Phân lập và nghiên cứu đặc điểm sinh học các chủng nấm gây hại trên chi tiết kính của thiết bị quan sát quân sự

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT
=============***=============

NGÔ CAO CƢỜNG

PHÂN LẬP VÀ NGHIÊN CƢ́U ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC
CÁC CHỦNG NẤM GÂY HẠI TRÊN CHI TIẾT KÍNH
CỦA THIẾT BỊ QUAN SÁT QUÂN SỰ

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

Hà Nội - 2015

Số hoá bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT
=============***=============

PHÂN LẬP VÀ NGHIÊN CƢ́U ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC
CỦA CÁC CHỦNG NẤM GÂY HẠI TRÊN CHI TIẾT KÍNH

CỦA THIẾT BỊ QUAN SÁ T QUÂN SƢ̣

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

Chuyên ngành: Vi sinh vâ ̣t
Mã số: 62 42 40

Ngƣời hƣớng dẫn khoa ho ̣c: TS. PHÍ QUYẾT TIẾN
Học viên:

NGÔ CAO CƢỜNG

Hà Nội - 2015

Số hoá bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trin
̀ h nghiên cứu của riêng tôi . Các số liệu và kết quả thí
nghiê ̣m triǹ h bày trong luâ ̣n văn là trung thực và chưa từng đươ ̣c ai công bố trong bấ t
kỳ công trình nào khác. Mô ̣t vài số liê ̣u đã đươ ̣c đăng trên các ta ̣p chí khoa ho ̣c chuyên
ngành như trong: “Danh mu ̣c công trin
̀ h khoa ho ̣c đã công bố có liên quan đế n luâ ̣n
văn”, đã đươ ̣c sự đồ ng ý cho phép sử du ̣ng các số liê ̣u của các đồ ng tác giả và phầ n
còn lại là các kết quả như trong luâ ̣n văn.

Hà nội, ngày

tháng

năm 2015

Học viên

Ngô Cao Cường

Số hoá bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN


LỜI CẢM ƠN
Trước hế t, tôi xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắ c tới TS. Phí Quyết Tiến – Phó Viê ̣n trưởng
Viê ̣n Công nghê ̣ sinh ho ̣c, Viê ̣n Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã truyền
thụ cho tôi những kiến thức chuyên ngành, tâ ̣n tin
̀ h giúp đỡ và hướng dẫn tôi trong
suố t quá trình nghiên cứu thực hiê ̣n luâ ̣n văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn Trung tá TS. Nguyễn Thu Hoài – Phân Viê ̣n trưởng Phân
viê ̣n Công nghê ̣ sinh ho ̣c - Trung tâm nhiê ̣t đới Viê ̣t Nga; Phòng Vi sinh nơi tôi làm
viê ̣c đã ta ̣o điề u kiê ̣n cho tôi trong suố t quá trình ho ̣c tâ ̣p, nghiên cứu và hoàn thiê ̣n
luâ ̣n văn.
Xin chân thành cảm ơn các thầ y , cô thuô ̣c Viê ̣n Công nghê ̣ Sinh ho ̣c – Viê ̣n Sinh thái
và Tài nguyên sinh vật đã giúp đỡ và chỉ bảo tôi trong quá trình học tập .
Xin chân thành cảm ơn Đa ̣i tá Vũ Quố c Hải – Cục Quân Khí, Tổ ng cu ̣c Kỹ thuâ ̣t đã
giúp đỡ tôi trong quá trình khảo sát thực địa và thu thập mẫu.
Cuố i cùng, tôi xin bày tỏ lòng biế t ơn đế n gia đin
̀ h và ba ̣n bè , những người đã luôn
quan tâm giúp đỡ và đô ̣ng viên tôi trên con đường sự nghiê ̣p khoa ho ̣c để có thành quả
ngày hôm nay.
Hà nội, ngày

tháng

năm 2015

Học viên

Ngô Cao Cường

Số hoá bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN


DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHƢ̃ VIẾT TẮT

STT

Tƣ̀ viế t tắ t

Tên đầ y đủ

1

Bio-A

Chế phẩ m chố ng nấ m mố c trên khí tài quang ho ̣c

2

GOST

Tiêu chuẩ n thử nghiê ̣m gia tố c của Cộng hòa Liên bang
Nga (ГОСТ)

3

PCR

Phản ứng chuỗi polymerase (Polymerase Chain Reaction)

4

PDA

Môi trường nuôi cấ y nấ m sơ ̣i (Potato Dextrose Agar)

5

DNA

Deoxyribonucleic acid

6

rDNA

DNA ribosom

7

ITS

Vùng đệm trong được sao mã (Internal Transcribed
Spacer)

8

Bp

Că ̣p bazơ (base pair)

9

Atm

Đơn vi ̣đo áp suấ t (atmosphere )

10

TCVN

Tiêu chuẩ n Viê ̣t Nam

11

Kb

Kilo bazơ

12

SSC

Sodium clorua sodium citrate

13

EtBr

Ethidium bromide

14

dNTP

Deoxynucleotide

15

cs

Cô ̣ng sự

Số hoá bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng

Tên bảng

Trang

1.1

Các cặp mồi sử dụng cho phản ứng PCR

10

1.2

Lươ ̣ng axit hữu cơ ta ̣o thành (mg.g-1 cơ chấ t) bởi hai chủng

14

Aspergillus niger và Penicillium chrysogenum
1.3

Mô ̣t số bioxxit đã sử du ̣ng để kháng nấm sợi

18

2.1

Trình tự cặp mồi được sử dụng trong phản ứng PCR khuếch

22

đa ̣i đoa ̣n ITS-18S rDNA
2.2

Các chủng nấm sợi được sử dụng trong thử nghiê ̣m hiệu quả

24

kháng nấm của chế phẩm Bio-A
3.1

Số lượng chủng nấm phân lập từ kính quang học nhiễm nấm

27

3.2

Đặc điểm hình thái các chủng nấm phân lập từ thiết bị quan

28

sát tại Xuân Mai
3.3

Đặc điểm hình thái các chủng nấm phân lập từ thiết bị quan

32

sát tại Nghê ̣ An
3.4

Đặc điểm hình thái các chủng nấm phân lập từ thiế t bị quan

35

sát tại Đồng Nai
3.5

Phân bố thành phần các chi nấm phân lập trên mẫu thiết bị

38

quan sát quân sự tại kho Xuân Mai
3.6

Phân bố thành phần các chi nấm phân lập trên mẫu thiết bị

39

quan sát quân sự tại kho Nghê ̣ An
3.7

Phân bố thành phần các chi nấm phân lập trên mẫu thiết bị

40

quan sát quân sự tại kho Đồ ng Nai
3.8

Kết quả so sánh trình tự ITS-18S rDNA của các chủng nấ m

45

sơ ̣i thuô ̣c kho Xuân Mai với gen tương ứng của các chủng vi

nấm được đăng ký trên GenBank
3.9

Kết quả so sánh trình tự ITS-18S rDNA của các chủng nấ m

Số hoá bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN

48


sơ ̣i thuô ̣c kho Nghê ̣ An với gen tương ứng của các chủng vi
nấm được đăng ký trên GenBank
3.19

Kết quả so sánh trình tự ITS-18S rDNA của các chủng nấ m

51

sơ ̣i thuô ̣c kho Đồ ng Nai với gen tương ứng của các chủng vi
nấm được đăng ký trên GenBank
3.11

Khả năng sinh axit hữu cơ của một số chủng nấm sợi phân lập

53

từ thiết bị quan sát tại ba kho Xuân Mai, Nghê ̣ An, Đồng Nai
3.12

Khả năng ức chế của Bio-A đối với 05 chủng nấm sợi gây hại

56

trên thiết bị quan sát
3.13

Khả năng kháng nấm và bảo vệ kính quang học của Bio-A
theo tiêu chuẩn ISO 9022-11

