terracoccus, Họ Jonesiaceae
Chi: Jonesia
Họ Microbacteriaceae
Các chi: Microbacterium, Agrococcus, Agromyces, Clavibacter, Cryobacterium,
Curtobacterium, Frigoribacterium, Leifsonia, Leucobacter, Rathayibacter
Họ Promicromonosporaceae
Chi: Promicromonospora
Họ Rarobacteraceae
Chi: Rarobacter
Họ Sanguibacteraceae
Chi: Sanguibacter
Incertae sedis (chưa xác định)
Các chi : Beutenbergia, Ornithinicoccus, Kineococcus
Dưới bộ Corynebacterineae
105 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
Họ Corynebacteriaceae
Các chi: Corynebacterium, Turicella
Họ Dietziaceae
Chi: Dietzia
Họ Gordoniaceae
Chi: Gordonia
Họ Mycobacteriaceae
Chi: Mycobacterium
Họ Nocardiaceae
Các chi: Nocardia, Rhodococcus
Họ Tsukamurellaceae
Chi: Tsukamurella
Incertae sedis (chưa xác định)
Các chi : Skermania, Williamsia
Dưới bộ Micromonosporineae
Họ Micromonosporaceae
Các chi: Micromonospora, Actinoplanes, Catellatospora, Catenuloplanes,
Couchioplanes, Dactylosporangium, Pilimelia, Spirilliplanes, Verrucosispora
Dưới bộ Propionibacterineae
Họ Propionibacteriaceae
Các chi: Propionibacterium, Friedmaniella, Luteococcus, Microlunatus,
Propioniferax, Tessaracoccus
Họ Nocardioidaceae
Các chi: Nocardioides, Aeromicrobium, Hongia, Kribbella, Marmoricola
Dưới bộ Pseudonocardineae
Họ Pseudonocardiaceae 106 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
Các chi: Pseudonocardia, Actinobispora, Actinopolyspora, Amycolatopsis,
Kibdelosporangium, Prauserella, Saccharomonospora, Saccharopolyspora,
Thermocrispum
Họ Actinosynnemataceae
Các chi: Actinosynnema, Actinokineospora, Saccharothrix
Incertae sedis (chưa xác định)
Các chi: Kutzneria, Streptoalloteichus
Dưới bộ Streptosporangineae
Họ Streptosporangiaceae
Các chi: Streptosporangium, Acrocarpospora, Herbidospora, Microbispora,
Microtetraspora, Nonomuraea, Planomonospora, Planotetraspora
Họ Nocardiopsaceae
Các chi: Nocardiopsis, Thermobifida
Họ Thermomonosporaceae
Các chi: Thermomonospora, Actinocorallia, Actinomadura, Spirillospora
Dưới bộ Glycomycineae
Họ Glycomycetaceae
Chi: Glycomyces
Dưới bộ Streptomycineae
Họ Streptomycetaceae
Các chi: Streptomyces, Kitasatospora
Dưới bộ Frankineae
Họ Frankiaceae
Chi: Frankia
Họ Acidothermaceae
Chi: Acidothermus
Họ Geodermatophilaceae
Các chi: Geodermatophilus, Blastococcus
107 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
Họ Microsphaeraceae
Chi: Microsphaera
Họ Sporichthyaceae
Chi: Sporichthya
Incertae sedis (chưa xác định)
Chi: Cryptosporangium
Bộ Bifidobacteriales
Họ Bifidobacteriaceae
Các chi: Bifidobacterium, Gardnerella
Dưới lớp Acidimicrobidae
Bộ Acidimicrobiales
Họ Acidimicrobiaceae
Chi: Acidimicrobium
Dưới lớp Coriobacteridae
Bộ Coriobacteriales
Họ Coriabacteriaceae
Các
chi:
Coriobacter,
Atopobium,
Denitrobacterium, Eggerthella, Slackia
Dưới lớp Rubrobacteridae
Bộ Rubrobacteriales
Họ Rubrobacteriaceae
Chi: Rubrobacter
Dưới lớp Sphaerobacteridae
Bộ Sphaerobacteriales
Họ Sphaerobacteriaceae
Chi: Sphaerobacter
Mô tả một số chi thường gặp:
108 Collinsella, Cryptobacterium, Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
Chi Rhodococcus:
Phát triển dưới dạng que hoặc khuẩn ty cơ chất phân nhánh. Ở tất cả các chủng, chu trình sống (morphogenetic)
đều bắt nguồn từ giai đoạn hình cầu hoặc que ngắn. Bằng cách phân đoạn, các tế bào hình cầu sẽ tạo thành
dạng que rồi dạng sợi, sợi phân nhánh và hệ sợi. Một số chủng còn tạo khuẩn ty khí sinh phân nhánh hoặc bó
sợi (synnemata). Chúng không có khả năng chuyển động cũng như không hình thành bào tử hay nội bào tử.
