website rao vat

Tìm hiểu về vi sinh vật và ứng dụng của nó trong đời sống

Có nhiều người nghĩ rằng vi sinh vật chính là những con vi khuẩn bé nhỏ, trú ngụ ở khắp mọi nơi gây hại đến con người và đa phần họ đều không mấy thiện cảm khi nghe đến ba từ này. Nhưng thực tế thì dường như tất cả các những sản phẩm được sử dụng rộng rãi trong trong đời sống hằng ngày đều liên quan đến vi sinh vật. Vậy thực chất vi sinh vật là gì và ứng dụng của vi sinh vật trong đời sống như thế nào? Chúng ta cùng nhau tìm hiểu bài viết sau đây nhé.

Vi sinh vật tồn tại khắp nơi trong thế giới tự nhiên nhưng chúng ta không thể nhìn thấy chúng bằng mắt thường. Có những loại vi sinh vật gây hại nhưng cũng có những loại mang lại lợi ích cho con người và động vật. Để hiểu rõ hơn về vi sinh vật là gì và ứng dụng của nó như thế nào trong đời sống thì mời các bạn tham khảo bài viết sau đây nhé. 

Tìm hiểu chung về vi sinh vật

Vi sinh vật là gì?

Vi sinh vật là những sinh vật đơn bào hoặc đa bào (nhân sơ hoặc nhân thực) có kích thước hiển vi và siêu hiển vi, không thể quan sát bằng mắt thường.

vi sinh vật và ứng dụng của vi sinh vật
Tìm hiểu về vi sinh vật

Các nhóm đối tượng chính của vi sinh vật

Vi sinh vật học có thể chia thành 6 nhóm đối tượng chính: 

- Virus

- Archaea

- Vi khuẩn

- Xạ khuẩn

- Vi nấm

- Vi tảo

Đặc điểm của vi sinh vật

- Kích thước rất nhỏ bé, được đo bằng đơn vị micromet.

- Hấp thụ các chất nhiều và chuyển hóa rất nhanh.

- Tốc độ sinh trưởng nhanh tính bằng đơn vị giây (s), phát triển mạnh.

- Thích ứng môi trường tốt và dễ phát sinh biến dị.

- Phân bố rộng rãi với nhiều chủng loại. 

vi sinh vật và ứng dụng của vi sinh vật
Đặc điểm của vi sinh vật

Dinh dưỡng của vi sinh vật

Vi sinh vật phân bố ở khắp mọi nơi, trong mọi môi trường đất, nước, không khí, cơ thể sinh vật khác và chúng chủ yếu ấy các chất dinh dưỡng từ đó.

Các chất dinh dưỡng của vi sinh vật là bất kỳ chất nào được chúng hấp thụ từ môi trường xung quanh và được chúng sử dụng làm nguyên liệu để cung cấp cho quá trình sinh tổng hợp tạo ra các thành phần của tế bào hoặc để cung cấp cho quá trình trao đổi năng lượng.

Đối với các môi trường nhân tạo, cần có những điều kiện sau: 

- Nguồn dinh dưỡng thích hợp và các nguyên tố khác cần thiết để tạo chất nguyên sinh, bao gồm có các nguồn thức ăn cacbon, nitơ, chất khoáng, các nguyên tố khác.

- Môi trường không khí thích hợp có thể là thông khí bình thường hay gia tăng cacbonic hoặc đuổi hết khí Oxy.

- Điều kiện pH môi trường thích ứng.

- Độ ẩm đủ

- Điều kiện nuôi cấy thích hợp.

Quá trình phân giải các chất của vi sinh vật

a. Phân giải protein  

-  Quá trình phân giải các protein phức tạp thành các axit amin nhờ enzyme protease của vi sinh vật tiết ra bên ngoài môi trường. Vi sinh vật tiếp tục hấp thụ các axit amin và phân giải tiếp tạo ra năng lượng.

- Điều kiện thích hợp: khi môi trường thiếu C và thừa nitơ.