Số hoá bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN

57


DANH MỤC CÁC HÌ NH
Hình

Tên hin
̀ h

Trang

1.1

Sự tán xạ ánh sáng gây nên bởi sợi nấm

11

3.1

Lăng kính của thiết bị quan sát quân sự bị nhiễm nấm

26

3.2

Tỷ lệ phân bố các chủng nấm đại diện phân lập từ thiết bị

41

quan sát quân sự tại ba kho Xuân Mai, Nghê ̣ An, Biên Hòa
3.3

Điện di đồ sản phẩm PCR khuếch đại đoa ̣n ITS-18S rDNA

42

trên gel agarose 1,0%
3.4

Cây phát sinh chủng loa ̣i của các chủng nấ m trên thiết bị

44

quan sát thu thập tại kho Xuân Mai
3.5

Cây phát sinh chủng loa ̣i của các chủng nấ m trên thiết bị

47

quan sát thu thập tại kho Nghê ̣ An
3.6

Cây phát sinh chủng loa ̣i của các chủng nấ m trên thiết bị
quan sát thu thập tại kho Đồ ng Nai

Số hoá bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN

50


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .............................................................................................................. 1
CHƢƠNG I. TỔNG QUAN TÀ I LIỆU ............................................................ 3
1.1. Bảo quản thiết bị quan sát quân sự trong điều kiện nhiệt đới Việt...............
Nam 3
1.1.1. Khu vực Xuân Mai – Hà Nội ................................................................... 3
1.1.2. Khu vực Nghê ̣ An ..................................................................................... 4
1.1.3. Khu vực Đồ ng Nai .................................................................................... 4
1.2. Nấ m sơ ̣i gây phá hủy thiế t bi ̣quang ho ̣c ..................................................... 5
1.2.1. Tác động của nấm sợi lên vật liệu kính .................................................... 5
1.2.2. Phân lâ ̣p và phân loa ̣i nấ m sơ ̣i .................................................................. 8
1.2.3. Ảnh hưởng đến tính năng thiết bị ........................................................... 11
1.2.4. Đa da ̣ng nấ m sơ ̣i trên thiế t bi ̣quang ho ̣c ................................................ 12
1.2.5. Khả năng sinh axit của nấm sợi .............................................................. 13
1.3. Các biện pháp bảo vệ chi tiết kính và thiết bị quang học.......................... 15
1.3.1. Phương pháp cách ly .............................................................................. 15
1.3.2. Phương pháp điề u khiể n thông số nhiê ̣t ẩ m ........................................... 16
1.3.3. Phương pháp bảo quản bằ ng khí khô và chân không ............................. 17

1.3.4. Phương pháp sử du ̣ng bioxit................................................................... 17
1.3.5. Chế phẩ m Bio-A ..................................................................................... 19
CHƢƠNG II. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CƢ́U ................ 20
2.1. Vâ ̣t liê ̣u nghiên cứu ...................................................................................... 20
2.1.1. Mẫu vật phân lập nấm và chế phẩm kháng nấm ........................................ 20
2.1.2. Hóa chất, thiết bị nghiên cứu .................................................................... 20
2.1.3. Môi trường nuôi cấ y .................................................................................. 20
2.2. Phương pháp nghiên cứu............................................................................... 21
2.2.1. Phương pháp lấy mẫu, phân lập ................................................................ 21
2.2.2. Phương pháp giữ giố ng ............................................................................. 21
2.2.3. Quan sát đặc điểm hình thái và cấu trúc sinh bào tử nấm......................... 21
2.2.4. Tách DNA tổng số vàPCR ........................................................................ 22
2.2.5. Phân loại nấm dựa trên phân tích trình tự đoa ̣n ITS-18S rDNA ............... 22
2.2.6. Xác định khả năng sinh axit của các chủng nấm sợi ................................ 23
2.2.7. Thử nghiê ̣m gia tố c khả năng ức chế sự sinh trưởng của nấ m sơ ̣i của BioA theo TCVN 7699-2-10-2007. .......................................................................... 23
Số hoá bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN


2.2.8. Khả năng kháng nấm bảo vệ kính quang học của chế phẩm Bio-A theo
tiêu chuẩn ISO 9022-11 ...................................................................................... 23
CHƢƠNG III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN................................................. 25
3.1. Phân lập nấm sơ ̣i trên chi tiết kính của thiế t bi ̣quan sát quân sự tại Viê ̣t
Nam ..................................................................................................................... 25
3.2. Đặc trưng nấm sợi gây phá hủy thiết bị quan sátở các miền khí hậu ................. 27
3.2.1. Đặc trưng nấm sợi gây phá hủy chi tiế t kính thi
ết bị quan sát tại Xuân Mai..... 27
3.2.2. Đặc trưng nấm sợi gây phá hủy chi tiết kiń h thiết bị quan sát tại Nghê ̣ An......... 30
3.2.3. Đặc trưng nấm sợi gây phá hủy chi tiế t kiń h thiế t bi ̣quan sát Đồ ng Nai
....... 34
3.3. Phân bố nấ m sơ ̣i phát triển trên thiế t bi quan

sát quân sự ........................... 36
̣
3.3.1. Phân bố nấ m sơ ̣i trên thiết bị quan sát quân sự tại kho lưu trữ Xuân Mai– Hà
Nô ̣i ....................................................................................................................... 37
3.3.2. Phân bố nấ m sơ ̣i trên thiết bị quan sát quân sự tại kho lưu trữ Nghê ̣ An
.......... 38
3.3.3. Phân bố nấ m sơ ̣i trên thiết bị quan sát quân sự tại kho lưu trữ Đồ ng Nai....... 39
3.3.4. Phân bố nấ m sơ ̣i theo ba kho Xuân Mai, Nghê ̣ An, Đồng Nai ................. 39
3.4. Phân loại nấm dựa trên xác định trình tự đoạn ITS-18S rDNA................... 41
3.4.1. Tách ADN tổng số và khuếch đại đoa ̣n ITS-18S rDNA của nấm sợi ...... 41
3.4.2. Giải trình tự đoa ̣n ITS-18S rDNA của nấm sợi ........................................ 42
3.4.3. Phân loa ̣i các chủng nấ m sơ ̣i từ thiết bị quan sát tại kho Xuân Mai ......... 42
3.4.4. Phân loại các chủng nấm sợi từ thiết bị quan sát tại kho Nghê ̣ An .......... 44
3.4.5. Phân loa ̣i các chủng nấ m sơ ̣i từ thiết bị quan sát tại kho Đồ ng Nai ......... 47
3.5. Khả năng sinh axit của một số chủng nấm sợi đại diện ba kho lưu trữ ....... 50
3.6. Đánh giá khả năng ức chế của Bio-A đố i với mô ̣t số chủng nấ m sơ ̣i gây hại
trên chi tiết kính quan sát .................................................................................... 53
3.7. Khả năng kháng nấm và bảo vệ kính quang học của chế phẩm Bio-A theo
tiêu chuẩn ISO 9022-11 ...................................................................................... 54
CHƢƠNG IV. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHI.................................................
56
̣
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................ 57
PHỤ LỤC ........................................................................................................... 62

Số hoá bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN


Ngô Cao Cường – K17

MỞ ĐẦU
Viê ̣t Nam có khí hâ ̣u nhiê ̣t đớ,i nóng ẩm mưa nhiều, là điều kiện thuâ ̣n lơ ̣i cho
sinh trưởng và phát triể n của vi sinh vâ ̣t nói chung trong đó có nấ m sơ ̣i

(fungi).

