Bài giảng môn Sinh học - Nấm mốc

NẤM MỐCKhái niệm Nấm mốc là 1 loại nấm sợi điển hình gồm tất cả các nấm không phải nấm men và cũng không sinh mũ nấm (thế quả có kích thước lớn) như ở các nấm lớn, tuy nhiên ở tất cả các giai đoạn chưa sinh mũ nấm thì khuẩn ty (hệ sợi nấm) của nấm lớn vẫn được coi là nấm sợi và được nghiên cứu về mặt sinh lý, sinh hoá, di truyền như các nấm sợi khác.Hình thức sống của nấm mốc: - Một số nấm có thể cộng sinh vơi tảo hinh thành địa y. - Nấm kí sinh trên người,động vật, thực vật. - Nấm sống hoại sinh trên mùn chât hữu cơ.Phân loạiDayal (1975) liệt kê 7 đặc tính để phân loại nấm mốc như sau: - Đặc điểm hình thái - Ký chủ đặc thù - Đặc điểm sinh lý - Đặc điểm tế bào học và di truyền học - Đặc điểm kháng huyết thanh - Đặc tính sinh hóa chung - Phân loại số họcNấm mốc sống trong bể cáTheo Stevenson (1970) đã phân loại nấm trong ngành Mycotagồm 6 lớp: - Chytridiomycetes - Oomycetes - Zygomycetes - Ascomycetes - Basidiomycetes - DeuteromycetesNấm bậc thấp: Sợi nấm hình ống trong đó, sợi có nhiều nhân gọilà sợi cộng bào (coenocytis)Nấm bậc cao: sợi nấm có vách ngăn, phần lớn có thể quả đặc trưng phát triển từ khuẩn ty dinh dưỡng (nấm rơm, nấm mèo)Nấm bậc caoNấm bậc thấpMốc nướcChytridiomycetes và OomycetesHai lớp Mốc là Chytridiomycetes và Oomycetes được tìm thấynhiều trong nước và thường được gọi là Mốc nước. Chúng ký sinhtrên cá và những động vật thủy sinh hay hoại sinh trên xác củachúng. Một số sống trong Nấm mốc khác hay sống trong tế bàocủa những động vật nguyên sinh, tảo và những thực vật trầm sinh. ChytridiomycetesOomycetesMốc bánh mì ZygomecetesMốc bánh mì Zygomecetes, trong đó có mốc đen(Rhizopusstolonifer)thường ở trên bánh mì cũ. Các khuẩn ty của chúng tăng trưởng nhanhchóng trên bề mặt của bánh mì và các căn trạng mọc sâu vào trongbánh mì. Các enzim được tiết ra và khuẩn ty tiêu hóa thức ăn thành dạng mà khuẩn ty có thể hấp thu được. Các nhánh khuẩn ty trên cây gây bệnh, một số khác ký sinh trên những động vật nhỏ ở đất.Zygospores - conidia (asexual) Nấm túi AscomycetesNấm túi (Ascomycetes) được tìm thấy trong đất và phân, trên tầngđất mặt của rừng, trên thân, lá cây và một số thực phẩm. Thể quả cónhiều hình dạng: hình chén ở Peziza, mạng lưới ở Morchella , hìnhtam giác có mỏ ở Neurospora (mốc bánh mì hồng) ...Cup Fungi(nấm ly) Powdery mildew Cup Fungi asci Morchella (morel)(nấm tổ ong) Penicillium Mildew Asci Morel ascospores Yeast ascus Conidiaphores Nấm đảm BasidiomycetesNấm đảm được biết nhiều là do thể quả của nó, các loài Nấm này cóthể được tìm thấy trên phân, trên đất, trên lá cây mục, trên gỗ bị ẩmmục. Chúng cũng gồm những nấm gây bệnh nghiêm trọng cho câynhư bệnh Nấm đen, bệnh gỉ sắt... Khi thể quả bắt đầu thành lập, cáckhuẩn ty sắp xếp lại và phát triển thành đảm, bào tử đảm được sinh ratừ các đảm này. Vài Nấm đảm thường gặp có nón như Nấm rơm,Galerina hay có hình lỗ tai như Nấm mèo (Auricularia ), Polyporus...Coral Fungus (nấm san hô)Conch Fungus (nấm trắng)Birds Nest Fungi(nấm tổ chim)Bracket Fungi(nấm khung)Agaricus coprinus(nấm đông cô)Gills (nấm rê)BasidiaBasidia with sporesDinh dưỡng và sự sinh trưởng của nấm mốc- Các chất dinh dưỡng chủ yếu của nấm là nitơ và cacbon dạng hữu cơ, các chất khoáng.Và 1 số chỉ tiêu sinh lý khác như:+ Ánh sáng : hầu hết các loài nấm mốc không cần ánh sáng trong quá trình sinh trưởng. Tuy nhiên, có một số loài lại cần ánh sáng trong quá trình tạo bào tử.