- Ứng dụng trong sản xuất nước mắm, nước tương,...

b. Phân giải polisaccarit

- Lên men etylic

Quá trình lên men etylic sử dụng nguyên liệu là tinh bột dưới sự xúc tác của nấm men rượu tạo thành sản phẩm là rượu etylic và khí cacbonic.

Tinh bột ⟶  Glucozơ ⟶  Etanol + CO2

- Lên men lactic 

Đây là quá trình chuyển hoá kỵ khí của đường thành axit lactic. Có 2 loại lên men lactic là lên men đồng hình (sản phẩm chỉ có axit lactic) và lên men dị hình (ngoài axit lactic còn có thêm các chất khác)

Glucozo ⟶ (+ Vi khuẩn lactic đồng hình) ⟶ Axit lactic

Glucozo⟶ (+ Vi khuẩn lactic dị hình) ⟶ Axit lactic + CO2 + Etanol + Axit axetic

c. Phân giải xenlulozo

Xenlulozơ là chất có trong xác thực vật, quá trình phân giải xenlulozo dưới sự xúc tác của enzyme xenlulaza do vi sinh vật tiết ra thành các phân tử đường đơn và đường đôi.

Vi sinh vật có lợi và hại gì đối với đời sống

Vi sinh vật tồn tại ở khắp mọi nơi trong tự nhiên, chúng đem lại cả lợi ích và tác hại trực tiếp lẫn gián tiếp đối với đời sống. 

Về mặt lợi ích của vi sinh vật:

- Nhờ sự vô cơ hoá các chất hữu cơ mà các nguyên tố trong đó được trở về dạng vô cơ trả về cho khí quyển, đất, nước giúp duy trì sự sống. 

- Các loại vi sinh vật tham gia trực tiếp vào việc làm sạch các khu vực bị ô nhiễm, phân huỷ các xác động thực vật làm giảm sự ô nhiễm môi trường.

- Có một số loại vi sinh có khả năng cố định đạm vô cơ thành đạm hữu cơ giúp làm giàu dinh dưỡng cho đất.

- Vi sinh vật được ứng dụng nhiều trong các nền công nghiệp chế biến thực phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm.

vi sinh vật và ứng dụng của vi sinh vật
Lợi khuẩn trong đường ruột

Bên cạnh những lợi ích mà vi sinh vật mang lại thì cũng có những loài gây ảnh hưởng rất lớn đến đời sống con người:

- Vi sinh vật chính là nguyên nhân gây ra các bệnh nhiễm khuẩn, dịch tả, dịch hạch, bệnh thế kỷ HIV và nhiều bệnh khác đe doạ tính mạng con người và động vật.

- Gây ô nhiễm nguồn nước, đất và không khí.

- Phá hỏng các loại lương thực, thực phẩm.

- Tồn tại trên cơ thể con người và động vật làm giảm sức đề kháng và gây bệnh.

vi sinh vật và ứng dụng của vi sinh vật
Vi nấm hoa quả

Khoa học nghiên cứu ngày càng phát triển, vi sinh vật chính là đối tượng của các nhà khoa học. Những nghiên cứu của họ đã mang lại rất nhiều lợi ích và giá trị kinh tế trong đời sống. Sau đây là những ứng dụng của vi sinh vật trong đời sống.

Ứng dụng của vi sinh vật trong đời sống

Làm phân bón vi sinh vật

Phân bón vi sinh là loại có chứa một hoặc nhiều chủng vi sinh vật sống có ích cho cây trồng đã được chọn lọc để bón trực tiếp vào đất. Phân bón vi sinh  giúp tăng cường cung cấp các chất dinh dưỡng từ đất cho cây trồng, tăng khả năng chống chịu các loại sâu bệnh gây hại đồng thời giúp cải tạo đất, tăng độ màu mỡ của đất. 