Gram dương. Acid-alcohol fast (nhuộm kháng acid-cồn) ở một số giai đoạn phát triển. Hiếu khí. Hóa dị dưỡng
hữu cơ. Catalase dương tính. Hầu hết các chủng đều mọc tốt trên các môi trường tiêu chuẩn ở 30 oC, số khác
cần thiamin cho sinh trưởng. Khuẩn lạc có thể sần sùi hoặc trơn nhẵn, có màu vàng sẫm, kem, vàng, vàng da
cam, đỏ hoặc không màu. Arylsulfatase âm tính, nhạy cảm với lysozyme, không phân hủy được casein,
cellulose, chitin, elastin hay xylan. Có thể sử dụng được rất nhiều loại hợp chất hữu cơ làm nguồn cacbon và
nguồn năng lượng.
Thành tế bào chứa lượng lớn acid meso- diaminopimelic (meso-DAP), arabinose và galactose. Chứa
diphosphatidylglycerol, phosphatidylethanolamin, phosphatidylinositol mannoside. Thành phần menaquinone
chính là MK-8(H2) và MK-9(H2). Chứa lượng lớn acid tuberculostearic mạch thẳng, không bão hòa và acid
mycolic với 32-66 cacbon, với nhiều nhất bốn liên kết đôi. Tỷ lệ mol G+C trong ADN là 63-72%.
Có nhiều trong đất và phân gia súc. Một số chủng gây bệnh cho người và động vật.
Loài chuẩn: Rhodococcus rhodochrous Chi Nocardioides:
Sợi sơ cấp phân nhánh trên bề mặt, sau đó xâm nhập vàp trong thạch rồi đứt đoạn thành dạng que hay cầu hay
không đều. Sợi khí sinh có thể thưa thớt, phân nhánh hoặc không sau đó cũng đứt thành những mẩu ngắn hoặc
dạng que. Những mẩu này sẽ là nguồn gốc của những sợi mới. Không có tế bào di động. Khuẩn lạc nhão. Gram
dương. Không nhuộm kháng acid ( Non-acid fast ). Catalase dương tính. Hiếu khí bắt buộc. Hóa dị dưỡng hữu
cơ. Mọc dễ dàng trên các môi trường tiêu chuẩn. Nhạy cảm với thực khuẩn thể đặc hiệu. Acid amin chính trong
thành tế bào là L-DAP và glycine. Không chứa acid mycolic. Phospholipid chủ yếu là phosphatidylglycerol và
acylphosphatidlyglycerol. Acid béo chiếm ưu thế là 14-methylpentadecanoic. Thành phần menaquinone chính
là MK-8(H4). Tỷ lệ mol G+C trong ADN từ 66,1-72,7%. Có nhiều trong đất.
Loài chuẩn: Nocardioides albus Chi Pseudonocardia:
Sợi khí sinh và sợi cơ chất đều sinh bào tử dạng chuỗi. Sợi phân đoạn, thường có dạng zich-zac với xu hướng
phồng lên ở ngọn hoặc ở giữa. Sợi kéo dài bằng cách nảy chồi. Các đoạn sợi có chức năng của bào tử hoặc biến
đổi thành bào tử. Thành sợi có hai lớp. Gram dương. Không có giai đoạn di động. Hiếu khí. Sinh trưởng trên
nhiều loại môi trường hữu cơ hoặc tổng hợp. Ưa ấm hoặc ưa nhiệt.
