Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
- Người ta có thể ứng dụng quá trình phân giải đường đa ở vi sinh vật trong các lĩnh vực như:
+ Trong lĩnh vực môi trường: Sử dụng vi sinh vật phân giải chất mùn, chất xơ làm các loại phân bón vi sinh.
+ Trong lĩnh vực nông nghiệp: Sử dụng vi sinh vật phân giải xenlulozo tận dụng các bã thải thực vật (rơm, lõi bông, mía,…) để trồng nhiều loại nấm ăn.
+ Trong lĩnh vực thực phẩm: Sử dụng enzyme amilaza từ nấm mốc để thủy phân tinh bột trong sản xuất rượu.
- Người ta có thể ứng dụng quá trình phân giải lipid ở vi sinh vật trong các lĩnh vực như:
+ Trong lĩnh vực môi trường: Sử dụng vi sinh vật xử lý dầu loang trên mặt biển.
+ Trong lĩnh vực tiêu dùng: Sử dụng enzyme vi sinh vật lipaza để thêm vào bột giặt nhằm tẩy sạch các vết bẩn dầu mỡ gây nên.
• Công nghệ vi sinh vật được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như nông nghiệp, chế biến thực phẩm, y dược, xử lí chất thải, sản xuất bột giặt và công nghiệp thuộc da,…
• Ví dụ minh họa cho ứng dụng công nghệ vi sinh vật trong các lĩnh vực:
- Ví dụ trong nông nghiệp:
+ Dựa vào khả năng cố định N2 trong không khí của vi sinh vật để sản xuất phân bón vi sinh giúp tăng năng suất cho cây trồng, cải tạo đất,…
+ Dựa vào khả năng ức chế sự phát triển của sâu, bệnh gây hại cho cây trồng để sản xuất ra thuốc trừ sâu vi sinh thay cho thuốc trừ sâu hóa học vừa có thể diệt trừ sâu, bệnh hại hiệu quả vừa tránh tồn dư thuốc hóa học gây độc cho con người và vật nuôi.
- Ví dụ trong chế biến thực phẩm:
+ Sử dụng vi khuẩn Saccharomyces cerevisiae để lên men tạo rượu, bia, bánh mì.
+ Sử dụng vi khuẩn lactic để lên men tạo sữa chua và pho mát.
- Ví dụ trong y dược:
+ Các sản phẩm được tạo ra từ công nghệ tái tổ hợp vi khuẩn và nấm men như insulin, hormone sinh trưởng, chất kích thích miễn dịch cytokine, chất kháng virus như interferon.
+ Vi sinh vật còn được ứng dụng trong việc chuẩn đoán các bệnh hiểm nghèo, ung thư, bệnh mới phát sinh.
- Ví dụ trong xử lí chất thải:
+ Sử dụng hệ vi sinh hiếu khí hoặc kị khí trong các bể xử lí sinh học để xử lí nước thải.
+ Sử dụng các vi sinh vật “ăn” dầu như Alcanivorax borkumensis để xử lí các sự cố tràn dầu trên biển.
+ Sử dụng các Archaea sinh methane để xử lí chất thải vật nuôi nhằm vừa tạo ra khí biogas làm chất đốt cho gia đình vừa tránh ô nhiễm môi trường và tạo ra phân bón hữu cơ cho cây trồng.
