• Virus cúm: Có vật chất di truyền là RNA mạch đơn, cấu trúc này không ổn định, dễ xảy ra đột biến, làm thay đổi cấu trúc các kháng nguyên trên bề mặt virus. Do đó, mỗi năm virus cúm có thể xuất hiện các biến thể mới khác với các năm trước. Kháng thể tạo ra sau khi tiêm vaccine năm trước không còn tác dụng chống lại biến thể mới. Vì vậy, cần tiêm vaccine cúm mỗi năm để cơ thể tạo ra kháng thể phù hợp với chủng virus đang lưu hành.

• Virus quai bị: Có vật chất di truyền bền vững, ít xảy ra đột biến, cấu trúc kháng nguyên hầu như không thay đổi qua thời gian. Kháng thể và tế bào miễn dịch nhớ được tạo ra sau khi tiêm vaccine có thể tồn tại và bảo vệ cơ thể suốt đời. Do đó, chỉ cần tiêm một lần là đủ.

Vi sinh vật được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực quan trọng, cụ thể như sau:

1. Lĩnh vực sản xuất thực phẩm

• Sản xuất sữa chua, phô mai: sử dụng vi khuẩn lactic.

• Làm bánh mì, bia, rượu: sử dụng nấm men.

• Lên men rau củ tạo dưa muối, cà muối: nhờ vi sinh vật tạo axit bảo quản và tạo hương vị.

2. Lĩnh vực y tế

• Sản xuất thuốc kháng sinh: như penicillin từ nấm mốc, streptomycin từ vi khuẩn.

• Sản xuất vaccine: sử dụng virus làm yếu hoặc bất hoạt, vi khuẩn đã biến đổi gen.

• Sản xuất hormone, enzyme điều trị bệnh: như insulin từ vi khuẩn E. coli đã chuyển gen.

3. Lĩnh vực nông nghiệp

• Sản xuất phân bón vi sinh: giúp cải tạo đất, cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng.

• Sản xuất chế phẩm sinh học diệt sâu bệnh: thay thế thuốc hóa học, an toàn hơn.

• Chế phẩm EM: dùng để ủ phân hữu cơ, cải thiện môi trường nuôi trồng.

4. Lĩnh vực bảo vệ môi trường

• Xử lý nước thải: vi sinh vật phân giải chất hữu cơ và các chất ô nhiễm trong nước.

• Sản xuất khí sinh học (biogas): từ phân động vật, chất thải hữu cơ nhờ vi sinh vật kỵ khí.

• Phân giải rác thải hữu cơ: giảm lượng rác thải và tạo phân bón hữu cơ.

5. Lĩnh vực công nghiệp

• Sản xuất enzyme công nghiệp: như amylase, protease dùng trong sản xuất giặt tẩy, chế biến thực phẩm.

• Sản xuất hóa chất hữu cơ: như axit axetic, axit lactic, cồn công nghiệp.

Các yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật

1. Nhiệt độ: Mỗi loại vi sinh vật có khoảng nhiệt độ thích hợp riêng. Nhiệt độ quá thấp làm chậm hoặc ngừng hoạt động; nhiệt độ quá cao làm hủy hoại cấu trúc tế bào.

2. Độ ẩm: Vi sinh vật cần nước để thực hiện các quá trình trao đổi chất. Môi trường khô hạn ức chế sự phát triển của hầu hết các loại vi sinh vật.

3. Độ pH: Mỗi loại vi sinh vật có mức pH thích hợp. Thay đổi độ pH sẽ ảnh hưởng đến hoạt động của enzyme và các quá trình sinh lý trong tế bào.

4. Nguồn dinh dưỡng: Vi sinh vật cần các chất như cacbon, nitơ, khoáng chất, vitamin để sinh trưởng. Thiếu dinh dưỡng sẽ làm chậm hoặc ngừng phát triển.

5. Nồng độ oxy: Phụ thuộc vào loại vi sinh vật (ưa khí, kỵ khí, kỵ khí tùy tiện), sự hiện diện hoặc vắng mặt của oxy sẽ ảnh hưởng đến khả năng sinh trưởng.

Ứng dụng trong bảo quản thực phẩm

• Kiểm soát nhiệt độ:

◦ Bảo quản lạnh (2 - 8°C): Làm chậm tốc độ sinh trưởng của vi sinh vật, áp dụng cho rau củ, thịt, sữa.

◦ Bảo quản đông lạnh (-18°C trở xuống): Ngừng hầu hết các hoạt động của vi sinh vật, áp dụng cho thực phẩm cần lưu trữ lâu ngày.

◦ Thanh trùng, tiệt trùng ở nhiệt độ cao: Diệt vi sinh vật hoàn toàn, áp dụng cho đóng hộp, chế biến thực phẩm.