+ Nhiêt độ: nhiệt độ tối thiểu cần cho sự phát triển là từ 2oC đến 5oC, tối hảo từ 22oC đến 27oC và nhiệt độ tối đa mà chúng có thể chịu đựng được là 35oC đến 40oC, cá biệt có một số ít loài có thể sống sót ở OoC và ở 60oC. + PH : nói chung, nấm mốc có thể phát triển tốt ở môi trường acit (pH=6) nhưng pH tối hảo là 5 - 6,5, một số loài phát triển tốt ở pH 9.+ Oxi: oxi cũng cần cho sự phát triển của nấm mốc vì chúng là nhóm hiếu khí bắt buộc và sự phát triển sẽ ngưng khi không có oxi và dĩ nhiên nước là yếu tố cần thiết cho sự phát triển. Nấm mốc không có diệp lục tố nên chúng cần được cung cấp dinh dưỡng từ bên ngoài (nhóm dị dưỡng), một số sống sót và phát triển nhờ khả năng ký sinh (sống ký sinh trong cơ thể động vật hay thực vật) hay hoại sinh (saprophytes) trên xác bã hữu cơ, cũng có nhóm nấm rễ hay địa y sống cộng sinh với nhóm thực vật nhất định.Nguồn dưỡng chất cần thiết cho nấm được xếp theo thứ tự sau: C, O, H, N P, K, Mg, S, B, Mn, Cu, Zn, Fe, Mo và Ca. Các nguyên tố này hiện diện trong các nguồn thức ăn vô cơ đơn giản như glucoz, muối ammonium... sẽ được nấm hấp thu dễ dàng, nếu từ nguồn thức ăn hữu cơ phức tạp nấm sẽ sản sinh và tiết ra bên ngoài các loại enzim thích hợp để cắt các đại phân tử này thành những phân tử nhỏ để dể hấp thu vào trong tế bào.Bào tử nấm được khuyếch tán rộng rãi nhờ không khí. Từ mầm mống đầu tiên là bào tử nấm có thể phát triển thành dạng nấm sợi, phát triển hơn là tạo thành mạng lưới chằng chịt. Lúc này chúng ta có thể nhìn thấy chúng có dạng đốm màu. Nấm có dinh dưỡng được là nhờ hệ enzyme và axit để đồng hóa thức ăn. Trong chu kỳ sống, nấm có bài tiết, dự trữ thức ăn và đặc biệt chúng có thêm một quá trình chuyển hóa phụ, tạo ra sắc tố như chúng ta đã nhìn thấy và chúng cũng có thể tạo ra các chất kháng sinh hay độc tố.Quá trình vân chuyển của nấm mốc đến cây trồng để sinh trưởng.Sinh sản1/Sinh sản vô tính+Sinh sản sinh dưỡng bằng đoạn sợi nấm phát triển dài ra hoặc phân nhánh+Sinh sản bằng các loại bào tử:Bào tử gồm 1 hoặc 2 tiên mao,sinh ra từ các nang động bào tử(zoosporangium).Tiên mao cấu tạo bởi 11 sợi(2 sợi giữa và 9 sợi xung quanh).Có các loại bào tử:Bào tử túi(sporangiospores),bào tử đính(conidium),bào tử tản(Thallospores),bào tử đốt(arthrospores)Các kiểu động bào tửRhizopus      Bào tử đốtCác kiểu cuống bào tử đính của Aspergillus. a. 1 lớp, b. 2 lớp, c. phiến, d. tia, e. tể 2/Sinh sản hữu tính:Trải qua 3 giai đoạn:+Tiếp hợp tế bào chất(plasmogamy) với sự hoà hợp 2 tế bào trần(protoplast) của 2 giao tử+Tiếp hợp nhân(karyogamy) với sự hòa hợp 2 nhân của 2 tế bào giao tử để tạo 1 nhân nhị bội+Giảm phân(meiosis)giai đoạn này hình thành 4 giao tử đơn bội(haploid) qua giảm phân từ 2nNST thành nNSTCơ quan sinh dục của nấm mốc là túi giao tử(gametangia):cơ quan sinh dục đực gọi là túi đực(antheridium) chứa giao tử đực,cơ quan sinh dục cái là túi