Vấn đề về vi sinh vật: Các nhóm vi khuẩn chủ yếu

Bài 4 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. -Aquificae
2. -Thermotogae
3. -Thermodesulfobacteria
4. -Deinococcus-Thermus
5. -Chrysiogenetes
6. -Chloroflexi
7. -Nitrospirae
8. -Defferribacteres
9. -Cyanobacteria
10. -Proteobacteria
11. -Firmicutes
12. -Actinobacteria
13. -Planctomycetes
14. -Chlamydiae/Nhóm Verrucomicrobia
15. -Spirochaetes
16. -Fibrobacteres /Nhóm Acidobacteria
17. -Bacteroidetes/Nhóm Chlorobia
18. -Fusobacteria
19. -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. -Nhóm Oxy hoá Hydrogen
2. -Nhóm Chịu nhiệt
3. -Nhóm Vi khuẩn không lưu huỳnh màu lục
4. -Nhóm Deinococcus
5. -Nhóm Vi khuẩn lam

6. -Nhóm Proteobacteria
7. -Nhóm Chlamydia
8. -Nhóm Planctomyces
9. -Nhóm Spirochaetes (Xoắn thể)
10. -Nhóm Vi khuẩn lưu huỳnh màu lục
11. -Nhóm Cytophaga
12. Nhóm Vi khuẩn Gram dương

Sơ đồ về các loài điển hình
Để có khái niệm về các chi vi khuẩn thường gặp chúng ta làm quen với một số khoá phân loại
đơn giản, dựa trên các đặc điểm về hình thái, sinh lý , sinh hoá. Trong thực tiễn với các loài vi
khuẩn gây bệnh người ta thường chẩn đoán thêm bằng phản ứng huyết thanh (với các kháng
thể đặc hiệu)

1.Vi khuẩn quang hợp (Phototrophic bacteria) :
1.1.Vi khuẩn lưu huỳnh màu tía (Purple sulfur bacteria):
Thuộc nhóm này là các vi khuẩn kỵ khí bắt buộc, có khả năng quang tự dưỡng vô cơ
(photolithoautotroph), tế bào có chứa chlorophyll a hoặc b , hệ thống quang hợp chứa các màng
hình cầu hay hình phiến (lamellar) gắn với màng sinh chất. Để dùng làm nguồn cho điện tử
(electron donors) trong quang hợp thường sử dụng H
2,
H
2
S hay S . Có khả năng di động với tiên
mao mọc ở cực, có loài chu mao, tỷ lệ G+C là 45-70%.
a- Họ Chromatiaceae:
1.1.1- Chi Thiospirium
1.1.2. Chi Chromatium
1.1.3. Chi Thiocapsa
1.1.4. Chi Thiocystis
1.1.5. Chi Thiospirillum
1.1.6. Chi Thiorhodovibrio

1.1.7. Chi Amoebobacter
1.1.8. Chi Lamprobacter
1.1.9. Chi Lamprocystis
1.1.10.Chi Thiodyction
1.1.11.Chi Thiopedia
1.1.12. Chi Rhabdochromatium
1.1.13. Chi Thiorhodococcus

Chromatium Thiocapsa

Thiocystis Thiospirillum

Lamprocystis Thiopedia

b- Họ Ectothiorhodospiraceae:
1.1.14- Chi Ectothiorhodospirace
1.1.15- Chi Halorhodospira
1.2-Vi khuẩn không lưu huỳnh màu tía (Nonsulfure purple
bacteria)
Vi khuẩn không lưu huỳnh màu tía là nhóm vi khuẩn quang dị dưỡng hữu cơ
(photoorganoheterotrophs) thường kỵ khí bắt buộc, một số loài là quang tự dưỡng vô cơ không bắt
buộc (trong tối là hoá dị dưỡng hữu cơ- chemoorganoheterotrophs). Tế bào chứa chlorophyl a hoặc
b, hệ thống quang hợp chứa các màng hình cầu hay hình phiến (lamellar) gắn với màng sinh chất.
Để dùng làm nguồn cho điện tử (electron donors) trong quang hợp thường sử dụng chất hữu cơ, đôi
khi sử dụng hợp chất lưu huỳnh dạng khử hoặc H
2
. Có khả năng di động với tiên mao mọc ở cực,
hoặc không di động, một số loài có túi khí (gas vesicles), tỷ lệ G+C là 61-72%.
1.2.1- Chi Blastochloris
1.2.2- Chi Phaeospirillum

