Giáo Trình Môn Vi Sinh Vật Nghề Nuôi Trồng Thủy Sản Trình Độ Cao Đẳng

Giáo trình môn vi sinh vật trong nuôi trồng thủy sản cao đẳng cung cấp kiến thức chuyên sâu, hỗ trợ sinh viên phát triển nghề nghiệp.

• Tác giả: Lã Thị Nội
• Trường học: Trường CĐ Kinh Tế - Kỹ Thuật
• Chuyên ngành: Nuôi Trồng Thủy Sản
• Đề tài: Giáo Trình Vi Sinh Vật Trong Nuôi Trồng Thủy Sản Cao Đẳng
• Loại tài liệu: Giáo Trình
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Bạc Liêu

Mục lục chi tiết

• LỜI MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ VI SINH VẬT
• 1.1. Khái niệm vi sinh vật
• 1.2. Đặc điểm chung của vi sinh vật
• 1.3. Sự phân bố vi sinh vật trong nước
• 1.4. Vai trò của vi sinh vật
• 1.4.1. Vai trò của vi sinh vật trong đời sống
• 1.4.2. Vai trò của vi sinh vật trong nuôi trồng thủy sản
• 2. CHƯƠNG 2: MỘT SỐ LOÀI VI SINH VẬT
• 3. CHƯƠNG 3: SINH LÝ HỌC VI SINH VẬT
• 4. CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG CỦA VI SINH VẬT TRONG NUÔI TRỒNG THỦY SẢN

Tóm tắt

I. Tổng quan về Giáo Trình Vi Sinh Vật Trong Nuôi Trồng Thủy Sản Cao Đẳng

Giáo trình vi sinh vật trong nuôi trồng thủy sản cao đẳng cung cấp kiến thức cơ bản về các loại vi sinh vật và vai trò của chúng trong ngành thủy sản. Vi sinh vật là những sinh vật nhỏ bé, không thể nhìn thấy bằng mắt thường, nhưng chúng có ảnh hưởng lớn đến môi trường sống và sự phát triển của các loài thủy sản. Giáo trình này được biên soạn nhằm giúp sinh viên nắm vững kiến thức về vi sinh vật và ứng dụng của chúng trong nuôi trồng thủy sản.

1.1. Khái niệm và phân loại vi sinh vật trong thủy sản

Vi sinh vật trong nuôi trồng thủy sản bao gồm vi khuẩn, nấm, tảo và virus. Mỗi loại vi sinh vật có đặc điểm và vai trò riêng trong hệ sinh thái thủy vực. Việc hiểu rõ về các loại vi sinh vật này giúp sinh viên có cái nhìn tổng quan về sự đa dạng sinh học trong môi trường nước.

1.2. Vai trò của vi sinh vật trong nuôi trồng thủy sản

Vi sinh vật đóng vai trò quan trọng trong việc phân giải chất hữu cơ, cung cấp dinh dưỡng cho các loài thủy sản. Chúng cũng tham gia vào các chu trình sinh học, giúp duy trì sự cân bằng trong hệ sinh thái thủy vực.

II. Thách thức trong việc ứng dụng vi sinh vật trong nuôi trồng thủy sản

Mặc dù vi sinh vật có nhiều lợi ích, nhưng việc ứng dụng chúng trong nuôi trồng thủy sản cũng gặp phải nhiều thách thức. Các vấn đề như ô nhiễm môi trường, sự phát triển của vi sinh vật gây bệnh và sự cạnh tranh giữa các loài vi sinh vật có thể ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng sản phẩm thủy sản.

2.1. Ô nhiễm môi trường và tác động đến vi sinh vật

Ô nhiễm nước từ các nguồn thải công nghiệp và nông nghiệp có thể làm giảm số lượng vi sinh vật có lợi, đồng thời tạo điều kiện cho vi sinh vật gây bệnh phát triển. Điều này ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của các loài thủy sản.

2.2. Sự phát triển của vi sinh vật gây bệnh

Vi sinh vật gây bệnh như E. coli và Salmonella có thể xâm nhập vào môi trường nuôi trồng thủy sản, gây ra dịch bệnh cho cá và các loài thủy sản khác. Việc kiểm soát và phòng ngừa sự phát triển của chúng là rất cần thiết.

III. Phương pháp nghiên cứu vi sinh vật trong nuôi trồng thủy sản

Để nghiên cứu và ứng dụng vi sinh vật trong nuôi trồng thủy sản, cần áp dụng các phương pháp khoa học hiện đại. Các phương pháp này bao gồm phân lập, nuôi cấy và xác định đặc điểm sinh học của vi sinh vật. Việc sử dụng công nghệ sinh học cũng giúp nâng cao hiệu quả trong việc ứng dụng vi sinh vật.

