CÁC YẾU TỐ LÍ HỌC ẢNH HƯỞNG SINH TRƯỞNG CỦA VI SINH VẬT
Lê Đình Huy
Học sinh 10a3 THPT Kon Tum
1. Nhiệt độ
Ứng dụng
Dùng nhiệt độ cao để thanh trùng và nhiệt độ thấp để kìm hãm sự sinh trưởng của vi sinh vật
Vì sao có thể giữ thức ăn tương đối lâu trong tủ lạnh?
=> Vì VSV phá hủy thực phẩm thường là VSV ưa ấm và trong tủ lạnh nhiệt độ thấp nên có khả năng ức chế hoạt động của phần lớn VSV
Tại sao phải Ăn chín uống sôi?
Tại tất cả các loại vi sinh vật gây bệnh đều thuộc loại ưa ấm và bị chết nhanh khi đun, nấu như vậy khi ta ăn sẽ an toàn hơn. Nếu chúng ta không ăn chín uống sôi thì vi sinh vật gây bệnh sẽ đi vào cơ thể và gây bệnh cho người.
Áp dụng gì vào Y tế?
=> Khử trùng các dụng cụ Y tế
Nồi hấp tiệt trùng dụng cụ y tế
Tạo nhiệt độ thích hợp cho các VSV có lợi sinh trưởng.
Vd: Vi khuẩn lactic (làm sữa chua) và vi khuẩn elitic (lên men rượu) ở 40 °C, nấm penicilling ( sản xuất kháng sinh penicilling) ở 25 °C, nấm rơm 30 °C-32 °C,…
Lên men rượu
2. Độ ẩm
Hàm lượng nước quyết định độ ẩm
Nước là dung môi các chất khoáng và cũng là yếu tố hóa học tham gia vào quá trình thủy phân các chất.
Vd: Vi khuẩn đòi hỏi độ ẩm cao
Nấm men đòi hỏi ít nước hơn
Ứng dụng
Nước dùng để khống chế sự sinh trưởng của từng nhóm VSV
Tại sao thức ăn chứa nhiều nước rất dễ bị nhiễm vi khuẩn?
=> Vì chúng có nhiều nước dẫn tới độ ẩm cao nên tạo điều kiện cho vi khuẩn hoạt động
Vì sao mứt, bánh kẹo khi để lâu thì nấm, mốc xuất hiện sớm hơn vi khuẩn?
Vì nấm, mốc phát triển ở nhiệt độ thấp.
Ứng dụng:
Tạo độ ẩm phù hợp cho các VSV có ích phát triển
Phơi sấy khô nông sản để bảo quản được lâu
Vì sao để bảo quản thóc, ngô, sắn, vải thiều,… người ta phải phơi hoặc sấy khô?
=> Vì phơi, sấy khô để làm giảm độ ẩm, làm VSV không sinh trưởng được và bảo quản được lâu hơn.
Việc ướp xác:
Một số nước xã hội chủ nghĩa như Việt Nam, Trung Quốc, Triều Tiên, Liên Xô cũ,… thì đều đã có hoặc bắt đầu nghiên cứu ướp xác với mục đích lưu giữ thi hài lãnh tụ của họ vĩnh viễn. Nhưng với một số nước phương Tây thì ướp xác lại nhằm mục đích để trì hoãn quá trình thoái hóa tự nhiên của cơ thể, để bảo quản thi thể trong một thời gian ngắn trước khi tiến hành hỏa táng hay chôn cất, không phải là để giữ xác vĩnh viễn.
Dung dịch ướp xác được bơm vào các mao mạch máu thông qua một ống tube nhỏ kết nối với máy ướp xác. Dung dịch này là hỗn hợp gồm nước và các chất có tác dụng bảo quản như formaldehyde (ở Việt Nam gọi là foóc môn) sẽ hút bớt nước và làm khô các tế bào. Sự có mặt của các chất này sẽ giúp xác chết khó bị phân hủy hơn do vi sinh vật và vi khuẩn khó có thể phát triển được trên vật chủ do bất lợi về mặt môi trường.