Loài chuẩn: Pseudonocardia thermophila Chi Saccharopolyspora:
109 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
Sợi cơ chất phát triển mạnh, phân nhánh, đứt thành các đoạn dạng que với kích thước 1x5μm, chủ yếu ở những
phần già hơn của khuẩn lạc. Khuẩn ty khí sinh phân đoạn tạo các chuỗi bào tử. Gram dương. Không nhuộm
kháng acid. Hiếu khí. Khuẩn lạc mỏng, nhô lên, hơi nhăn, sợi khí sinh ít, thường tạo thành chùm, chủ yếu ở
những phần già. Có thể sử dụng nhiều loại chất hữu cơ như nguồn cacbon và năng lượng duy nhất, có thể phân
giải adenine, kháng nhiều loại chất kháng sinh nhưng nhạy cảm với lysozym. Tỷ lệ mol GC trong ADN là 77%.
Loài chuẩn: Saccharopolyspora hirsute Chi Intrasporangium:
Sợi phân nhánh, có xu hướng đứt thành nhiều đoạn có kích thước và hình dáng khác nhau. Không bao giờ có
sợi khí sinh. Các túi bào tử hình oval hay hình quả chanh được tạo thành ở giữa hoặc/và ở đầu sợi. Các bào tử
không di động. Gram dương. Không nhuộm kháng acid. Hóa dị dưỡng hữu cơ. Catalase dương tính. Hiếu khí.
Mọc tốt nhất ở 28-37oC, không mọc được ở 45oC. Sinh trưởng tốt hơn trên các môi trường chứa peptone và cao
thịt. Tỷ lệ mol GC trong ADN là 68,2%. Thành tế bào chứa L-DAP và glycine. Thành phần phospholipid chủ
yếu là một loại phospholipid chứa glucosamin chưa biết. Thành phần acid béo chủ yếu là các acid béo mạch
thẳng bão hòa và không bão hòa. Menaquinone chính là MK-8.
Loài chuẩn: Intrasporangium calvum Chi Actinopolyspora:
Hệ sợi phân nhánh, hình thành rất nhiều sợi khí sinh có đường kính khoảng 1 μm. Sợi cơ chất hầu hết không
đứt đoạn. Cuống sinh bào tử chứa 20 hoặc hơn bào tử dạng que ngắn hoặc dạng cầu với vỏ nhẵn hình thành
trên sợi khí sinh theo chiều hướng gốc. Sợi cơ chất không sinh bào tử. Gram dương. Nhuộm kháng acid. Thành
tế bào chứa meso-DAP, arabinose và galactose. Không chứa acid mycolic. Hiếu khí. Hóa dị dưỡng hữu cơ. Tỷ
lệ mol GC trong ADN là 64,2%.
Loài chuẩn: Actinopolyspora halophila Chi Saccharomonospora:
Chủ yếu sinh bào tử đơn trên sợi khí sinh. Bào tử không bền nhiệt, không có khả năng di động, được hình thành
trên các cuống sinh bào tử đơn giản, không phân nhánh, dài ngắn khác nhau. Trên môi trường thạch, hệ sợi
dinh dưỡng phân nhánh, bao phủ bởi lớp sợi khí sinh với các bào tử mọc dày đặc dọc trên các sợi. Sợi khí sinh
ban đầu có màu trắng rồi chuyển thành xám xanh và xanh sẫm. Sắc tố xanh cũng có ở sợi dinh dưỡng và
khuếch tán ra môi trường. Thành tế bào chứa meso-DAP, arabinose và galactose. Không chứa acid mycolic.
Chứa lượng lớn iso- và anteiso- acid béo, phosphatidylethanolamin và MK-9(H4). Hiếu khí. Hóa dị dưỡng hữu
cơ. Nhiệt độ thích hợp cho sinh trưởng là 35-50 oC, pH 7-10. Sinh catalase, deaminase và phosphatase. Phân
hủy được casein, gelatin, tinh bột. xylan và tyrosin. Đặc biệt có thể sử dụng glycerol làm nguồn cacbon.
Phân lập được trong đất, chất lắng cặn ở hồ, than bùn, thấy nhiều trong phân bón, phân compôt, và cỏ khô. Tỷ
lệ mol GC trong ADN là 69-74%.
