KHẢO sát ẢNH HƯỞNG của môi TRƯỜNG NHÂN NUÔI TRÊN mật số và sức SỐNG của HAI CHỦNG VI KHUẨN VÙNG rễ TRIỂN VỌNG RB1 và RB6 TRONG CHẾ PHẨM DẠNG bột

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

TRẦN VĂN NHÃ

KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA MÔI TRƯỜNG
NHÂN NUÔI TRÊN MẬT SỐ VÀ SỨC SỐNG CỦA
HAI CHỦNG VI KHUẨN VÙNG RỄ TRIỂN VỌNG
RB1 VÀ RB6 TRONG CHẾ PHẨM DẠNG BỘT

Luận văn tốt nghiệp
Ngành: NÔNG HỌC

Cần Thơ, 2009

i


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

Luận văn tốt nghiệp
Ngành: NÔNG HỌC

Tên đề tài:

KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA MÔI TRƯỜNG
NHÂN NUÔI TRÊN MẬT SỐ VÀ SỨC SỐNG CỦA
HAI CHỦNG VI KHUẨN VÙNG RỄ TRIỂN VỌNG
RB1 VÀ RB6 TRONG CHẾ PHẨM DẠNG BỘT

Giáo viên hướng dẫn:
Ths. Trần Vũ Phến

Sinh viên thực hiện:
Trần Văn Nhã
MSSV: 3052673
Lớp: NÔNG HỌC K31

Cần Thơ, 2009

ii


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN BẢO VỆ THỰC VẬT

Luận văn tốt nghiệp kỹ sư Nông Học với đề tài

KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA MÔI TRƯỜNG
NHÂN NUÔI TRÊN MẬT SỐ VÀ SỨC SỐNG CỦA
HAI CHỦNG VI KHUẨN VÙNG RỄ TRIỂN VỌNG
RB1 VÀ RB6 TRONG CHẾ PHẨM DẠNG BỘT

Do sinh viên Trần Văn Nhã thực hiện
Kính trình lên hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp

Cần Thơ, ngày… tháng… năm 2009
Cán bộ hướng dẫn

Th.S Trần Vũ Phến

ii


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG

Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp đã chấp nhận luận văn tốt nghiệp kỹ
sư Nông Học với tên:

KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA MÔI TRƯỜNG
NHÂN NUÔI TRÊN MẬT SỐ VÀ SỨC SỐNG CỦA
HAI CHỦNG VI KHUẨN VÙNG RỄ TRIỂN VỌNG
RB1 VÀ RB6 TRONG CHẾ PHẨM DẠNG BỘT

Do sinh viên Trần Văn Nhã thực hiện và bảo vệ trước hội đồng
Ý kiến của hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp: ..............................................
.……….………………………………………………………………….…….
…………………………………………………………………………………
Luận văn tốt nghiệp hội đồng đánh giá ở mức: ................................................

DUYỆT KHOA

Cần Thơ, ngày… tháng… năm 2009
Chủ tịch Hội đồng

iii

LƯỢC SỬ CÁ NHÂN
Họ và tên: Trần Văn Nhã
Năm sinh: 3-1-1987
Nơi sinh: xã Kiến Bình, huyện Tân Thạnh, tỉnh Long An.
Họ tên cha: Trần Văn Thạnh
Họ tên mẹ: Trần Thị Thía
Quê quán: xã Kiến Bình, huyện Tân Thạnh, tỉnh Long An.
Quá trình học tập:
1993 - 1998: học tiểu học tại trường tiểu học.
1998 - 2002: học THCS tại trường Thị Trấn Tân Thạnh, huyện Tân Thạnh, tỉnh
Long An.
2002 - 2005: học THPT tại trường Thị Trấn Tân Thạnh, huyện Tân Thạnh, tỉnh
Long An.
2005 - 2009: học đại học tại trường Đại học Cần Thơ, ngành Nông Học, khoá 31,
khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng.

iv


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân. Các số liệu và
kết quả trình bày trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong
bất kỳ luận văn nào trước đây.

Tác giả luận văn

Trần Văn Nhã

v

LỜI CẢM TẠ
Kính dâng,
Cha, mẹ suốt đời tận tụy vì sự nghiệp và tương lai của các con.
Thành kính ghi ơn,
Thầy Trần Vũ Phến đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt thời gian
thực hiện và hoàn thành luận văn này.
Thầy cố vấn học tập, quí thầy cô trong khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng
Dụng trường Đại Học Cần Thơ đã dạy dỗ và truyền đạt kiến thức cho em trong thời
gian học tại trường.
Chân thành biết ơn,
Các thầy cô và các anh chị trong nhà lưới của bộ môn Bảo vệ thực vật đã tạo
điều kiện cho em hoàn thành tốt thí nghiệm.
Thành thật cảm ơn,
Các bạn lớp Nông Học K31 và lớp Trồng Trọt K31 đã nhiệt tình giúp đỡ tôi
trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Chúc các bạn hạnh phúc, sức khỏe và thành đạt
trong tương lai.
Trân trọng !

Trần Văn Nhã

vi


MỤC LỤC
Nội dung

Trang

Lược sử cá nhân ........................................................................................................ iv

Lời cam đoan...............................................................................................................v
Lời cảm tạ ................................................................................................................. vi
Mục lục..................................................................................................................... vii
Danh sách hình.......................................................................................................... ix
Danh sách bảng ...........................................................................................................x
Danh sách từ viết tắt................................................................................................. xii
Tóm lược ................................................................................................................. xiii
MỞ ĐẦU.....................................................................................................................1
CHƯƠNG 1: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU.....................................................................2
1.1 Vi khuẩn vùng rễ ................................................................................................2
1.2 Dinh dưỡng và môi trường nuôi cấy vi khuẩn ...................................................3
1.2.1 Thành phần tế bào vi khuẩn..........................................................................3
1.2.2 Nhu cầu dinh dưỡng và môi trường nuôi cấy vi khuẩn................................3
1.3 Sinh trưởng của vi khuẩn ...................................................................................7
1.3.1 Yếu tố sinh trưởng ........................................................................................7
1.3.2 Sự tăng trưởng của vi khuẩn.........................................................................8
1.3.3 Điều kiện ảnh hưởng đến sinh trưởng vi khuẩn ...........................................9
1.4 Sự tạo nội bào tử của vi khuẩn .........................................................................11
1.5 Một số hợp chất trong công thức tồn trữ vi khuẩn..........................................13
1.6 Một số kết quả nghiên cứu về môi trường nhân nuôi vi khuẩn và tồn trữ vi
khuẩn .........................................................................................................................14
1.6.1 Những kết quả nghiên cứu về môi trường nhân nuôi vi khuẩn..................14
1.6.2 Những kết quả nghiên cứu về tồn trữ vi khuẩn ..........................................15
CHƯƠNG 2: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP .............................................16
2.1 Phương tiện ......................................................................................................16
2.2 Phương pháp.....................................................................................................16

