Bài giảng Vi sinh đại cương - Phạm Thị Thúy Nga

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG 
KHOA NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 
D	E 
 BÀI GIẢNG
 VI SINH ĐẠI CƯƠNG 
 Giáo viên: Phạm Thị Thúy Nga 
 Bộ môn: Sinh học nghề cá 
 - 2008 - 
1 
CHƯƠNG I 
ĐỐI TƯỢNG VÀ LƯỢC SỬ NGÀNH VI SINH HỌC 
 **** 
I. ĐỐI TƯỢNG NGÀNH VI SINH HỌC : 
 Vi sinh học là ngành khoa học nghiên cứu về cấu tạo và đời sống của vi sinh vật. 
 Vi sinh vật là những sinh vật rất nhỏ, đơn bào hoặc đa bào nhưng rất kém phân hóa. 
Trong hệ thống phân loại tổng quát, vi sinh vật được xếp vào các nhóm vi sinh vật nhân 
nguyên (prokaryotic) gồm vi khuẩn, xạ khuẩn, mycoplasma, vi khuẩn lam (tảo lam),... vi 
sinh vật nhân thực (eukaryotic) gồm nấm, tảo, ... và sau này thêm nhóm virút là các vi sinh 
vật có mức độ tiến hóa thấp nhất. 
 Vi sinh học hiện đại nghiên cứu từng nhóm đối tượng riêng biệt như : virút học 
(virology), vi khuẩn học (bacteriology), khuẩn học hay nấm học (mycology), tảo học 
(algology)... 
 Về mặt ứng dụng ngành vi sinh học gồm có: vi sinh học công nghiệp, vi sinh học thực 
phẩm, vi sinh học y học, vi sinh học thú y, bệnh lý thực vật (plantpathology), vi sinh vật 
đất, vi sinh học nước, vi sinh học không khí, vi sinh học dầu hỏa. 
II. ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA VI SINH VẬT 
 Các loài vi sinh vật có chung những đặc điểm sau đây: 
 - Kích thước nhỏ bé 
 - Hấp thu nhiều, chuyển hóa nhanh 
 - Sinh trưởng nhanh, phát triển mạnh 
 - Năng lực thích ứng mạnh và dễ phát sinh biến dị 
 - Phân bố rộng, chủng loại nhiều 
III. VỊ TRÍ CỦA VI SINH VẬT TRONG SINH GIỚI 
 Việc phân loại các nhóm vi sinh vật được bắt đầu bởi Các Linê (Carl Linne), về sau vi 
sinh vật được phân trong các giới sinh vật như sau (theo Trần Thế Tương): 
 1.Nhóm giới sinh vật phi bào 
 a. Giới Virus 
 2.Nhóm giới sinh vật nhân nguyên thủy 
 b. Giới Vi khuẩn 
 c. Giới Vi khuẩn lam (Tảo lam) 
 3. Nhóm giới sinh vật nhân thực 
 d. Giới Nấm 
 e .Giới Thực vật 
 f. Giới Động vật 
IV.VAI TRÒ CỦA VI SINH VẬT 
 Vi sinh vật tham gia tích cực vào quá trình phân giải các chất hữu cơ, biến chúng 
thành CO2 và các hợp chất vô cơ, cung cấp dinh dưỡng cho tảo, cây trồng. Các vi sinh vật 
cố định nitơ thực hiện quá trình biến khí nitơ trong không khí thành hợp chất nitơ cho thực 
vật.Vi sinh vật có khả năng phân giải các hợp chất khó tan chứa P, K, S, tạo ra các vòng 
tuần hoàn trong tự nhiên. Các vi sinh vật sống trong đất tham gia hình thành mùn cho cây. 
Một số loài vi sinh vât tham gia tích cực vào việc phân giải các phế thải nông nghiệp, công 
nghiệp và đô thị, góp phần bảo vệ môi trường. 
2 
 Trong nuôi trồng thủy sản, vi sinh vật đóng vai trò quan trọng trong xử lý nước do 
tham gia phân giải chất hữu cơ, tham gia các vòng tuần hoàn vật chất, và còn tham gia 
vào chuỗi dinh dưỡng của thủy vực 
Ngoài ra vi sinh vật có vai trò quan trọng trong ngành năng lượng. Vi sinh vật còn là yếu tố 
quan trọng trong ngành công nghiệp lên men. 
V. SƠ LƯỢC LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN NGÀNH VI SINH HỌC : 
Gồm có 3 giai đoạn chính 
1. Giai đoạn phát hiện ra vi sinh vật : 
Lơ-ven-húc (Leeuvenhook, 1632-1723), người Hà Lan, là người đầu tiên chế tạo ra 
những chiếc kính hiển vi thô sơ với độ phóng đại từ 270-300 lần. Ông xuất bản quyển 
"Phát hiện của Lơvenhúc về những bí mật của giới tự nhiên" và năm 1695, mô tả toàn bộ 
các quan sát của Ông về vi sinh vật. 
Hình 1.1: Kính hiển vi đầu tiên của nhân loại 
Linê (Carl Linne, 1707-1778), nhà phân loại thực vật nổi tiếng trên thế giới đã xếp 
vi sinh vật vào một chi (genus) gọi là "Chaos" 
2. Giai đoạn vi sinh học thực nghiệm với Pasteur : 
Pasteur(1822-1895), người Pháp là người đã khai sinh ra ngành vi sinh học thực 
nghiệm. 