Ngoài tác dụng có lợi, một số vi sinh vật gây tác hại không nhỏ tới đời sống kinh
tế-xã hội bởi quá trình gây bệnh, phá hủy sinh học trên thiết bị và vật dụng... Nhìn
chung, sự sinh trưởng của hệ sợi nấm trên bề mặt vật liệu, trong các chi tiết làm ảnh
hưởng không nhỏ đến các chỉ tiêu kỹ thuật và chất lượng sản phẩm.
Tại Việt Nam, đa số các thiết bị quân sự và dân dụng sử dụng trong nước
nhập khẩu từ các nước Đông Âu hoặc các nước có khí hậu ôn đới, cận ôn đới
cần phải được nhiệt đới hóa hoặc có chế độ bảo quản thích hợp. Thiết bị quang
học là một bộ phận cấu thành của nhiều thiết bị phục vụ quan sát mục tiêu, sử
dụng ở điều kiện khí hâu nhiệt đới nóng ẩm thường có bị nấm mốc sinh trưởng.
Theo Tổ chức Quố c tế về tiêu chuẩ n hóa

(ISO- International Organisation for

Standardisation), nấ m không thể mo ̣c trên bề mă ̣t kiń h trơn bóng sa ̣ch nế u không
tiế p câ ̣n nguồ n dinh dưỡng như: sơ ̣i vải, bụi, dầ u mỡ, dấ u vân tay hoă ̣c sơn. Nấ m
mố c sinh trưởng bắt đầu từ dạng sợi và lan tỏa trên bề mặt kính nhờ ngu ồn chất
o
o
hữu cơ từ mép kin
́ h ở điề u kiê ̣n nhiệt độ 28 C – 30 C, đô ̣ ẩ m từ 75% trở lên. Sự

tán xạ hay hấp thụ ánh sáng của những sợi nấm mọc lan trên bề mặt kính là
nguyên nhân làm giảm đô ̣ truyề n dẫn ánh sáng và chấ t lươ ̣ng hiǹ h ảnh của thiế t
bị quang học. Nghiên cứu về ảnh hưởng của nấ m sơ ̣i đế n các thiế t bi ̣quang ho ̣c

đã đươ ̣c nhiều chuyên gia trên thế giới quan tâm. Các chủng nấm sợi trên thiết bị
quang ho ̣c đươ ̣c xác đinh
̣ thuô ̣c h ọ Phycomycetes, Ascomycetes gồm một số chi
như: Aspergillus, Penicillium, Paecilomyces, Cladosporium….
Trong công tác quân sự các khí tài quan sát quan trọng là ống nhòm được
trang bị trong Quân đội, trong quá trình sử dụng ở điều kiện khí hậu nhiệt đới
theo thời gian một số lượng lớn bị hỏng do tình trạng nhiễm nấm, gây hạn chế
khả năng quan sát và phải thải loại. Ở Việt Nam , từ thâ ̣p niên 80 trở về trước ,
1

Viê ̣n Sinh thái và Tài nguyên sinh vâ ̣t


Ngô Cao Cường – K17

nghiên cứu về chố ng mố c bằng chế phẩ m Thymol cho kiń h quang ho ̣c đã đươ ̣c đề
câ ̣p bởi tác giả Đă ̣ng Hồ ng Miên, Phạm Hồ Trương. Tuy nhiên bảo quản bằng chế
phẩ m Thymol vẫn gây mờ kiń h quang ho ̣c sau mô ̣t thời gian sử du ̣ng . Hiện nay,
nghiên cứu phân lập nấm mốc trên kính quang học, đánh giá phân bố và đề xuất
các biện pháp bảo vệ là một trong những nhiệm vụ nghiên cứu của Trung tâm
nhiệt đới Việt – Nga. Trên cơ sở đó, chúng tôi đã thực hiện đề tài Luận văn
“Phân lập và nghiên cứu đặc điểm sinh học các chủng nấ m gây haị trên chi tiế t
kính của thiết bị quan sát quân sự” gồm một số nội dung chính sau:
- Phân lâ ̣p, nghiên cứu phân bố và đặc điểm hình thái nấm sơ ̣i trên thi ết bị
quan sát quân sự tại kho lưu trữ đại diện ở Xuân Mai-Hà Nội, Thái HòaNghê ̣ An và Biên Hòa-Đồng Nai.
- Định danh các chủng nấm sợi phân lập bằng quan sát hình thái và phân
tích trình tự đoạn gen ITS-18S rDNA của nấm
- Đánh giá khả năng sinh axit hữu cơ (tác nhân gây hỏng chi tiết kính) của
một số chủng nấm sợi phân lập.
- Thử nghiệm khả năng kháng nấm của Bio-A đối với một số chủng nấm

phân lập được theo tiêu chuẩn ISO 9022-11 và định hướng bảo vệ thiết bị
quan sát quân sự khỏi bị tác động của nấm sơ ̣i trong điều kiện nhiệt đới.
Đề tài được thực hiện tại Phân viện Công nghệ sinh học-Trung tâm nhiệt
đới Việt – Nga và Phòng Công nghệ lên men-Viện Công nghệ sinh học.

2

Viê ̣n Sinh thái và Tài nguyên sinh vâ ̣t


Ngô Cao Cường – K17

CHƢƠNG I. TỔNG QUAN TÀ I LIỆU
1.1. Bảo quản thiết bị quan sát quân sự trong điều kiện nhiệt đới Việt Nam
Viê ̣t Nam là nước nằ m trong khí hâ ̣u nhiê ̣t đới gió mùa , thời tiế t nóng ẩ m
và có mùa đông la ̣nh ở miề n Bắ c , miền Trung. Miề n Nam Viê ̣t Nam có khí hâ ̣u
ôn hòa và chia l àm mùa khô và mùa mưa . Đây là điề u kiê ̣n rấ t thuâ ̣n lơ ̣i cho vi
sinh vâ ̣t nói chung và nấ m sơ ̣i nói riêng phát triể n . Trên cơ sở nhâ ̣n thức đươ ̣c sự
ảnh hưởng của vi sinh vật tác động đến trang thiết bị quân sự và thiết bị quan
sát, Quân đô ̣i nhân dân Vi ệt Nam đã xây dựng các kho lưu trữ nhằ m làm giảm
thiể u ảnh hưởng gây hại của vi sinh vật nói chung, chủ yếu là nấm mốc (còn gọi
là nấm sợi) đến vật liệu và các thiết bị kỹ thuật . Ở mỗi vùng khí hậu đặc tr ưng
có các khu hệ nấm sợi khác nhau nên ảnh hưởng gây hại của nấm sợi đến tính
chấ t vâ ̣t liê ̣u , đă ̣c tin
́ h kỹ thuâ ̣t cu ̣m chi tiế t cũng không đồ ng nhấ t . Vì vậy cần
thiế t phải biế t đươ ̣c đă ̣c điể m khí hâ ̣u từng vùng có kho lư u trữ thiế t bi ̣quan sát
và khu hệ nấm sợi đặc trưng nhiễm vào các thiết bị gây phá hủy vật liệu để đưa
ra phương pháp bảo quản phù hơ ̣p . Qua khảo sát của Trung tâm nhiệt đới ViệtNga, các kho lưu trữ thiế t bi ̣quan sát quân s ự tại Xuân Mai-Hà Nội, Nghệ An,
Biên Hòa-Đồng Nai được lựa chọn để đánh giá ảnh hưởng của khí hậu ba miền
Bắc, Trung, Nam tới phân bố nấm sợi trên thiết bị quan sát quân sự và các khí

tài khác.
1.1.1. Khu vƣ̣c Xuân Mai – Hà Nội
Xuân Mai hiê ̣n nay thuô ̣c điạ giới h ành chính Hà Nội nhưng mang đặc
điể m khí hâ ̣u của t ỉnh Hòa Biǹ h. Xuân Mai đă ̣c trưng khí hâ ̣u nóng ẩ m có mùa
đông la ̣nh, nhiê ̣t đô ̣ trung biǹ h trong năm khoảng 23oC, lươ ̣ng mưa trung biǹ h
1800 mm/năm, đô ̣ ẩ m tương đố i 85%. Khí hậu tr ong năm chia làm thành b ốn
mùa và sai khác nhiệt độ thể hiện rõ nhất vào hai mùa hè và mùa đông . Mùa hè
bắ t đầ u từ tháng 4 kế t thúc vào tháng 9, nhiê ̣t đô ̣ trung biǹ h trên 25oC, ngày cao
điể m lên đế n 43oC. Mùa đông bắt đầu từ tháng 10 năm trước đế n tháng 3 năm
3