Người tối cổ
3. pH
Ảnh hưởng đến tính thẩm thấu của màng hoạt động chuyển hóa vật chất trong tế bào, hoạt tính enzim, sự hình thành ATP…
Dựa vào PH người ta chia sinh vật thành 3 nhóm chính:
+ Sinh vật ưa axit (4- 6)
+ Sinh vật ưa trung tính (6-8)
+ Sinh vật ưa kiềm (>9 hoặc >11)
Ứng dụng
Tạo điều kiện nuôi cấy thích hợp
Vì sao trong sữa chua hầu như không có VSV gây hại?
=> Sữa chua là 1 thực phẩm lên men có sản phẩm chuyển hóa là axit lactic tạo nên môi trường axit nên nó ức chế hầu như mọi loại VSV gây hại.
Tại sao dưa cà muối lại bảo quản lâu hơn rau quả tươi?
Vì môi trường pH phù hợp để kích thích hoặc kìm hãm sinh trưởng của các VSV
Ứng dụng:
Muối chua thực phẩm->tạo MT pH thấp->ức chế vi khuẩn gây thối, bảo quản lâu.
Nem chua
4. Ánh sáng
Vi khuẩn cần ánh sáng để quang hợp, ánh sáng thường có tác động đến sự hình thành bào tử sinh sản, tổng hợp sắc tố, chuyển động ánh sáng.
Bức xạ ánh sáng có thể tiêu diệt hoặc ức chế vsv.
Ứng dụng
Bức xạ ánh sáng dùng để tiêu diệt hoặc ức chế VSV, như làm biến tính axit nucleic.
Khi phơi quần áo, chăn màn,… ngoài tác dụng làm khô còn gì nữa?
=> Ánh sáng, tia tử ngoại tiêu diệt, ức chế vi khuẩn, nấm, mốc.
Phơi đồ
Lọc nước bằng ánh sáng
Thiết bị lọc nước bằng ánh sáng được phát minh bới nhóm nhà khoa học với giá 1,6 USD trên mỗi mét vuông
Các máy lọc nước dùng ánh sáng
Ứng dụng:
Cung cấp đủ ánh sáng cho các VSV có ích quang hợp
Sử dụng các bức xạ để tiêu diệt hoặc ức chế VSV gây hại
Ví dụ: Sử dụng ánh sáng điều trị 1 số bệnh do vi khuẩn như hôi nách, nang lông,…
Sử dụng đèn UV trong máy lọc nước RO
Đèn UV hay còn gọi là đèn UV diệt khuẩn là một thiết bị phát và chiếu ra tia cực tím. Một thiết bị cần có trên các máy lọc nước tinh khiết uống ngay hiện nay. Đây là một ứng dụng giúp chúng ta cải thiện và đảm bảo tuyệt đối với nguồn nước nhiễm nhiều các loại khuẩn và vi sinh có hại…
5. Áp suất thẩm thấu
Ảnh hưởng đến sự phân chia của VSV
Ứng dụng:
Bảo quản thực phẩm
Sản xuất nước mắm, muối thịt, làm mứt, ngâm đường hoa quả,siro,…
Các loại mứt
Hoa quả ngâm
Làm nước mắm
Muối thịt
Vì sao sau khi rửa rau sống nên ngâm trong nước muối hay thuốc tím pha loãng 5 - 10 phút?
Vì nước muối hay thuốc tím pha loãng gây co nguyên sinh làm cho VSV không phân chia được.
Co nguyên sinh là một quá trình diễn ra trong tế bào thực vật, trong đó không bào bị co rút lại và tách khỏi thành tế bào thông qua quá trình thẩm thấu
6. Yếu tố khác
a) Ảnh hưởng tia tử ngoại
Tia tử ngoại có khả năng tiêu diệt vi sinh vật rất nhanh. Chính vì thế mà ngày nay người ta sử dụng tia tử ngoại như một trong những phương thức tiệt trùng trong nghiên cứu hay trong sản xuất.