vii

2.2.1 Thí nghiệm 1: Đánh giá khả năng nhân mật số của một số chủng vi khuẩn
vùng rễ trong các loại môi trường khác nhau. ..........................................................16
2.2.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ đậu nành/cám lên khả năng
nhân mật số của vi khuẩn trong môi trường hỗn hợp đậu nành + cám....................18
2.2.3 Thí nghiệm 3: Đánh giá và khảo sát ảnh hưởng của môi trường nhân nuôi
lên thời gian lưu tồn trong chế phẩm dạng bột của một số chủng vi khuẩn vùng rể 19
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ THẢO LUẬN...................................................................21
3.1 Thí nghiệm 1: Đánh giá khả năng nhân mật số của một số chủng vi khuẩn
vùng rễ trong các loại môi trường khác nhau ...........................................................21
3.1.1 Ảnh hưởng của môi trường nuôi nhân trên sự tăng trưởng và tạo nội bào tử
của chủng vi khuẩn Rb1............................................................................................21
3.1.2 Ảnh hưởng của môi trường nuôi nhân trên sự tăng trưởng và tạo nội bào tử
của chủng vi khuẩn Rb6............................................................................................24
3.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ đậu nành/cám lên khả năng nhân
mật số và tạo nội bào tử của chủng vi khuẩn Rb1 trong môi trường hỗn hợp đậu
nành + cám ...............................................................................................................28
3.3 Thí nghiệm 3: Đánh giá và khảo sát ảnh hưởng của môi trường nhân nuôi lên
thời gian lưu tồn trong chế phẩm dạng bột của hai chủng vi khuẩn vùng rễ............31
3.3.1 Ảnh hưởng của chitin và môi trường trên mật số, khả năng đối kháng của
chủng vi khuẩn Rb1 trong chế phẩm dạng bột..........................................................31
3.3.2 Ảnh hưởng của chitin và môi trường trên mật số, khả năng đối kháng của
chủng vi khuẩn Rb6 trong chế phẩm dạng bột..........................................................36
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ................................................................43
4.1 Kết luận ............................................................................................................43
4.2 Đề nghị .............................................................................................................43
TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................43
PHỤ CHƯƠNG ........................................................................................................48

viii

DANH SÁCH HÌNH
Hình
Tựa hình
Trang
1.1 Đường cong sinh trưởng của vi khuẩn
8
3.1 Mật số (trung bình của tất cả các loại môi trường) của chủng vi
32
khuẩn Rb1 ở nghiệm thức có và không có chitin theo thời gian tồn
trữ
3.2 Ảnh hưởng của chitin lên mật số (trung bình của các lần quan sát)
32
ở từng loại môi trường khác nhau
3.3 Ảnh hưởng của chitin lên khả năng đối kháng của chủng vi khuẩn
33
Rb1 đối với Ralstonia solanacearum thể hiện qua bán kính vòng
vô khuẩn (trung bình của các lần quan sát) ở các loại môi trường
khác nhau
3.4 Mật số trung bình tất cả các loại môi trường của chủng vi khuẩn
34
Rb1 theo thời gian tồn trữ vi khuẩn trong chế phẩm dạng bột
3.5 Ảnh hưởng của chitin lên mật số (trung bình của tất cả các loại
36
môi trường) của chủng vi khuẩn Rb6 theo thời gian tồn trữ
3.6 Ảnh hưởng của chitin lên mật số (trung bình của các lần quan sát)
36
ở từng loại môi trường khác nhau
3.7 Ảnh hưởng của chitin lên khả năng đối kháng của chủng vi khuẩn
37

Rb6 đối với Ralstonia solanacearum (trung bình của các lần quan
sát) ở các loại môi trường
3.8 Mật số (trung bình tất cả các loại môi trường) của chủng vi khuẩn
38
Rb6 theo thời gian tồn trữ vi khuẩn trong chế phẩm dạng bột.
3.9 Nội bào tử và tế bào sinh dưỡng của vi khuẩn dưới kính hiển vi
41
41
3.10 Xác định mật số bằng phương pháp pha loãng khuyền phù, chà
trên đĩa và đếm số khuẩn lạc
3.11 Chế phẩm ở dạng bột sau khi đã trộn với huyền phù vi khuẩn
41
3.12 Chế phẩm được tồn trữ trong bọc PE
42
3.13 Khả năng đối kháng với Ralstonia solanacearum của chủng vi
42
khuẩn Rb1 khi tồn trữ chế phẩm theo thời gian

ix


DANH SÁCH BẢNG
Bảng

Tựa bảng

Trang

2.1

Đặc điểm của hai chủng vi khuẩn vùng rễ Rb1 và Rb6

16

3.1

Mật số (chuyển sang log10) của chủng vi khuẩn Rb1 trong các
loại môi trường khác nhau ở các thời điểm quan sát

21

3.2

Mật số (chuyển sang log10) của chủng vi khuẩn Rb1 diễn biến
theo thời gian nhân nuôi trong các loại môi trường

22

3.3

Tỉ lệ NTB/TBSD (%) của chủng vi khuẩn Rb1 trong các loại
môi trường khác nhau ở các thời điểm quan sát

23

3.4

Tỷ lệ NBT/TBSD của chủng vi khuẩn Rb1 trong các loại môi
trường khác theo thời gian nuôi nhân

24

3.5

Mật số (chuyển sang log10) của chủng vi khuẩn Rb6 trong các
loại môi trường khác nhau ở các thời điểm quan sát

25

3.6

Mật số (chuyển sang log10) của chủng vi khuẩn 6 diễn biến theo
thời gian nhân nuôi

26

3.7

Tỉ lệ NTB/TBSD (%) của chủng vi khuẩn Rb6 ở các thời điểm
quan sát

26

3.8

Tỷ lệ NBT/TBSD của chủng vi khuẩn Rb6 trong các loại môi
trường khác theo thời gian nuôi nhân

27

3.9

Giá thành của các loại môi trường được sử dụng trong thí
nghiệm 1 (giá ở thời điểm tháng 4/2009).