Viê ̣n Sinh thái và Tài nguyên sinh vâ ̣t


Ngô Cao Cường – K17
o
o
sau. Nhiê ̣t đô ̣ trung bin
̀ h trong tháng dao đô ̣ng trong khoảng 10 C - 20 C, ngày

xuố ng thấ p nhấ t là 3oC.
Qua đánh giá tổng hợp về khí hậu, Xuân Mai-Hà Nội mang một phần khí
hâ ̣u đă ̣c trưng của vùng núi phiá Tây Bắ c , mùa hè nóng ẩm thuận lợi cho nấm
sơ ̣i phát triể n , biên đô ̣ dao đô ̣ng nhiê ̣t ngày và đêm lớn gây nên hiê ̣n tươ ̣ng nứt
hê ̣ thố ng gioăng đê ̣m , tạo điều kiện thuận lợi cho bào tử nấm xâm nhiễm vào
trong thiế t bi ̣quang ho ̣c [45].
1.1.2. Khu vƣ̣c Nghê ̣An
Nghê ̣ An nằ m trong vùng khí hâ ̣u nhiê ̣t đới gió mùa, mang khí hâ ̣u chuyể n
tiế p của miề n Bắ c và miề n Nam. Nhiê ̣t đô ̣ trung biǹ h năm khoảng 23oC, cao nhấ t
là 42oC và thấ p nhấ t là 4oC, lươ ̣ng mưa trung biǹ h năm là 1800 – 2000 mm/năm,

đô ̣ ẩ m trung bin
̀ h là 85% - 90%. Tuy nhiên hàng năm Nghê ̣ An còn chiụ ảnh
hưởng của những đơ ̣t gió Tây Nam khô nóng và thiên tai baõ lu. ̣t
Sự chênh lê ̣ch nhiê ̣t đô ̣ từ 4oC đế n 42oC ta ̣i Nghê ̣ An ảnh hưởng đế n hê ̣
thố ng gioăng đê ̣m trong thiế t b ị quang ho ̣c gây nên hiê ̣n tươ ̣ng nứt , vênh… khi
không đươ ̣c bảo ôn tố t. Độ ẩm cao cùng với khí hậu chuyển tiếp sẽ tạo nên sự đa
dạng nấm sợi đặc trưng của vùng . Đây cũng là mô ̣t điề u cầ n hế t sức chú ý trong
quá trình niêm cất và vận chuyển thiết bị trong năm [46].
1.1.3. Khu vƣ̣c Đồng Nai
Đồng Nai nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa cận xích đạo , khí hậu ôn
hòa ít chịu ảnh hưởng của thiên tai . Nhiê ̣t đô ̣ cao quanh năm biǹ h quân khoả ng
25oC - 27oC, lươ ̣ng mưa tương đố i lớn, phân bố theo vùng và theo khu vực 2080
mm, đô ̣ ẩ m trung bin
̀ h khoảng 80-82%. Trong năm có hai mùa rõ rê ̣t : mùa mưa
từ tháng 5 đến tháng 11, lươ ̣ng mưa tương đố i lớn khoảng 1700 – 1800 mm;
mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau. Thời tiế t nóng ẩ m mưa mùa rấ t đă ̣c
trưng cho khí hâ ̣u của miề n Nam , mùa mưa chiếm phần lớn lượng mưa trong
năm. Chính vì thế mùa mưa sẽ tạo độ ẩm tương đối của không khí lớn , cùng với
4

Viê ̣n Sinh thái và Tài nguyên sinh vâ ̣t


Ngô Cao Cường – K17

nhiê ̣t đô ̣ nắ ng nóng sẽ ta ̣o điề u kiê ̣n thuâ ̣n lơ ̣i cho nấ m sơ ̣i phát triể n

. Sự phát

triể n của nấ m sơ ̣i cũng đồ ng nghiã với bào tử nấ m trong không khí lớn , là thời

điể m bào tử nấ m xâm nhiễm vào thiế t bi quang
ho ̣c nế u không có
̣

cách phòng

tránh hiệu quả [47].
1.2.

Nấ m sơ ̣i gây phá hủy thiế t bi quang
ho ̣c
̣

1.2.1. Tác động của nấm sợi lên vật liệu kính
Thuâ ̣t ngữ phá hủy sinh ho ̣c chỉ sự thay đổ i tiń h chấ t vâ ̣t liê ̣u ngoài ý
muố n do các hoa ̣t đô ̣ng số ng của của các cơ thể sinh vật gây nên , gồ m có đô ̣ng
vâ ̣t, thực vâ ̣t và nhấ t là vi sinh vâ ̣t . Quá trình phá hủy do vi sinh vật diễn ra theo
sáu giai đoạn [43]:
Giai đoạn đầ u : Vi sinh vâ ̣t từ không khí , nước hoă ̣c đấ t nhiễm lên bề mă ̣t
vâ ̣t liệu, chi tiế t, thiế t bi.̣ Giai đoa ̣n này go ̣i là tiề n phá hủy sinh ho ̣c và phu ̣ thuô ̣c
vào vị trí đặt thiết bị, yế u tố môi trường và bề mă ̣t thiế t bi.̣
Giai đoạn hai: Sự hấ p phu ̣ của vi sinh vâ ̣t và bu ̣i bẩ n trên bề mă ̣t thiế t b ị,
đây là giai đoa ̣n quan tro ̣ng trong cơ chế phá hủy sinh ho ̣c. Các yếu tố quyết định
của giai đoạn này là hoạt tính sinh enzym của vi sinh vật, yế u tố môi trường, tính
chấ t vâ ̣t liê ̣u và điề u kiê ̣n tiế p xúc giữa vi sinh vâ ̣t với bề mặt vật liệu.
Giai đoạn ba: Hình thành, phát triển các khuẩn lạc vi sinh vật và thay đổi
tính chất vật liệu đến khi nhìn thấy bằng mắt thường . Quá trình này xuất hiện
các sản phẩm trao đổi chất gây ra ăn mòn và t hay đổ i tiń h chấ t vâ ̣t liê ̣u dẫn đế n
giảm tính năng tác dụng của thiết bị.
Giai đoạn bố n: Tác động của sản phẩm trao đổi chất được tạo thành trong

hoạt động sống của vi sinh vật . Các sản phẩm này có thể là axit , kiề m, chấ t oxy
hóa và enzym.
Giai đoạn năm : có sự tác động tổng hợp của quá trình phá hủy hóa
học và lão hóa .

5

Viê ̣n Sinh thái và Tài nguyên sinh vâ ̣t


Ngô Cao Cường – K17

Giai đoạn sáu : Quá trình phá hủy sinh học được biểu hiện do tác động
tổ ng hơ ̣p của hàng loa ̣t các yế u tố và thúc đẩ y quá triǹ h phá hủy tổ ng thể gồ m
lão hóa ăn mòn… [43].
Sự phát triể n của nấ m mố c trên vâ ̣t liê ̣u đươ ̣c chia ra các da ̣ng như sau:
Bào tử nấm có trong đất và không khí khi gặp điều kiện thích hợp về nhiệt
đô ̣, đô ̣ ẩ m và nguồ n dinh dưỡng, bào tử nấm sinh trưởng nhanh tạo thành các hệ
sơ ̣i. Đối với mỗi loại vật liệu hay chi tiết thì cách thức sinh trưởng của nấm khác
nhau. Có thể chia ra hai dạng cơ bản sau:
Nấ m sinh trưởng trên bụi bám ở b ề mặt vật liệu : trong môi trường bu ̣i
theo không khí bám din
́ h trên bề mă ̣t vâ ̣t liê ̣u và mang theo vi sinh vâ ̣t