Qua quá trình nghiên cứu và thực nghiệm, Pasteur đã chứng minh vi sinh vật không 
thể "tự sinh" hay "ngẫu sinh" như nhiều nhà bác học cùng thời chủ trương. Ông làm thí 
nghiệm với bình cổ cong có uốn khúc hình chữ U, trong chứa nước canh thịt đã đun sôi 
(hình 1.2). Bình này để yên lâu ngày vẫn không hư thối, nhưng nếu đập vỡ cổ bình thì ít lâu 
sau nước canh thịt sẽ hư thối vì nhiễm vi khuẩn có sẵn trong không khí. 
 Pasteur có công rất lớn vì đã giải quyết được phương pháp tẩy độc rượu vang (đun 
đến 60oC và giữ trong chai đậy kín), đưa đến phương pháp tẩy độc sữa, thực phẩm vẫn còn 
áp dụng đến nay Ngoài ra ông giải quyết được dịch bệnh tằm gai (bệnh Pébrine) 
Ông còn chứng minh dịch bệnh than ở cừu là do vi khuẩn gây ra và lan truyền từ 
con bệnh sang con mạnh. Ông tìm ra được vaccin ngừa bệnh cho cừu để chống lại bệnh 
than này. 
 Ngoài ra, ông còn chế được các loại vaccin tụ huyết trùng gà, bệnh heo bị đóng dấu 
3 
 Hình 1.2: Hình các loại bình cổ cong mà Pasteur đã dùng để bác bỏ thuyết tự sanh. 
Công lao lớn nhất của Pasteur đối với nhân loại là việc chế ra vaccin ngừa và trị 
bệnh chó dại là bệnh nan y lúc bấy giờ 
3. Giai đoạn sau Pasteur và vi sinh học hiện đại : 
 Robert Koch (1843-1910), là người có công lớn trong việc phát triển các phương 
pháp nghiên cứu vi sinh vật. Ông đề ra phương pháp chứng minh vi sinh vật là nguyên 
nhân gây ra bệnh truyền nhiễm. 
Juliyes Richard Petri (1852-1921) chế ra các dụng cụ để nghiên cứu vi sinh vật mà 
đến nay còn dùng tên của ông để đặt tên cho dụng cụ ấy: đĩa Pêtri. Ông cũng nêu ra các 
biện pháp nhuộm nàu vi sinh vật. 
Năm 1882, Koch công bố công trình khám phá ra vi trùng bệnh lao và gọi nó là 
Mycobacterium tuberculosis, nguyên nhân gây bệnh lao là một bệnh nan y của thời đó.Ông 
đưa ra 4 nguyên tắc về tác nhân gây bệnh. Khám phá này cho đến nay vẫn còn được áp 
dụng, là nguyên tắc chuẩn để chứng minh khả năng gây bệnh đặc trưng của một loài vi sinh 
vật nào. 
-.Tác nhân gây bệnh phải luôn được tìm thấy trên sinh vật bị nhiễm bệnh nhưng 
không có ở sinh vật khỏe 
-.Tác nhân gây bệnh phải được nuôi trong điều kiện thực nghiệm bên ngoài cơ thể 
sinh vật 
-.Tác nhân gây bệnh phải có khả năng gây bệnh khi gây nhiễm vào con vật mẫn cảm 
-.Tác nhân gây bệnh phải được xác định từ kết quả tái phân lập 
Vinogradxki S.I. (1856-1953), người Nga và M.W.Beijerinck (1851-1931), người 
Hà Lan là những nhà vi sinh học có công lớn trong việc phát triển ngành vi sinh học đất. 
Ivanopxki (1892) và Beijerrinck (1896) là những người phát hiện ra virút đầu tiên 
trên thế giới khi chứng minh vi sinh vật nhỏ hơn vi khuẩn, qua được lọc bằng sứ xốp, là 
nguyên nhân gây bệnh khảm cây thuốc lá. 
4 
CHƯƠNG II 
CÁC NHÓM VI SINH VẬT 
 **** 
I. PHÂN LOẠI TỔNG QUÁT VI SINH VẬT 
Giới nguyên sinh vật được chia ra làm các nhóm chính như sau : 
 1 Vi sinh vật nhân thực (Giới Nhân Thực) (Eukaryota) (còn gọi là giới Chân 
Hạch) : Gồm những vi sinh vật có nhân thực sự, nhân có màng nhân bao bọc phân biệt rõ 
với tế baò chất của tế bào . Gồm có 3 nhóm : 
 1.1. Nhóm nguyên sinh động vật (Prôtôzoa) : Đơn bào, di động theo lối biến hình 
trùng (amib) gần với động vật . 
 1.2. Nhóm tảo hay rong (Algae) : Đơn bào, hoặc kết hợp thành khối đa bào, nhưng 
chưa chuyên hóa, có khả năng quang hợp . 
 1.3. Giới Nấm (Eumycetes) : Đơn bào hoặc kết hợp thành khối đa bào, nhưng các tế 
bào chưa chuyên hóa, không quang hợp 
2. Vi sinh vật nhân nguyên (Giới Nhân Nguyên) (Prokaryota)(còn gọi là giới Tiền 
Hạch): Gồm các vi sinh vật không có nhân thực sự, các chuỗi DNA tập trung thành vùng 
nhân nhưng không có màng nhân bao bọc, nên không phân biệt với tế bào chất của tế bào. 