Loài chuẩn: Saccharomonospora viridis
110 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
Chi Frankia:
Không sinh sợi khí sinh. Túi bào tử thường sinh trên cuống sinh bào tử. Bào tử không có khả năng di động với
hình dạng không cố định, từ không màu đến màu đen. Trong điều kiện khó khăn như không có quá trình cố
định đạm, các túi (vesicle) có thể được hình thành. Gram dương- hoặc Gram không cố định (variable). Hiếu khí
hoặc vi hiếu khí. Catalase dương tính. Ưa ấm. Hóa dị dưỡng hữu cơ. Thường mọc rất chậm (thời gian giữa hai
lần phân đôi tế bào là 1-7 ngày). Hầu hết các chủng đều có khả năng cố định nitơ không khí invitro và in
planta. Thành tế bào chứa meso-DAP, acid glutamic, alanin, acid muramic, và glucosamine. Thành phần
phospholipid gồm phosphatidylinositiol mannoside, phosphatidylinositol và diphosphatidylglycerol. Acid béo
dạng thường, mạch thẳng, và không bão hòa. Thành phần đường gồm xylose, madurose hoặc fucose, hoặc chỉ
gồm glucose hoặc galactose. Nhiều chủng gồm 2-O-methyl-D-mannose, hầu hết các chủng chứa rhamnose.
Hầu hết cộng sinh với một số thực vật hạt kín nhất định, tạo các nốt sần trên rễ ở vật chủ thích hợp. Có thể tìm
trong đất. Tỷ lệ mol GC trong ADN là 66-71%.
Loài chuẩn: Frankia alni Chi Actinoplanes:
Phát triển dưới dạng sợi phân nhánh, không đứt đoạn. Gram dương, nhưng một phần sợi dinh dưỡng có thể là
Gram âm. Không nhuộm kháng acid. Rất ít sợi khí sinh hoặc không có. Tạo nhiều loại sắc tố có khả năng
khuếch tán. Bào tử chứa trong túi bào tử, sinh trên cuống sinh bào tử hoặc không cuống, ít khi trong thạch.
Dưới điều kiện nhất định, nhiều chủng có hệ sợi sắp xếp dạng que (palisade). Khi đó, túi bào tử chủ yếu được
sinh ở đầu các sợi. Bào tử hình cầu hoặc que ngắn, sắp xếp theo nhiều cách khác nhau bên trong túi bào tử,
được hình thành bằng cách đứt đoạn sợi bên trong túi bào tử trực tiếp hoặc sau vài lần phân nhánh. Sau khi
ngâm trong nước, bào tử di động được giải phóng ra từ túi bào tử, trong một số trường hợp, khả năng di động
xuất hiện sau khi bào tử được giải phóng. Bào tử di động chứa tiên mao cực. Thành tế bào chứa meso-DAP và
glycin. Thành phần đường chứa D-xylose và L-arabinose. Thành phần phospholipid chính là
phosphatidylethanolamin. Hiếu khí, hóa dị dưỡng hữu cơ, ưa ấm hoặc ưa nhiệt vừa phải. Hầu hết các chủng đều
không cần các nhân tố sinh trưởng hữu cơ. Tỷ lệ mol GC trong ADN là 72-73%.
Loài chuẩn: Actinoplanes philippinensis Chi Pilimelia:
Túi bào tử được sinh ra trên bề mặt của cơ chất từ cuống sinh bào tử. Túi bào tử có hình cầu, hình trứng, hình
quả lê, hình chuông hay hình trụ, có kích thước xấp xỉ 10-15 μm. Túi bào tử chứa rất nhiều bào tử xếp thành
chuỗi song song hoặc các hàng cuộn không đều. Gram dương. Khuẩn ty cơ chất có đường kính 0,2-0,8 μm,
phân nhánh và có vách ngăn. Khuẩn ty khí sinh thật sự không được hình thành. Thành tế bào chứa meso-DAP
và glycin. Thành phần đường chứa xylose và arabinose. Chỉ mọc được trên môi trường hỗn hợp. Khuẩn lạc
nhỏ, đặc hoặc mềm. Khuẩn ty cơ chất có màu vàng chanh, vàng, da cam hoặc xanh xám, chuyển sang nâu đến
nâu sẫm khi già. Hiếu khí, hóa tự dưỡng hữu cơ, điều kiện sinh trưởng tối ưu là ở pH 6,5-7,5 và 20-30 oC. Có
khả năng phân hủy có chất cheratin (lông tóc của động vật có vú). Tỷ lệ mol GC trong ADN là 72-73%.