3.1. Phân lập và nuôi cấy vi sinh vật

Phân lập vi sinh vật từ mẫu nước và đất là bước đầu tiên trong nghiên cứu. Sau đó, vi sinh vật được nuôi cấy trong môi trường thích hợp để nghiên cứu đặc điểm sinh học và khả năng ứng dụng của chúng.

3.2. Ứng dụng công nghệ sinh học trong nghiên cứu

Công nghệ sinh học giúp tối ưu hóa quy trình nuôi cấy và sản xuất vi sinh vật có lợi. Việc ứng dụng các kỹ thuật hiện đại như PCR và giải trình tự gen giúp xác định nhanh chóng và chính xác các loài vi sinh vật.

IV. Ứng dụng thực tiễn của vi sinh vật trong nuôi trồng thủy sản

Vi sinh vật có nhiều ứng dụng thực tiễn trong nuôi trồng thủy sản, từ việc cải thiện chất lượng nước đến tăng cường sức khỏe cho cá. Việc sử dụng vi sinh vật có lợi giúp giảm thiểu sự phát triển của vi sinh vật gây bệnh và nâng cao năng suất nuôi trồng.

4.1. Cải thiện chất lượng nước trong ao nuôi

Vi sinh vật có khả năng phân giải chất hữu cơ, giúp làm sạch nước và duy trì môi trường sống tốt cho cá. Việc bổ sung vi sinh vật có lợi vào ao nuôi giúp cải thiện chất lượng nước và tăng cường sức khỏe cho cá.

4.2. Tăng cường sức khỏe cho cá

Sử dụng vi sinh vật có lợi trong thức ăn cho cá giúp cải thiện hệ miễn dịch và sức khỏe tổng thể của cá. Điều này không chỉ giúp cá phát triển tốt mà còn giảm thiểu nguy cơ mắc bệnh.

V. Kết luận và tương lai của vi sinh vật trong nuôi trồng thủy sản

Vi sinh vật đóng vai trò quan trọng trong nuôi trồng thủy sản, từ việc cải thiện chất lượng nước đến tăng cường sức khỏe cho cá. Tương lai của vi sinh vật trong ngành này hứa hẹn sẽ phát triển mạnh mẽ với sự hỗ trợ của công nghệ sinh học và các nghiên cứu khoa học hiện đại.

5.1. Xu hướng nghiên cứu và phát triển

Nghiên cứu về vi sinh vật trong nuôi trồng thủy sản sẽ tiếp tục được mở rộng, với nhiều ứng dụng mới trong công nghệ sinh học. Các nghiên cứu này sẽ giúp nâng cao hiệu quả sản xuất và bảo vệ môi trường.

5.2. Tầm quan trọng của giáo dục và đào tạo

Giáo dục và đào tạo về vi sinh vật trong nuôi trồng thủy sản là rất cần thiết. Điều này giúp sinh viên nắm vững kiến thức và kỹ năng cần thiết để ứng dụng vi sinh vật một cách hiệu quả trong thực tiễn.

Nội dung chính

Tổng quan về giáo trình

Giáo trình môn học Vi sinh vật (mã ngành/nghề: Nuôi trồng thủy sản, trình độ Cao đẳng) được biên soạn bởi tác giả Lã Thị Nội, ban hành theo Quyết định của Trường Cao đẳng Kinh tế - Kỹ thuật Bạc Liêu năm 2020. Trong chương trình đào tạo chuyên ngành Nuôi trồng thủy sản, môn học giữ vị trí kiến thức cơ sở ngành bắt buộc, cung cấp nền tảng sinh học đại cương về thế giới vi sinh vật và cơ chế tác động của chúng đối với hệ sinh thái thủy vực.

Mục tiêu học tập của giáo trình được thiết kế nhằm giúp người học:

• Trình bày được các đặc điểm chung, phân loại hình thái, cấu trúc tế bào và đặc tính sinh lý của các nhóm vi sinh vật chính (vi khuẩn, nấm, tảo, nguyên sinh động vật và virus).
• Nêu rõ quy luật phân bố và diễn thế của hệ vi sinh vật trong môi trường nước tự nhiên và ao nuôi thủy sản.
• Phân tích vai trò của vi sinh vật trong chu trình sinh hóa, chuỗi dinh dưỡng, quá trình khoáng hóa chất hữu cơ và khả năng tự làm sạch nguồn nước.
• Nhận diện các nhóm vi sinh vật gây bệnh (virus, vi khuẩn, nấm, ký sinh trùng đơn bào) và các loài vi sinh vật có giá trị ứng dụng trong sản xuất giống cũng như nuôi thương phẩm.