2.1. Vi khuẩn (Schizomycetes) : Bao gồm vi khuẩn, vi khuẩn nguyên thủy 
(rickettsias, mycoplasma, clamydia), xạ khuẩn (actinomycetes), dạng L của vi khuẩn (L - 
form) và vi khuẩn lam (Tảo Lam) 
2.2.Vi khuẩn cổ: gồm có vi khuẩn mê tan, vi khuẩn ưa mặn và vi khuẩn ưa nhiệt 
3. Các nhóm khác : Gồm có : 
 3.1. Nhóm siêu vi khuẩn hay vi rút (virus) : cấu tạo đơn giản, không có dạng tế bào, 
là dạng sống thấp và đơn giản nhất của vi sinh vật . 
 3.2 Nhóm gồm các tế bào thưc vật hoặc động vật được nuôi cấy trong phòng thí 
nghiệm (invitro) (cấy mô ) qua nhiều thế hệ đã trở nên đơn bào, có khả năng sống tự lập 
trong môi trường nuôi cấy 
Tóm lại, chúng ta có thể sắp xếp vi sinh vật theo các nhóm từ thấp đến cao, theo 
mức độ tiến hóa, như sau: 
- Virút chưa có cấu tạo tế bào 
- Giới Nhân Nguyên: vi khuẩn, dạng L của vi khuẩn, Mycoplasma, Ritkettsia, 
Chlamydia, Xạ khuẩn, Tảo Lam. 
- Giới Nhân Thực, prôtôzoa, tảo và nấm 
- Giới Thực Vật 
- Giới Động Vật 
II.VI SINH VẬT NHÂN NGUYÊN 
Vi sinh vật Nhân Nguyên (Tiền Hạch) (Prokaryotic microorganisms) bao gồm các vi 
sinh vật đơn bào, không có nhân thực sự. Tất cả vi sinh vật tiền hạch được xếp chung vào 
một nhóm, Vi Khuẩn Lam hay Tảo Lam hay Thanh Thực Vật (Cyanophyta) cũng là vi sinh 
vật nhân nguyên nhưng tự dưỡng. 
1. VI KHUẨN 
1.1. HÌNH DẠNG VÀ KÍCH THƯỚC : 
Vi khuẩn có ba hình dạng chính: cầu khuẩn (coccus), trực khuẩn (bacille, monas) và 
xoắn khuẩn (spira). Giữa ba loại này thường có những dạng trung gian. Thí dụ như dạng 
cầu trực khuẩn (coccobacille) hoặc dạng phẩy khuẩn (vibrie) . 
a/ Cầu khuẩn : Là loại vi khuẩn có hình cầu, hình ngọn nến, hình hạt cà phê . Kích 
5 
thước trong khoảng 0,5 - 1μ . Trong cầu khuẩn có một số chi như sau 
- Chi Micrococus : Hình cầu đứng riêng rẽ, sống hoại sinh trong đất, nước, không khí. 
- Chi Diplococcus : Hình cầu dính nhau từng đôi một (do phân cắt theo một mặt phẳng xác 
định), có một số loài có khả năng gây bệnh cho người . Thí dụ : Neisseria gonorrhocae 
 Hình 2-1: Hình dạng một số chi vi khuẩn thuộc dạng cầu khuẩn 
- Chi Streptococcus : Hình cầu và dính với nhau thành chuỗi dài; Streptococcus lactis lên 
men lactic . 
- Chi Sarcina: Phân cắt theo ba mặt phẳng trực giao với nhau và tạo thành khối gồm 8 , 16 
tế bào hoặc nhiều hơn. Hoại sinh trong không khí. Sarcina urea có khả năng phân giải urê 
khá mạnh. 
-Chi Staphilococcus : Phân cắt theo các mặt phẳng bất kỳ và dính với nhau thành từng đám 
như chùm nho, hoại sinh hoặc ký sinh gây bệnh cho người và gia súc 
Nói chung, cầu khuẩn không có roi (roi) nên không có khả năng di động. 
 b/ Trực khuẩn: Có hình que, đường kính 0,5 -1, dài 1 - 4 , gồm các giống (Hình 2-2) 
- Chi Bacillus : Trưc khuẩn gram dương, có nha bào, không thay đổi hình dạng khi sinh 
nha bào (endospore). 
 Hình 2-2: Hình dạng một số chi vi khuẩn có dạng trực khuẩn 
6 
 - Các trực khuẩn gram âm không sinh nha bào, có roi gồm các chi Pseudomonas có 1 - 
7roi, Xanthomonas có 1 roi, Erwinia có nhiều roi mọc chung quanh, ... 
- Chi Corynebacterium : Hình chùy, không có nha bào, hình dạng và kích thước có thay đổi 
nhiều khi nhuộm màu, tế bào thường tạo thành các đoạn nhỏ bắt màu khác nhau . 
 - Chi Clostridium : Trực khuẩn gram dương, 0,4 - 1μ x 3 - 8μ , có sinh nha bào, nha bào 
to hơn chiều ngang tế bào nên khi có nha bào, tế bào thường phình ra ở giữa hay ở một đầu 
Có thể gây bệnh như Clostridium tetani gây bệnh uốn ván, hoặc có lợi như Clostridium 
pasteurianum là vi khuẩn cố định đạm trong đất . 
 c/ Phẩy khuẩn: Có hình que hơi uốn cong giống như dấu phẩy. Chi thường gặp là 
Vibrio. Phần lớn hoại sinh, có một số gây bệnh cho người và động vật nuôi ( Vibrio harveyi 
gây bệnh trên tôm, Vibrio cholerae gây bệnh tiêu chảy cấp ở người.) (Hình 2-3) . 