Yếu tố | Ảnh hưởng | Ứng dụng |
Nhiệt độ | Căn cứ vào nhiệt độ, vị sinh vật được chia thành các nhóm: - Vi sinh vật ưa lạnh (dưới 15 độ C) - Vi sinh vật ưa ấm (từ 20 – 40 độ C) - Vi sinh vật ưa nhiệt (từ 55 – 65 độ C) - Vi sinh vật siêu ưa nhiệt (từ 75-100 độ C) | Con người dùng nhiệt độ cao để thanh trùng các chất lỏng, thực phẩm, dụng cụ…, nhiệt độ thấp để kìm hãm sinh trưởng của vi sinh vật. |
Độ ẩm | Hàm lượng nước trong môi trường quyết định độ ẩm. Nước là dung môi hòa tan các chất. Mỗi loại vi sinh vật sinh trưởng trong một giới hạn độ ẩm nhất định. | - Dùng nước để khống chế sinh trưởng của các nhóm vi sinh vật có hại và kích thích sinh trưởng của nhóm vi sinh vật có ích cho con người. - Điều chỉnh độ ẩm của lương thực, thực phẩm, đồ dùng để bảo quản được lâu hơn bằng cách phơi khô, sấy khô. |
Độ pH | Ảnh hưởng đến tính thấm qua màng, sự chuyển hóa các chất trong tế bào, hoạt hóa enzyme, sự hình thành ATP,…Dựa vào độ pH của môi trường, vi sinh vật được chia thành 3 nhóm: vi sinh vật ưa acid, vi sinh vật ưa kiềm, vi sinh vật ưa pH trung tính. | - Tạo điều kiện nuôi cấy thích hợp với từng nhóm vi sinh vật. - Điều chỉnh độ pH môi trưởng để ức chế các vi sinh vật gây hại và kích thích các vi sinh vật có lợi. |
Ánh sáng | Cần thiết cho quá trình quang hợp của các vi sinh vật quang tự dưỡng, tác động đến bào tử sinh sản, tổng hợp sắc tố, chuyển động hướng sáng. | Dùng bức xạ điện tử để ức chế, tiêu diệt vi sinh vật. |
Áp suất thẩm thấu | Áp suất thẩm thấu cao gây co nguyên sinh ở các tế bào vi sinh vật khiến chúng không phân chia được. Áp suất thẩm thấu thấp làm các tế bào vi sinh vật bị trương nước và có thể vỡ ra (đối với các vi khuẩn không có thành tế bào) | Điều chỉnh áp suất thẩm thấu để bảo quản thực phẩm như ướp muối, ướp đường,… |
- Chất dinh dưỡng: Các loài vi sinh vật chỉ có thể tồn tại và sinh sản trong môi trường có các chất dinh dưỡng như protein, carbohydrate, lipid, ion khoáng,...
- Chất ức chế: Một số chất hoá học có khả năng ức chế sự sinh trưởng của vi sinh vật theo các cơ chế khác nhau:
Chất hóa học | Ảnh hưởng | Ứng dụng |
Các hợp chất phenol | Biến tính protein, màng tế bào | Khử trùng phòng thí nghiệm, bệnh viện |
Các loại cồn (ethanol, izopropanol 70% đến 80%) | Làm biến tính protein, ngăn các chất qua màng tế bào | Diệt khuẩn trên da, tẩy trùng trong bệnh viện |
Iodine, rượu iodine (2%) | Oxy hóa các thành phần tế bào | Diệt khuẩn trên da, tẩy trùng trong bệnh viện |
Clo (cloramin, natri hypoclorid) | Oxy hóa mạnh các thành phần tế bào | Thanh trùng nước máy, nước bể bơi, công nghiệp thực phẩm |
Hợp chất kim loại nặng (Ag, Hg…) | Làm bất họat các protein | Diệt bào tử đang nảy mầm |
Các aldehyde (formaldehyde 2%) | Làm bất họat các protein | Sử dụng để thanh trùng nhiều đối tượng |
Các loại khí ethylene oxide (từ 10% đến 20%) | Oxy hóa các thành phần tế bào | Khử trùng các dụng cụ nhựa, kim loại |
Kháng sinh | Diệt khuẩn có tính chọn lọc | Dùng chữa các bệnh nhiễm khuẩn trong y tế, thú y,… |
- Khả năng phân hủy các chất hữu cơ của vi sinh vật như như: cellulose, tinh bột, protein, lipid, pectin, chitin,... có trong môi trường là cơ sở để con người ứng dụng chúng để xử lí ô nhiễm môi trường.
- Ví dụ:
+ Sử dụng vi khuẩn Clostridium thermocellum để phân huỷ rác hữu cơ.
+ Sử dụng chế phẩm EM (gồm hỗn hợp các vi khuẩn quang hợp, vi khuẩn lactic, vi khuẩn Bacillus subtilis, vi khuẩn Bacillus mesentericus, vi khuẩn Bacillus megaterium, xạ khuẩn và nấm men) để xử lí các bãi rác chôn lấp bằng phương pháp kị khí,..
