13.1. YÊU CẦU DINH DƯỠNG
CỦA VI SINH VẬT
13.1.2. Các chất dinh dưỡng và
chức năng sinh lý
4) Nhân tố sinh trưởng
Nhân tố sinh trưởng (growth
factor) là những hợp chất hữu cơ
mà có những vi sinh vật cần thiết
để sinh trưởng tuy với số lượng rất
nhỏ và không tự tổng hợp đủ so với
nhu cầu.
Các vi sinh vật khác nhau có
những yêu cầu không giống nhau
về chủng loại và liều lượng của các
nhân tố sinh trưởng. Sau đây là một
số ví dụ (bảng 13.10).
Bảng 13.10: Các nhân tố sinh
trưởng cần thiết dối với một số loài
vi sinh vật
Vi sinh vật
Chất sinh
trưởng
Acetobacter
suboxydans
APAB,
Acid
Nhu
cầu /
ml
010
nicotinic
Clostridium
acetobutylicu APAB
m
choline
Streptococcus pyridoxal
pneumonia
thiamin
Leuconostoc
mesenteroides b-alanin
Staphylococc uracil
us aureus
acid nicotinic
Corynebacter acid
ium
pantothenic
diphtheria
methionine
Clostridium
acid folic
tetani
Lactobacillus arginine
ng
3
mg
0,1
5
ng
6
mg
0,0
25
mg
0,5
ng
1,5
mg
arabinosus
tyrosine
thymonucleos
ide
Streptococcus biotin
faecalis
ephedrin
0~4
mg
0,1
mg
0,0
2
mg
Lactobacillus
delbruckii
1,0
mg
Lactobacillus
casei
0,0
2
mg
50
mg
8
mg
0-2
mg
1
ng
Chú thích: 1 mg= 10-6g; 1ng= 10-9g
Vi sinh vật tự dưỡng và một số
vi sinh vật dị dưỡng
(như Escherichia coli) thậm chí có
thể sinh trưởng mà không cần bất
kỳ nhân tố sinh trưởng nào. Mặt
khác, cùng một loài vi sinh vật
nhưng nhu cầu đối với nhân tố sinh
trưởng cũng thay đổi tuỳ theo điều
kiện môi trường. Ví dụ Mucor
rouxii khi sinh trưởng trong điều
kiện kỵ khí thì cần thiamin (B1) và
biotin (H), nhưng trong điều kiện
hiếu khí thì lại tự tổng hợp được
các vitamin này. Có trường hợp
chưa giải thích được bản chất của
nhu cầu về nhân tố sinh trưởng ở
một số loài vi sinh vật. Thông
thường bổ sung vào môi trường các
chất hữu cơ như cao nấm men, cao
thịt, dịch đun động thực vật (nhộng,
giá đỗ…) là có thể đáp ứng được
nhu cầu về nhân tố sinh trưởng.
Căn cứ vào sự khác nhau về cấu
trúc hoá học và chức năng sinh lý
của các nhân tố sinh trưởng người
ta chia nhân tố sinh trưởng thành
các nhóm vitamin, aminoacid,
purine và pyrimidine. Vitamin là
nhân tố sinh trưởng được tìm thấy
bản chất hoá học sớm nhất. Hiện
nay người ta đã phát hiện được
nhiều loại vitamin có tác dụng là
nhân tố sinh trưởng. Một số vi sinh
vật có thể tự tổng hợp được
vitamin, nhưng nhiều loại khác lại
cần được cung cấp vitamin trong
môi trường dinh dưỡng thì mới sinh
trưởng được. Vitamin chủ yếu là
coenzyme hay cofactor của các
enzyme tham gia vào quá trình trao
đổi chất. Một số vi sinh vật không
tự tổng hợp được những aminoacid
nào đó, cần bổ sung vào môi
trường các aminoacid đó hay bổ
sung peptide chuỗi ngắn. Chẳng
hạn vi khuẩn Leuconostoc
mesenteroides cần tới 17 loại
aminoacid mới sinh trưởng đươc.
Một số vi khuẩn cần cung cấp Dalanin để tổng hợp thành tế bào.
Purine và pyrimidine chủ yếu được
dùng làm coenzyme hay cofactor
của các enzyme cần thiết cho quá
trình tổng hợp nucleoside,
nucleotide và acid nucleic.
Bảng 13.11: Chức năng của một số
vitamin thông thường đối với vi
sinh vật
Vitamin
Chức
năng
Ví dụ về các vi
sinh vật cần cung
cấp
Leuconostoc
Biotin (H) Carboxyl mesenteroides (B)
Vitamin
B12
hóa (cố Saccharomyces
định
cerevisiae (F)
CO2)
Ochromonas
-Trao
malhamensis (A)
đổi chất
Acanthammoeba
một
carbon castellanii (P)
-Sắp xếp Lactobacillus spp.
lại phân (B)
tử
Euglena
-Nhóm
mang
methyl
trong
trao đổi
chất một
carbon
gracilis (A)
Tảo silic và nhiều
vi tảo khác (A)
Acanthammoeba
castellanii (P)
Acid folic -Trao
đổi chất
một
carbon
Acid
lipoic
Enterococcus
faecalis (B)
Tetrahymena
pyriformis (P)
-Chuyển Lactobacillus
nhóm
casei (B)
acyl
Tetrahymena spp.
(P)
Acid
-Tiền thể Proteus
pantotenic của CoA morganii (B)
(oxy hóa Hanseniaspora
pyruvat, spp. (F)
trao đổi
axit béo) Paramecium spp.
(P)
Pyridoxin -Trao
Lactobacillus spp.
(B6)
đổi acid (B)
amin
Niacin
Tetrahymena
pyriformis (P)
-Tiền thể Brucella
của
abortus (B)
NAD, Haemophilus
NADP influenza (B)
Blastocladia
pringsheimii (F)
Crithidia
fasciculata (P)
-Tiền thể Caulobacter
Riboflavin của
vibrioides (B)
(B2)
FAD,
Dictyostelium spp.
FMN
(F)
Tetrahymena
pyriformis (P)
Thiamin
(B1)
Bacillus
anthracis (B)
-Chuyển Phycomyces
nhóm
blakesleeanus (F)
aldehyd Ochromonas
(khử
malhamensis (A)
carboxyl
pyruvat, Colpidium
oxy hóa campylum (P)
acid αketo)
Chú thích: B-Vi khuẩn; F-Vi nấm;
A-Vi tảo; P-Động vật nguyên sinh
Vietsciences- Nguyễn Lân Dũng
& Bùi Thị Việt Hà