VAI TRÒ CỦA NẤM MỐC VÀ TÁC ĐỘNG CỦA CHÚNG LÊN KÍNH HIỂN VI
1. Nấm mốc và con người
-Người thường ít biết về nấm mốc và thường nghĩ là nấm mốc chỉ gây tác hại: Chúng phát triển nhanh trong bóng tối, ở những nơi ẩm thấp, làm hỏng thức ăn và gây bệnh.
-Nhưng đó là những nấm gây tác hại cho con người, đôi khi ta cũng lợi dụng được chúng như dùng nấm lên men rựou, làm tương, làm pho mat, làm thuốc kháng sinh….
-Người ta cho rằng nấm đã xuất hiện trên trái đát này từ cách đây 3 tỉ năm, ngày nay có thể tìm thấy một trăm triệu cây nấm mốc trong một gam đất. Khoảng từ 2.000 năm trước đây, lần đầu tiên vi sinh vật này được dùng làm dấm ăn. Từ đó đến nay ứng dụng của nấm dã không ngừng mở rộng kể cả trong sản xuất thực phẩm lẩn thuốc men.
-Tuy nhiên, những công trình nghiên cứu thực sự về nấm coi như mới bắt đầu từ 100 năm nay, lĩnh vực này trở nên rất sâu rộng và có thể sánh ngang với lĩnh vực điện tử và quang học;
- Một số loài Aspergillus gây ra các bệnh nghiêm trọng ở người và động vật. Những loài có gây bệnh quan trọng nhất là loài Aspergillus fumigatus và Aspergillus flavus. Aspergillus flavus sinh ra aflatoxin gây độc và cả gây ung thư mà lại tiềm tàng ẩn chưa trong các thực phẩm như đậu phụng. Các tác nhân gây dị ứng quan trọng nhất có liên quan đến nấm là Aspergillus fumigatus vàAspergillus clavatus. Các loài khác cũng quan trọng trong tác nhân sinh bệnh cho nông nghiệp. Aspergillus spp. gây bệnh ở nhiều loại ngũ cốc, đặc biệt là bắp, ngô và tổng hợp nên mycotoxin (cả aflatoxin).
2. Sự phá hoại của loại vi sinh vật này
-Mới cách đây 30 năm thôi, rất ít người tin là nấm có thể sống được trên các chất vô cơ như sắt, nhôm và thủy tinh.
-Nhưng ngày nay thì đã thấy rõ là nấm có thể mọc và hủy hoại trên bất cứ chất gì, và sự bảo vệ chống nấm phá hoại trở nên khẩn cấp trong nhiều lĩnh vực. Thí dụ: như nấm có thể ăn mòn các khoang chứa nhiên liệu bằng nhôm của máy bay gây ra sự rò rỉ, nấm mọc trên các linh kiện điện tử IC làm hỏng các khí tài quang học.
-Một mặt khác có lợi ích hơn: người ta lại nhận thấy nấm có khả năng ức chế sự phát triển của các vi khuẩn có hại (gây bệnh cho con người) nên có những công trình nghiên cứu về nấm được ứng dụng trong lĩnh vực nghiên cứu bào chế thuốc và nghiên cứu về di truyền. Một vài công trình thắng lợi đã đạt tới đỉnh cao trong đề án Apollo, được ứng dụng để phòng chống sự phá hoại của các vi khuẩn.
-Nhưng ngày nay thì đã thấy rõ là nấm có thể mọc và hủy hoại trên bất cứ chất gì, và sự bảo vệ chống nấm phá hoại trở nên khẩn cấp trong nhiều lĩnh vực. Thí dụ: như nấm có thể ăn mòn các khoang chứa nhiên liệu bằng nhôm của máy bay gây ra sự rò rỉ, nấm mọc trên các linh kiện điện tử IC làm hỏng các khí tài quang học.
-Một mặt khác có lợi ích hơn: người ta lại nhận thấy nấm có khả năng ức chế sự phát triển của các vi khuẩn có hại (gây bệnh cho con người) nên có những công trình nghiên cứu về nấm được ứng dụng trong lĩnh vực nghiên cứu bào chế thuốc và nghiên cứu về di truyền. Một vài công trình thắng lợi đã đạt tới đỉnh cao trong đề án Apollo, được ứng dụng để phòng chống sự phá hoại của các vi khuẩn.