Cấu trúc giáo trình gồm 4 chương, phân bổ trong tổng thời lượng 45 giờ với cách tiếp cận đi từ nguyên lý sinh học đại cương đến ứng dụng chuyên ngành nuôi trồng thủy sản. Điểm đặc thù của giáo trình là sự ưu tiên cho khối lượng thực hành và thảo luận (28 giờ thực hành, chiếm hơn 62% tổng thời lượng), gắn chặt việc quan sát hình thái, làm tiêu bản hiển vi với việc giải quyết các bài toán chất lượng nước và dịch bệnh thực tế trong ao nuôi.

---

Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương và chủ đề chính

Nội dung giáo trình được phân bố theo 4 chương học phần:

Chương 1: Đại cương về vi sinh vật (7 giờ: 3 LT - 4 TH)
Chương 2: Một số loài vi sinh vật (14 giờ: 6 LT - 8 TH)
Chương 3: Sinh lý học vi sinh vật (16 giờ: 5 LT - 10 TH - 1 KT)
Chương 4: Ứng dụng của vi sinh vật trong nuôi trồng thủy sản (8 giờ: 2 LT - 5 TH - 1 KT)

• Chương 1. Đại cương về vi sinh vật (7 giờ: 3 lý thuyết, 4 thực hành): Cung cấp khái niệm, phân loại các nhánh vi sinh học ứng dụng (công nghiệp, thực phẩm, y học, thú y, bệnh lý thực vật, vi sinh vật đất, nước, không khí, dầu hỏa). Phân tích 6 đặc điểm cơ bản của vi sinh vật; sự phân bố trong các tầng nước (duyên hải, nước nông, nước sâu, đáy ao hồ); vai trò chuyển hóa vật chất, chu trình dinh dưỡng và tác nhân gây ô nhiễm, dịch bệnh.
• Chương 2. Một số loài vi sinh vật (14 giờ: 6 lý thuyết, 8 thực hành): Mô tả chi tiết hình thái, cấu trúc siêu vi và phân loại học của 5 nhóm đối tượng:
  • Vi khuẩn (Bacteria): Cầu khuẩn (Micrococcus, Diplococcus, Streptococcus, Sarcina, Staphylococcus), trực khuẩn (Bacillus, Pseudomonas, Xanthomonas, Erwinia, Corynebacterium, Clostridium), phẩy khuẩn (Vibrio), xoắn khuẩn (Spirillum). Cấu tạo thành tế bào Gram dương/Gram âm, màng sinh chất, tế bào chất, thể nhân ADN vòng, plasmid, bao nhầy, tiên mao.
  • Nấm (Fungi): 4 ngành (Chytridiomycota, Zygomycota, Ascomycota, Basidiomycota); phân biệt nấm sợi (hyphae, mycelium, chlamydospore) và nấm men (nảy chồi đa cực/2 cực/1 cực, phân cắt Schizosaccharomyces, bào tử bắn Sporobolomyces, bào tử đốt Galactomyces).
  • Tảo (Algae): 8 kiểu hình thái (Monas, Palmella, hạt, sợi, bản, ống, cây); cấu tạo vách tế bào (cellulose, pectin, silic, periplast); hệ sắc tố (chlorophyll, carotene, phycobilin); 3 phương thức sinh sản và phân loại. Vai trò làm thức ăn (Chlorella, Spirulina, Skeletonema) và tác hại nở hoa (Microcystis, Ceratium).
  • Nguyên sinh động vật (Protozoa): Phân loại theo Thái Trần Bái (2001) gồm ngành trùng roi - chân giả (Sarcomastigophora), trùng tổ hợp đỉnh (Apicomplexa), trùng lông bơi (Ciliophora). Nhận diện các loài ký sinh gây hại như Ichthyophthirius, Trichodina.
  • Virus: Đặc tính theo Sukhov; 4 nhóm hình dạng (cầu 100–150 nm, que TMV 200–300 nm, khối đa diện 30–350 nm, nòng nọc phage); cấu trúc nucleocapsid, công thức xác định số capsome $N = 10(n-1)^2 + 2$, cấu tạo vỏ ngoài glycoprotein và cơ chế protein cấu trúc/không cấu trúc.
• Chương 3. Sinh lý học vi sinh vật (16 giờ: 5 lý thuyết, 10 thực hành, 1 kiểm tra): Khảo sát các kiểu dinh dưỡng (quang tự dưỡng, quang dị dưỡng, hóa tự dưỡng, hóa dị dưỡng), quá trình hô hấp, sinh trưởng và các yếu tố ngoại cảnh tác động đến vi sinh vật.
• Chương 4. Ứng dụng của vi sinh vật trong nuôi trồng thủy sản (8 giờ: 2 lý thuyết, 5 thực hành, 1 kiểm tra): Tổng kết các giải pháp công nghệ vi sinh xử lý bùn đáy, chu trình làm sạch nước, gây nuôi thức ăn tươi sống và quản lý bệnh truyền nhiễm.

