Vi sinh vật học nông nghiệp

Dưới đây là tóm tắt các nội dung chính:

• Tổng quan về Vi sinh vật học Nông nghiệp:
  • Giới thiệu khái niệm về vi sinh vật (VSV), sự phân bố rộng rãi của chúng trong tự nhiên (đất, nước, không khí, cơ thể sinh vật khác, lương thực, thực phẩm).
  • Lịch sử phát triển của môn học, từ những quan sát ban đầu của Leeuwenhoek đến những công trình vĩ đại của Pasteur, và sự phát hiện ra virus của Ivanôpxki.
  • Các lĩnh vực và chuyên khoa của vi sinh vật học, đặc biệt là vi sinh vật nông nghiệp với nhiều chuyên ngành như VSV đất, VSV trồng trọt, VSV chăn nuôi, v.v.
  • Nội dung và yêu cầu của môn học, nhằm trang bị kiến thức cơ bản về VSV nông nghiệp và ứng dụng công nghệ sinh học VSV trong nông, lâm, ngư nghiệp, cũng như xử lý phế thải và chống ô nhiễm môi trường.
• Lịch sử phát triển khoa học vi sinh vật: Chia thành 4 giai đoạn chính:
  • Trước khi phát hiện ra thế giới VSV (trước thế kỷ XV).
  • Giai đoạn phát minh ra kính hiển vi (giữa thế kỷ XVII, với công lao của Leeuwenhoek).
  • Giai đoạn hình thành khoa học vi sinh vật (thế kỷ XIX, nổi bật với các công trình của Pasteur, Mesnhicôp, Ivanôpxki).
  • Giai đoạn hiện đại (nhờ sự phát triển của kính hiển vi điện tử, kỹ thuật phân tích hiện đại, sinh học phân tử, tin học và công nghệ sinh học).
• Thành tựu của công nghệ sinh học vi sinh vật:
  • Từ các nghiên cứu cơ bản của Pasteur, Ivanôpxki, Hellrigel và Uynfac, v.v., đã làm cơ sở cho sự ra đời của nhiều chế phẩm VSV (vacxin, chế phẩm cố định nitơ, chế phẩm đa chức năng, v.v.).
  • Ứng dụng rộng rãi trong chăn nuôi, ngư nghiệp (men rượu, nấm men làm thức ăn bổ sung), bảo quản và chế biến nông sản, phòng chống bệnh truyền nhiễm.
  • Tại Việt Nam, nghiên cứu về chế phẩm VSV đã được triển khai từ những năm 60 và đưa vào các chương trình khoa học cấp Nhà nước.
• Vai trò của vi sinh vật:
  • Vai trò thuận: Tham gia hình thành đất trồng trọt, khép kín vòng tuần hoàn vật chất, giữ cân bằng sinh thái, sản xuất chất kháng sinh, vitamin, chất kích thích sinh trưởng, đồng hóa nitơ không khí, phân hủy chất độc hại, làm sạch môi trường.
  • Vai trò nghịch: Gây bệnh cho người, động, thực vật; phá hủy mùa màng, lương thực, thực phẩm; phá hủy công trình xây dựng, di tích lịch sử.
• Virus học (Chương 2):
  • Mục tiêu và nội dung: Nắm vững tính chất, hình thái, cấu trúc, sức đề kháng, phương pháp nuôi cấy, quá trình nhân lên của virus, hiện tượng cản nhiễm và interferon.
  • Lịch sử nghiên cứu: Từ Ivanôpxki (1892) phát hiện tác nhân gây bệnh đốm lá cây thuốc lá, đến Bâyjorin (1898) đặt ra thuật ngữ “virus” và Lôfle – Frôsơ (1898) phát hiện virus động vật đầu tiên.
  • Tính chất của virus: Cực kì nhỏ bé, không có cấu tạo tế bào (chỉ chứa một loại axit nucleic và protein), kí sinh nội bào bắt buộc, không có trao đổi chất, có khả năng tạo thành tinh thể.