d/ Xoắn khuẩn: ( Spira: xoắn ) Có từ hai vòng xoắn trở lên, gram dương, di động 
được nhờ một hay nhiều roi mọc ở đỉnh . Kích thước 0,5 - 3μ x 5 - 40μ. Chi Spirillum 
thuộc nhóm hình dạng nầy (Hình 2-3) 
 Hình 2-3: Hình dạng một số chi vi khuẩn có dạng xoắn khuẩn và phẩy khuẩn 
 A. Hình que - trực khuẩn (Bacillus) 
7 
 B. Hình cầu (coccus) tạo thành chuỗi (strepto-) - liên cầu khuẩn (Streptococcus). 
 C. Hình cầu tạo đám (staphylo-) - tụ cầu khuẩn (Staphylococcus). 
 D. Hình tròn sóng đôi (diplo-) - song cầu khuẩn (Diplococcus). 
 E. Hình xoắn - xoắn khuẩn (Spirillum, Spirochete) 
 F. Phẩy khuẩn (Vibio) 
1.2. CẤU TẠO TẾ BÀO VI KHUẨN 
Vi khuẩn có cấu tạo dạng tế bào, tức có bộ phận bao che và nguyên sinh chất bên 
trong. Bộ phận bao che gồm có vách (cell wall) cùng các phụ bộ của vách và màng nguyên 
sinh chất (plasmalemma). Nguyên sinh chất bao gồm tế bào chất (cytoplasm) và thành 
phần của nhân là DNA. Trong tế bào chất có chứa nhiều cơ quan con giữ các vai trò khác 
nhau trong tiến trình sống của vi khuẩn. Một cách tổng quát, vi khuẩn có hai lớp màng 
chính, từ ngoài vào trong lần lượt là vách tế bào và màng nguyên sinh. Ngoài ra ở một số 
chi, vi khuẩn còn được bọc bên ngoài một lớp vỏ nhày hoặc một lớp dịch nhày 
1.2.1. Vỏ nhày và lớp dịch nhày ( capsule và slime ) 
 Vỏ nhày (còn gọi màng nhày) có hai loại, vỏ nhày lớn (macrocapsule) và vỏ nhày 
nhỏ (microcapsule). Vỏ nhày lớn có chiều dày lớn hơn 0,2μ nên thấy được dưới kính hiển 
vi thường. Còn vỏ nhày nhỏ có chiều dày dưới 0,2μ, chỉ quan sát được qua kính hiển vi 
điện tử. 
 Một số vi khuẩn khác không có vỏ nhày nhưng được bao phủ một lớp dịch nhày 
không giới hạn xác định và không cấu trúc rõ ràng. Thí dụ: Chi Xanthomonas. 
 Công dụng của vỏ nhày là để bảo vệ tế bào vi khuẩn và là nơi tích lũy chất dinh 
dưỡng của vi khuẩn. Thí dụ: Phế cầu khuẩn Streptococcus pneumoniae khi có vỏ nhày sẽ 
không bị bạch huyết cầu thực bào, còn nếu mất vỏ nhày sẽ bị thực bào mau lẹ. 
Nhuộm vỏ nhày là phương pháp làm tiêu bản âm bằng cách trộn vi khuẩn với mực 
tàu. 
 Ở một số vi khuẩn, khi môi trường nuôi cấy cạn dần chất dinh dưỡng vi khuẩn tiêu 
thụ đến chất dinh dưỡng trong vỏ nhày, làm cho vỏ nhày tiêu biến dần đi. 
 Phần lớn thành phần hóa học của lớp vỏ nhày hoặc dịch nhày là nước (98%) và 
polysaccarit. 
 Vi khuẩn có vỏ nhày hoặc dịch nhày sẽ cho khuẩn lạc ướt, láng, trơn; còn vi khuẩn 
không vỏ nhày hoặc dịch nhày sẽ tạo thành những khuẩn lạc khô, xù xì. Còn các vi khuẩn 
có lớp dịch nhày rất nhày nhớt sẽ tạo thành những khuẩn lạc nhày nhớt. 
1.2.2. Vách tế bào hay thành tế bào: ( cell wall ) 
 Vách tế bào vi khuẩn có kích thước khác nhau tùy loại. Nói chung, vi khuẩn gram 
dương có vách tế bào dày hơn, khoảng 14 - 18 nm, trọng lượng có thể chiếm10 - 20% trọng 
lượng khô của vi khuẩn. Vi khuẩn gram âm có vách tế bào mỏng hơn, thường khoảng 
10nm. (1nm (nanômét) = 10-3μ = 10-6mm = 10-9m). 
 Chức năng của vách là để bao bọc, che chở cho khối nguyên sinh chất bên trong và 
giúp cho vi khuẩn có hình dạng nhất định. 
 Các vi khuẩn không có vách như dạng L của vi khuẩn và mycoplasma thì không có 
hình dạng nhứt định. 
 Hỗ trợ sự chuyển động của tiên mao 
 Giúp tế bào đề kháng với các lực tác động bên ngoài. 
 Cần thiết cho quá trình phân cắt bình thường của tế bào 
 Cản trở sự xâm nhập của một số chất có hại vào tế bào 
 Có liên quan mật thiết đến tính kháng nguyên, tính gây bệnh (khả năng sinh nội 
8 
độc tố, tính mẫn cảm vớí thực khuẩn thể). 
 Hinh 2-4: Sơ đồ cấu tạo của vi khuẩn. 