3. Nấm mọc trên bề mặt thấu kính
Chúng ta hãy xem xét một vài giống nấm mọc được trên bề mặt các thấu kính, 50% các thấu kính mất phẩm chất vì có một lớp mờ phủ tạo nên bởi một vài loại nấm. Những nấm này gồm 2 loại: Aspergillus restrictus và Eurotiumtonophilum Ohtsuki. Hai loại này được đặt tên theo tên của Tiến sĩ người Nhật Bản tên là Torao Ohtsuki, người đã tìm thấy chúng trong quá trình nghiên cứu phương pháp nuôi cấy và phòng chống nấm mốc.
Hai loại này đều thuộc vào giống Aspergillus dùng trong quy trình sản xuất rượu. Chúng phát triển nhanh trong môi trường nóng, ẩm như các loại nấm khác, nhưng riêng đối với hai loại nấm này, độ ẩm tối ưu của chúng hơi thấp hơn so với các nấm khác, điều quan trọng là hoàn cảnh tối ưu cho nấm mốc lại tương tự hoàn cảnh thích hợp cho sự sống con người nên việc ngăn chặn sự phát triển của nấm mốc trở nên khó khăn cho chúng ta.
Aspergillus là một giống bao gồm vài trăm loài nấm khác nhau tìm thấy tại nhiều vùng có điều kiện khí hậu khác nhau trên thế giới. Aspergillus lần đầu tiên đưa vào danh sách là năm 1729 bởi một linh mục vừa là nhà sinh học người Ý tên Pier Antonio Micheli. Tổng quan về các nấm dưới KHV, Micheli nhắc lại hình ảnh của một aspergillum (giống như bình tưới nước_holy water sprinkler), từ gốc từ Latin spargere (tưới) và mang tên gọi theo giống kể từ đó. Ngày nay, "aspergillum" cũng được có tên một cấu trúc dạng bào tử vô tính đối với tất cả Aspergilli; khoảng 1/3 loài nấm được biết có giai đoạn hữu tính;
Các loài Aspergillus có tính ưa khí cao và tìm thấy trong hầu hết các vùng môi trường giàu oxy, ở đó chúng thường phát triển như mốc trên bề mặt các chất cần có nhu cầu oxy cao. Thông thường, nấm phát triển trên các cơ chất/ chất giáu carbon như monosaccharides (glucose) và polysaccharides (amylose). Các loài Aspergillus thường gây ô nhiễm trên các thực phẩm có tính tinh bột nhiều (bánh mì và khoai tây) và phát triển trong nhiều loại thực vật khác nhau.
Ngoài ra, chúng còn phát triển trên các nguồn carbon, nhiều loài Aspergillus biểu hiện “oligotrophy” ở đó chúng có khả năng phát triển trong môi trường có chất dinh dưỡng ở sâu, hoặc môi trường mà ở đó thiếu các chất dinh dưỡng chính yếu. A. niger là một ví dụ đầu tiên cho điều này, có thể phát triển trên các vách ẩm ướt.
Các loài Aspergillus về mặt y học và thương mại rất quan trọng. Một số loài có thể gây nhiễm trên người và các động vật khác. Một số loài nhiễm trùng tìm thấy trên động vật đã được nghiên cứu trong nhiều năm qua. Một số loài tìm thấy trên các động vật được mô tả như mới và đặc hữu với một số bệnh và số khác được biết như tên của tác nhân gây bệnh như saprophytes. Hơn 60 loài Aspergillus cho thấy có biểu hiện liên quan về mặt y học. Đối với con người, có một số bệnh như nhiễm trùng ở tai, da, loét được phân loại như u nấm “mycetomas”.
Hai loại này đều thuộc vào giống Aspergillus dùng trong quy trình sản xuất rượu. Chúng phát triển nhanh trong môi trường nóng, ẩm như các loại nấm khác, nhưng riêng đối với hai loại nấm này, độ ẩm tối ưu của chúng hơi thấp hơn so với các nấm khác, điều quan trọng là hoàn cảnh tối ưu cho nấm mốc lại tương tự hoàn cảnh thích hợp cho sự sống con người nên việc ngăn chặn sự phát triển của nấm mốc trở nên khó khăn cho chúng ta.
