Cơ sở sinh học vi sinh vật

Tập II này bao gồm các chương:

• Chương VI: Các quá trình lên men
• Chương VII: Vi khuẩn quang hợp và cố định đạm
• Chương VIII: Di truyền và biến dị ở vi sinh vật
• Chương IX: Đại cương về quá trình nhiễm khuẩn và miễn dịch.

Tài liệu đi sâu vào Chương VI – Các quá trình lên men, với các nội dung chính sau:

• Lên men Ethylic (lên men rượu):
  • Khái niệm: Quá trình chuyển hóa đường thành rượu ethylic và CO2, có sự tham gia của nấm men hoặc một số vi sinh vật khác.
  • Tác nhân: Chủ yếu là các loài nấm men Saccharomyces (đặc biệt là S. cerevisiae, S. ellipsoides, S. carlsbergensis). Ngoài ra, còn có thể do vi khuẩn (Zymomonas, Clostridium) và một số nấm mốc (Penicillium, Aspergillus, Mucor, Kluyveromyces).
  • Cơ chế hóa học: Phức tạp, qua hơn 10 phản ứng với sự tham gia của nhiều hệ enzym, tạo ra rượu ethylic, CO2 và các sản phẩm phụ. Giải thích hiệu ứng Pasteur là sự cạnh tranh NAD-H2 trong quá trình hô hấp đối với quá trình lên men ở nấm men.
  • Ứng dụng: Sản xuất rượu ethylic công nghiệp (80% ethanol trên thế giới được sản xuất bằng lên men), sản xuất bia (bia vàng dùng S. carlsbergensis, bia nâu dùng S. cerevisiae), làm nở bột mì, sản xuất sinh khối nấm men và protein đơn bào (SCP), sản xuất vitamin và enzym, và ứng dụng trong công nghệ ADN.
• Lên men Lactic:
  • Khái niệm chung: Quá trình chuyển hóa sinh học kỵ khí các hợp chất đường thành axit lactic (chủ yếu) và một số sản phẩm khác.
  • Tác nhân: Nhóm vi khuẩn lactic đa dạng, bao gồm Streptococcus, Lactococcus, Enterococcus, Leuconostoc, Pediococcus, Lactobacillus và Bifidobacterium. Đặc điểm chung của chúng là Gram dương, bất động, không sinh bào tử, catalaza âm, oxydaza âm, nitratoreductaza âm, đa khuyết dưỡng và là vi khuẩn kỵ khí tùy nghi/vi hiếu khí.
  • Phân biệt lên men lactic đồng hình (chỉ tạo axit lactic) và dị hình (ngoài axit lactic còn có axit axetic, ethanol, CO2…).
  • Cơ chế: Lên men đồng hình theo con đường EMP, lên men dị hình theo con đường Pentosophosphat.