. Chúng

gây phá hủy trực tiế p bằ ng cách sử du ̣ng vâ ̣t liê ̣u làm cơ chấ t hoă ̣c làm giá thể
sinh trưởng. Sự sinh trưởng của nấm sợi cũng phát sinh nhiệt , khó thể cảm nhận
đươ ̣c sự viê ̣c này là do tổ ng tić h nhiê ̣t sinh ra nhỏ mà không gian nghiên cứu
lớn. Tuy nhiên trong mô ̣t vi tiể u vùng của vâ ̣t liê ̣u thì nhiê ̣t đô ̣ tăng lên là đáng

kể , đây cũng là một nguyên nhân làm giảm tuổi thọ của vật liệu [41].
Nấ m sinh trưởng trên bề mặt của vật liê ̣u và ăn sâu vào trong vật liê ̣u

:

trường hơ ̣p nấ m dùng vâ ̣t liê ̣u làm cơ chấ t cho sự sinh trưởng . Nấ m sinh ra các
enzym ngoa ̣i bào là m biế n đổ i thành phầ n cấ u ta ̣o nên vâ ̣t liê ̣u . Sự phát triể n về
số lươ ̣ng của nấ m đồ ng nghiã với nhu cầ u về cơ chấ t tăng lên , điề u này dẫn đế n
tăng quá trin
̀ h phá hủy vâ ̣t liê ̣u [43].
Các nghiên cứu trên thế giới cho thấ y hiê ̣n tươ ̣ng xuấ t hiê ̣n của nấ m sơ ̣i
trên các t hiế t bi ̣quang ho ̣c đươ ̣c mô tả như mây mù , sơ ̣i tóc hay các nhánh rễ
đươ ̣c phát triể n từ mô ̣t điể m trung tâm trên mă ̣t kiń h lan tỏa ra các phiá [27, 29].
Khi quân đội Úc hoạt động ở New Guinea năm 1939 ghi nhâ ̣n trong điề u
kiê ̣n ẩ m ướt sau 4 – 8 tuầ n các dụng cụ quang học như ống nhòm và máy ảnh bị
nhiễm nấ m sơ ̣i. Năm 1943 các nhà khoa học Úc

thành lập một tiểu ban để

nghiên cứu về vấ n đề trên . Các loại nấm phân lâ ̣p đươ ̣c trên các du ̣ng cu ̣ quang
6

Viê ̣n Sinh thái và Tài nguyên sinh vâ ̣t


Ngô Cao Cường – K17

học thuộc nhóm Phycomycetes, Ascomycetes và Imperfecti. Các loài thường
xuyên bắ t gă ̣p như

Penicillium spinulosum, Penicillium citrinum, Aspergillus

niger, Trichoderma viride, Mucor racemosus. Sợi nấm thườ ng bắ t nguồ n từ các
phầ n ẩ m ướt của thiế t bi ,̣ các loại giăng đệm, keo nhựa gắ n giữa các thi ̣kiń h và
vâ ̣t kính với thân thiế t bi ̣ hoă ̣c các mảnh vu ̣ hữu cơ sau đó lan ra mă ̣t kính . Khi
sơ ̣i nấ m phát triể n khoảng vài tháng trên bề mă ̣t kính thì sau khi loa ̣i bỏ sơ ̣i nấ m
vẫn còn các vế t mờ in hình sợi nấm trên bề mặt [48].
Năm 1959 trong cuô ̣c hô ̣i thảo về thiế t bi ̣quang ho ̣c đươ ̣c tổ chức ở thành
phố Dehradun thuô ̣c Ấn Đô ̣ sự sâm nhiễm của nấ m sơ ̣i vào các thiế t bi ̣đã đươ ̣c
nghiên cứu . Các chủng nấm được phân lập và xác định bao gồm: Aspergillus
niger,

Aspergillus fumigatus,

Aspergillus candidus, Penicillium spp.,

Paecilomyces spp., Syncephalastrum spp., Sepedonium spp., Curvularia spp.,
Fusarium spp., Monilia spp. và Cladosporium spp [29]. Trong các vùng khí hâ ̣u
nhiê ̣t đới với nhiê ̣t đô ̣ cao cùng đô ̣ ẩ m lớn là điề u kiê ̣n thuâ ̣n lơ ̣i cho nấ m xâm
nhiễm vào trong thiế t bi ̣quang ho ̣c . Đặc biệt về đêm khi sự ngưng tu ̣ h ơi nước
xảy ra mạnh làm độ ẩm trong khoang thiết bị tăng lên cũng làm gia tăng sự phát
triể n của các bào tử nấ m khi xâm nhiễm vào trong thiế t bi ̣ . Tuy có cấ u ta ̣o khác
nhau giữa các thiế t bi ̣quang ho ̣c như ố ng nhòm , kính thiê n văn hay máy ảnh
nhưng đã phát hiê ̣n ra sự có mă ̣t của nấ m sơ ̣i trên các chi tiế t kiń h khác nhau (thị
kính, vâ ̣t kính, lăng kính). Trong các chi tiế t kính thì lăng kính đươ ̣c cho là có
nhiề u nấ m sơ ̣i hơn cả . Ngoài ra nấm sợi c òn phát tán ra các bộ phận khác của
thiế t bị như sơn, keo và gioăng [29, 48].
Trước khi thấ y hiê ̣n tươ ̣ng mố c của thiế t bi ̣quang ho ̣c, thông thường quan
sát thấy hiện tượng mờ sương xảy ra trên bề mặt kính

. Tuy nhiên nấ m thườn g

phát triển ở các phần khác của thiết bị quang học hơn là từ các chi tiết kính[27].
Mặc dù nấ m sơ ̣i mọc ở hầu hết các điều kiện môi trường số ng, đa số đều
thích nhiệt độ từ 20°C - 30°C và độ ẩm tương đối lớn hơn 90%. Nấ m sơ ̣i có thể
nảy mầm từ các chất dinh dưỡng được lưu trữ trong các bào tử, nhưng để tăng
trưởng, nấ m sơ ̣i c ần nguồn bổ sung các chất dinh dưỡng như protein ,
7

Viê ̣n Sinh thái và Tài nguyên sinh vâ ̣t


Ngô Cao Cường – K17

carbohydrate, cellulose và các nguồ n khoáng . Các khoang trong thiế t bi ̣quang
học tạo ra một vùng để giữ lại các hạt bụi có chứa chất dinh dưỡng, và có thể duy
trì các điều kiện nhiệt độ và độ ẩm cần thiết cho sự tăng trưởng. Theo Tổ chức
Tiêu chuẩn hóa quốc tế, mô ̣t bào tử không th ể phát triển trên bề mặt quang kính
của thấu kính, lăng kính, gương và những bộ lọc mà không bám vào các ngu ồn
dinh dưỡng - chẳng hạn như các loại sợi dệt và bụi, dầu mỡ và dấu vân tay, hoặc
hê ̣ thố ng gioăng đê ̣m [30, 32, 38].
Theo nghiên cứu của Magdalena và cs khi thử nghiê ̣m tác đô ̣ng của chủng
Aspergillus niger đố i với vâ ̣t liê ̣u cấ u ta ̣o nên kính quang ho ̣c đã cho thấ y ảnh
hưởng của nấ m sơ ̣i lên vâ ̣t liê ̣u kính theo thời gian [22]. Với thành phầ n hóa ho ̣c
đă ̣c trưng của vâ ̣t liê ̣u kin
́ h quang ho ̣c ( SiO2-59,6%; B2O3-3%; Na2O-3%; K2O10%; ZnO-4,8%; BaO-19%; As2O3-0,6%; PbO-0,3%), nấ m sơ ̣i đươ ̣c cấ y trên
môi trường tha ̣ch có 0,1% glucose sau thời gian 3, 6, 12 tháng thử nghiệm mẫu
đươ ̣c tẩ y sa ̣ch bằ ng cồ n 70% và đánh giá kết quả trên. Kế t quả cho thấ y sau 3 và
6 tháng thử nghiệm chưa có dấ u hiê ̣u gây ha ̣i, tuy nhiên sau 12 tháng thử nghiệm
bắ t đầ u có dấ u hiê ̣u thay đổ i về cấ u trúc của vâ ̣t liê ̣u. Như vâ ̣y nấ m sơ ̣i có thể tác