Loài chuẩn: Pilimelia terevasa 111 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
Chi Dactylosporangium:
Túi bào tử hình ngón tay hoặc hình chùy được hình thành từ cuống sinh bào tử ngắn của khuẩn ty cơ chất. Các
túi bào tử phát triển đơn lẻ hoặc tụ thành từng đám trên bề mặt cơ chất. Mỗi túi bào tử chứa một dãy gồm ba
đến bốn bào tử. Bào tử có hình chữ nhật, hình elip, hình trứng hoặc hơi trụ, có khả năng di động nhờ một túm
tiên mao cực. Không có khuẩn ty khí sinh thực sự. Khuẩn ty cơ chất có đường kính 0,5-1,0 μm, phân nhánh và
ít khi có vách ngăn. Gram dương , Không nhuộm kháng acid. Thành tế bào chứa meso-DAP và glycin. Thành
phần đường chứa xylose và arabinose. Có khả năng sinh trưởng trên nhiều loại môi trường. Khuẩn lạc đặc, hơi
thô, thường phẳng, đôi khi nhô lên một bề mặt trơn hoặc hơi nhăn. Khuẩn ty cơ chất có màu vàng xanh, da
cam, đỏ hay nâu. Hiếu khí, hóa tự dưỡng hữu cơ, điều kiện sinh trưởng tối ưu là ở pH 6,0-7,0 và 25-37 oC. Tỷ lệ
mol GC trong ADN là 71-73%.
Loài chuẩn: Dactylosporangium aurantiacum Chi Micromonospora:
Có hệ sợi sinh trưởng mạnh, phân nhánh, có vách ngăn, đường kính trung bình 0,5 μm. Bào tử không có khả
năng di động mọc trực tiếp hoặc từ cuống sinh bào tử. Không có khuẩn ty khí sinh. Gram dương, không
nhuộm kháng acid. Thành tế bào bào chứa meso-DAP, và/ hoặc acid 3-hydroxy diaminopimelic, glycin. Thành
phần đường chứa xylose và arabinose. Thành phần phospholipid gồm phosphatidylethanolamin,
phosphatidylinositol và phosphatidylinositol mannoside. Thành phần menaquinone chính là MK-9(H4), MK10(H4), MK-10(H6) và MK-12(H6). Hiếu khí đến vi hiếu khí. Hóa dị dưỡng hữu cơ. Nhạy cảm với pH dưới 6,0.
Có khả năng sinh trưởng ở nhiệt độ từ 20-40oC. Tỷ lệ mol GC trong ADN là 71-73%.
Loài chuẩn: Micromonospora chalcea Chi Streptomyces:
Hệ sợi sinh dưỡng phân nhánh nhiều lần, ít khi đứt đoạn, đường kính 0,5-2,0 μm. Khuẩn ty khí sinh ở giai đoạn
trưởng thành tạo chuỗi từ ba đến nhiều bào tử. Một số ít loài hình thành chuỗi bào tử ngắn trên khuẩn ty cơ
chất. Bào tử không có khả năng di động. Các khuẩn lạc ban đầu thường trơn nhẵn nhưng sau đó khuẩn ty khí
sinh sẽ phát triển rất mạnh mẽ. Sinh nhiều loại sắc tố khác nhau cũng như sắc tố có khả năng khuếch tán ra môi
trường. Rất nhiều chủng sản sinh ra một hoặc nhiều loại chất kháng sinh. Hiếu khí, Gram dương, không nhuộm
kháng acid-cồn, hóa dị dưỡng hữu cơ, catalase dương tính. Thường có khả năng khử nitrate thành nitrit, phân
hủy adenine, esculin, casein, gelatin, hypoxanthine, tinh bột và L-tyrosine. Có khả năng sử dụng nhiều hợp chất
hữu cơ làm nguồn cacbon duy nhất. Nhiệt độ sinh trưởng tối ưu là 25-35 oC, pH tối ưu là 6,5-8,0. Thành tế bào
chứa L-DAP, không chứa acid mycolic. Thành phần acid béo gồm phần lớn acid béo bão hòa, iso- và anteiso-.
Thành phần menaquinone chính là MK-9(H6), MK-9(H8). Thành phần phospholipid chính là
diphosphatidylglycerol, phosphatidylethanolamine, phosphatidylinositol và phosphatidylinositol mannoside. Có
nhiều trong đất, phân compôt. Một số loài gây bệnh cho người và động vật, một số loài gây bệnh ở thực vật. Tỷ
lệ mol GC trong ADN là 69-78%.