 Phần A (bên trái vạch giữa hình) là vi khuẩn có vỏ nhầy lớn 
 Phần B (bên phải) là vi khuẩn có vỏ nhầy nhỏ 
 Hình 2-5: Sơ đồ cho thấy sự khác biệt trong cấu tạo vách của vi khuẩn gram dương (bên 
trái) và vi khuẩn gram âm (bên phải) 
9 
 Như Vibrio harveyi gây bệnh trên tôm thuộc nhóm gram âm 
 Cấu tạo hóa học của vách tế bào vi khuẩn gồm hai chất dị cao phân tử 
(heteropolymer) là glycôpeptit và nhóm pôlysaccarit. Hàm lượng của glycopeptit biến động 
trong khoảng 95% ở vách tế bào vi khuẩn gram dương và 5 - 20% ở vách vi khuẩn gram 
âm . 
 Cá ... hời làm 
huỷ diệt hệ vi sinh vật tự nhiên vốn là nguồn gốc ban đầu của chu trình dinh dưỡng và sự 
khoáng hoá của vật chất hữu cơ. Việc sử dụng kháng sinh sẽ làm xáo trộn sự cân bằng vốn 
rất mong manh của môi trường thuỷ sinh, làm cho các sinh vật nuôi phải chịu nhiều điều kiện 
khắc nghiệt hơn. 
 Nếu buộc phải dùng kháng sinh thì chúng phải có nồng độ cao hơn một chút và trong một 
thời gian đủ dài. Nếu có thể, nên kết hợp các loại kháng sinh khác nhau. Thức ăn có trộn 
kháng sinh cần phải được làm thành dạng viên. Những biện pháp trên không chỉ giúp cho 
việc loại trừ các vi sinh vật gây bệnh mà còn giảm nguy cơ hình thành các vi sinh vật kháng 
thuốc trong các hệ thống nuôi trồng thuỷ sản. 
III.CHẾ PHẨM SINH HỌC 
 Chế phẩm sinh học lần đầu tiên được Giáo sư Fuller R. (1989) định nghĩa như sau: 
thành phần thức ăn có cấu tạo từ những vi khuẩn sống và có tác động hữu ích lên vật chủ qua 
việc làm cải thiện sự cân bằng vi khuẩn đường ruột của nó. Định nghĩa này có thể mở rộng 
thêm như sau: sự nuôi dưỡng các vi sinh vật hoàn toàn tự nhiên và có tác động tích cực khi 
được đưa vào điều kiện ao nuôi. Từ chế phẩm sinh học (probiotics) có nguồn gốc từ tiếng Hy 
Lạp bao gồm hai từ pro có nghĩa là dành cho và biosis có nghĩa là sự sống. Thay cho việc 
tiêu diệt các bào tử vi khuẩn, chế phẩm sinh học được sản xuất với mục đích kích thích sự 
gia tăng các loài vi khuẩn có lợi trong ao 
 1.Thành phân: 
Chế phẩm vi sinh là các sản phẩm có nguồn gốc từ vi sinh vật được tạo ra bằng con 
đường sinh học. Hầu hết các chế phẩm vi sinh được tạo nên từ 3 thành phần. 
 -Các chủng vi khuẩn có lợi có thể tham gia sử dụng và phân hủy các hợp chất hữu cơ. 
 -Các loại enzyme hữu cơ (men vi sinh) như Protease, Lipase, Amylase có công dụng hỗ 
trợ tiêu hóa và giúp hấp thu tốt thức ăn để trộn vào thức ăn cho cá. 
 -Các chất dinh dưỡng sinh học để kích hoạt sinh trưởng ban đầu của hệ vi khuẩn có lợi 
Nhóm Bacillus sps. 
Nhóm Lactobacillus sps. 
Nhóm Nitrosomonas sps. 
Nhóm Nitrobacter sps. 
Nhóm Clostridium sps. 
2. Tác dụng 
2.1 Xử lý nước 
Khi đưa CPSH vào môi trường nước ao, các vi sinh vật sẽ sinh sôi và phát triển rất 
nhanh trong môi trường nước. Sự hoạt động của các vi sinh vật có lợi sẽ có tác dụng cho các 
ao hồ nuôi thủy sản như: 
 a. Nhóm VSV dị dưỡng hoại sinh: Một số loài của nhóm vi khuẩn Bacillus (Bacillus 
subtilis, Bacillus licheniformis, Bacillus sp, Bacillus megaterium...) dùng để làm sạch môi 
trường nhờ khả năng sinh các enzyme (proteaza, amylaza, xenlulaza, kitinaza) phân hủy các 
chất hữu cơ được tạo nên bởi nhiều nguồn gốc khác nhau trong ao nuôi(chất hữu cơ là một 
trong nhiều nguyên nhân làm môi trường nước bị ô nhiễm), hấp thu xác tảo chết và làm giảm 
sự gia tăng của lớp bùn đáy. 
 b .Hấp thụ một số khí độc có thể tạo ra trong quá trình chuyển hóa chất hữu cơ và quá 
trình trao đổi chất của vật nuôi như Nitrosomonas spp có thể phân hủy Ammonia thành 
nitrite và Nitrobacter spp phân hủy nitrite thành nitrate, hoặc Rhodobacter spp và 
Rhodococcus spp có khả năng làm giảm H2S trong đáy ao, làm giảm mùi hôi trong nước, cho 
môi trường trong sạch hơn, giúp tôm cá phát triển tốt 
 c. Ức chế sự hoạt động và phát triển của vi sinh vật có hại (do các loài vi sinh vật có 
lợi sẽ cạnh tranh thức ăn và tranh giành vị trí bám với vi sinh vật có hại). Trong môi trường 
nước, nếu vi sinh vật có lợi phát triển nhiều sẽ kìm hãm, ức chế, lấn át sự phát triển của vi 
sinh vật có hại, do đó sẽ hạn chế được mầm bệnh phát triển để gây bệnh cho tôm cá, như 
Vibrio spp ở nước mặn, Aeromonas spp ở nước ngọt. 
 d. Giúp ổn định độ pH của nước, ổn định màu nước do chế phẩm vi sinh hấp thu chất 
dinh dưỡng hòa tan trong nước nên hạn chế tảo phát triển nhiều, điều khiển sự phát triển ổn 
định của tảo phù du do đó sẽ giảm chi phí thay nước. Đồng thời chế phẩm vi sinh còn có tác 
dụng gián tiếp làm tăng oxy hòa tan trong nước, giúp tôm cá đủ oxy để thở, do đó tôm cá sẽ 
khỏe mạnh, ít bệnh, ăn nhiều, mau lớn. 