vi sinh vật và ứng dụng của vi sinh vật
Phân bón vi sinh

Chế phẩm vi sinh vật dùng bảo vệ thực vật

Chế phẩm sinh học không gây tác động tiêu cực môi trường, có tác dụng cân bằng hệ sinh thái, tiêu diệt côn trùng gây hại, góp phần tăng năng suất và chất lượng cho cây trồng. Đây là nhóm sản phẩm được ứng dụng sớm nhất và rộng rãi trong nông nghiệp, được Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn đánh giá cao về chất lượng cũng như độ an toàn với con người và môi trường. Hiện nay các loại chế phẩm sinh học được chia thành 3 nhóm sản phẩm với tính năng riêng:

- Nhóm sản phẩm ứng dụng cho việc phòng trừ sâu bệnh và hại cây trồng.

- Nhóm sản phẩm dùng cho sản xuất phân bón hữu cơ, chất kích thích tăng trưởng cho cây.

- Nhóm sản phẩm dùng để cải tạo đất, xử lý chất  thải nông nghiệp.

vi sinh vật và ứng dụng của vi sinh vật
Chế phẩm vi sinh học

Ứng dụng vi sinh vật trong nuôi trồng thuỷ sản

Người ta sử dụng chế phẩm sinh học trong nuôi trồng thuỷ sản nhằm cải thiện môi trường nước, phân hủy các chất hữu cơ, hấp thu xác tảo chết, làm giảm lớp bùn ở đáy ao, các độc tố  có trong môi trường nước như: NH3, H2S,... nhờ đó mà có thể giảm mùi hôi trong nước, giúp tôm cá phát triển tốt. Đồng thời giúp tăng sức khỏe, đề kháng cho các loại hải sản mang lại năng suất và sản lượng cao. Hiện nay các chủng vi sinh vật sử dụng trong nuôi trồng thuỷ sản được chia thành 3 nhóm:

- Những vi sinh vật sống như: vi khuẩn nhóm Bacillus, Lactobacillus, Saccharomyces,... người ta dùng để trộn vào thức ăn của chúng. 

- Nhóm các vi sinh vật đối kháng được dùng để cải thiện nền đáy ao nuôi.

- Nhóm các  vi sinh vật cải thiện chất lượng môi trường dùng để xử lý nước và nền đáy ao như: vi khuẩn Nitrosomonas, Actinomyces, Nitrobacter,...

Trên thị trường các chế phẩm này thường ở dạng bột và  nước nhưng thường thì dạng bột chứa nhiều lợi khuẩn hơn. Một số chế phẩm như:

- Chế phẩm vi sinh EM gốc - EM1 xử lý môi trường ao nuôi tôm cá và nuôi trồng thủy sản - xử lý nước, đáy, khí độc,màu nước

- Chế Phẩm Sinh Học Extra Bio – Vi Sinh Làm Trong Nước Hồ Cá

- Vi sinh cao cấp xử lý ao nuôi AOcare Control

vi sinh vật và ứng dụng của vi sinh vật
Chế Phẩm Sinh Học Extra Bio

Sản xuất phân bón hữu cơ sinh học

Việc lạm dụng dùng phân bón hoá học cùng thâm canh mùa vụ đã và đang làm cho cấu trúc đất bị thay đổi, giảm độ phì nhiêu và dinh dưỡng của đất. Vì vậy nhà nước khuyến khích sử dụng phân hoá hữu cơ sinh học cho cây trồng vừa giúp cải thiện đất, cung cấp chất dinh dưỡng cho cây trồng vừa bảo vệ môi trường. 

Phân bón hữu cơ sinh học hay còn gọi là compost được tạo thành nhờ quá trình lên men các chất hữu cơ có nguồn gốc khác nhau như: phế thải của sản xuất nông lâm nghiệp, công nghiệp chế biến và phế thải trong sinh hoạt,... nhờ các loại  vi sinh vật hoặc các hoạt chất sinh học của chúng để tạo thành mùn.

vi sinh vật và ứng dụng của vi sinh vật
Phân bón hữu cơ Silic Trường sinh

Cải tạo giống cây trồng bằng vi sinh vật

Hiện nay, với nền kỹ thuật công nghệ sinh học hiện đại người ta đã nghiên cứu và dùng vi khuẩn để chuyển gen vào cây trồng thông qua những tế bào bị thương, từ đó nuôi cấy và nhân nhanh các tế bào này trong môi trường nhân tạo cho tái sinh thành các giống cây trồng mới có nhiều đặc tính tốt hơn. 