Kiến thức nền tảng được xây dựng

Giáo trình xây dựng hệ thống nguyên lý khoa học qua các nội dung:

• Tế bào học và sinh học tiến hóa: Phân biệt sinh vật chưa có nhân điển hình (Procaryot) và sinh vật có nhân điển hình (Eucaryot); bằng chứng hóa thạch vi sinh vật cổ 3,5 tỷ năm do J. William Schopf phát hiện tại Tây Australia (Gloeodiniopsis 1,5 tỷ năm, Palaeolyngbya 950 triệu năm).
• Hóa sinh và cấu trúc phân tử: Cấu trúc thành tế bào vi khuẩn với tỷ lệ peptidoglycan ở vi khuẩn Gram dương (30–95%) so với Gram âm (5–20% peptidoglycan, 20% lipid); cấu tạo phospholipid màng sinh chất; ribosome 70S (gồm 2 tiểu phần 50S và 30S).
• Động học chu trình sinh địa hóa: Cơ chế phân giải chất hữu cơ nhờ enzyme ngoại bào (peptidase, urease, cellulase, chitinase, agarase); chu trình Nitơ qua các giai đoạn khoáng hóa protein $\rightarrow \text{NH}_3/\text{NH}_4^+ \rightarrow \text{NO}_2^- \rightarrow \text{NO}_3^- \rightarrow \text{N}_2$; chu trình lưu huỳnh từ protein chứa acid amin cystin, cystein, methionine giải phóng $\text{H}_2\text{S}$, quá trình sulfate hóa tạo $\text{SO}_4^{2-}$ và phản sulfate hóa trong điều kiện kỵ khí tạo bùn đen $\text{FeS}$.

Kỹ năng phát triển

• Kỹ năng kỹ thuật (Technical skills): Kỹ thuật làm tiêu bản soi tươi, nhuộm phân biệt Gram, nhuộm mực tàu quan sát bao nhầy; kỹ thuật cấy gạt, cấy ria zich-zac trên đĩa Petri và ống thạch nghiêng; kỹ thuật sử dụng kính hiển vi quang học đo kích thước vi sinh vật bằng trắc vi thị kính.
• Kỹ năng phân tích (Analytical skills): Phân tích các giai đoạn tự làm sạch của thủy vực (giai đoạn suy thoái $\rightarrow$ phân hủy tích cực $\rightarrow$ phục hồi); đánh giá nguyên nhân suy giảm oxy hòa tan; phân tích điều kiện hình thành hợp chất gây mùi hôi (MIB, mucidone) từ xạ khuẩn Streptomyces và tảo lam Anabaena, Oscillatoria.
• Kỹ năng thực hành nghề nghiệp (Practical competencies): Nhận diện các triệu chứng bệnh nhiễm khuẩn (xuất huyết, hoại tử nội tạng, phát sáng ở tôm do Vibrio, đỏ miệng ở cá, ếch); phân biệt bệnh do virus (đốm trắng ở tôm he, cá ngủ do Iridovirus) không có khả năng trị bằng kháng sinh; chọn lọc và nuôi sinh khối vi tảo (Chlorella, Skeletonema) làm thức ăn ấu trùng thủy sản.

---

Phương pháp giảng dạy và học tập

Giáo trình triển khai phương pháp đào tạo tích hợp giữa lý thuyết nền tảng và rèn luyện kỹ năng thực nghiệm với các quy chuẩn cụ thể:

Hạng mục	Quy cách thực hiện trong giáo trình
Phân bổ thời lượng	Tổng số 45 giờ: 15 giờ lý thuyết (33,3%), 28 giờ thực hành/thí nghiệm/thảo luận (62,2%), 2 giờ kiểm tra (4,5%).
Thực hành phòng thí nghiệm	Thao tác làm tiêu bản, nhận dạng vi khuẩn, nấm, vi tảo, nguyên sinh động vật dưới kính hiển vi; thực hành nuôi cấy nấm men, quan sát khuẩn lạc và nha bào.
Bài tập tự luận & Thảo luận	Hệ thống câu hỏi định lượng kèm barem điểm và giới hạn thời gian (ví dụ: bài tập 30 phút – 5,0 điểm về chu trình Nitơ, chu trình Lưu huỳnh, cơ chế phân giải hữu cơ).
Phương thức kiểm tra	2 bài kiểm tra định kỳ 1 tiết được bố trí tại Chương 3 (Sinh lý học) và Chương 4 (Ứng dụng).
Tự học & Tự nghiên cứu	Tự hệ thống hóa bảng phân loại vi khuẩn theo NCBI (2005), vẽ sơ đồ chuỗi dinh dưỡng thủy vực, sơ đồ cấu tạo đối xứng của vỏ capsid virus.