đô ̣ng đế n kế t cấ u của vâ ̣t liê ̣u trong quá triǹ h sinh trưởng vaphát
triển trên bề mă ̣t.
̀
Thời gian để hiê ̣n tươ ̣ng này xảy ra thường lâu , có thể là do khả năng tạo axit ở
các điều kiện khác nhau của các chủng nấm sợi . Ở Việt Nam mới chỉ chú ý đến
hiê ̣n tươ ̣ng do nấ m sơ ̣i gây ha ̣i đố i với các chi tiế

t kiń h , chưa có nghiên cứu

chuyên sâu nào về cơ chế gây phá hủy tới vât ̣ liê ̣u kiń h của nấ m sơ ̣i [3, 22].
1.2.2. Phân lâ ̣p và phân loa ̣i nấ m sơ ̣i
Phân lâ ̣p vi sinh vâ ̣t là bước đầ u tiên và quan tro ̣ng trong nghiên cứu đa
dạng vi sinh vật và nghiên cứu đă ̣c điể m của các chủng đơn . Tùy vào mỗi đối
tươ ̣ng vi sinh vâ ̣t (vi khuẩ n , nấ m sơ ̣i, nấ m men , xạ khuẩn) có thể lựa chọn môi
trường phân lâ ̣p cho phù hơ ̣p . Tuy nhiên viê ̣c phân lâ ̣p đươ ̣c các vi sinh vâ ̣t này
còn phụ thuộ c vào đă ̣c tính mẫu mang vi sinh vâ ̣t . Các phương pháp phân lập
thông thường sử du ̣ng là mẫu đươ ̣c cho vào dung dich
̣ muố i sinh lí vô trùng sau
8

Viê ̣n Sinh thái và Tài nguyên sinh vâ ̣t


Ngô Cao Cường – K17

đó lắ c đề u và cấ y trải trên môi trường đă ̣c trưng [2].
Mô ̣t số tác giả phân lâ ̣p nấ m sơ ̣i trên các vâ ̣t liê ̣u hay thiế t bi ̣bằ ng cách để
các mảnh vụn nhiễm nấm vào đĩa Petri chứa môi trường PDA hay Czapeck . Áp
dụng phương pháp phân lập trên để phân lập nấm sợi nhiễm trên chi tiết kính khi
đó bề mă ̣t các mảnh kiń h có nấ m sơ ̣i tiế p xúc với môi trường thì nấ m bắ t đầ u phát

triể n. Tuy nhiên phương pháp này dẫn đế n sự phát triể n không đề u của các chủng
nấ m ở phiá không tiế p xúc với môi trường. Trong thực tế không phải lúc nào cũng
có thể lấy được mẫu kính mang về phòng thí nghiệm để phân lập như trên
[12].
Qua nghiêm cứu và cải tiế n từ các hướng dẫn lấ y mẫu vi sinh vâ ̣t gây phá
hủy vật liệu theo GOST của Nga , tác giả Nguyễn Thu Hoài và cs đã xây dự ng
phương pháp lấ y mẫu nấ m sơ ̣i trên các thiế t bi ̣quang ho ̣c đảm bảo giữ nguyên
đươ ̣c hiê ̣n tra ̣ng các chi tiế t kính, không phải mang các chi tiế t kính về phòng thí
nghiê ̣m, đảm bảo đô ̣ chin
́ h xác và đồng nhất mẫu khi phân lập [3].
Phân loa ̣i vi sinh vâ ̣t nói chung và nấ m sơ ̣i nói riêng hiê ̣n nay có thể chia
thành hai loại cơ bản: Phương pháp truyề n thố ng và phương pháp hiê ̣n đa ̣i.
Phương pháp truyề n thố ng là sử du ̣ng các phương pháp đã đươ ̣c áp du ̣ng từ
lâu để phân loa ̣i vi sinh vâ ̣t . Riêng đố i với nấ m sơ ̣i thì quan sát hình thái khuẩ n
lạc, hình dạng bào tử và cuống sinh bào tử từ đó sử dụng các khóa phân loại
(Workshop on Taxonomy and Identification of Fungi) của Katsuhiko (2003) để
đinh
̣ tên đươ ̣c coi là phương phaṕ phân loa ̣i truyề n thố ng [19]. Hiê ̣n nay phân loa ̣i
vi sinh vâ ̣t theo phương pháp truyề n thố ng cầ n nhiề u thời gian và đô ̣ chiń h xác
không cao. Cùng với sự phát triển của các ngành khoa học khác

và công nghệ

thông tin thì phân loa ̣i vi sinh vâ ̣t bằ ng phương pháp hiê ̣n đa ̣i ngày càng phổ
biế n do đô ̣ chính xác cao [16, 25].
Phân loa ̣i nấ m sơ ̣i bằ ng phương pháp hiê ̣n đa ̣i đã và đang đươ ̣c nhiề u nhà
khoa ho ̣c trên thế giới và Việt Nam sử dụng để đánh giá đa dạng loài hay nghiên
cứu các đă ̣c tin
́ h của các chủng nấ m . Theo nghiên cứu của Yuko và mô ̣t số nhà
khoa ho ̣c khác , xác định thành phần loài các chủng nấm bằng việc nhân và phân

9

Viê ̣n Sinh thái và Tài nguyên sinh vâ ̣t


Ngô Cao Cường – K17

tích trình tự A ND của các đoa ̣n 18S rDNA hay vùng ITS (Internal Transcribed
Spacer) Vùng đê ̣m không mang mã

[5, 6, 8, 10, 42] phổ biế n , ngoài ra 28S

rDNA và các đoa ̣n gen chức năng mã hóa cho protein nào đó cũng đươ ̣c sử du ̣ng
để phân loại.
Bảng 1.1. Các cặp mồi sử dụng cho phản ứng PCR
Gen
lƣ ̣a
chọn
18S
rDNA

ITS

Mồ i

Trình tự mồi (5’ – 3’)

Tài liệu tham
khảo

NS1
NS2
NS3
NS8
EF3
EF4
Fung5
nu-SSU-0817
nu-SSU-1196
nu-SSU-1536
FR1
FF390
Fun18S1
Fun18S2
Fung
ITS1
ITS2
ITS4
ITS1F
ITS4B
ITS4A
2234C
3126T
PN3
PN34

GTAGTCATATGCTTGTCTC
GGCTGCTGGCACCAGACTTGC
GCAAGTCTGGTGCCAGCAGCC
TCCGCAGGTTCACCTACGGA

TCCTCTAAATGACCAAGTTTG
GGAAGGGRTGTATTTATTAG
GTAAAAGTCCTGGTTCCCC
TTAGCATGGAATAATRRAATAGGA
TCTGGACCTGGTGAGTTTCC
ATTGCAATGCYCTATCCCCA
AICCATTCAATCGGTAIT
CGATAACGAACGAGACCT
CCATGCATGTCTAAGTWTAA
GCTGGCACCAGACTTGCCCTCC
ATTCCCCGTTACCCGTTG
TCCGTAGGTGAACCTGCGG
GCTGCGTTCTTCATCGATGC
TCCTCCGCTTATTGATATGC
CTTGGTCATTTAGAGGAAGTAA
CAGGAGACTTGTACACGGTCCAG
CGCCGTTACTGGGGCAATCCCTG
GTTTCCGTAGGTGAACCTGC
ATATGCTTAAGTTCAGCGGGT
CCGTTGGTGAACCAGCGGAGGGATC
TTGCCGCTTCACTCGCCGTT

[40]

[33]

[10]
[36]
[21]
[23]