28

3.10

Mật số (chuyển sang log10) của chủng vi khuẩn Rb1 trong các
loại môi trường khác nhau ở các thời điểm quan sát

29

3.11

Tỉ lệ NTB/TBSD (%) của chủng vi khuẩn Rb1 trong các loại
môi trường khác nhau ở các thời điểm quan sát

30

3.12

Số lượng nội bào tử lý thuyết trong các loại môi trường khác
nhau ở các thời điểm quan sát

30

3.13

Mật số (chuyển sang log10) chủng vi khuẩn Rb1 trong chế phẩm
dạng bột theo thời gian tồn trữ của từng loại môi trường

34

3.14

Mật số trung bình các loại môi trường (chuyển sang log10) của
chủng vi khuẩn Rb1 trong chế phẩm dạng bột theo thời gian tồn
trữ

35

x


3.15

Ảnh hưởng của môi trường nuôi nhân trên khả năng đối kháng
của chủng vi khuẩn Rb1 đối với Ralstonia solanacearum qua
các lần quan sát

35

3.16

Mật số (chuyển sang log10) chủng vi khuẩn Rb6 trong chế phẩm
dạng bột theo thời gian tồn trữ của từng loại môi trường

38

3.17

Mật số trung bình (chuyển sang log10) của các loại môi trường
của chủng vi khuẩn Rb6 trong chế phẩm dạng bột theo thời gian
tồn trữ

39

3.18

Ảnh hưởng của môi trường lên khả năng đối kháng của chủng vi
khuẩn Rb6 đối với Ralstonia solanacearum qua các lần lần lấy
chỉ tiêu

39

xi


DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT
Từ viết tắt
SKN
NSKTT
NBT/TBSD
Chitin
Log10
Rb1
Rb6

Nguyên văn
sau khi nuôi
ngày sau khi tồn trữ
nội bào tử/tế bào sinh dưỡng
colloidal chitin
logarit cơ số 10
Rhizobacteria strain 1 (chủng vi khuẩn vùng rễ
kích thích tăng trưởng số 1)
Rhizobacteria strain 6 (chủng vi khuẩn vùng rễ
kích thích tăng trưởng số 6)

xii


Trần Văn Nhã, 2009. Khảo sát ảnh hưởng của môi trường nuôi nhân trên mật số và
sức sống của một số chủng vi khuẩn vùng rễ triển vọng trong chế phẩm dạng bột.
Luận văn tốt nghiệp kỹ sư Nông học. Giáo viên hướng dẫn Th.s Trần Vũ Phến.
TÓM LƯỢC
Đề tài “Khảo sát ảnh hưởng của môi trường nuôi nhân trên mật số và sức
sống của hai chủng vi khuẩn vùng rễ triển vọng Rb1 và Rb6 trong chế phẩm dạng
bột” được thực hiện từ tháng 1/ 2009 đến tháng 4/ 2009 với 3 thí nghiệm trong
phòng thí nghiệm của Bộ Môn Bảo Vệ Thực Vật, Khoa Nông Nghiệp & SHƯD,
Trường Đại Học Cần Thơ. Mục tiêu của đề tài là tìm ra loại môi trường có thể nhân
nuôi vi khuẩn vùng rễ đạt hiệu quả tốt và giá thành thấp. Từ đó, tạo tiền đề cho việc
sản xuất các chế phẩm vi sinh với quy mô lớn để đưa ra áp dụng trong sản xuất.
Thí nghiệm một được thực hiện với 2 chủng vi khuẩn Rb1 và Rb6, bố trí
hoàn toàn ngẫu nhiên, 3 lần lặp lại, có 6 nghiệm thức là 6 loại môi trường gồm: môi
trường dịch trích đậu nành, dịch trích cám, bột cá, đậu nành + cám (tỉ lệ 1/9), bột cá
+ cám (tỉ lệ 1/9) và King’s B làm đối chứng. Môi trường được chứa trong bình tam
giác 250 ml (chứa 80 ml môi trường), lắc trên máy lắc ngang với tần số 150 lần/

phút. Kết quả cho thấy chủng vi khuẩn số 1 đạt mật số cao nhất trong môi trường
đậu nành ở thời điểm 72 giờ sau khi nuôi là 3,26 x 109 CFU/ml, tuy nhiên tỉ lệ
NTB/TBSD lại cao nhất môi trường cám. Mật số của chủng vi khuẩn số 6 cũng đạt
mật số cao nhất trong môi trường đậu nành là 1,49 x 109 CFU/ml ở thời điểm 72 giờ
SKN nhưng không cao hơn so với đối chứng (King’s B), tuy nhiên tỉ lệ
NTB/TBSD của vi khuẩn cao nhất ở môi trường bột cá.
Thí nghiệm 2 được tiến hành với chủng vi khuẩn Rb1, cũng bố trí hoàn toàn
ngẫu nhiên, 3 lần lặp lại với 4 nghiệm thức là 4 tỉ lệ đậu nành/cám bao gồm: 9/1,
7/3, 6/4, 5/3. Kết quả cho thấy ở môi trường càng ít cám thì khả năng vi khuẩn đạt
mật số càng cao nhưng tỉ lệ NBT/TBSD lại thấp nhất và môi trường càng nhiều cám
thì ngược lại.
Thí nghiệm 3 được thực hiện với hai chủng vi khuẩn Rb1và Rb6, có 6
nghiệm thức là 3 loại môi trường nhân nuôi (gồm 2 loại môi trường chọn ở thí
nghiệm 1 và 2 là môi trường dịch trích cám và môi trường đậu nành + cám, môi
trường King’s B làm đối chứng) và có /không bổ sung chitin vào 3 loại môi trường
nhân nuôi trên. Kết quả cho thấy chitin không ảnh hưởng đến mật số của vi khuẩn
số 1 và số 6 khi nhân nuôi cũng như khi tồn trữ trong chế phẩm dạng bột, mật số vi
khuẩn trong của chế phẩm giảm sau 15 ngày tồn trữ nhưng mật số của vi khuẩn ở
nghiệm thức đậu nành + cám cao hơn so với nghiệm thức cám.