---

Điểm nổi bật và cập nhật

Nội dung giáo trình phản ánh các dữ liệu khoa học chuyên ngành và thông số thực tế:

• Hệ thống phân loại cập nhật: Trích dẫn hệ thống phân loại vi khuẩn hiện đại từ Trung tâm Thông tin Công nghệ sinh học Quốc gia Hoa Kỳ (NCBI, 2005) chia thành 11 nhóm dựa trên tỷ lệ G+C; phân loại nguyên sinh động vật gồm 20 bộ, 160 họ theo tài liệu của Thái Trần Bái (2001); mô hình toán học và cấu trúc virus đa diện theo Nicklin et al. (Instant Notes in Microbiology, 1999).
• Dữ liệu thực nghiệm và sản xuất: Dẫn chứng tốc độ chuyển hóa của vi khuẩn lactic (Lactobacillus phân giải lượng lactose gấp 100–10.000 lần khối lượng cơ thể/giờ); tốc độ tổng hợp protein của nấm men cao gấp 1.000 lần đậu tương và 100.000 lần trâu bò; dẫn chứng đối chiếu hiệu suất lên men penicillin (từ 20 đơn vị/ml năm 1943 lên trên 100.000 đơn vị/ml) và acid glutamic của công ty VEDAN Việt Nam đạt 150 g/l.
• Thống kê bệnh học thủy sản: Trích dẫn tư liệu dịch tễ của Ken Wolf (1988) về 59 loài virus gây bệnh ở cá và 15 loại bệnh do virus ở tôm he; thống kê 43 loài trùng bào tử gai (Cridosporidia) hiện diện ở lưu vực sông Hồng và sông Cửu Long.
• Liên kết ứng dụng sinh thái ao nuôi: Mô hình hóa sơ đồ mắt xích dinh dưỡng nối từ vi sinh vật $\rightarrow$ mùn bã $\rightarrow$ thực vật phù du $\rightarrow$ động vật phù du $\rightarrow$ động vật đáy $\rightarrow$ cá; giải thích bản chất hình thành bùn đen hôi thối $\text{FeS}$ tại đáy ao yếm khí; ứng dụng vi khuẩn Acetobacter xylinum tạo màng sinh học cellulose trong sản xuất thạch dừa.

---

Đối tượng sử dụng giáo trình

• Sinh viên: Giáo trình được biên soạn chuyên biệt cho sinh viên hệ Cao đẳng ngành Nuôi trồng thủy sản, phục vụ trong học kỳ thuộc khối kiến thức cơ sở ngành.
• Yêu cầu môn học tiên quyết (Prerequisites): Người học cần hoàn thành học phần Sinh học đại cương hoặc nắm vững kiến thức sinh học phổ thông về cấu tạo tế bào, cơ chế di truyền phân tử và các khái niệm sinh thái học cơ bản.
• Giảng viên: Tài liệu cung cấp đề cương chi tiết 45 giờ, giúp giảng viên bộ môn Thủy sản lập kế hoạch giảng dạy lý thuyết (15 giờ), thiết kế bài giảng thực hành (28 giờ) và xây dựng ngân hàng đề kiểm tra định kỳ (2 giờ).
• Cán bộ kỹ thuật và nghiên cứu tự do: Kỹ thuật viên trại giống, cán bộ quản lý môi trường ao nuôi thủy sản có thể sử dụng giáo trình như tài liệu tra cứu hình thái vi sinh vật chỉ thị, cơ chế phân hủy chất thải đáy ao và phân biệt các dạng bệnh lý thủy sản do vi khuẩn, nấm hoặc virus.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này phù hợp với đối tượng người học nào?

Giáo trình được thiết kế chuẩn hóa cho sinh viên trình độ Cao đẳng khối ngành Nông - Lâm - Thủy sản, trực tiếp nhất là chuyên ngành Nuôi trồng thủy sản. Ngoài ra, tài liệu phù hợp với kỹ thuật viên phân tích chất lượng nước và dịch bệnh thủy sản tại các cơ sở nuôi thực nghiệm.

2. Cần chuẩn bị những kiến thức nền tảng nào trước khi học?

Người học cần có kiến thức cơ bản về sinh học tế bào (phân biệt tế bào nhân sơ và nhân thực), hóa học đại cương (các phản ứng oxy hóa khử, cấu tạo acid amin, protein, carbohydrate) và nguyên lý vận hành kính hiển vi quang học.