Aspergillus là một giống bao gồm vài trăm loài nấm khác nhau tìm thấy tại nhiều vùng có điều kiện khí hậu khác nhau trên thế giới. Aspergillus lần đầu tiên đưa vào danh sách là năm 1729 bởi một linh mục vừa là nhà sinh học người Ý tên Pier Antonio Micheli. Tổng quan về các nấm dưới KHV, Micheli nhắc lại hình ảnh của một aspergillum (giống như bình tưới nước_holy water sprinkler), từ gốc từ Latin spargere (tưới) và mang tên gọi theo giống kể từ đó. Ngày nay, "aspergillum" cũng được có tên một cấu trúc dạng bào tử vô tính đối với tất cả Aspergilli; khoảng 1/3 loài nấm được biết có giai đoạn hữu tính;
Các loài Aspergillus có tính ưa khí cao và tìm thấy trong hầu hết các vùng môi trường giàu oxy, ở đó chúng thường phát triển như mốc trên bề mặt các chất cần có nhu cầu oxy cao. Thông thường, nấm phát triển trên các cơ chất/ chất giáu carbon như monosaccharides (glucose) và polysaccharides (amylose). Các loài Aspergillus thường gây ô nhiễm trên các thực phẩm có tính tinh bột nhiều (bánh mì và khoai tây) và phát triển trong nhiều loại thực vật khác nhau.
Ngoài ra, chúng còn phát triển trên các nguồn carbon, nhiều loài Aspergillus biểu hiện “oligotrophy” ở đó chúng có khả năng phát triển trong môi trường có chất dinh dưỡng ở sâu, hoặc môi trường mà ở đó thiếu các chất dinh dưỡng chính yếu. A. niger là một ví dụ đầu tiên cho điều này, có thể phát triển trên các vách ẩm ướt.
Các loài Aspergillus về mặt y học và thương mại rất quan trọng. Một số loài có thể gây nhiễm trên người và các động vật khác. Một số loài nhiễm trùng tìm thấy trên động vật đã được nghiên cứu trong nhiều năm qua. Một số loài tìm thấy trên các động vật được mô tả như mới và đặc hữu với một số bệnh và số khác được biết như tên của tác nhân gây bệnh như saprophytes. Hơn 60 loài Aspergillus cho thấy có biểu hiện liên quan về mặt y học. Đối với con người, có một số bệnh như nhiễm trùng ở tai, da, loét được phân loại như u nấm “mycetomas”.
Các loài khác cũng rất quan trọng trong quá trình lên men của các vi sinh vật. Chẳng hạn, nước giải khát có cồn như rượu Sake Nhật Bản làm từ gạo hoặc tính bột khác như khoai mì, vi sinh vật thường sử dụng làm rượu như nấm men của giống Saccharomyces, không thể lên men các chất tính bột này và vì thế koji nấm như là Aspergillus oryzae dùng để bẻ gãy các phân tử tinh bột thành các đường đơn. Các thành viên của giống nấm cũng là nguồn sản phẩm tự nhiên có thể dùng để phát triển thành thuốc điều trị bệnh cho con người. Có lẽ, ứng dụng lớn nhất của A. niger là nguồn citric acid chính; vi sinh vật này chiếm hơn 99% lượng citric acid toàn cầu hoặc hơn 1.4 triệu tấn mỗi năm. A. niger cũng thường sử dụng cho công tác sản xuất các enzymes, gồm glucose oxidase và lysozyme. Trong các tình huống này, việc nuôi cấy hiếm khi phát triển trên một môi trường rắn, mặc dù điều này vấn thường làm ở Nhật, nhưng thường phát triển trên các môi trường nuôi cấy ngập trong nước trong sự có mặt của các chất “bioreactor”. Theo cách này, các thông số q1uan trọng nhất có thể được khống chế chặt chẽ và tính sinh sản tói đa có thể đạt đến. Nó cũng dễ dàng để tách các chất hóa học và enzyme quan trọng từ trong môi trường và vì thế sẽ đạt được chi phí-hiệu quả.