2.2. Nâng cao khả năng hấp thu thức ăn của vật nuôi 
Các nhóm VSV dùng để sản xuất thức ăn và kiểm soát VSV gây bệnh (probiotic) như 
Enterococcus faecium, Streptomyces cinnamonensis, Bacillus subtilis, Lactobacillus sp., 
Acetobacteria sp., Saccharomyces sp., Pediococcus acidilatici, Lactobacillus acidophilus, 
L. sporogenes...). 
Vi khuẩn lactic là nhóm VSV đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát các VSV gây 
bệnh bởi chúng có khả năng sinh axit lactic, bacteroxin... có tác dụng ức chế sự phát triển 
của các VSV gây bệnh cho tôm, cá trong môi trường. Nhóm VSV này thường được sử 
dụng để bổ sung vào thức ăn cho tôm, cá, Đồng thời, còn có tác dụng tăng khả năng tiêu 
hóa và hấp thụ thức ăn, giúp cho vật nuôi khỏe mạnh và phát triển nhanh. 
 a. Nâng cao khả năng hấp thu thức ăn của cơ thể tôm cá, 
 b.Chế phẩm sinh học probiotic có khả năng phòng chống các bệnh nhiễm khuẩn đường 
ruột cho tôm cá, chống nhiễm trùng do vi khuẩn và virút (như virút rota gây tiêu chảy), 
chống ung thư, kích thích hoạt động của hệ miễn dịch, làm giảm cholesterol... Vì probiotic 
tác động làm ổn định khu hệ vi sinh vật đường ruột, làm tăng các vi khuẩn có ích (các vi 
khuẩn sinh vitamin, sinh chất kháng khuẩn, vi khuẩn phân giải đường bột...), làm giảm các vi 
khuẩn có hại (các vi khuẩn cạnh tranh thức ăn, sinh chất độc...). làm cân bằng khu hệ VSV 
đường ruột, tăng khả năng phòng ngừa một số bệnh đường ruột. 
 c. Nâng cao khả năng miễn dịch của tôm cá (do kích thích tôm, cá sản sinh ra kháng 
thể). 
 Trong nuôi trồng thủy sản, probiotic còn là chế phẩm xử lý môi trường. Thay cho mục đích 
chủ yếu là tiêu diệt các bào tử vi khuẩn, chế phẩm sinh học được sản xuất với mục đích chủ 
yếu là kích thích sự gia tăng của các vi sinh vật có lợi trong ao nuôi. 
 Bất kỳ một chế phẩm sinh học nào cũng phải đạt được 3 quá trình sau: 
- Khống chế sinh học: Những dòng vi khuẩn có ích trong chế phẩm có khả năng sinh các 
chất kháng khuẩn ví dụ bacteriocin để tiêu diệt các vi khuẩn gây bệnh trong ao. 
- Tạo sức sống mới: Các vi khuẩn trong chế phẩm khi đưa vào ao sẽ phát triển mạnh mẽ cả 
về số lượng và hoạt tính, có khả năng tồn tại cả trong môi trường và trong đường ruột, ảnh 
hưởng có lợi đốI với vật nuôi. 
- Xử lý sinh học: Khả năng phân giải các chất hữu cơ trong nước giải phóng axít amin, 
glucose, cung cấp thức ăn có vi sinh vật có ích, giảm thiểu thành phần nitơ vô cơ như amôni, 
nitrit, nitrat, giảm mùi hôi thối, cải thiện chất lượng nước. 
Việc sử dụng các vi sinh vật hữu ích nhằm cạnh tranh với các vi khuẩn gây bệnh, thay thế 
cho việc sử dụng hóa chất, kháng sinh là một giải pháp quan trọng kiểm soát bệnh trong nuôi 
trồng thủysản. 
 Thành phần của chế phẩm probiotic thường là một tập hợp các chủng vi sinh vật sống, 
được tuyển chọn, tối ưu hóa, làm khô bằng phun sấy, đóng khô hoặc bọc trong alginat, phổ 
biến nhất vẫn là các loài bacillus, vi khuẩn Lactic lactobacillus, Bifidobacterium sp, nấm 
men Saccharomyces cerevisiae và Phaffia rhodozyma 
 Một thành phần khác cũng được thấy trong chế phẩm probiotic đó là tập hợp các enzym 
có nguồn gốc vi sinh vật như amylase, proteose, lipase, cellulase, chitinase, một số vitamin 
thiết yếu hoặc axit amin và chất khoáng... nhằm kích thích hoạt tính ban đầu của vi sinh vật 
của chế phẩm và xúc tác cho sự hoạt động của enzym trong môi trường. 
 Các vi sinh vật được lựa chọn làm probiotic phải có đặc điểm sau đây: 
 - Không sinh độc tố, không gây bệnh cho vật chủ và không ảnh hưởng xấu tới hệ sinh thái 
môi trường. 