Loài chuẩn: Streptomyces albus Chi Actinomadura:
112 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
Hệ sợi sinh dưỡng phân nhánh, rất phát triển. Khuẩn ty cơ chất không đứt đoạn, có hoặc không có khuẩn ty khí
sinh. Khuẩn ty khí sinh ở giai đoạn trưởng thành sẽ hình thành chuỗi ngắn, đôi khi dài của các bào tử đốt
(arthrospore). Chuỗi bào tử có thể ở dạng thẳng, uốn cong hoặc xoắn không đều (1-4 vòng). Bề mặt bào tử
nhẵn hoặc có các nốt. Khuẩn ty khí sinh khi đã hình thành bào tử có màu trắng, xám hay nâu, vàng, đỏ, xanh
lục, xanh lam hay tím. Hiếu khí, hóa dị dưỡng hữu cơ. Nhiệt độ sinh trưởng từ 20 đến 45 oC. Một số loài ưa
nhiệt. Gram dương. Thành tế bào chứa meso-DAP, không chứa acid mycolic. Tế bào chứa madurose. Thành
phần menaquinone chính là MK-9(H4) và MK-9(H6). Tỷ lệ mol GC trong ADN là 65-69%.
Loài chuẩn: Actinomadura madurae Chi Microbispora:
Khuẩn ty khí sinh phân nhánh, hình thành từng cặp hai bao tử gắn với nhau. Bào tử mọc trực tiếp hoặc trên
cuống sinh bào tử ngắn, hình cầu hoặc oval, đường kính trung bình 1,2-1,6μm và không có khả năng di động.
Thành tế bào chứa acid muramic, meso-DAP nhưng không chứa đường đặc trưng. Thành phần đường của toàn
tế bào chứa madurose. Thành phần menaquinone chính là MK-9(H4). Thành phần phospholipid chính chứa
phosphatidylcholine và phospholipid chứa glucosamine. Gram dương, hiếu khí, hóa dị dưỡng hữu cơ. Ưa ấm và
ưa nhiệt. Hầu hết các loài để sinh trưởng đều cần các vitamin nhóm B, đặc biệt là thiamin. Trong tự nhiên
thường tồn tại trong dầu. Tỷ lệ mol GC trong ADN là 71-73%.
Loài chuẩn: Microbispora rosea Chi Streptosporangium:
Túi bào tử hình cầu đường kính khoảng 10μm được hình thành trên khuẩn ty khí sinh. Các bào tử được hình
thành bằng cách hình thành vách ngăn của sợi cuộn xoắn không phân nhánh bên trong túi bào tử. Bào tử hình
cầu, hình oval hoặc hình que, không có khả năng di động. Thành tế bào chứa acid muramic, meso-DAP nhưng
không chứa đường đặc trưng. Thành phần đường của toàn tế bào chứa madurose. Thành phần phospholipid
chính chứa phosphatidylcholine và phospholipid chứa glucosamine. Gram dương, hiếu khí, hóa dị dưỡng hữu
cơ. Ưa ấm, một số loài có khả năng chịu được nhiệt độ cao. Một số loài cần các vitamin nhóm B cho sinh
trưởng. Tỷ lệ mol GC trong ADN là 69-71%.
Loài chuẩn: Streptosporangium roseum Chi Thermomonospora:
Khuẩn ty khí sinh sản sinh ra các bào tử đơn lẻ, bền nhiệt, không có khả năng di động. Bào tử có thể sinh trực
tiếp nhưng thường là trên đầu của các cuống sinh bào tử có hoặc không phân nhánh. Bào tử cũng có hể được
sinh ra từ khuẩn ty cơ chất. Gram dương. Thành tế bào chứa meso-DAP nhưng không chứa các loại acid amin
hay đường đặc trưng. Hiếu khí, hóa dị dưỡng hữu cơ. Cần cung cấp nguồn acid amin và các vitamin cho sinh
trưởng như cao nấm men. Tất cả các chủng đều có thể sinh trưởng được ở nhiệt độ 40-48 oC, pH 7,0-9,0. pH >
8,0 thích hợp cho sự sản sinh khuẩn ty khí sinh và hình thành bào tử. Sản sinh catalase, deaminase, βglucosidase và β-galactosidase. Có khả năng phân giải esculin, xylan, casein, gelatin và cacboxymetylcellulose.