[40]
[14]
[20]
[31]
[37]

Viê ̣c lựa cho ̣n că ̣p mồ i cho phản ứng PCR và dùng sản phẩ m PCR để giải
trình là viê ̣c làm quan tro ̣ng , vì một số cặp mồi này đặc hiệu cho ngành sinh vật
này trong khi cặp mồi khác lại đặc hiệu hơn với nghành kia

. Các cặp mồi để

nhân gen 18S rDNA và vùng ITS đươ ̣c thiế t kế cho phổ rô ̣ng các chủng nấ m sợi.
Viê ̣c sử du ̣ng phản ứng PCR để nhân đoa ̣n gen

18S rDNA hay vùng ITS bằ ng

các mồi đặc hiệu có thể cho biết vị trí phát sinh chủng loại của các mẫu nấm sợi

10

Viê ̣n Sinh thái và Tài nguyên sinh vâ ̣t


Ngô Cao Cường – K17

cầ n nghiên cứu [14, 20, 21, 40, 42].
Các vùng ITS có độ dài 600 bp đến 700 bp là các vùng tiế n hóa nhanh nên
có thể thay đổi về trình tự cũng như độ dài . Các vùng bên cạnh ITS lại rất bảo
thủ nên được sử dụng để thiết kế các mồi chung cho nhân bản vùng ITS.

Ngoài ra số bản sao các đoạn lă ̣p la ̣i của rDNA lên tới 30 000 trong mô ̣t tế
bào. Điề u này làm cho ITS trở thành đố i tươ ̣ng nghiên cứu lý thú quan tro ̣ng đố i
với tiế n hóa, phát sinh loài [5]. Nghiên cứu đa da ̣ng di truyề n sử du ̣ng ITS có thể
tiế n hành bằ ng viê ̣c giải trình tự trực tiế p vùng quan tâm từ các cá thể khác nhau
sau đó tiế n hành xây dựng cây phân loa ̣i dựa vào số liê ̣u so sánh các trình tự . Vì
những lí do đó ITS 1F và ITS 4 thường đươ ̣c sử du ̣ng để khuế ch đa ̣i đoa ̣n g en
ITS-18S rDNA.
1.2.3. Ảnh hƣởng đến tính năng thiết bị
Chấ t lươ ̣ng các chi tiế t kiń h đươ ̣c đă ̣c trưng bởi đô ̣ đồ ng nhấ t và đô ̣ chiế t
quang. Tuy nhiên nấm làm giảm chất lượng của các chi tiế t kính một cách đáng
kể. Thấu kính bị phủ một lớp mờ mốc mất tính trong suốt, các sợi nấm phân tán
ánh sáng làm cho ảnh mất sắc nét.

Hình 1.1 Sự tán xạ ánh sáng gây nên bởi sợi nấm
Dù nấm đã mọc được trên mặt kính và chưa bám chặt vào bề mặt của kính
thì có thể lau để phục hồi chất lượng của kính. Nếu sơ ̣i nấm để lại những vết ăn
mòn độ trong suốt của kính không phu ̣c hồ i đư ợc.Các nghiên cứu đã chứng
minh khi có các sợi nấm bám vào bề mặt thấu kính, để lâu hơi nước sẽ tích tụ,
11

Viê ̣n Sinh thái và Tài nguyên sinh vâ ̣t


Ngô Cao Cường – K17

hơi nước sẽ hòa tan với một axit hữu cơ do nấm tiết ra và ăn mòn mặt bóng của
thấu kính. Điề u đó cho thấ y các c ơ chế sinh học phức tạp kết hợp với một phản
ứng hóa học đã xảy ra trên bề mặt của thấu kính. Do vâ ̣y, chỉ còn giải pháp là thay
bỏ cái thấu kính bằng một cái mới. Các sợi nấm với khả năng hút ẩm cao c ũng
làm gia tăng hiện tượng mù ở bề mặt các chi tiết kính, làm giảm sự truyền quang

và phân tán ánh sáng bởi các hạt nước [49]. Ngoài ra , trên thi ̣kính của mô ̣t số
thiế t bi ̣quang ho ̣c chuyên du ̣ng còn có thước đo để tính tiêu cự, góc lệch… Sự
phát triển của nấm cộng với sự tán xạ ánh sáng có thể dẫn đến sai số trong việc
tính toán hoặc làm chậm khả năng nhận biết con số trên thước đo của người
quan sát, làm giảm tính năng kỹ thuật của thiế t bi ̣quang ho ̣c [27, 49].
1.2.4. Đa da ̣ng nấ m sơ ̣i trên thiế t bi quang
ho ̣c
̣
Lý do nấm có thể mọc ở môi trường có ít hơi nước được là do áp suất thẩm
thấu bên trong sợi nấm cao. Khả năng đó cho phép các tế bào nấm hút được hơi
nước trong khí quyển một cách dễ dàng. Tuy nhiên khả năng hút được hơi ẩm quá
cao đó lại có thể phá vỡ các tế bào của nấm khi chúng được đặt trong môi trường
có độ ẩm 100% hay phát triể n trong môi trường nư ớc. Ngoài những điều đã kể
trên, để mọc được dễ dàng trên thấu kính, nấm có những đặc tính sau:
Khả năng nảy mầm được trong khí quyển.
Khả năng nảy mầm của các bào tử khi đứng đơn độc.
Có thể nảy mầm dể dàng trên một mặt nhẵn không có chỗ bám.
Nấm có khả năng nảy mầm được trong khí quyển do các bào tử nấm có thể
hút được hơi nước cần thiết cho sự nảy mầm.
Khả năng nảy mầm của một bào tử đơn là đặc tính của loại nấm
Aspergillus restrictus.
Một bào tử nấm rơi vào một mặt phẳng thì một mặt có lợi thế là không gian
tiếp xúc với khí quyển thoáng hơn nhưng trên bề mặt thấu kính quá nhẵn, sơ ̣i nấm
khó bám và khó tìm được chất dinh dưỡng và hơi ẩm tích tụ. Tuy nhiên, nấm vẫn
12

Viê ̣n Sinh thái và Tài nguyên sinh vâ ̣t


Ngô Cao Cường – K17

mọc được, bào tử của nấm không cần chất dinh dưỡng vẫn nảy mầm được đó là
kế t quả nghiên cứu của nhà khoa ho ̣c Nhâ ̣t BảnTorao Ohtsuki [49].
Theo nghiên cứu của Alexandra và cs thì các chủng nấm sợi phổ biến gây
ăn mòn kin
́ h ho ̣c tâ ̣p trung vào mô ̣t số nhóm chủ yế u sau

: Trichoderma,

Cladosporium, Penicillium, Rhizopus, Ulocladium, Aspergillus, Stemphilium,
Altemaria, Mucor, Aureobasidium, Chaetomium, Verticillium, Fusarium [7].
Theo nghiên cứu của Nguyễn Thu Hoài và cô ̣ng sự

, khi phân lâ ̣p kiń h nhiễm

mố c ta ̣i nhà máy sản xuấ t thiế t bi ̣quang ho ̣c ta ̣i Phúc Yên

, Vĩnh Phúc có 18

chủng nấm sợi được xác định có trên các mẫu kính nhiễm nấm mốc : Aspergillus
fumigatus, Aspergillus oryzae, Aspergillus ostianus, Aspergillus asperescens,
Aspergillus

ochraceus,

Aspergillus

niger,

Trichoderma

harzianum,

Cladosporium herbarum, Pithomyces sp., Paecilomyces sp., Curvularia lunata,
Penicillium roqueforti, Penicillium lanoso, Penicillium adametzi, humicola
insolens, Chaetomium globosum, Pleospora herbarum, Pestalotiopsis sp. Viê ̣c
xác định các chủng nấm sợi nhiễm trên các chi tiết kính quang học ở ba miền
khí hậu nhiê ̣t đới ngoài viê ̣c đánh giá đa da ̣ng các chủng nấ m gây ha ̣i cho thiế t bi ̣
quang ho ̣c theo đă ̣c điể m khí hâ ̣u nhiê ̣t đới còn giúp hiể u đươ ̣c nguồ n lây nhiễm
của nấm sợi vào các chi tiết kính của thiết bị quang học khi so sá nh với đa da ̣ng
nấ m sơ ̣i ở kho sản xuấ t thiế t bi ̣quang ho ̣c của Viê ̣t Nam ta ̣i vùng Phúc Yên