 - Có khả năng bám dính niêm mạc đường tiêu hóa và các mô khác của vật chủ, cạnh tranh 
vị trí bám với các vi sinh vật gây bệnh, không cho chúng tiếp xúc trực tiếp với các cơ quan 
của cơ thể. 
 - Có khả năng sinh các chất ức chế, ngăn cản sự sinh trưởng mạnh mẽ của các vi sinh vật 
gây bệnh. Các chất này gồm nhiều loại có thể tác động đơn lẻ phối hợp với nhau, bao gồm 
các chất kháng sinh, bacteriocin, siderophore, lysozym, protease, hydroperoxit... 
- Có khả năng sinh trưởng nhanh, cạnh tranh thức ăn, hóa chất, năng lượng với các vi sinh 
vật có hại. Ví dụ vi khuẩn probiotic có khả năng sinh siderphore, liên kết với ion sắt, làm cho 
vi sinh vật gây hại không sinh trưởng được vì thiếu sắt. 
- Tăng cường khả năng miễn dịch, tăng cường đáp ứng miễn dịch tự nhiên ở tôm và khả năng 
tạo thành kháng thể ở cá. 
- Có khả năng cải thiện chất lượng nước ao nuôi do sự hình thành hàng loạt enzym phân giải 
các chất hữu cơ, làm giảm hàm lượng BOD, giảm các khí độc như NH3, H2S,... Không những 
thế, sản phẩm trao đổi chất của vi sinh vật probiotic còn cung cấp enzym, các nguyên tố đa, 
vi lượng cho vật chủ, giúp chúng sử dụng thức ăn hiệu quả hơn và do đó tăng trưởng tốt hơn. 
Những vấn đề cần lưu ý khi sử dụng chế phẩm sinh học 
Chu kỳ sử dụng dài hay ngắn (giữa 2 lần) phụ thuộc vào chất lượng môi trường nước của 
từng ao, từng giai đoạn nuôi khác nhau. 
-Nếu có thể, trước khi dùng chế phẩm sinh học nên thay nước mới để tránh ảnh hưởng của 
kháng sinh và hoá chất đã dùng trước đó 
-Không dùng chung hoặc ngay (trước hay sau) khi sử dụng kháng sinh hay các chất diệt 
khuẩn như BKC, Formalin, Iodine, thuốc tím. 
- Phải sử dụng chế phẩm sinh học theo định kỳ để duy trì mật độ vi khuẩn có lợi. 
 3. Xử lý vi sinh 
Các nhóm vi sinh, hầu hết là vi khuẩn, đều tham gia vào việc chuyển hoá các hợp chất 
hữu cơ cao phân tử phức hợp thành khí metan. Thêm vào đó là sự tương tác đồng bộ giữa các 
nhóm vi khuẩn liên quan đến quá trình phân hủy yếm khí các chất thải. Mặc dù có thể có sự 
hiện diện của một số nấm và nguyên sinh động vật, nhưng rõ ràng vi khuẩn luôn vượt trội về 
số lượng. Một số lớn các vi khuẩn yếm khí chọc hay ngẫu nhiên tham gia vào quá trình thủy 
phân và lên men các hợp chất hữu cơ. 
 Có bốn nhóm vi khuẩn liên quan đến việc chuyển hóa các chất phức hợp thành 
những phân tử đơn giản như metan và diôxít cacbon. Những nhóm vi khuẩn này hoạt động 
trong một mối quan hệ đồng bộ, nhóm này phải thực hiện việc trao đổi chất của nó trước khi 
chuyển phần việc còn lại cho nhóm khác v.v. 
 Nhóm 1: Vi khuẩn thủy phân 
Các nhóm vi khuẩn yếm khí cắt vỡ các hợp chất hữu cơ phức hợp (protein, xenlulô, gỗ và 
mỡ) thành các đơn phân tử dễ hoà tan như: axit amin, glucô, axít béo và glycerin. Các đơn 
phân tử này sẵn sàng làm thức ăn cho nhóm vi khuẩn kế tiếp. Sự thủy phân các phân tử phức 
hợp được sự xúc tác của các enzym xenluloz phụ trội như: cellulases, proteases, và lipases. 
Tuy nhiên giai đoạn thủy phân này tương đối chậm và có thể bị giới hạn trong quá trình phân 
hủy chất thải yếm khí như chất thải xenlulô thủy phân thô, có chứa chất gỗ. 
 Nhóm 2: Vi khuẩn tạo axít gây lên men 
Nhóm vi khuẩn tạo axít (Acidogenic) chuyển đường, axít amin, axít béo thành những axít 
hữu cơ (như các axít acetic, propionic, formic, lactic, butyric, succinic), rượu và các ketone 
(như ethanol, methanol, glycerol, acetone), acetate, CO2, và H2. Acetate là sản phẩm chính 
của quá trình lên men cácbon hydrát. Các sản phẩm tạo ra thay đổi tùy theo loại vi khuẩn 
cũng như điều kiện nuôi cấy (nhiệt độ, độ pH, khả năng ôxy hóa và khử ôxy). 
 Nhóm 3: Vi khuẩn tạo Aceton 
Vi khuẩn tạo aceton chuyển các axít béo (như: axít propionic và butyric) và rượu thành 
acetate, hydro, and CO2, những chất này sẽ được sử dụng bởi nhóm vi khuẩn tạo metan. 
Nhóm này đòi hỏi nồng độ hydro thấp để chuyển hoá các axít béo và do đó cần phải theo dõi 
sát nồng độ hydro. Dưới điều kiện nồng độ hydro cục bộ cao, sự tạo thành acetate giảm và 
chất nền sẽ chuyển thành axít propionic, butyric và ethanol thay vì metan. 