1.2.3- Chi Rhodobacter
1.2.4- Chi Rhodobium
1.2.5- Chi Rhodocista
1.2.6- Chi Rhodocyclus
1.2.7- Chi Rhooferax
1.2.8- Chi Rhodomicrobium
1.2.9- Chi Rhodoplanes
1.2.10-Chi Rhodopila
1.2.11- Chi Rhodopseudomonas
1.2.12- Chi Rhodospira
1.2.13- Chi Rhodospirillum
1.2.14- Chi Rhodothalassium
1.2.15- Chi Rhodovibrio
1.2.16-Chi Rhodovulum
1.2.17- Chi Rosespira
1.2.18- Chi Rubiviva


Rhodospirillum Rhodospirillum dưới KHV điệntử

Rhodopseudomonas Rhodopseudomonas dưới KHV điện tử

Rhodobacter Rhodopila

Rhodocyclus purpureus Rhomicrobium

1.3.Vi khuẩn lưu huỳnh màu lục (Green sulfure bacteria)
Thuộc nhóm này là các vi khuẩn kỵ khí bắt buộc, có khả năng quang tự dưỡng vô cơ
(photolithoautotroph), tế bào có chứa chlorophyll a cùng với b , c hoặc e, chứa caroten nhóm 5, hệ
thống quang hợp liên quan đến các lục thể (chlorosom) và độc lập đối với màng sinh chất. Để dùng

làm nguồn cho điện tử (electron donors) trong quang hợp thường sử dụng H
2,
H
2
S hay S . Hạt lưu
huỳnh tích luỹ bên ngoài tế bào Không có khả năng di động , một số loài có túi khí; tỷ lệ G+C là
48-58%.
1.3.1- Chi Chlorobium
1.3.2- Chi Prosthecochloris
1.3.3- Chi Pelodictyon
1.3.4- Chi Ancalichliris
1.3.5- Chi Chloroherpeton


Chlorobium Pelodictyon

Prosthecochloris

1.4.Vi khuẩn không lưu huỳnh màu lục (Green nonsulfur
bacteria)
Thuộc nhóm này là các vi khuẩn đa bào, dạng sợi,thường kỵ khí không bắt buộc ,thường là
quang dị dưỡng (photoheterotroph), có loài quang tự dưỡng hoặc hoá dị dưỡng. Tế bào có chứa
chlorophyll a và c, trong điều kiện kỵ khí thấy có chlorosom. Để dùng làm nguồn cho điện tử
(electron donors) trong quang dị dưỡng là glucose, axit amin, axit hữu cơ; trong quang tự dưỡng là
H
2,
H
2
S. Di động bằng phương thức trườn (gliding) , tỷ lệ G+C là 53-55%. Chi điển hình là
Chloroflexus., Chloronema

Chloronema Chloroflexus

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 H
2
O 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 Chroococcales):
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
Chamaesiphon
Chroococcus

Glooeothece Gleocapsa

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
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 34-67%. Các chi tiêu biểu là:
• -Lyngbya
• -Osscillatoria
• -Prochlorothrix
• -Spirulina
• -Pseudanabaena
Lyngbya Oscillatoria Prochlorothrix

Spirulina 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
• -Aphanizomenon
• -Nostoc
• -Scytonema
• -Calothrix
Anabaena Anabaena trong Bèo hoa dâu

Cylindrospermum Calothrix

Nostoc 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
• -Geitlerinema
Fischerella

Geitlerinema

Theo NCBT (2005) thì Vi khuẩn lam bao gồm những bộ sau đây:
• -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

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
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
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
2.15- Sulfidobacillus
II- Không phân giải quặng pyrit
1.16- Bacillus
Sporosarcina Desulfotomaculum Clostridium

Paenibacillus 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
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
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 Photobacterium Vibrio
Vibrio Actinobacillus Proteus
Pasteurella Pasteurella Enterobacter

Morganella Salmonella Salmonella Yersinia
Citrobacter Serratia Serratia
Klebsiella Klebsiella Escherichia


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 CO
2
và H
2
O
D-Có thể oxy hoá acid DL-lactic tới CO
2
và H
2
O
4.5- Chi Acetobacter
DD-Không oxy hoá acid DL-lactic tới CO
2
và H
2
O
4.6- Chi Acidomonas
CC-Không thể oxy hoá ethanol tới CO
2

và H
2
O
D-Có thể oxy hoá acid DL-lactic tới CO
2
và H
2
O
4.7- Chi Frateuria
DD-Không oxy hoá acid DL-lactic tới CO
2
và H
2
O
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
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
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