Bệnh Aspergillosis
Aspergillosis là một nhóm bệnh gây ra bởi các Aspergillus. Phụ type hay gặp gây bệnh nhiễm trùng mũi xoang chính là aspergillosis do tác nhân Aspergillus fumigatus. Trên người, các thể bệnh hay gặp là:
-Viêm phế quản phổi dị ứng do nấm Aspergillus (Allergic bronchopulmonary aspergillosis) hay ABPA, ảnh hưởng lên các bệnh nhân có bệnh lý hô hấp như hen, xơ nang phổi và viêm xoang;
-Hội chứng nấm xâm nhập cấp tính (Acute invasive aspergillosis), một thể bệnh phát triển trên các mô xung quanh, thường gặp ở những người suy giảm hệ miễn dịch như AIDS đang dùng liệu pháp chống ung thư;
-Bệnh do nấm Aspergillus xâm nhập lan tỏa (Disseminated invasive aspergillosis), một hình thái nhiễm trùng lan rộng khắp cơ thể;
-U nấm Aspergillus (Aspergilloma), một loại banh nấm ("fungus ball") có thể hình thành trong các khoang như phổi chẳng hạn.
Bệnh Aspergillosis của đường hô hấp cũng thường được báo cáo ở chim, một số khác gây nhiễm côn trùng. Các số khác đã được báo cáo gây nên nhiễm trùng viêm cơ tim sau khi thay van tim (Mencl và cs., 1985). Hoặc báo cáo liên quan đến nấm móng (Schonborn & Schmoranzer, 1970) và u nấm phổi (Estrader và cs., 1972).
-Viêm phế quản phổi dị ứng do nấm Aspergillus (Allergic bronchopulmonary aspergillosis) hay ABPA, ảnh hưởng lên các bệnh nhân có bệnh lý hô hấp như hen, xơ nang phổi và viêm xoang;
-Hội chứng nấm xâm nhập cấp tính (Acute invasive aspergillosis), một thể bệnh phát triển trên các mô xung quanh, thường gặp ở những người suy giảm hệ miễn dịch như AIDS đang dùng liệu pháp chống ung thư;
-Bệnh do nấm Aspergillus xâm nhập lan tỏa (Disseminated invasive aspergillosis), một hình thái nhiễm trùng lan rộng khắp cơ thể;
-U nấm Aspergillus (Aspergilloma), một loại banh nấm ("fungus ball") có thể hình thành trong các khoang như phổi chẳng hạn.
Bệnh Aspergillosis của đường hô hấp cũng thường được báo cáo ở chim, một số khác gây nhiễm côn trùng. Các số khác đã được báo cáo gây nên nhiễm trùng viêm cơ tim sau khi thay van tim (Mencl và cs., 1985). Hoặc báo cáo liên quan đến nấm móng (Schonborn & Schmoranzer, 1970) và u nấm phổi (Estrader và cs., 1972).
Điều kiện môi trường tạo cho nấm phát triển và gây hại cho kính
Lý do nấm có thể mọc ở môi trường có ít hơi nước được do áp suất thẩm thấu bên trong sợi nấm có thể đạt tới 200 atm. Khả năng đó cho phép các tế bào nấm hút được hơi nước trong khí quyển một cách dễ dàng. Tuy nhiên khả năng hút được hơi ẩm quá cao đó lại có thể phá vỡ các tế bào của nấm khi chúng được đặt trong môi trường có độ ẩm 100% hay được dìm trong nước. Trái lại nếu áp suất thẩm thấu bên trong sợi nấm thấp dưới 10 atm thì chúng vẫn sống được ngay cả khi bị dìm trong nước.
Khả năng vốn có của nấm để mọc được trên thấu kính:
Ngoài những điều đã kể trên, để mọc được dễ dàng trên thấu kính, nấm có những đặc tính sau:
-Bản năng nảy mầm được trong khí quyển.
-Khả năng nảy mầm của các bào tử khi đứng đơn độc.
-Có thể nảy mầm dể dàng trên một mặt nhẵn không có chổ bám.
-Nấm có bản năng nảy mầm được trong khí quyển do các bào tử nấm có khả năng hút được lượng nước cần thiết cho sự nảy mầm khi nước ở trạng thái hơi.