+ Chế phẩm Bio-EM chứa các vi sinh vật Bacillus sp., Lactobacillus sp., Streptomyces sp., Saccharomyces sp., Aspergillus sp., Nitrobacter sp., Nitrosomonas sp.,... giúp phân huỷ các chất hữu cơ trong môi trường nước.
- Ví dụ ở thực vật người ta ứng dụng lĩnh vực lai giống cây trồng trong việc tạo ra các giống lúa mới.
- Người ta áp dụng lĩnh vực công nghệ tế bào vào việc dùng các tế bào gốc trong chữa bệnh.
- Các yếu tố vật lí ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của vi sinh vật: nhiệt độ, độ pH, độ ẩm và các tia tử ngoại ...
- Người ta thường dùng nhiệt độ cao, tia tử ngoại để thanh trùng, dùng độ pH và độ ẩm để kiểm soát hoạt động của vi sinh vật.
a) Người hoạt động trong lĩnh vực công nghệ vi sinh vật có thể làm việc trong các cơ quan, đơn vị: Quản lý nhà nước về các lĩnh vực nông nghiệp, công nghệ, tài nguyên và môi trường,...; viện nghiên cứu; các nhà máy
b) Công nghệ vi sinh vật hiện nay đang cung cấp:
- Các sản phẩm chế biến thực phẩm như các sản phẩm lên men, đồ uống có cồn,....
- Nguyên liệu cho chăn nuôi: các phụ gia cho thức ăn chăn nuôi, men vi sinh và các loại thuốc trong chăn nuôi.
- Nguyên liệu cho trồng trọt: phân bón hữu cơ, chế phẩm sinh học.
- Các loại thuốc, vaccine, men vi sinh cho con người.
- Các chế phẩm vi sinh xử lý nước thải, khí thải, phụ phẩm nông nghiệp.
- Các loại hóa chất, chế phẩm vi sinh cho các ngành công nghiệp.
c) Các sản phẩm của công nghệ vi sinh vật được ứng dụng trong các lĩnh vực: chế biến thực phẩm, chăn nuôi, trồng trọt, y – dược học, môi trường, hóa chất và một số ngành công nghiệp.
• Tác dụng của kháng sinh trong việc điều trị các bệnh do vi sinh vật gây ra: Kháng sinh có tác dụng ức chế sự phát triển và tiêu diệt vi khuẩn theo nhiều cơ chế khác nhau như ức chế tổng hợp thành tế bào, protein hay nucleic acid,… của vi khuẩn. Từ đó giúp điều trị hiệu quả các bệnh do vi sinh vật gây ra.
• Hiện tượng kháng kháng sinh:
- Khái niệm: Hiện tượng kháng kháng sinh xảy ra khi mầm bệnh hay vi khuẩn có khả năng tạo ra cách chống lại thuốc kháng sinh làm cho kháng sinh không thể tiêu diệt hoặc ngăn chặn được sự phát triển của chúng.
- Nguyên nhân:
+ Do sử dụng thuốc kháng sinh không đúng theo chỉ định của bác sĩ hoặc do bệnh nhân tự ý dùng thuốc.
+ Do việc sử dụng rộng rãi thuốc kháng sinh trong chăn nuôi cũng làm tăng nguy cơ xuất hiện vi khuẩn kháng thuốc, thậm chí đa kháng thuốc trên vật nuôi. Những vi khuẩn này có thể được truyền sang người qua tiếp xúc, giết mổ và gene kháng kháng sinh có thể truyền sang vi khuẩn gây bệnh ở người.
- Tác hại:
+ Vi sinh vật kháng thuốc kháng sinh làm cho việc điều trị bệnh nhiễm khuẩn trở nên khó khăn, thậm chí không thể điều trị được.
+ Nhiễm khuẩn do vi khuẩn đề kháng buộc bác sĩ phải sử dụng thuốc kháng sinh thay thế, thường có độc tính cao hơn dẫn đến thời gian nằm viện kéo dài và gây ra tốn kém chi phí y tế.