Chế biến thực phẩm cho người và vật nuôi

Một ứng dụng vô cùng quan trọng và mang lại tính kinh tế cao đó là sản xuất thức ăn cho người và vật nuôi. Người ta ứng dụng bằng cách lên men để tạo ra các sản phẩm dưa cà muối, nước tương, nước mắm, sản xuất các loại rượu, bia, sữa chua,... từ thủ công đến áp dụng bằng công nghệ tiên tiến hiện đại. 

Cũng tương tự người ta cũng áp dụng phương pháp lên men để sản xuất những loại thức ăn dễ tiêu hoá, dễ hấp thụ cho động vật. 

vi sinh vật và ứng dụng của vi sinh vật
Ứng dụng vi sinh vật để lên men thực phẩm

Ứng dụng công nghệ vi sinh vật để sản xuất vaccine và kháng sinh

Đây là ứng dụng mang ý nghĩa nhân loại, sản xuất vaccine và kháng sinh cho người và động vật giúp ngăn chặn, phòng tránh các loại bệnh có thể gây nguy hiểm đến tính mạng. 

Các loại vaccine cho người như: Cúm, sởi, quai bị, thuỷ đậu, viêm màng não,...

Các loại vaccine cho động vật:  E.coli, viêm phổi màng phổi, dại, lepto,...

vi sinh vật và ứng dụng của vi sinh vật
Ứng dụng vi sinh vật để sản xuất vaccine

Ứng dụng công nghệ vi sinh vật trong sản xuất nguồn năng lượng

Nguồn năng lượng mà con người đang sử dụng như than, dầu mỏ, khí đốt,... đều là những nguồn năng lượng có hạn, nhưng nhu cầu sử dụng của con người là vô hạn.
Chính vì vậy  các nhà khoa học đã nghĩ đến việc tạo ra và sử dụng những nguồn năng lượng thay thế đó là tạo ra nguồn năng lượng có thể phục hồi nhanh với số lượng lớn mà không cần phải hủy hoại môi trường đó là: sử dụng vi khuẩn để chuyển sinh khối thành năng lượng hữu ích và sử dụng vi khuẩn hoặc tảo có thể thu giữ ánh sáng nhằm tạo ra sinh khối mới dùng để biến đổi thành năng lượng hóa lỏng như diesel sinh học.

Ứng dụng công nghệ vi sinh vật trong sản xuất khí đốt biogas

Khí Biogas hay còn gọi là khí sinh học, là một hỗn hợp khí sản sinh từ sự phân huỷ những chất hữu cơ (thường là chất thải của vật nuôi), dưới tác động của vi khuẩn trong môi trường yếm khí sẽ bị phân huỷ thành các chất hoà tan và các chất khí. Việc ứng dụng công nghệ vi sinh vật để sản xuất khí đốt vừa bổ sung cho nguồn năng lượng góp phần bảo vệ môi trường. 

vi sinh vật và ứng dụng của vi sinh vật
Ứng dụng vi sinh vật để sản xuất khí Biogas

Sản xuất kích tố sinh trưởng cho con người

Kích tố sinh trưởng là chất có trong tuyến yên của con người, giúp tăng trưởng chiều cao, sản sinh ra Insulin, là protein có tác dụng điều hòa lượng đường trong máu người, sản xuất Interferon và là một protein có tác dụng giúp cơ thể người chống lại nhiều loại bệnh… 