xiii


MỞ ĐẦU
Bệnh héo xanh do Ralstonia solanacearum là một trong những bệnh quan trọng
và là nhân tố giới hạn chính trong sản xuất của nhiều loại cây trồng trên khắp thế
giới và ngay cả ở Việt Nam như cà chua, thuốc lá, khoai tây… (Lê Lương Tề và Vũ
Triệu Mân, 1999). Việc phòng trị bệnh này thường rất khó khăn do đây là một bệnh
có nguồn gốc từ đất, vi khuẩn R. solanacearum lưu tồn rất hữu hiệu trong đất (Đỗ
Tấn Dũng, 2001), bao gồm nhiều races và biovar khác nhau nên có ký chủ rất rộng,

gây hại trên 200 loài thực vật khác nhau, bao gồm một số loài cỏ dại (CABI, 2001),
có khả năng bán ký sinh và hoại sinh (Momol và Pernezny, 2003). Sử dụng thuốc
hóa học trong phòng trị thì gần như không có hiệu quả, còn biện pháp canh tác (luân
canh, sử dụng cây gốc ghép,…) thì tốn nhiều công, chi phí, thời gian và khó áp
dụng cho các vùng chuyên canh (Lê Thị Thủy, 2000; Ngô Quang Vinh, 2004).
Võ Minh Luân (2007), qua tổng hợp từ nhiều tài liệu đã cho thấy phòng trừ sinh
học là một trong những chiến lược hữu hiệu nhằm phòng trừ các bệnh hại có nguồn
gốc từ đất, trong đó vai trò của các chủng vi khuẩn vùng rễ kích thích tăng trưởng
(plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR)) được đánh giá cao. Các nghiên cứu
của Trần Vũ Phến và ctv., (2007, 2008) đã tuyển chọn được một số chủng vi khuẩn
vùng rễ có khả năng đối /kích kháng với bệnh héo xanh và héo rủ trên cà chua và ớt.
Tuy nhiên để ứng dụng trong điều kiện sản xuất thì các chủng vi khuẩn này cần
được sản xuất với số lượng lớn dưới dạng chế phẩm sinh học. Một trong các yêu
cầu đối với chế phẩm vi sinh khi thường mại hóa là thời gian sử dụng dài mà không
giảm hiệu lực, có thể chống chịu với điều kiện ngoại cảnh (thời tiết, các hóa chất),
an toàn, dễ sử dụng và giá thành sản phẩm thấp (Nelson, 2004). Cho nên việc
nghiên cứu điều kiện nuôi nhân và tồn trữ các chủng vi khuẩn triển vọng này vẫn là
vấn đề cần được tiếp tục nghiên cứu giải quyết.
Từ đó đề tài “Khảo sát ảnh hưởng của môi trường nuôi nhân trên mật số và
sức sống của hai chủng vi khuẩn vùng rễ triển vọng Rb1 và Rb6 trong chế
phẩm dạng bột” được thực hiện nhằm tìm ra loại môi trường có thể nuôi nhân và
tồn trữ vi khuẩn đạt hiệu quả tốt và giá thành thấp.

1


CHƯƠNG 1
LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
1.1 VI KHUẨN VÙNG RỄ
Bộ rễ của cây rất phức tạp đồng thời ảnh hưởng của bộ rễ đối với môi trường

chung quanh cũng thay đổi tuỳ theo loại cây và thời kì sinh trưởng của cây. Vùng rễ
(rhizosphere) là vùng bao quanh bộ rễ của thực vật, khái niệm này được Hiltner đề
ra từ năm 1904 và cho đến nay chúng ta vẫn chưa có phương pháp thống nhất xác
định phạm vi của hệ rễ. Tuy nhiên, càng gần rễ cây thì mật số của vi sinh vật càng
cao do vùng gần rễ cây có nhiều các chất hữu cơ cần cho sự sống của vi sinh vật
(Phạm Văn Kim, 2006).
Theo Antoun và Prévost (2005), rhizosphere là thể tích đất bao chung quanh
và chịu ảnh hưởng của hệ rễ cây, và rhizoplane là diện tích mặt rễ cây có ái lực
mạnh với các phần tử đất. Trong các nghiên cứu về vi sinh vật đất, thuật ngữ
rhizosphere bao hàm cả phần rhizoplane. Vi khuẩn vùng rễ (rhizobacteria) là những
vi khuẩn sống ở vùng rễ và định vị được ở rễ cây; chúng có khả năng sinh sôi và
chiếm lĩnh các ổ sinh thái ở rễ vào tất cả các giai đoạn phát triển của cây. Có
khoảng 2 - 5% vi khuẩn vùng rễ, khi được chủng vào đất có hệ vi sinh cạnh tranh,
biểu hiện ảnh hưởng có lợi cho sự tăng trưởng của cây được gọi là các vi khuẩn
vùng rễ kích thích tăng trưởng cây (plant growth promoting rhizobacteria - PGPR).
Theo Vessey (2003) có 2 kiểu liên hệ giữa cây chủ và các PGPR (vi khuẩn
vùng rễ và vi khuẩn nội sinh rễ):
- Vi khuẩn quanh rễ cây:
Nhiều vùng của rễ non được định cư bởi vi khuẩn, nơi đây có nhiều hốc sinh
thái thích hợp mà những vi khuẩn thuộc các loài như Arthrobacter, Azotobacter,
Bacillus, và Pseudomonas có thể phát triển. Những vi khuẩn này ngăn chặn vi sinh
vật có hại. Nhiều báo cáo về vi khuẩn vùng rể cho thấy ảnh hưởng có lợi của vi
khuẩn vùng rễ lên sự tăng trưởng của cây được cho là do chúng có khả năng kiềm
chế hay chiếm chỗ của mầm bệnh (Lambert et al., 1987; được trích dẫn bởi
Cavaglieri et al., 2004).
- Vi khuẩn nội sinh rễ:
PGPR thường là các vi khuẩn sống tự do, nhưng một số loài trong đó có thể
xâm nhập vào mô cây sống mà không làm cây biểu hiện triệu chứng bị xâm nhiễm,

2

được gọi là các vi khuẩn nội sinh rễ (endophytes), và để thâm nhập vào rễ, trước hết
chúng phải là những vi khuẩn vùng rễ (Antoun và Prévost, 2005).
Vi khuẩn nội kí sinh rễ thường là những vi khuẩn được tách ra từ mô cây đã
khử trùng bề mặt hoặc được trích ra từ phía trong của cây (Hallmann và ctv., 1997;
được trích dẫn bởi Kloepper và ctv., 2006).
1.2 DINH DƯỠNG VÀ MÔI TRƯỜNG NUÔI CẤY VI KHUẨN
1.2.1 Thành phần tế bào vi khuẩn
Tế bào vi khuẩn có thể lấy dinh dưỡng từ môi trường ngoài hoặc có thể tổng
hợp chúng từ phân tử đơn giản hơn. Bốn nguyên tố C, H, O, N hình thành sườn của
các đại phân tử cũng như cấu tạo của các chất hữu cơ nhỏ. Một số nguyên tố khác ít
phong phú hơn nhưng giữ vai trò quan trọng trong quá trình đồng hóa gồm P, K,
Ca, Mg, S, Fe, Zn, Mn, Cu, Mo, Co và một số nguyên tố khác tùy vào mỗi vi sinh
vật (Madigan và ctv., 1997).
Trong tế bào vi sinh vật, các hợp chất được phân thành hai nhóm lớn: nước
và các muối khoáng, các chất hữu cơ (Lê Văn Hoàng, 2007; Nguyễn Lân Dũng và
ctv., 2007):
- Nước và muối khoáng: nước chiếm đến 70 - 90 % khối lượng cơ thể vi sinh
vật. Phần nước có thể tham gia vào quá trình trao đổi chất của vi sinh vật được gọi
là nước tự do. Đa phần nước trong vi sinh vật đều ở dạng nước tự do. Nước kết hợp
là phần nước liên kết với các hợp chất hữu cơ cao phân tử trong tế bào. Nước liên
kết mất khả năng hoà tan và lưu động. Muối khoáng chiếm khoảng 2 - 5 % khối
lượng khô của tế bào. Chúng thường tồn tại dưới các dạng muối sulfate, phosphate,
carbonate, chloride...Trong tế bào chúng thường ở dạng các ion. Các ion trong tế
bào vi sinh vật luôn luôn tồn tại ở những tỷ lệ nhất định, nhằm duy trì độ pH và áp
suất thẩm thấu thích hợp cho từng loại vi sinh vật.
- Chất hữu cơ trong tế bào vi sinh vật chủ yếu được cấu tạo bởi các nguyên
tố: C, H, O, N, P, S... Riêng các nguyên tố C, H, O, N chiếm tới 90 - 97% toàn bộ
chất khô của tế bào. Đó là các nguyên tố chủ yếu cấu tạo nên protein, nucleic acid,

