Các kiểu dinh dưỡng của vi sinh vật trong bùn vi sinh

Có rất nhiều loại dinh dưỡng khác nhau, phụ thuộc vào nguồn cung cấp dinh dưỡng hoặc phương thức trao đổi năng lượng. Do đó, vi sinh vật trong bùn vi sinh có thể sử dụng nhiều loại chất dinh dưỡng khác nhau để phát triển và sinh tồn. Nhiều đơn vị mua bùn vi sinh để sử dụng đang băn khoăn về các loại dinh dưỡng mà vi sinh vật trong bùn đó sử dụng. Hôm nay, chúng tôi sẽ liệt kê các loại dinh dưỡng mà vi sinh vật trong bùn vi sinh sử dụng.

Các loài vi sinh vật nhỏ bé được phân loại vào nhiều nhóm khác nhau. Chúng có khả năng hấp thụ và chuyển hóa vật chất nhanh chóng, đồng thời phát triển mạnh mẽ.

Quá trình dinh dưỡng là gì?

Mọi chất dinh dưỡng được vi sinh vật hấp thụ từ môi trường xung quanh đều có thể được dùng để cung cấp nguyên liệu cho quá trình tổng hợp tạo thành các thành phần tế bào hoặc để cung cấp năng lượng cho quá trình trao đổi.

Quá trình ăn uống được gọi là quá trình hấp thụ các chất cần thiết để đáp ứng nhu cầu sinh trưởng và phát triển. Những hợp chất tham gia vào quá trình trao đổi chất trong tế bào phải là các chất dinh dưỡng.

Thành phần tế bào và dinh dưỡng của vi sinh vật

Các thành phần dinh dưỡng trong tế bào vi sinh vật được tạo thành từ các nguyên tố C, H, O, N, cùng với các nguyên tố khoáng và vi lượng, được quyết định bởi nhu cầu dinh dưỡng của tế bào. Cấu trúc hóa học của tế bào vi sinh vật có tác động đến điều này.

Khác nhau là số lượng nguyên tố có trong các vi sinh vật khác nhau. Số lượng nguyên tố có trong cùng một loài vi sinh vật cũng không đồng đều. Phù hợp với các giai đoạn phát triển khác nhau, trong các điều kiện nuôi cấy khác nhau.

Nước

Nước trong cơ thể vi sinh vật thường ở dạng tự do và có thể tham gia vào quá trình trao đổi chất. Thành phần nước chiếm tới 70 – 90% khối lượng cơ thể của vi sinh vật. Ngoài ra, nước còn kết hợp với các hợp chất hữu cơ có phân tử lớn trong tế bào.

Muối khoáng

Dưới các dạng muối sunfat, phosphat, cacbonat, clorua, muối khoáng chiếm khoảng 2 – 5 % khối lượng khô của tế bào.

Các ion trong sinh vật nhỏ luôn có mặt ở những tỷ lệ nhất định để giữ cho độ pH và áp suất thẩm thấu phù hợp với từng loại sinh vật. Chúng thường tồn tại dưới dạng các ion trong tế bào.

Chất hữu cơ

Các chất gồm C, H, O, N, P, S là thành phần quan trọng của phân tử hữu cơ trong cơ thể vi sinh vật.

Các yếu tố C, H, O, N chiếm đến 90 – 97% khối lượng toàn bộ chất khô trong tế bào. Protein, nucleic acid, lipid và carbohydrate đều được tạo thành chủ yếu từ những yếu tố này. Trong vi khuẩn, hợp chất lớn chỉ chiếm 3,5%, trong khi các ion vô cơ chỉ chiếm 1%.

Vitamin

Các sinh vật vi khuẩn có nhu cầu khác nhau về vitamin, nhất là vitamin C. Có sinh vật tự sản xuất các vitamin quan trọng cho sự phát triển, trong khi nhiều sinh vật khác yêu cầu cung cấp nhiều loại vitamin khác nhau với mức độ khác nhau do chúng không sản xuất được.

Nguồn thức ăn cacbon của vi sinh vật

Phân loại sinh vật thành các nhóm sinh vật tự dinh dưỡng và dị dinh dưỡng dựa trên nguồn thức ăn cacbon. Giá trị dinh dưỡng và khả năng hấp thụ các nguồn thức ăn khác nhau phụ thuộc vào hai yếu tố: thành phần hóa học và tính chất sinh lý của nguồn thức ăn, cùng với đặc điểm sinh lý của từng loại vi sinh vật.

Nguồn thức ăn nitơ của vi sinh vật

Các vi sinh vật hấp thụ nitơ dễ nhất bao gồm NH3 và NH+4.

Muối nitrat NH+4

Với nhiều loại tảo, nấm dây và vi khuẩn, đó là nguồn thức ăn nitơ phù hợp trong khi với nhiều loại nấm men và vi khuẩn thì lại không phù hợp. Chất NH4NO3 thường được dùng để cung cấp nitơ cho nhiều loại vi sinh vật.

NH3

Trong khí quyển, nguồn N2 tự do được coi là nguồn nitơ dự trữ lớn nhất trong tự nhiên. Ngoài ra, vi sinh vật có khả năng đồng hoá nitơ tốt từ các thức ăn hữu cơ.

Thông thường, người ta sử dụng nguồn nitơ hữu cơ để nuôi cấy vi sinh vật bùn vi sinh, trong đó pepton là một loại chế phẩm thuỷ phân không hoàn toàn từ một nguồn protein bất kỳ. Tuy nhiên, nhu cầu về axit amin của từng loại vi sinh vật có thể khác nhau đáng kể.