Bào tử chết ở 90oC trong 30 phút trong nước. Tất cả các chủng đều nhạy cảm với novobiocin (50 μg/ml). Có
thể phân lập được từ đất nhưng tồn tại nhiều trong phân bón, phân compôt và cỏ khô đã sấy.
113 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
Loài chuẩn: Thermomonospora curvata Chi Actinosynnema:
Khuẩn ty gồm hai loại là khuẩn ty cơ chất hình thành bó sợi (synnemata) trên bề mặt thạch và khuẩn ty khí sinh
hình thành từ bó sợi. Khuẩn ty sinh ra các chuỗi bào tử. Các bào tử có khả năng hình thành tiên mao trong môi
trường nước. Thành tế bào chứa meso-DAP, acid glutamic, alanin, glucosamin và acid muramic. Tế bào không
chứa thành phần đường đặc trưng. Thành phần phospholipid chính là phosphatidylinositol mannoside,
phosphatidylinositol, phosphatidylethanolamine và phosphatidylglycerol. Acid béo gồm loại mạch thẳng và
mạch nhánh. Thành phần menaquinon chính là MK-9(H 4) và MK-9(H6). Gram dương, không acid fast, sinh
catalase. Hiếu khí. Ưa ấm. Hóa dị dưỡng hữu cơ. Hầu hết các chủng được phân lập trực tiếp từ mô thực vật như
lá cỏ bên bờ sông. Tỷ lệ mol GC trong ADN là 73%.
Loài chuẩn: Actinosynnema mirum Chi Nocardiopsis:
Khuẩn ty cơ chất phát triển mạnh, phân nhánh nhiều, có thể đứt đoạn thành các thể hình cầu và hình que.
Khuẩn ty khí sinh dài, phân nhánh không đều, thẳng, uốn hoặc hình zích zắc, đứt đoạn thành các bào tử với
chiều dài khác nhau. Bào tử hình oval hoặc kéo dài, bề mặt nhẵn. Gram dương, hiếu khí, hóa dị dưỡng hữu cơ,
không nhuộm kháng axít. Thành tế bào chứa meso-DAP, không chứa đường đặc trưng, không có acid mycolic.
Thành phần menaquinon chính là MK-10(H2,4,6) hoặc MK-9(H4,6). Tỷ lệ mol GC trong ADN là 64-69%.
Loài chuẩn: Nocardiopsis dassonvillei
Dưới đây là hình ảnh một số chi xạ khuẩn thường gặp: Frankia cộng sinh ở rễ cây
Phi lao Nang bào 114 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng Nocardia- Khuẩn lạc và khuẩn ty đứt đoạn 115 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
Một số loài Streptomyces Một số chi xạ khuẩn: A-Microtetraspora; B- Planomonospora; C- Actinosynnema; D- Actinobispora; ESaccharothrix; F- Crosiella
116 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng Chi Actinomadura 117 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng Các chi: A- Micromonospora;
B- Dactylosporangium; C- Verrucosispora
D- Pilimelia; E- Catenuplanes 118 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng Chi Actinoplanes Loài Actinomyces viscosus 119 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng Trên đây là quan hệ phát sinh chủng loại của khoảng 90 chi xạ khuẩn khác nhau
Một số phương pháp phân lập xạ khuẩn: 120 Vi sinh vaät hoïc
Nguyeãn Laân Duõng
Môi trường HV (Humic acid-vitamin agar)
Thành phần:
Acid humic 1g CaCO3 0,02 g FeSO4.7H2O 0,01 g KCl 1,71 g MgSO4.7H2O 0,05 g Na2HPO4 0,5 g Hỗn hợp vitamin nhóm B* 5 ml Cycloheximide 500 mg Thạch 18 g Nước cất 1L pH 7,2 *Hỗn hợp vitamin nhóm B
Thiamine-HCl 10 mg Riboflavin 10 mg Niacin 10 mg Pyridoxin-HCl 10 mg Inositol 10 mg Ca-Pantothenate 10 mg Acid p-Aminobenzoic 10 mg Biotin 10 mg Nước cất 10 ml Môi trường YS (Yeast extract-Soluble starch agar)
Cao nấm men 2g Tinh bột tan 10 g Thạch 18 g Nước cất 1L pH 7,... This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
|