,

Vĩnh Phúc [4].
1.2.5. Khả năng sinh axit của nấm sợi
Như trên đã nói, mô ̣t trong những yế u tố gây ăn mòn kiń h là các sản phẩ m
trao đổ i chấ t củ a nấ m sơ ̣i ta ̣o ra trong quá triǹ h sinh trưởng và phát triể n . Theo
nghiên cứu của Theden và cs cho thấ y kiń h quang ho ̣c có dấ u hiê ̣u bi ̣ăn mòn sau
5 ngày thử nghiệm bởi

loài Aspergillus versicolor [34]. Đối với các

loài

Penicillium funiculosum, Alternaria tenuis và Aspergillus fischeri thì sự ăn mòn
xảy ra chậm hơn. Sự phát triể n của nấ m ta ̣o thành các đường rañ h sau khi đã tẩ y
hế t các nấ m sơ ̣i bám trên bề mă ̣t . Nguyên nhân đươ ̣c chỉ ra là do các sản phẩ m
trao đổ i chấ t của nấ m sơ ̣i [15, 34]. Theo Magdalena và cs chu triǹ h làm biế n đổ i
13

Viê ̣n Sinh thái và Tài nguyên sinh vâ ̣t


Ngô Cao Cường – K17

tính chất vật liệu kính cấu tạo nên các thiết bị quang học được xác định bởi sự
phát triển của Aspergillus niger [22]. Axit sản sinh ra trong quá trình trao đổi
chấ t là nguyên nhân tác đô ̣ng đế n bề mă ̣t kiń h . Kể cả những kiń h có hàm lươ ̣ng
SiO2 cao cũng bi ̣các sản phẩ m trao đổ i chấ t của Aspergillus niger ảnh hưởng.
Chủng Aspergillus niger 0439 khi lên men với cơ chấ t là

glucose trong môi

trường khoáng cơ bản có thể ta ̣o ra axit citric , malic và oxalic . Khi nghiên cứu
về sản phẩ m lên men của chủng Trichoderma harzianum, Shafiquzzaman và cs
đã xác đinh
̣ đươ ̣c tổ ng cô ̣ng 232 hơ ̣p chấ t khi chiế t bằ ng dung m ôi hexan, trong
đó có it́ nhấ t

13 loại axit khác nhau

(Axit trifluoroacetic, axit 1,2-

benzenedicarboxylic, axit hexanedioic, axit arachidic, axit octadecanoic, nhexadecanoic axit…). Saber và cs khi nghiên cứu các axit đươ ̣c ta ̣o thành khi lên
men với nguồ n cơ chấ t là ga ̣o với hai chủng

Aspergillus niger GU295947 và

Penicillium chrysogenum GU 295948 đã cho thấ y các loa ̣i axit đươ ̣c ta ̣o thành

gồ m Axit acetic, Axit ascobic, Axit citric, Axit formic, Axit oxalic, Axit itaconic,
Axit levulinic, Axit maleic, Axit succinic [28, 32, 41].
Bảng 1.2. Lươ ̣ng axit hữu cơ ta ̣o thành

(mg×g-1 cơ chấ t ) bởi hai chủng

Aspergillus niger và Penicillium chrysogenum
Axit hữu cơ
Axit acetic
Axit Ascorbic
Axit Citric
Axit Formic
Axit Oxalic
Axit Itaconic
Axit
Levulinic
Axit malcic
Axit Succinic

Cơ chấ t bột gạo
Aspergillus
Penicillium
niger
chrysogenum
ND
0,591
0,095
0,123
3,614
0,268

6.040
5,270
ND
16,915
0,309
0,132
0,014
0,046
0,010
11,302

ND
6,892

ND: không phát hiê ̣n đươ ̣c

14

Viê ̣n Sinh thái và Tài nguyên sinh vâ ̣t

Cơ chấ t bột mì
Aspergillus
Penicillium
niger
chrysogenum
0,655
ND
0,092
ND
5,356

0,256
3,460
4,810
ND
40,000
0,330
0,194
0,013
0,010
ND
9,164

ND
10,670


Ngô Cao Cường – K17

Theo nghiên cứu của Saber và cs (2010) khả năng sinh axit hữu cơ đối với
hai loài Aspergillus niger và Penicillium chrysogenum trên các nguồ n cơ chấ t
khác nhau cho thấy lươ ̣ng axit ta ̣o thành khác nhau (Bảng 1.2) [28].
Như vâ ̣y các chủng nấ m có thể ta ̣o ra mô ̣t đế n vài loa ̣i axit khác nhau , cơ
chấ t khác nhau cũng ảnh hưởng tới khả năng sinh axit . Tuy nhiên vâ ̣t liê ̣u cấ u
tạo nên kính quang học cũng như lớp phủ

(chủ yếu là các nguyên tố khoáng)

cũng bị ảnh hưởng bởi các loại axit . Do vâ ̣y nghiên cứu khả năng ta ̣o axit trong
quá trình sinh trưởng và phát triển của nấm đóng vai trò quan tro ̣ng.
1.3. Các biện pháp bảo vệ chi tiết kính và thiết bị quang học

Bảo vệ vật liệu nói chung và kính quang học nói riêng có rất nhiều phương
pháp đang được áp dụng trên thế giới và Việt Nam . Viê ̣c lựa cho ̣n phương pháp
nào để đạt được hiệu quả cao nhất phụ thuộc vào đặc điểm cấu tạo thiết bị quang
học, điề u kiê ̣n sử du ̣ng. Với mô ̣t số thiế t bi ̣quang ho ̣c đươ ̣c sử du ̣ng cho mu ̣c đić h
đă ̣c thù thì cầ n có các nghiên cứu riêng biê ̣t để áp du ̣ng đảm bảo yế u tố bảo vê ̣
thiế t bi ̣quang ho ̣c nhưng cũng phải đảm bảo yêu cầu đă ̣t ra của ngành.
1.3.1. Phƣơng pháp cách ly
Phương pháp dùng các lớp phủ như sơn , vecni… để phủ lên bề mă ̣t vâ ̣t
liê ̣u tránh sự tiế p xúc trực tiế p của vi sinh vâ ̣t tới bề mă ̣t của vâ ̣t liê ̣u cầ n đươ ̣c
bảo vệ. Phương pháp bảo quản vật liệu dùng lớp phủ có tác dụng chống phá hủy
của vi sinh vật tạm thời và lâu dài tùy vào từng loại lớp phủ và điều kiện sử
dụng. Tuy nhiên tác nhân gây phá hủy là vi sinh vâ ̣t thì không bi ̣ảnh hưởng vẫn
tồ n ta ̣i và có thể phá hủy vật liệu khi các lớp phủ bị bong , tróc khỏi lớp bảo vệ .
Đối với vật liệu quang khi phủ bằng sơn hay vecni thì khi sử dụng lại phải tẩy
bỏ lớp phủ , đây là mô ̣t viê ̣c làm mấ t thời gian do đó phương pháp các h li bằ ng
lớp phủ sơn hay vecni thường không đươ ̣c sử du ̣ng [43].
Để khắ c phu ̣c hiê ̣n nhươ ̣c điể m này mô ̣t phương pháp đươ ̣c sử du ̣ng đó là phủ
lên bề mă ̣t mô ̣t lớp mỏng vâ ̣t chấ t có bổ sung chấ t kháng khuẩ n và cho ánh sáng
15

Viê ̣n Sinh thái và Tài nguyên sinh vâ ̣t