  • Hình thái và kích thước: Đa dạng (hình cầu đối xứng xoắn, hình que đối xứng xoắn, hình khối đối xứng xoắn, hình tinh trùng), kích thước từ 10-20nm đến 300-450nm.
  • Cấu trúc: Gồm lõi axit nucleic (ADN hoặc ARN) và vỏ protein (capsit). Một số virus có thêm cấu trúc bọc ngoài (envelop), enzym, hoặc tiểu thể bao hàm.
  • Sức đề kháng: Bị ảnh hưởng bởi yếu tố hóa học (dung môi lipit, phenol, fomandehit, cồn, thuốc nhuộm, độ pH) và yếu tố vật lí (nhiệt độ, tia xạ, tia X, tia cực tím). Kháng sinh hầu như không có tác dụng với virus.
  • Nuôi cấy virus: Trên động vật thí nghiệm, trên phôi thai gà đang phát triển, trên môi trường tế bào tổ chức, và trên cây cảm thụ đối với virus thực vật.
  • Quá trình nhân lên của virus: Gồm 5 giai đoạn: hấp phụ, xâm nhập, tổng hợp các thành phần, lắp ráp hạt virus mới và giải phóng ra ngoài.
  • Hiện tượng cản nhiễm và Interferon: Hiện tượng một virus ngăn cản sự nhân lên của virus khác khi cùng xâm nhiễm tế bào. Interferon là protein do tế bào sản xuất khi cảm thụ với virus, có tác dụng ức chế hoạt động của mARN của virus.
  • Phân loại virus: Dựa vào cơ thể bị bệnh, tính chất dịch tễ và lâm sàng của bệnh, hoặc cấu trúc và đặc điểm sinh học.
• Hình thái, cấu tạo của các nhóm vi sinh vật khác (Chương 3):
  • Mục tiêu và nội dung: Nắm vững hình thái, cấu tạo và vai trò của vi khuẩn, xạ khuẩn, nấm men, nấm mốc, tảo, vi khuẩn lam, Ricketxi, Mycoplasma, Clamidia.
  • Vi khuẩn:
    • Hình thái: Đơn bào, không có màng nhân, chia làm 5 loại: cầu khuẩn (đơn, song, liên, tứ, bát, tụ), trực khuẩn (Bacillus, Bacterium, Clostridium, Corynebacterium), cầu trực khuẩn, xoắn khuẩn, phẩy khuẩn.
    • Cấu tạo tế bào: Gồm vách tế bào (bảo vệ, giữ hình thái, mang tính kháng nguyên, chứa nội độc tố, nơi tác động của kháng sinh), màng nguyên sinh chất (duy trì áp suất thẩm thấu, tích lũy dinh dưỡng, tổng hợp enzym), nguyên sinh chất (chứa mezoxom, riboxom, không bào, hạt dự trữ), và thể nhân (nhân nguyên thủy chứa ADN).
    • Một số vi khuẩn có thêm giáp mô (chống thực bào), lông (giúp di động), pili (bám, vận chuyển vật chất di truyền) và nha bào (hình thành khi điều kiện sống không thuận lợi, có tính đề kháng cao).
  • Xạ khuẩn: Vi khuẩn thật, Gram dương, hiếu khí, dạng sợi phân nhánh, quan trọng trong công nghiệp, nông nghiệp, y học.
  • Nấm mốc: Chỉ các loại nấm không phải nấm men/nấm lớn, có khả năng phân giải hữu cơ phức tạp, ứng dụng nhiều nhưng cũng gây hại.
  • Vi khuẩn lam và tảo: Chứa diệp lục tố, quang hợp, có giá trị dinh dưỡng cao, quan trọng trong hình thành và cải tạo đất, nguồn thức ăn thủy sản.
  • Nấm men: Đơn bào, kích thước lớn, sinh sản nảy chồi, dùng trong công nghệ chế tạo hợp chất hữu cơ và sản xuất sinh khối protein.
  • Các nhóm vi khuẩn nguyên thủy: Ricketxi, Mycoplasma, Clamidia.