3. Giáo trình này có điểm gì khác biệt so với giáo trình vi sinh đại cương thuần túy?

Khác với các giáo trình vi sinh học thuần túy, tài liệu này tập trung phân tích sâu hệ vi sinh vật thủy sinh: động học chu trình Nitơ - Lưu huỳnh trong nước, cơ chế tự làm sạch của thủy vực, danh mục vi tảo làm thức ăn tự nhiên (Spirulina, Chlorella) và các bệnh lý đặc thù ở tôm cá (như vi khuẩn phát sáng Vibrio, trùng quả dưa Ichthyophthirius).

4. Phương pháp tự học giáo trình như thế nào để đạt hiệu quả cao?

Người học cần kết hợp đọc lý thuyết với vẽ lại sơ đồ cấu trúc tế bào vi khuẩn (Gram âm/Gram dương), lập bảng so sánh 4 ngành nấm và 8 kiểu hình thái tảo. Đồng thời, giải quyết các câu hỏi định lượng ở cuối mỗi chương theo khung thời gian quy định (30 phút/câu) để nắm vững các chu trình chuyển hóa sinh hóa.

5. Những tài liệu tham khảo chính thống nào được khuyến nghị đọc kèm?

Giáo trình nêu rõ danh mục tài liệu bổ sung gồm:

• Giáo trình vi sinh vật học – Nguyễn Lân Dũng (2010), NXB Giáo dục Việt Nam.
• Vi sinh vật ứng dụng trong nuôi trồng thủy sản – Trần Công Bình (2008), Đại học Cần Thơ.
• Giáo trình vi sinh đại cương – Đại học Cần Thơ.
• Bài giảng vi sinh đại cương – Phạm Thị Thúy Nga (2005), Đại học Nha Trang.

---

Kết luận

Giáo trình môn học Vi sinh vật của Trường Cao đẳng Kinh tế - Kỹ thuật Bạc Liêu cung cấp hệ thống kiến thức toàn diện từ cấu tạo vi mô đến vai trò sinh thái vĩ mô của vi sinh vật trong môi trường nước. Lộ trình học tập 45 giờ được cấu trúc khoa học với tỷ trọng thực hành cao, giúp người học phát triển đồng bộ giữa lý thuyết phân loại học và năng lực kỹ thuật xử lý môi trường, phòng trừ dịch bệnh trong nuôi trồng thủy sản. Việc kết hợp nghiên cứu giáo trình cùng các tài liệu bổ trợ từ Đại học Cần Thơ, Đại học Nha Trang và các công trình của các nhà khoa học chuyên ngành sẽ đảm bảo chuẩn đầu ra nghề nghiệp cho sinh viên ngành Thủy sản.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1. ĐẠI CƯƠNG VỀ VI SINH VẬT Giới thiệu: Chương đại cương về vi sinh vật giúp người học nhận biết được một số nhóm vi sinh vật và đặc điểm chung cơ bản nhất của các nhóm vi sinh vật. Mục tiêu chương: - Trình bày được đặc điểm chung của vi sinh vật. - Nêu được sự phân bố của vi sinh vật trong nước.

- Phân tích được vai trò của vi sinh vật trong nuôi trồng thủy sản. KHÁI NIỆM VI SINH VẬT Vi sinh vật là những cơ thể rất nhỏ bé, mà đa số không được nhìn thấy bằng mắt thường. Chúng bao gồm nhiều loại cơ thể, khác nhau rất cơ bản về mức độ tổ chức tế bào và lịch sử tiến hóa, cũng như về ý nghĩa thực tiễn. Những nhóm vi sinh vật chủ yếu là: vi khuẩn (bacteria), cổ khuẩn (archaea), nấm(fungi), tảo (algae), động vật nguyên sinh (protozoa), và virut (viruses).

Riêng virut là những thực thể chưa có cấu tạo tế bào, các vi sinh vật khác đều thuộc một trong hai loại tế bào: tế bào chưa có nhân điển hình – hay tế bào procaryot (procaryotic cells) và tế bào có nhân điển hình – hay tế bào eucaryot (eucaryotic cells). 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. ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA VI SINH VẬT Các loài vi sinh vật có chung những đặc điểm sau đây: 1) Kích thước nhỏ bé: Vi sinh vật thường được đo kích thước bằng đơn vị micromet (1mm= 1/1000mm hay 1/1000 000m). Virus được đo kích thước đơn vị bằng nanomet (1nn=1/1000 000mm hay 1/1000 000 000m).3: Kích thước của một Trang 4 2) Hấp thu nhiều, chuyển hoá nhanh: Tuy vi sinh vật có kích thước rất nhỏ bé nhưng chúng lại có năng lực hấp thu và chuyển hoá vượt xa các sinh vật khác.