lipid, hydrate carbon (Lê Văn Hoàng, 2007).
1.2.2 Nhu cầu dinh dưỡng và môi trường nuôi cấy vi khuẩn
Thành phần hoá học của tế bào vi sinh vật quyết định nhu cầu dinh dưỡng
của chúng. Thành phần hoá học của các chất dinh dưỡng được cấu tạo từ các

3


nguyên tố C, H, O, N, các nguyên tố khoáng đa vi lượng. Theo Madigan và ctv.,
(1997) vai trò của các nhóm chất dinh dưỡng như sau:
- Nhóm nguyên tố đa lượng
Carbon, nitrogen, oxygen và hydrogen là các nguyên tố đa lượng vi khuẩn
đòi hỏi với lượng lớn. Carbon chiếm 50% trọng lượng khô của tế bào, là nguyên tố
chính cấu tạo nên các đại phân tử. Nitrogen là nguyên tố quan trọng thứ hai sau
carbon trong tế bào vi khuẩn, nitrogen chiếm khoảng 12% trọng lượng khô.
Nitrogen là thành phần chính của protein, nucleic acid … Phần lớn vi khuẩn thích
sử dụng đạm NH3 và cũng có thể sử dụng NO3-, còn N2 chỉ sử dụng được bởi vi
khuẩn cố định đạm. Theo Biền Văn Minh và ctv., (2006) thì các hợp chất hữu cơ
chứa cả C và N (pepton, nước thịt, nước chiết ngô, nước chiết nấm men, nước chiết
đại mạch, nước chiết giá đậu,...) có thể sử dụng vừa làm nguồn C vừa làm nguồn N
đối với vi sinh vật. Trong công nghiệp lên men, rỉ đường là nguồn carbon rẻ tiền và
rất thích hợp cho sự phát triển của nhiều loại vi sinh vật khác nhau. Oxygen và
hydro được vi sinh vật lấy từ nước, các hợp chất vô cơ và hữu cơ có hydro và
oxygen.
Ngoài 4 nguyên tố C, H, O, N, các nguyên tố đa lượng khác cũng rất cần cho
sự tăng trưởng của vi khuẩn như P, S, K,… P cần cho vi khuẩn để tổng hợp nucleic
acid và phospholipids. S giữ vai trò quan trọng trong cấu trúc amino acid, cystein,
biotine, lipoic acid và cả coenzyme A. K rất cần thiết cho tất cả vi sinh vật vì K cần
thiết cho hầu hết các enzyme đặc biệt là các enzyme có liên quan trong quá trình
tổng hợp protein của vi khuẩn. Mg giữ chức năng ổn định ribosome, màng tế bào,

nucleic acid và cần cho hoạt động của enzyme. Ca không cần thiết nhiều cho sự
phát triển của vi sinh vật. Ca giúp ổn định vách tế bào và đóng vai trò ổn định nhiệt
của endospore của tế bào vi khuẩn. Na cần thiết cho một số vi khuẩn và nhu cầu về
Na thường liên quan với sự thích nghi của vi sinh vật đó trong môi trường sống,
như trong môi trường nước biển, hàm lượng Na cao nên các vi sinh vật biển thường
đòi hỏi cho sự phát triển, trong khi ở môi trường nước ngọt các loài vi sinh vật vẫn
có thể phát triển trong sự vắng mặt của Na. Fe tuy được xem là nguyên tố vi lượng
nhưng sắt được yêu cầu nhiều hơn các nguyên tố kim loại khác bởi vi sinh vật. Fe
có vai trò chính trong hô hấp của tế bào, là thành phần nồng cốt của các sắc tố và
các protein liên kết với lưu huỳnh có liên quan trong quá trình vận chuyển điện tử.
Tuy nhiên phần lớn các sắt vô cơ trong tự nhiên thường ít hòa tan nên vi sinh vật
lấy sắt bằng cách tiết ra các gốc thích sắt (siderophores) có tác dụng hòa tan các
muối sắt và vận chuyển vào trong tế bào. Những gốc thích sắt này là dẫn xuất của
các phức chất màu và có sự ái lực cao đối với sắt.

4


- Nhóm nguyên tố vi lượng
Các nguyên tố vi lượng là các kim loại như Cr, Co, Cu, Mn, Mo, Ni, Se, Zn,
… Tuy vi sinh vật chỉ yêu cầu các nguyên tố này với số lượng nhỏ nhưng các
nguyên tố này giữ vai trò rất quan trọng như các nguyên tố đa lượng. Nhiều loại
đóng vai trò trong cấu trúc của nhiều loại enzyme. Do yêu cầu của vi sinh vật thấp
nên trong nuôi cấy vi sinh vật không cần thiết bổ sung thêm các nguyên tố vi lượng
vào trong môi trường, ngoại trừ trường hợp nước cất và hóa chất sử dụng quá tinh
khiết không chứa khoáng.
- Các chất hổ trợ tăng trưởng
Các chất hổ trợ tăng trưởng là những phức hợp hữu cơ như vitamin, amino
acid, purine và pyrimidine,… Giống như các nguyên tố vi lượng, vi khuẩn yêu cầu
chúng với lượng rất thấp. Mặc dù hầu hết vi sinh vật có thể tổng hợp tất cả các phức