 Nhóm 4: Vi khuẩn tạo khí mêtan 
Sự phân hủy chất hữu cơ trong môi trường sẽ thải vào khí quyển khoảng từ 500 đến 800 triệu 
tấn mêtan mỗi năm và số lượng này tương ứng 0,5% chất hữu cơ tạo ra từ sự quang hợp. 
Trong tự nhiên vi khuẩn tạo mêtan khó tính này thường có ở các lớp bùn trầm tích hoặc trong 
dạ dày của các loài ăn cỏ. Nhóm này được tạo thành bởi các vi khuẩn gram âm và gram 
dương với các hình dạng khác nhau. Các vi sinh tạo mêtan sinh trưởng chậm trong nước thải, 
chu kỳ sinh có thể từ 2 ngày ở 350C cho đến 50 ngày ở 100C. Khoảng 2/3 mêtan được tạo ra 
từ sự chuyển hoá acetate của nhóm vi khuẩn này; 1/3 còn lại là do sự giảm CO2 tạo ra bởi 
hydro. 
 Một số chế phẩm sinh học: 
 -Dạng chất sinh học: hoạt chất chính được chiết xuất từ thực vật (như từ cây Yucca để chế 
De-Odorase của hãng Bayer) kết hợp với nấm men và vi khuẩn. Dạng này giúp loại bỏ các 
khí độc trong ao ương nuôi cá tra như khí: NH3, H2S, NO2.giúp môi trường giảm ô nhiễm, 
tôm cá ít bị sốc. Tuy nhiên chúng có nhược điểm là không khống chế được vi khuẩn, nấm, 
nguyên sinh động vật trong ao. 
 -BZT (BZT Aquaculture và BZT Waster digester) 
 Sản phẩm là sự kết hợp giữa vi khuẩn và enzyme, giúp loại bỏ lớp bùn đáy ao ô nhiễm và 
làm sạch môi trường hơn. 
-BIO- MOS ( MOS: Manan Oligo Saccharide) 
 MOS có trong phần ngoài của vách tế bào nấm men, nấm men được nuôi sinh khối sau 
đó dùng phương pháp triết ly tạo ra sản phẩm BIO – MOS. Dimitroglou, 2008 thực hiện 
nghiên cứu trên cá hồi với việc sử dụng Bio- Mos 0.2% đã cho cho thấy gia tăng tiêu hóa 
bằng cách tạo ra nhiều các nếp gấp hơn và nhiều lông nhung hơn trên ruột non. Bio-Mos 
2kg/tấn có tác động trên hệ vi sinh ruột cá, làm giảm Staphylococcus spp.,Aeromonas/ Vibrio 
spp. và các vi khuẩn gây bệnh khác 
 -Dạng vi khuẩn có lợi: Thành phần thường chứa những nhóm vi sinh vật có lợi như: 
Lactobaccilus sps, Nitromonas sps, Nitrobacter sps, Bacillus sps, Clostridium sps. 
Một nhóm chế phẩm sinh học kết hợp gồm Bacillus và Lactobacillus được sử dụng để 
loại bỏ gần như hoàn toàn các khí độc trong ao nuôi, đồng thời nó còn khống chế được các vi 
khuẩn gây bệnh trong ao nuôi, nhưng không khống chế được nấm và nguyên sinh động vật. 
-Chế phẩm EM: Một loại chế phẩm bao gồm 87 chủng vi sinh vật khác nhau, trong 
đó có 5 nhóm vi khuẩn lên men là Lactic, lên men rượu, vi khuẩn quang hợp, xạ khuẩn và 
nấm men. Chế phẩm này tạo ra các acid amin tự do, acid hữu cơ, vitamin hoà tan trong nước, 
kháng sinh tự nhiên. Chúng tạo ra mối liên kết nhằm ngăn chặn các vi khuẩn gây hại cho 
tôm, cá nuôi trong ao. 
 Tài liệu tham khảo 
 1. Kiều Hữu Ảnh và Ngô Tự Thành, 1985. Vi sinh vật học của các nguồn nước (Dịch 
 từ nguyên bản tiếng Đức của G.Rheinheimer). Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật 
 Hà Nội. 
2. Kiều Hữu Ảnh, 2007. Giáo trình vi sinh vật học (Tập 1, 2, 3) 
3 Nguyễn Thị Chính và Ngô Tiến Hiển, 2001. Virut học. Nhà xuất bản Đại học 
 Quốc gia Hà Nội. 
4.Nguyễn Lân Dũng, 2007. Vi sinh vật học. Nhà Xuất bản giáo dục. 
5. Phạm Văn Kim,2001. Giáo trình vi sinh đại cương, Đại học Cần thơ 
6. Ford. T. E., 1994. Aquatic Microbiology 
7. Đỗ Ngọc Liên, 1999. Miễn dịch học cơ sở. Nhà xuất bản Đại học Quốc gia 
 Hà Nội. 
8. W.D. Phillips & T.J. Chilton, 2005. Sinh học đại cương. Nhà xuất bản Giáo Dục 
9. Nguyễn Thị Xuyến, 1996. Vi sinh vật học, Nhà xuất bản Nông nghiệp 
10. Nguyễn Đình Trung, 2004. Quản lý chất lượng nguồn nước trong NTTS. Nhà xuất bản 
Nông nghiệp 
 www.google.com.vn 
 www.vietscience.free.fr 
 www.khoahoc.com.vn 
 www.sinhhocvietnam.vn