• Kiểm soát độ ẩm:

◦ Sấy khô: Loại bỏ nước trong thực phẩm, ngăn vi sinh vật phát triển, áp dụng cho cá khô, thịt khô, rau khô.

◦ Ướp muối, đường: Làm giảm hoạt độ nước của thực phẩm, ức chế vi sinh vật, áp dụng cho dưa muối, mứt, cá muối.

• Kiểm soát độ pH:

◦ Lên men tạo axit: Giảm độ pH của thực phẩm, ức chế vi sinh vật gây hại, áp dụng cho sữa chua, dưa cải, giấm.

◦ Thêm axit thực phẩm: Tạo môi trường axit không thuận lợi cho vi sinh vật, áp dụng cho nước giải khát, nước chấm.

• Kiểm soát oxy:

◦ Đóng gói chân không: Loại bỏ oxy, ngăn vi sinh vật ưa khí phát triển, áp dụng cho thịt chế biến, ngũ cốc.

◦ Đóng gói trong môi trường khí điều chỉnh: Thay đổi thành phần khí trong bao bì để ức chế vi sinh vật, áp dụng cho thực phẩm tươi.

• Kiểm soát dinh dưỡng:

◦ Sử dụng chất bảo quản: Ngăn chặn vi sinh vật hấp thụ dinh dưỡng hoặc ức chế hoạt động của chúng, áp dụng cho nhiều loại thực phẩm chế biến.

1. Nhiệt độ: Mỗi loại vi sinh vật có khoảng nhiệt độ thích hợp riêng. Nhiệt độ quá thấp làm chậm hoặc ngừng hoạt động; nhiệt độ quá cao làm hủy hoại cấu trúc tế bào.

2. Độ ẩm: Vi sinh vật cần nước để thực hiện các quá trình trao đổi chất. Môi trường khô hạn ức chế sự phát triển của hầu hết các loại vi sinh vật.

3. Độ pH: Mỗi loại vi sinh vật có mức pH thích hợp. Thay đổi độ pH sẽ ảnh hưởng đến hoạt động của enzyme và các quá trình sinh lý trong tế bào.

4. Nguồn dinh dưỡng: Vi sinh vật cần các chất như cacbon, nitơ, khoáng chất, vitamin để sinh trưởng. Thiếu dinh dưỡng sẽ làm chậm hoặc ngừng phát triển.

5. Nồng độ oxy: Phụ thuộc vào loại vi sinh vật (ưa khí, kỵ khí, kỵ khí tùy tiện), sự hiện diện hoặc vắng mặt của oxy sẽ ảnh hưởng đến khả năng sinh trưởng.

Ứng dụng trong bảo quản thực phẩm

• Kiểm soát nhiệt độ:

◦ Bảo quản lạnh (2 - 8°C): Làm chậm tốc độ sinh trưởng của vi sinh vật, áp dụng cho rau củ, thịt, sữa.

◦ Bảo quản đông lạnh (-18°C trở xuống): Ngừng hầu hết các hoạt động của vi sinh vật, áp dụng cho thực phẩm cần lưu trữ lâu ngày.

◦ Thanh trùng, tiệt trùng ở nhiệt độ cao: Diệt vi sinh vật hoàn toàn, áp dụng cho đóng hộp, chế biến thực phẩm.

• Kiểm soát độ ẩm:

◦ Sấy khô: Loại bỏ nước trong thực phẩm, ngăn vi sinh vật phát triển, áp dụng cho cá khô, thịt khô, rau khô.

◦ Ướp muối, đường: Làm giảm hoạt độ nước của thực phẩm, ức chế vi sinh vật, áp dụng cho dưa muối, mứt, cá muối.

• Kiểm soát độ pH:

◦ Lên men tạo axit: Giảm độ pH của thực phẩm, ức chế vi sinh vật gây hại, áp dụng cho sữa chua, dưa cải, giấm.

◦ Thêm axit thực phẩm: Tạo môi trường axit không thuận lợi cho vi sinh vật, áp dụng cho nước giải khát, nước chấm.

• Kiểm soát oxy:

◦ Đóng gói chân không: Loại bỏ oxy, ngăn vi sinh vật ưa khí phát triển, áp dụng cho thịt chế biến, ngũ cốc.

◦ Đóng gói trong môi trường khí điều chỉnh: Thay đổi thành phần khí trong bao bì để ức chế vi sinh vật, áp dụng cho thực phẩm tươi.

• Kiểm soát dinh dưỡng:

◦ Sử dụng chất bảo quản: Ngăn chặn vi sinh vật hấp thụ dinh dưỡng hoặc ức chế hoạt động của chúng, áp dụng cho nhiều loại thực phẩm chế biến.