Chẳng hạn 1 vi khuẩn lắctic (Lactobacillus) trong 1 giờ có thể phân giải được một lượng đường lactose lớn hơn 100-10 000 lần so với khối lượng của chúng. tốc độ tổng hợp protein của nấm men cao gấp 1000 lần so với đậu tương và gấp 100 000 lần so với trâu bò. 3) Sinh trưởng nhanh, phát triển mạnh: Chẳng hạn, 1 trực khuẩn đại tràng (Escherichia coli ) trong các điều kiện thích hợp chỉ sau 12-20 phút lại phân cắt một lần. Nếu lấy thời gian thế hệ là 20 phút thì mỗi giờ phân cắt 3 làn, sau 24 giờ phân cắt 72 lần và tạo ra 4 722 366 500 000 000 000 000 000 tế bào (4 722 366.

1017), tương đương với 1 khối lượng. Với tảo Tiểu cầu ( Chlorella) là 7 giờ, với vi khuẩn lam Nostoc là 23 giờ.Có thể nói không có sinh vật nào có tốc độ sinh sôi nảy nở nhanh như vi sinh vật. Nấm men Vi kuẩn Escherichia Nấm sợi Saccharomyces Vi tảo Chlorella coli Alternaria cerevisiae 4)Có năng lực thích ứng mạnh và dễ dàng phát sinh biến dị: Trong quá trình tiến hoá lâu dài vi sinh vật đã tạo cho mình những cơ chế điều hoà trao đổi chất để thích ứng được với những điều kiện sống rất khác nhau, kể cả những điều kiện hết sức bất lợi mà các sinh vật khác tgường không thể tồn tại được. Có vi sinh vật sống được ở môi trường nóng đến 1300C,lạnh đến 0-50C, mặn đến nồng độ 32% muối ăn, ngọt đến nồng độ mật ong, pH thấp đến 0,5 hoặc cao đến 10,7, áp suất cao đến trên 1103 at.

Hay có độ phóng xạ cao đến 750 000 rad. Nhiều vi sinh vật có thể phát triển tốt trong điều kiện tuyệt đối kỵ khí, có loài nấm sợi có thể phát triển dày đặc trong bể ngâm tử thi với nộng độ Formol rất cao… Vi sinh vật đa số là đơn bào, đơn bội, sinh sản nhanh,số lượng nhiều, tiếp xúc trực tiếp với môi trường sống … do đó rất dễ dàng phát sinh biến dị. Tần số biến dị thường ở mức 10-5-10-10. Chỉ sau một thời gian ngắn đã có thể tạo ra một số lượng rất lớn các cá thể biến dị ở các hế hệ sau.Những biến dị có ích sẽ đưa lại hiệu quả rất lớn trong sản xuất.

Nếu như khi mới phát hiện ra penicillin hoạt tính chỉ đạt 20 đơn vị/ml dịch lên men (1943) thì nay đã có thể đạt trên 100 000 đơn vị/ml. Khi mới phát hiện ra Trang 5 acid glutamic chỉ đạt 1-2g/l thì nay đã đạt đến 150g/ml dịch lên men (VEDAN-Việt Nam) 5) Phân bố rộng, chủng loại nhiều: Vi sinh vật có mặt ở khắp mọi nơi trên Trái đất, trong không khí, trong đất, trên núi cao, dưới biển sâu, trên cơ thể, người, động vật, thực vật, trong thực phẩm, trên mọi đồ vật… Vi sinh vật tham gia tích cực vào việc thực hiện các vòng tuần hoàn sinh-địa- hoá học (biogeochemical cycles) như vòng tuần hoàn C, vòng tuần hoàn n, vòng tuần hoàn P, vòng tuần hoàn S, vòng tuần hoàn Fe… Trong nước vi sinh vật có nhiều ở vùng duyên hải (littoral zone), vùng nước nông (limnetic zone) và ngay cả ở vùng nước sâu (profundal zone), vùng đáy ao hồ (benthic zone). Trong không khí thì càng lên cao số lượng vi sinh vật càng ít. Số lượng vi sinh vật trong không khí ở các khu dân cư đông đúc cao hơn rất nhiều so với không khí trên mặt biển và nhất là trong không khí ở Bắc cực, Nam cực… Hầu như không có hợp chất carbon nào (trừ kim cương, đá graphít…) mà không là thức ăn của những nhóm vi sinh vật nào đó (kể cả dầu mỏ, khí thiên nhiên, formol.

Vi sinh vật có rất phong phú các kiểu dinh dưỡng khác nhau : quang tự dưỡng (photoautotrophy), quang dị dưỡng (photoheterotrophy), hoá tự dưỡng (chemoautotrophy), hoá dị dưỡng (chemoheterotrophy).tự dưỡng chất sinh trưởng (auxoautotroph), dị dưỡng chất sinh trưởng(auxoheterotroph)… 6)Là sinh vật xuất hiện đầu tiên trên trái đất: Trái đất hình thành cách đây 4,6 tỷ năm nhưng cho đến nay mới chỉ tìm thấy dấu vết của sự sống từ cách đây 3,5 tỷ năm. Đó là các vi sinh vật hoá thạch còn để lại vết tích trong các tầng đá cổ. Vi sinh vật hoá thạch cỗ ưa nhất đã được phát hiện là những dạng rất giống với Vi khuẩn lam ngày nay. Chúng được J.William Schopf tìm thấy tại các tầng đá cổ ở miền Tây Australia.