Ứng dụng của vi sinh vật trong bảo vệ môi trường

Phân huỷ chất thải trong môi trường

Thử hình dung rằng nếu như thế giới vi sinh vật không tồn tại trên mặt đất thì liệu còn chỗ nào cho con người đặt chân khi mà rác thải phủ kín khắp nơi. Xã hội ngày càng phát triển đồng nghĩa với rác thải ngày càng nhiều và việc xử lý rác thải lại càng trở nên quan trọng hơn bao giờ hết. Hiện nay phương pháp dùng vi sinh vật để phân huỷ rác thải đang được coi là giải pháp hữu hiệu nhất. Nhờ vào hoạt động sống của vi sinh vật để phân huỷ rác thải thành các thành phần nhỏ hơn, sinh khối vi sinh vật cao hơn, các sản phẩm trao đổi chất của vi sinh vật và các loại khí như cacbonic, metan,...Tuỳ vào loại rác thải hữu cơ hay vô cơ mà người ta sẽ lựa chọn các nhóm vi sinh vật khác nhau để phân huỷ chúng. 

Xử lý nước thải, nước bẩn bằng chế phẩm vi sinh vật

Hiện nay tình trạng ô nhiễm môi trường nước ở mức báo động, nguyên nhân chính là do nước thải trong hoạt động sinh hoạt và sản xuất của con người tạo ra. Với sự phát triển khoa học kỹ thuật, người ta đã nghiên cứu ra các sản phẩm từ vi sinh vật để xử lý nước thải nước bẩn. Một số sản phẩm như:

- Chế phẩm men vi sinh EM

- Chế Phẩm Sinh Học Xử Lý Nước Thải BIO-EM

- Pond MAX Chế phẩm sinh học xử lý đáy và nước ao

Những khó khăn khi ứng dụng công nghệ vi sinh vật trong cuộc sống

Vi sinh vật là một thực thể sống nhưng không nhìn thấy bằng mắt thường

Bởi vì vi sinh vật có kích thước hiển vi nên chúng ta không thể nhìn thấy bằng mắt thường do đó con người không thể biết được vi sinh vật trong các chế phẩm này có còn sống hay không, nếu còn sống thì có còn đảm bảo so với quy định không. Đây chính là lý do khiến con người chưa thực sự yên tâm đối với những sản phẩm có nguồn gốc từ vi sinh vật.  Thực tế, khi sử dụng những sản phẩm này, người ta hay gặp tình trạng không ổn định về chất lượng, do mật độ vi sinh vật có lúc không còn được đảm bảo theo tiêu chuẩn quy định.

vi sinh vật và ứng dụng của vi sinh vật
Vi sinh vật rất bé nhỏ

Vi sinh vật có tốc độ phát sinh, phát triển rất nhanh

Tốc độ sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật tính đơn vị bằng giây (s) do vậy rất khó để bảo quản chúng trong điều kiện bình thường, chỉ có thể thực hiện việc này tốt ở trong phòng thí nghiệm.

Cơ thể vi sinh vật dễ bị biến đổi kiểu gen

Cấu tạo của các loài vi sinh vật rất đơn giản, vì thế dưới tác động của ngoại cảnh chúng rất dễ bị biến đổi về kiểu gen, tạo ra loài mới. Đó có thể là gen có lợi cũng có thể là gen gây hại. 

Vi sinh vật và ứng dụng của vi sinh vật có vai trò quan trọng trong cuộc sống. Bên cạnh mặt hại của nó thì những lợi ích mà vi sinh vật đem lại là rất lớn, từ trồng trọt, chăn nuôi đến chế biến thực phẩm, dược phẩm hỗ trợ con người và vật nuôi đến việc bảo vệ môi trường sống và nhiều ứng dụng thực tiễn khác mang ý nghĩa hết sức to lớn. Chính vì vậy để hiểu đúng, hiểu sâu về vi sinh vật thì cần có một nền kiến thức sâu rộng để có thể tận dụng lợi thế và tránh được tác hại của các loại vi sinh vật. 


 
Diễn đàn du học