chất này, tuy nhiên một số loài vi sinh vật vẫn cần được bổ sung nhân tố này từ bên
ngoài.
Vitamin là chất hổ trợ tăng trưởng phổ biến nhất. Hầu hết vitamin đóng vai
trò quan trọng trong cấu phần của coenzyme. Nhiều vi sinh vật có thể tổng hợp tất
cả các cấu phần của coenzyme, nhưng một số khác không tổng hợp được nên cần bổ
sung thêm một số chất để hổ trợ cho sự đồng hóa của vi sinh vật. Các vitamin cần
thiết cho vi sinh vật là thiamine (B1), biotine, pyridoxine (B6) và cobalamine (B12)
(Biền Văn Minh và ctv., 2006).
Các chất khoáng có trong đất sét và humic acid có ảnh hưởng đến hoạt động,
đến sự vận chuyển của vi khuẩn Pseudomonas fluorescens trong đất (Otega-calvo
và Saiz-jimenez, 1998), đến sự phát huỳnh quang của chủng vi khuẩn Pseudomonas
aeruginosa (Ressina-Pelfort và ctv., 2003).
- Môi trường nuôi cấy
Trong nuôi cấy vi sinh vật có hai loại môi trường chính: loại môi trường có
thành phần hóa học xác định và loại môi trường có thành phần hóa học không xác
định, mỗi loại đều có những ưu khuyết điểm. Ở môi trường có hàm lượng hóa chất
xác định có ưu điểm là giúp xác định được các thành phần dinh dưỡng mà vi sinh
vật cần cũng như biết được hóa chất ức chế sự phát triển của chúng, tuy nhiên môi
trường này thường đắt tiền. Còn ở môi trường có thành phần hóa chất không xác
định như môi trường sữa, thịt bò, đậu nành,… có thuần lợi là dễ thực hiện vì nguồn
nguyên liệu dễ tìm trong tự nhiên, rẻ tiền, tuy nhiên do không có thành phần hóa

5


chất xác định nên khó khăn trong các nghiên cứu sâu về yêu cầu dinh dưỡng chi tiết
của vi sinh vật.
Ở mỗi loại vi sinh vật khác nhau có sự khác biệt nhau về yêu cầu dinh dưỡng
rất lớn, một môi trường nuôi cấy nào đó thích hợp cho sự phát triển của vi sinh vật
này nhưng lại không thích hợp cho vi sinh vật khác. Nên việc tìm ra môi trường

nuôi cấy tốt cho vi sinh vật đòi hỏi phải biết được nhu cầu dinh dưỡng của vi sinh
vật đó và cung cấp cho chúng trong môi trường nuôi cấy.
Hiện nay, môi trường King’s B là môi trường nuôi cấy vi khuẩn thông
thường nhất và thích hợp cho sự tạo sắc tố huỳnh quang. Tuy nhiên, không phải tất
cả các vi sinh vật đều tạo huỳnh quang trên môt trường này. Thành phần King’s B
gồm:
Agar

20,0g

Peptone

20,0g

K2HPO4

1,5g

MgSO4.7H2O

1,5g

Glycerol

15,0 ml

Nước cất

1000 ml

pH = 7,2 – 7,4 (Schaad, 1988)
Môi trường dịch trích đậu nành: hạt đậu nành là nguồn dinh dưỡng cao cho
con người và vi sinh vât. Trong thành phần hóa học của hạt đậu nành gồm có
protein (35-40%), béo (17,8%), chất xơ (4,7%), tro (4,5%) và ẩm độ (11%) (Ngô
Thế Dân và ctv., 1999), tuy nhiên hàm lượng này thay đổi tùy giống. Đậu nành là
nguồn dinh dưỡng rất tốt cho vi khuẩn, bên cạnh đó nguồn đậu nành còn rất dồi dào
và tương đối rẻ tiền nên đây là nguồn dinh dưỡng triển vọng thay thế cho môt
trường King’ s B với nguyên liệu phần lớn phải nhập từ nước ngoài nên khá đắt
tiền.
Môi trường dịch trích cám: là loại thức ăn có thành phần dinh dưỡng cao.
Cám làm thức ăn cho gia súc và gia cầm. Tùy loại ngũ cốc mà cám thu được có
thành phần dinh dưỡng khác nhau. Nhìn chung, thành phần dinh dưỡng trong cám
gồm đạm, chất béo, xơ, dẫn xuất không đạm, khoáng, calcium, phosphorus và một
số khoáng vi lượng như Zn, Cu, Mn, Fe (Viện chăn nuôi quốc gia, 1995).

6


Môi trường bột cá: là loại thức ăn có thành phần dinh dưỡng rất cao. Protein
trong bột cá sản xuất ở nước ta biến động từ 35-60%, khoáng tổng số từ 19,6-43,5%
trong đó muối chiếm 0,5-10%, calcium từ 5,5-8,7%, phosphorus từ 3,5-4,8% và
chứa hầu hết các amino acid thiết yếu không thay thế (Viện chăn nuôi quốc gia,
1995).
1.3 SINH TRƯỞNG CỦA VI KHUẨN
1.3.1 Yếu tố sinh trưởng
Theo Biền Văn Minh và ctv., (2006) thì:
- Đối với vi sinh vật thì yếu tố sinh trưởng là một khái niệm rất linh động.
Nó chỉ có ý nghĩa là những chất hữu cơ cần thiết đối với hoạt động sống mà một
loại vi sinh vật nào đó không tự tổng hợp được từ các chất khác. Những chất được
coi là yếu tố sinh trưởng của loài vi sinh vật này hoàn toàn có thể không phải là yếu

tố sinh trưởng đối với một loại vi sinh vật khác. Hầu như không có chất nào là yếu
tố sinh trưởng chung đối với tất cả các loài vi sinh vật.
- Đặc điểm của môi trường sống có ảnh hưởng đến khả năng tổng hợp yếu tố
sinh trưởng của vi sinh vật, mặt khác ảnh hưởng đến đặc điểm trao đổi chất của
chúng. Chính thông qua các ảnh hưởng này mà môi trường sống của từng loại vi
sinh vật đã góp phần quyết định nhu cầu của chúng về yếu tố sinh trưởng. Khi sống
lâu dài trong các môi trường thiếu yếu tố sinh trưởng, vi sinh vật sẽ dần dần tạo ra
được khả năng tự tổng hợp yếu tố sinh trưởng mà chúng cần thiết.
- Cùng một loài vi sinh vật nhưng nếu nuôi cấy trong các điều kiện khác
nhau cũng có thể có những nhu cầu khác nhau về yếu tố sinh trưởng. Chẳng hạn
nấm mốc Mucor rouxii được chứng minh là chỉ cần biotine và thiamine khi phát
triển trong điều kiện kị khí. Khi nuôi cấy trong điều kiện hiếu khí, chúng sẽ tự tổng
hợp ra được yếu tố sinh trưởng này.
- Sự có mặt của một số chất dinh dưỡng khác có khi cũng ảnh hưởng đến nhu
cầu về yếu tố sinh trưởng của vi sinh vật. Chẳng hạn việc đòi hỏi pantotenic acid
của một số vi sinh vật (ví dụ vi khuẩn bạch hầu Corynebacterium diphtheriae) có
thể thỏa mãn khi chỉ cần cung cấp cho chúng β - alanine, chúng có thể tự tổng hợp
được pantoic acid (pantotenic acid cấu tạo từ pantoic acid và β - alanine).
- Thông thường các chất được coi là yếu tố sinh trưởng đối với một loài nào
đó có thể thuộc về một trong các loại sau đây: các gốc kiềm purine, pirimidine và