Chúng có dạng đa bào đơn giản, nối thành sợi dài đến vài chục mm với đường kính khoảng 1-2 mm và có thành tế bào khá dày. Trước đó các nhà khoa học cũng đã tìm thấy vết tích của chi Gloeodiniopsis có niên đại cách đây 1,5 tỷ năm và vết tích của chi Palaeolyngbya có niên đại cách đây 950 triệu năm. Trang 6 Vết tích vi khuẩn Vết tích Gloeodiniopsis cách Vết tích Palaeolyngbya lam cách đây 3,5 tỷ đây 1,5 tỷ năm cách đây 950 triệu năm năm III. SỰ PHÂN BỐ VI SINH VẬT TRONG NƯỚC Trong thủy vực do tập tính sống, đặc tính dinh dưỡng mà vùng phân bố của sinh vật sẽ khác nhau.

Các yếu tố môi trường quan trọng quyết định sự phân bố của vi sinh vật là hàm lượngmuối, chất hữu cơ, pH, nhiệt độ, ánh sáng. Số lượng và thành phần vi sinh vật thấy trong nước mang đặc trưng vùng đất bị nhiễm mà nước chảy qua. Nước mưa, tuyết và băng có rất ít vi khuẩn. Số lượng vi sinh vật thay đổi tuỳ theo mùa tuyết rơi trên các vùng khác nhau của trái đất.

Trong 2 ml nước mưa rơi trên vùng không khí nhiễm bẩn nhiều như các thành phố có thể có tới hàng trăm vi khuẩn. Nếu như rơi trên sông, hồ, biển, cánh đồng…thì trong 1ml chỉ có một vài đến vài chục vi khuẩn. Nước ngầm (nước giếng phun, nước mạch ) có số lượng vi sinh vật tương đối ít, bởi vì nước đã thấm qua đất làm màng lọc rất tốt, nên hầu hết vi khuẩn bị giữ lại qua màng lọc thiên nhiên đó. Nước bề mặt cũng như nước trong những thuỷ vực mở ( ao, hồ, sông ngòi, đầm vực… ) khác nhau rất lớn về số lượng cũng như thành phần hệ vi sinh vật có trong đó, thành phần hoá học của các loại thuỷ vực này luôn luôn không ổn định và khác nhau rất xa.Trong nước thường có xác động, thực vật và rác thải công nghiệp và sinh hoạt, nước chảy tràn vào trong canh tác nông nghiệp.

Ô nhiễm các thuỷ vực chủ yếu là nước mưa, nước canh tác, nước thải công nghiệp và sinh hoạt. Cùng với ô nhiễm các chất Trang 7 hữu cơ và vô cơ ta thấy các vi sinh vật, trong đó có thể có vi sinh vật gây bệnh ở trong nước. Thành phần và số lượng vi sinh vật của các thủy vực phụ thuộc vào thành phần hóa học của nước, vào số cư dân sống ven bờ, cách thức xử lý chất thải, thời gian trong năm. và nhiều nguyên nhân khác Trong các thủy vực được coi là sạch thấy có 80% vi khuẩn họai sinh, hiếu khí ở dạng hình cầu, số còn lại dạng hình que không sinh bào tử.

Trong thế giới thuỷ sinh gần gũi với vi sinh vật là các loài tảo. Khi tảo hiển vi phát triển mạnh sẽ làm nước có hiện tượng “ nở hoa “. Hiện tượng này làm nước giảm chỉ tiêu cảm quan, làm cho nước khó lọc hơn ở các trạm dẫn nước. Một số loài tảo xanh lục phát triển có thể là nguyên nhân gây dịch cho súc vật, gây ngộ độc cho cá và gây bệnh cho người Sự phân bố của vi sinh vật ở các tầng nước trong thủy vực dạng hồ Trong phần lắng đọng của hồ, lớp bùn trên cùng có hàm lượng chất dinh dưỡng caonhất nên có nhiều vi sinh vật, trong đó vi sinh vật hoại sinh chiếm ưu thế.

Càng xuống sâu visinh vật càng giảm. VAI TRÒ CỦA VI SINH VẬT 1. Vai trò của vi sinh vật trong đời sống 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 Trang 8 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. 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. Vai trò của vi sinh vật trong nuôi trồng thủy sản 2.