Ứng dụng: Khử trùng nước, thực phẩm và dụng cụ y tế, dùng chữa bệnh còi xương, để tìm vết nứt bề mặt kim loại…
Dùng tia tử ngoại điều trị ung thư:
Tia tử ngoại
Trị ung thư bằng tia tử ngoại
b) Phóng xạ, Roghen
Tia phóng xạ và tia rowghen trong khi chiếu xạ mặc dù trong thời gian ngắn cũng đủ làm ức chế và tiêu diệt vi sinh vật. Mặt khác cũng có nhiều vi sinh vật có khả năng bền vững với điều kiện chiếu xạ này.
Ứng dụng:
- Tiêu diệt HIV: Tiến sĩ Ekaterina Dadachova và các cộng sự thuộc trường đại học y Albert Einstein ở New York (Mỹ) đã phát hiện thấy rằng liệu pháp điều trị bằng phóng xạ có thể tiêu diệt các tế báo máu trắng bị nhiễm virus HIV. Các kháng thể cũng có khả năng năng tiêu diệt nhiều tế bào nhiễm HIV trong não hơn, trong khi ít gây hại tới hệ thống não bộ. Liệu pháp phóng xạ hoạt động bằng cách sử dụng kháng thể gắn đồng vị phóng xạ để tiêm vào máu của bệnh nhân HIV, các kháng thể nàu sẽ di chuyển tới các tế bào mục tiêu và sau đó giải phóng phóng xạ tiêu diệt tế bào nhiễm bệnh.
Có thể trị khỏi HIV bằng tia phóng xạ
c) Bức xạ
Bức xạ tử ngoại (Ultraviolet radiation-UV) với bước sóng 260nm có hiệu ứng diệt khuẩn rất mạnh, tuy nhiên không có khả năng xuyên qua thủy tinh, các màng bẩn, nước và một số cơ chất khác. Vì vậy UV chỉ dùng để diệt khuẩn trong một số trường hợp, ví dụ diệt khuẩn không khí trong tủ cấy, phòng nuôi cấy hoặc bền ngoài một số vật thể. UV có hại đối với da và mắt cho nên phải tắt đèn UV trước khi vào làm việc nơi có đèn này. UV cũng có thể dùng để diệt khuẩn nước, phải là một tầng nước mỏng đi qua đèn UV để đủ sức diệt mầm bệnh và các vi sinh vật khác..
Bức xạ Vũ Trụ
Phương pháp chiếu xạ thực phẩm
Chiếu xạ thực phẩm là quá trình chiếu bức xạ ion hóa lên thực phẩm nhằm tiêu diệt các sinh vật còn tồn dư trong thực phẩm, nhờ đó bảo quản thực phẩm, làm giảm nguy cơ bệnh tật do thực phẩm gây ra, ngăn chặn sự lây lan của các loài xâm hại, và làm chậm trễ hoặc loại bỏ mọc mầm hoặc chín, hỏng.
Các bức xạ ion hóa có thể được phát ra bởi nguồn bằng chất phóng xạ hoặc tạo ra bằng điện. Chiếu xạ nói chung còn được dùng trong khử trùng dụng cụ y tế và tương tự. Các dụng cụ hay thực phẩm chiếu xạ không trở thành thể có tính phóng xạ, không gây nguy hiểm về phóng xạ cho người dùng.
Thực phẩm đã chiếu xạ cần được thông báo bằng dấu hiệu Radura quốc tế, hoặc tại Hoa Kỳ là dấu do Cục quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) quy định. Đó là do nhận thức của người tiêu dùng về thực phẩm xử lý bằng chiếu xạ là tiêu cực nhiều hơn những xử lý bằng các phương tiện khác , và sự chấp nhận về pháp lý tại các nước khác nhau còn khác nhau. Các nghiên cứu chung thì cho ra kết quả là thực phẩm chiếu xạ là an toàn, không độc hại, lượng chất độc sinh ra cực thấp, và an toàn hơn hẳn các xử lý bằng hóa chất.
Buồng chiếu xạ
Nhà máy chiếu xạ ở Đà Nẵng
Ứng dụng chiếu xạ trong thực phẩm
nguon VI OLET