noãn(oogonium) chứ giao tử cái hay noãn.Kết hợp giữa giao tử đực và noãn tạo thành bào tử có dạng túi gọi là nang,túi này chứa bào tử nangKiểu 2 sợi nấm có giới tính đực và cái tiếp hợp nhau sinh ra bào tử có tên là tiếp hợp tử(nhóm nấm Myxomycetes)Túi noãn chứa nhiều noãn cầuTúi noãn chứa 1 noãn cầuBào tử nang ở Saccharomyces cerevisiae Các kiểu bào tử đảmỨng dụng của nấm mốc1/Nấm có hạiNấm mốc làm hư hỏng, giảm phẩm chất lương thực, thực phẩm trước và sau thu hoạch, trongchế biến, bảo quản. Nấm mốc còn gây hư hại vật dụng, quần áo... hay gây bệnh cho người, động vật khác và cây trồng. Một số loài thuộc giống Rhizopus, Mucor, Candida gây bệnh trên người, Microsporum gây bệnh trên chó, Aspergillus fumigatus gây bệnh trên chim; Saprolegnia và Achlya gây bệnh nấm ký sinh trên cá. Những loài nấm gây bệnh trên cây trồng như Phytophthora, Fusarium, Cercospora.... đặc biệt nấm Aspergilus flavus và Aspergillus fumigatus phát triển trên ngũ cốc trong điều kiện thuận lợi sinh ra độc tố aflatoxin.Hạt ngô bị mốcTường nhà bị mốc2/Nấm có lợiBên cạnh tác động gây hại, các qui trình chế biến thực phẩm có liên quan đến lên men đều cần đến sự có mặt của vi sinh vật trong đó có nấm mốc. Nấm mốc cũng giúp tổng hợp những loại kháng sinh (penicillin, griseofulvin), acit hữu cơ (acit oxalic, citric, gluconic...), vitamin (nhóm B, riboflavin), kích thích tố (gibberellin, auxin, cytokinin), một số enzim và các hoạt chất khác dùng trong công nghiệp thực phẩm và y, dược ... đã được sử dụng rộng rãi trên thế giới. Ngoài ra, nấm còn giử vai trò quan trọng trong việc phân giải chất hữu cơ trả lại độ mầu mỡ cho đất trồng..Đặc sản tương bần của Hưng YênMột số loài nấm mốc rất hữu ích trong sản xuất và đời sống như nấm ăn, nấm dược phẩm (nấm linh chi, Penicillium notatum tổng hợp nên penicillin, Penicillium griseofulvum tổng hợp nên griseofulvin...), nấm Aspergillus niger tổng hợp các acit hữu cơ như acit citric, acit gluconic, nấm Gibberella fujikuroi tổng hợp kích thích tố gibberellin và một số loài nấm thuộc nhóm Phycomycetina hay Deuteromycetina có thể ký sinh trên côn trùng gây hại qua đó có thể dùng làm thiên địch diệt côn trùng. Ngoài ra, những loài nấm sống cộng sinh với thực vật như Nấm rễ (Mycorrhizae), giúp cho rễ cây hút được nhiều hơn lượng phân vô cơ khó tan và cung cấp cho nhu cầu phát triển của cây trồng.Nấm còn là đối tượng nghiên cứu về di truyền học như nấm Neurospora crassa, nấm Physarum polycephalum dùng để tổng hợp ADN và những nghiên cứu khác.Sản xuất penicilium Năm 1928 khi Alexander Fleming (làm việc tại bệnh viện St. Mary’s, London) phát hiện ra một lọai nấm phát triển trên đĩa petri ông quên rửa trước khi đi nghỉ vài tuần trước đó. Xung quanh nấm, staphylococus một lọai vi khuẩn có thể gây ngộ độc thức ăn và viêm nhiễm mà ông đang tìm cách tiêu diệt, không thể mọc được. Ông kết luận rằng lọai nấm này đã tạo ra chất cản  phát triển. Ông đặt tên chất đó là penicillin, và tên của lọai nấm này là penicilium notatum. Sau đó ông tiến hành một số thí nghiệm nhưng không thể tinh sạch penicillin cũng chưa thật sự nhận thấy vai trò kháng khuẩn của nó. Alexander FlemingPenicilium notatum