7


các dẫn xuất của chúng, các acid béo và thành phần của màng tế bào, các vitamin
thông thường...
1.3.2 Sự tăng trưởng của vi khuẩn
* Sinh trưởng của vi khuẩn trong nuôi tĩnh
Theo Biền Văn Minh và ctv (2006) thì nuôi cấy tĩnh là phương pháp nuôi cấy
mà trong suốt thời gian đó ta không thêm vào hay lấy đi bất kì chất gì vào trong môi

trường nuôi cấy. Sự sinh trưởng của vi khuẩn trong “hệ kín” như vậy tuân theo
những quy luật bắt buộc không những đối với các cơ thể đơn bào mà cả đối với các
cơ thể đa bào.
Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của logarit số lượng tế bào theo thời gian gọi
là đường cong sinh trưởng:
12

GĐ tăng
trưởng
nhảy vọt

10
Log10
mật số

8
6
4
0

GĐ ổn định
Giai đoạn
chết

GĐ
chuẩn
bị

Hình 1.1: Đường cong sinh trưởng của vi khuẩn

Theo Phạm Văn Kim (2000) thì trong một mẻ nuôi cấy thích hợp, vi khuẩn
thường tăng trưởng theo 4 giai đoạn chính:
- Giai đoạn chuẩn bị (latent phase): trong giai đoạn này, tức là ngay sau khi
nuôi cấy, vi khuẩn chưa tăng mật số, có thể đây là giai đoạn vi sinh vật làm quen
với môi trường nuôi cấy mới và chuẩn bị cho sự tăng trưởng vượt bậc sau đó.
- Giai đoạn tăng trưởng nhảy vọt (logarithmic phase, exponential phase): ở
giai đoạn này vi khuẩn bắt đầu nhân mật số lên với tốc độ rất nhanh theo cấp số
nhân. Trong giai đoạn này mật số tổng cộng và mật số vi khuẩn sống không chênh
lệch nhau nhiều vì trong giai đoạn này còn nhiều chất dinh dưỡng cung ứng đủ nhu
cầu, nên số vi khuẩn chết chưa tăng cao.
- Giai đoạn ổn định (stationary phase): đây là giai đoạn mà mật số vi sinh vật
không tăng thêm mà giữ an định ở một mức. Lúc này mật số vi khuẩn chết có tăng
nên mật số tổng cộng đã chênh lệch so với mật số vi sinh vật sống. Giai đoạn này có
8


thể do vi khuẩn thu hút và làm cạn dần một vài thành phần dinh dưỡng hoặc là do
tác động của vài chất đối kháng do chính vi khuẩn ấy tiết ra trong quá trình tăng
trưởng.
- Giai đoạn chết (death phase): mật số vi sinh vật sống giảm dần trong khi đó
mật số vi khuẩn tổng cộng có hơi tăng nhẹ. Đây là giai đoạn trùng hợp vào lúc mà
dưỡng chất trong môi trường bị hao mòn dần hoặc do sự tích lũy các chất đối kháng
ngày càng nhiều.
* Sinh trưởng của vi khuẩn trong nuôi liên tục
Trong phương pháp nuôi cấy tĩnh, các điều kiện môi trường luôn luôn thay
đổi theo thời gian, mật độ vi khuẩn tăng lên còn nồng độ cơ chất giảm xuống. Vi
khuẩn phải sinh trưởng và phát triển theo một số giai đoạn nhất định, sinh khối đạt
được không cao. Tuy nhiên trong nhiều nghiên cứu và thực tiễn sản xuất ta cần
cung cấp cho vi sinh vật những điều kiện ổn định để trong một thời gian dài chúng
vẫn có thể sinh trưởng trong giai đoạn tăng trưởng nhảy vọt (pha log). Trong một

mức độ nào đó có thể cấy truyền tế bào nhiều lần (qua những khoảng thời gian
ngắn) vào môi trường dinh dưỡng mới. Nhưng đơn giản hơn, người ta đưa môi
trường dinh dưỡng mới vào bình nuôi cấy vi khuẩn đồng thời loại khỏi bình một
lượng tương ứng dịch vi khuẩn. Đây chính là cơ sở của phương pháp nuôi cấy liên
tục trong chemostas và turbidostas (thiết bị nuôi cấy liên tục) (Biền Văn Minh và
ctv., 2006).
1.3.3 Điều kiện ảnh hưởng đến sinh trưởng vi khuẩn
* Cơ chế tác dụng của các yếu tố bên ngoài lên vi khuẩn
Tác dụng có hại của các yếu tố bên ngoài tế bào thể hiện chủ yếu ở những
biến đổi sau đây (Biền Văn Minh và ctv., 2006):
- Phá hủy thành tế bào: một số chất như enzyme lysozyme (chứa trong lá
lách, bạch cầu, lòng trắng trứng, đuôi thực khuẩn thể...) có khả năng phân huỷ thành
tế bào vi khuẩn dẫn đến tạo thành các nguyên lạp chủ yếu ở vi khuẩn Gram dương
và các cầu lạp ở vi khuẩn Gram âm.
- Biến đổi tính thấm của màng tế bào chất: một số chất không nhất thiết phải
xâm nhập tế bào, nhưng vẫn gây tác dụng kháng khuẩn. Do tác dụng lên một hoặc
một chức phận sinh lí của màng tế bào, chất này sẽ làm vi khuẩn mất khả năng sinh
sản. Rất có thể, trong trường hợp như vậy, hàng rào thẩm thấu tồn tại trong màng tế
bào chất đã bị hư hại.

9


- Thay đổi đặc tính keo của nguyên sinh chất: các yếu tố vật lí cũng như hóa
học đều có thể gây nên tác dụng này. Chẳng hạn nhiệt độ cao làm biến tính protein
và làm chúng đông tụ do nhiệt có thể làm mất nước tế bào vi sinh vật.
- Kìm hãm hoạt tính: một số chất tác động vào các hệ thống sinh năng lượng
của tế bào, cyanite kìm hãm cytochrome - oxydase, fluoride ngăn cản quá trình
đường phân, các hợp chất hoá trị ba của arcsenic bao vây chu trình Krebs,
dinitrophenol kìm hãm quá trình phosphoryl hoá oxy hóa.