-Khả năng nảy mầm của một bào tử đứng đơn độc là đặc tính của 2 loại nấm đã nói ở trên vì hầu hết các nấm chỉ nảy mầm khi có cả một đám tập trung.
-Một bào tử nấm rơi vào một mặt phẳng thì một mặt có lợi thế là không gian tiếp xúc với khí quyển thoáng hơn nhưng trên bề mặt thấu kính quá nhẵn, rễ nấm khó bám và khó tìm được chất dinh dưỡng và hơi ẩm tích tụ. Tuy nhiên, nấm vẫn mọc được, bào tử của nấm này không cần chất dinh dưỡng vẫn nảy mầm được.
Những tổn thương do nấm gây ra trên thấu kính:
-Nấm làm giảm chất lượng của các thấu kính một cách đáng kể, thứ nhất: thấu kính bị phủ một lớp mờ mốc mất tính trong suốt, thứ hai là các sợi nấm phân tán ánh sáng làm cho ảnh mất sắc nét;
-Dù cho nấm đã mọc được trên mặt thấu kính, rễ của nó thường chưa bám chặt vào bề mặt của thấu kính và có thể lau đi được, may ra thì chất lượng của kính có thể cứu vãn được. Không may thì rể nấm để lại những vết ăn mòn độ trong suốt của kính không cứu vãn được nữa, sự việc đó xảy ra như thế nào? Đó là khi có các sợi nấm bám vào bề mặt thấu kính, để lâu hơi nước sẽ tích tụ lại tại đó, hơi nước sẽ hòa tan với một axit hữu cơ do nấm tiết ra và ăn mòn mặt bóng của thấu kính;
-Như vậy là một cơ chế sinh học phức tạp kết hợp với một phản ứng hóa học đã xảy ra trên bề mặt của thấu kính;
-Một khi sự việc đó đã xảy ra thì chỉ còn một giải pháp là thay bỏ cái thấu kính đó bằng một cái mới.
Bảo vệ chống nấm trong điều kiện tự nhiên:
a) Những điều kiện tạo sự bảo vệ tự nhiên chống nấm:
-Một môi trường khô độ ẩm thấp.
-Nhiệt độ đủ thấp.
-Một bề mặt không có chất dinh dưỡng.
-Một nơi thông thoáng gió.
-Thỉnh thoảng được phơi nắng.
-Cách chống nấm mốc có hiệu quả tốt nhất là những điều 1, 2 và 3 trên, những điều 3, 4 và 5 có thể là điều bổ xung khi cần chống triệt để hơn.
-Tuy nhiên trong hoàn cảnh thông thường ta không có phương tiện kiểm tra những thông số thời tiết 1 và 2, đồ thị sau đây cho ta thấy khoảng thời gian thuận lợi nhất trong năm, cho nấm phát triển của một số địa danh lấy làm thí dụ. Để biết được thời gian cần chú ý chống nấm mốc của mổi nơi có thể xin biểu đồ diển biến độ ẩm và nhiệt độ trong một năm của nơi đó ở các cơ quan khí tượng, các cơ quan đó sẳn sàng cung cấp.
-Điều kiện tối ưu thay đổi tùy theo vùng khí hậu.
-Ở vùng Á đông lắm nắng, nhiều mưa, không thể ngăn cản nấm mốc phát triển được, trừ phi đặt kính hiển vi trong phòng vô khuẩn. Trái lại ở châu Âu và Bắc Mỹ là những nơi mà nấm mốc khó phát triển vì ở đó độ ẩm suốt mùa hè thấp trong khi đó nhiệt độ thì cao và suốt mùa đông có độ ẩm cao thì nhiệt độ lại thấp.
-Olympus có tác phong thường hỏi người sử dụng và được biết họ thao tác và cất giữ những kính hiển vi đã được tẩy rữa và lau chùi sạch trong buồng có máy điều hòa không khí. Nhưng cách đó rất tốn kém mà cũng không làm cho nấm hoàn toàn không không mọc được, những bào tử nấm có tiềm năng chịu đựng cao đến mức chúng có thể nẩy mầm và tung ra những sợi nấm ngay được một khi có độ ẩm và nhiệt độ thích hợp, kể cả khi ở đó không có chất dinh dưỡng nó giống như những hạt đậu nảy mầm, bào tử nấm sử dụng những chất dự trữ sẵn có bên trong chúng.
Biện pháp chống nấm trên kính:
-Nấm mốc là tác nhân chủ yếu phá hoại hệ thần kinh và lăng kính của kính hiển vi, cho nên đã từ lâu người ta đã nghiên cứu và đã thử nghiệm qua nhiều phương án chống nấm như :
+ Chống nấm bằng cách trộn chất diệt nấm vào các chất dẻo.
+ Bằng cách phủ lớp diệt nấm lên các thấu kính.
+ Diệt nấm bằng nhiệt, bằng tia bức xạ, bằng khói.
+ Bằng cách tạo ra môi trường kháng nấm xung quanh kính hiển vi.
-Tuy có tác dụng nhưng mỗi phương án trên đều có những nhược điểm khi đưa vào thực tiển như: việc ứng dụng phiền phức, có hạn chế tính trong suốt của thấu kính, có tác dụng trong một khoảng thời gian không lâu dài và chi phí quá cao.v.v…
-Sau nhiều cố gắng vượt qua trở ngại, tìm được một giải pháp hoàn bị hơn là dùng một thuốc chống nấm. Hóa chất này trong môi trường bình thường ở trạng thái rắn nhưng có tính trực tiếp thăng hoa thành thể hơi rất độc hại đối với nấm mà lại không độc đối với người, không ăn mòn các kết cấu của kính hiển vi và không ngưng động trên bề mặt các lăng, thấu kính và không ảnh hưởng đến độ trong suốt của chúng;
-Đặt thuốc này bên trong kính hiển vi nó sẽ thăng hoa từ từ và liên tục cho đến khi hết và tạo ra môi trường bên trong kính luôn bão hòa hơi thuốc làm cho nấm bị tiêu diệt hoàn toàn. Thuốc được đóng thành những viên nén, bên ngoài viên thuốc lại được bọc một lớp bán thẩm có tác dụng điều tiết nhịp độ thăng hoa để kéo dài tác dụng của thuốc được tới từ 3 – 5 năm mới phải đặt thêm thuốc.
-Nhưng bên trong kính hiển vi không phải là môi trường kín vì có những khớp nối và những khu trượt nên kỹ thuật chế tạo đã chú ý giảm đến mức thấp nhất các kẽ hở như rãnh trượt của ống quan sát 2 thị kính cần thiết hiệu chỉnh khoảng cách đồng tử cho thích hợp với người dùng, được lắp thật khít để tránh sự thất thoát của thuốc chống nấm và sự xâm nhập của hơi nước bên ngoài có thể làm cho kính bị mờ mổi khi nhiệt độ hạ thấp đột ngột vì có hiện tượng sương đọng trên các mặt trong của thấu kính.
-Đối với các vật kính và thị kính bên trong có nhiều tầng thấu kính thì khung gắn các thấu kính đó cũng được tẩm thuốc chống nấm cùng loại để bên trong chúng cũng là những không gian không có nấm. Còn các mặt thấu kính bên ngoài của chúng phơi ra không khí thí phải phòng chống theo điều kiện tự nhiên như đã trình bày ở phần 6 ở trên.
Để biết thêm chi tiết, xin vui lòng liên hệ về:
Mr. Lê Tuấn Thi – Sales Manager
Mobile: 0935.41.06.47
Email: kevintst99@gmail.com
Yahoo: tuanthi_2003@yahoo.com
Website: http://kinhhienvicarlzeissvietnam.blogspot.com/
Công ty TNHH TM-DV-KT T.S.T
180/28/39 Nguyễn Hữu Cảnh, Phường 22, Quận Bình Thạnh, TPHCM
Mobile: 0935.41.06.47
Email: kevintst99@gmail.com
Yahoo: tuanthi_2003@yahoo.com
Website: http://kinhhienvicarlzeissvietnam.blogspot.com/
Công ty TNHH TM-DV-KT T.S.T
180/28/39 Nguyễn Hữu Cảnh, Phường 22, Quận Bình Thạnh, TPHCM
.jpg)
0 nhận xét:
Đăng nhận xét