- Hủy hoại các quá trình tổng hợp: trong sự có mặt của một số chất tương tự
về mặt cấu trúc với các chất trao đổi tự nhiên, gọi là các chất kháng sự trao đổi chất
(antimetabolism), quá trình sinh tổng hợp có thể bị ức chế.
* Các nhân tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của vi khuẩn
Yếu tố vật lý
Trong các yếu tố vật lý ảnh hưởng đến sự phát triển của vi sinh vật thì nhiệt
độ giữ vai trò vô cùng quan trọng đối với sự tăng trưởng và tồn tại của vi khuẩn.
Mỗi vi khuẩn đều hoạt động trong khoảng nhiệt độ cho phép bao gồm nhiệt độ tối
đa, tối thiểu và nhiệt độ tối hảo. Khi nhiệt độ tăng, hoạt động của enzyme và hoá
chất tăng dẫn đến các quá trình đồng hóa gia tăng, làm cho sự tăng trưởng cũng
nhanh hơn. Tuy nhiên, theo Biền Văn Minh và ctv., (2006) thì hầu hết tế bào sinh
dưỡng của vi sinh vật bị chết ở nhiệt độ cao do protein bị biến tính, một hoặc hàng
loạt enzyme bị bất hoạt. Các enzyme hô hấp đặc biệt là các enzyme trong chu trình
Krebs rất mẫn cảm với nhiệt độ. Sự chết của vi khuẩn ở nhiệt độ cao cũng có thể
còn là hậu quả của sự bất hoạt hóa ARN và sự phá hoại màng tế bào chất. Còn khi
nhiệt độ thấp sự tăng trưởng sẽ ngưng lại do tế bào chất từ dạng lỏng bị ngưng tụ lại
làm quá trình trao đổi ion và hoạt động của enzyme trong tế bào bị đình chỉ, nên sự
tăng trưởng của vi sinh vật bị ngừng lại. Khoảng nhiệt độ tối đa của nhóm vi khuẩn
lam (cyanobacteria) là 70 – 74oC, vi khuẩn quang dưỡng kị khí
(anoxygenicphototrophic bacteria) là 70 – 73oC và nhóm vi khuẩn hóa dưỡng hữu
cơ (chemoorganotrophic bacteria) là 90oC (Madigan và ctv., 1997).
Ngoài ra, các yếu tố áp suất, ánh sáng, âm thanh cũng có tác động không nhỏ
đến việc sinh trưởng và sinh sản của vi khuẩn. Nếu các yếu tố này bất thuận thì mật
số của mẻ nuôi cấy có thể bị ảnh hưởng (Phạm Văn Kim, 2000; Biền Văn Minh và
ctv., 2006).
Yếu tố hóa học

10

Ảnh hưởng của pH môi trường: pH của môi trường có ý nghĩa quyết định đối
với sinh trưởng của nhiều vi sinh vật. Các ion H+ và OH- là hai ion hoạt động lớn
nhất trong tất cả các ion, những biến đổi dù nhỏ trong nồng độ của chúng cũng có
tác động mạnh mẽ. Cho nên việc xác định pH thích hợp ban đầu và duy trì pH cần
thiết trong thời gian sinh trưởng của tế bào là rất quan trọng.
Các giá trị pH (cực tiểu, tối thích, cực đại) cần cho sinh trưởng và sinh sản
của vi khuẩn tương ứng với các giá trị pH trung bình cần cho hoạt động của nhiều
enzyme. Giới hạn pH hoạt động đối với vi sinh vật ở trong khoảng 4 - 10. Đa số vi
khuẩn sinh trưởng tốt nhất ở pH trung tính (7,0) như nhiều vi khuẩn gây bệnh (môi
trường tự nhiên là máu và bạch huyết của cơ thể động vật có pH khoảng 7,4). Các
vi khuẩn nitrate hóa, vi khuẩn nốt sần, xạ khuẩn, vi khuẩn phân giải urea lại ưa môi
trường hơi kiềm. Một số vi khuẩn chịu acid (vi khuẩn lactic, Acetobacter, Sarcina
ventriculi), một số khác ưa acid như Acetobacter acidophilus, Thiobacillus
thiooxydans (oxy hóa lưu huỳnh thành H2SO4) có thể sinh trưởng ở pH <1 (Biền
Văn Minh và ctv., 2006). Trong quá trình đồng hóa của vi khuẩn thường tiết ra hay
bazo làm thay đổi pH của môi trường nuôi cấy ảnh hưởng bất lợi đến sự phát triển
của vi khuẩn. Do đó trong điều kiện nuôi cấy, chất đệm như K2HPO4, Na2HPO4
thưởng được bổ sung để giúp ổn định pH của môi trường (Madigan và ctv., 1997).
Oxygen cũng là yếu tố quan trọng cho sự phát triển của vi sinh vật, đây cũng
là yếu tố để phân chia vi sinh vật thành vi sinh vật hiếu khí bắt buộc, hiếu khí không
bắt buộc, vi hiếu khí và kỵ khí (Biền Văn Minh và ctv., 2006).
Yếu tố sinh học
Chất kháng sinh có thể có từ nhiều nguồn gốc khác nhau như tổng hợp hoá
học, chiếc xuất từ thực vật, động vật nhưng chủ yếu là được tổng hợp từ vi sinh vật.
Đây là các chất đặc hiệu mà ở nồng độ thấp cũng có khả năng ức chế hoặc tiêu diệt
vi sinh vật một cách chọn lọc (Biền Văn Minh và ctv., 2006).
1.4 SỰ TẠO NỘI BÀO TỬ CỦA VI KHUẨN
Một số vi khuẩn ở cuối giai đoạn sinh trưởng, khi chất dinh dưỡng ở môi
trường cạn kiệt và chất qua trao đổi độc hại quá nhiều, hoặc do có sự thay đổi đột
ngột các điều kiện sinh trưởng có khả năng hình thành bào tử ở bên trong tế bào,

được gọi là nội bào tử (endospores). Mỗi tế bào vi khuẩn chỉ tạo một nội bào tử nên
loại bào tử này không phải là bào tử sinh sản, khác với các loại đính bào tử
(conidiospores), bào tử túi (ascospores) hay bào tử đảm (basidiospores) ở nhiều loài
nấm, chúng là những bào tử sinh sản vô tính hay hữu tính (Biền Văn Minh và ctv.,
2006). Những vi khuẩn có khả năng hình thành nội bào tử gồm nhiều loài thuộc các
11