Nguồn thức ăn khoáng của vi sinh vật

Việc thêm đầy đủ các thành phần khoáng cần thiết là bắt buộc khi tạo ra môi trường tổng hợp (sử dụng chất hoá học là nguyên liệu). Nồng độ cần thiết của mỗi thành phần vi lượng trong môi trường thường chỉ khoảng từ 10-6 đến 10-8 M. Nhu cầu về khoáng chất của vi sinh vật cũng không giống nhau đối với từng loài và giai đoạn phát triển tương ứng.

Cách bổ sung dinh dưỡng cho vi sinh

Để tiến bộ, vi khuẩn trong đất bùn cần được cung cấp những chất dinh dưỡng phù hợp. Các chất này thường được xem là đối với từng loại vi khuẩn, bao gồm các gốc kiềm purin, pirimidin và các chất dẫn xuất, các axit béo và thành phần của màng tế bào, cũng như các vitamin thông thường.

Các hình thức dinh dưỡng của vi sinh vật

1. Dựa vào nguồn chất dinh dưỡng + Nguồn dinh dưỡng cacbon

a. Sinh vật tự dưỡng cacbon

Các sinh vật vi có khả năng tái chế CO2 hoặc các muối carbonat để tạo thành các hợp chất carbon hữu cơ trong cơ thể. Một số loài như vi khuẩn nitrat hoá chỉ có thể tồn tại trên nguồn carbon vô cơ được gọi là tự dưỡng bắt buộc.

Những con số có khả năng tồn tại trên nguồn cacbon không hữu cơ hoặc hữu cơ được gọi là tự nuôi sống tùy ý.

b. Vi sinh vật dị dưỡng cacbon

Khả năng chuyển hóa các hợp chất cacbon không hữu cơ như CO2, muối cacbonat của vi sinh vật thuộc loại dinh dưỡng này là không có. Đối với vi sinh vật này, nguồn cung cấp cacbon cần thiết phải là các hợp chất hữu cơ, thường là các loại đường đơn. Nhóm này được phân chia thành hai nhóm dựa trên nhu cầu về các chất hữu cơ.

Nhóm Protptroph chỉ cần một nguồn nước duy nhất và các loại muối khoáng.

Nhóm Auxotroph cần sử dụng các chất dinh dưỡng như vitamin, axit amin và các hợp chất purin hoặc pyrimidin cùng với các khoáng chất.

c. Tự dưỡng amin

Các sinh vật thuộc nhóm tự sản xuất amin có khả năng tự sản xuất axit amin của cơ thể từ các nguồn nitơ hữu cơ hoặc không hữu cơ. Muối amon của axit hữu cơ phù hợp hơn muối amôn của axit không hữu cơ. Các axit trong muối amôn không hữu cơ làm giảm pH môi trường khi kết hợp với ion H+ có trong môi trường sau khi phần NH4+ được sinh vật hấp thụ. Nhóm tự sản xuất amin bao gồm một số nhóm như nhóm vi khuẩn cố định nitơ, nhóm vi khuẩn sản xuất amoniac, nitrat hoá và nhiều nhóm khác.

d. Dị dưỡng amin

Vi sinh vật trong nhóm này, bao gồm các vi khuẩn ký sinh và các vi khuẩn gây thối hỏng khí, không thể tự tổng hợp axit amin cho cơ thể mà phải hấp thụ từ môi trường. Chúng có khả năng sản xuất men poteaza để phân hủy phân tử protein thành các axit amin, sau đó tiếp nhận vào tế bào.

2. Nêu các kiểu dinh dưỡng của vi sinh vật dựa vào nguồn năng lượng

Các cách thức dinh dưỡng của vi sinh vật dựa trên nguồn cung cấp năng lượng.

Dinh dưỡng quang năng (quang dưỡng)

Vi sinh vật thuộc nhóm này có khả năng sử dụng trực tiếp năng lượng của ánh sáng mặt trời. Bao gồm:.

Tự sản xuất năng lượng từ ánh sáng – sản xuất năng lượng từ các chất vô cơ. Các vi sinh vật trong nhóm này có khả năng sử dụng các chất vô cơ bên ngoài tế bào để cung cấp electron cho quá trình tạo năng lượng của tế bào. Nhóm này gồm các loại vi khuẩn lưu huỳnh, chúng sử dụng các hợp chất lưu huỳnh để tạo ATP cho cơ thể.

Các sinh vật thuộc nhóm quang năng hữu cơ có khả năng sử dụng chất hữu cơ để tạo ra electron cho quá trình tạo ATP của tế bào. Cả hai nhóm sinh vật này đều có chất quang hợp, giúp chúng hấp thu năng lượng từ ánh sáng mặt trời và biến đổi thành năng lượng hóa học trong phân tử ATP. Chất quang hợp ở vi khuẩn không giống như chất clorofil ở cây xanh, mà là một loạt các loại khác nhau như Bacterilchlorifil, mỗi loại có khả năng hấp thụ ánh sáng ở phổ khác nhau.

Dinh dưỡng hoá năng (hoá dưỡng)

Có thể sử dụng năng lượng được lưu trữ trong các phân tử hóa học và các loại vi sinh vật có tính chất dinh dưỡng hoá năng có sẵn trong môi trường để sản xuất năng lượng cho chính bản thân.

Các vi sinh vật thuộc nhóm tự dưỡng hoá năng, còn được gọi là dinh dưỡng hoá vô cơ, có khả năng sử dụng năng lượng được tạo ra trong quá trình ôxy hoá của một chất vô cơ bất kỳ để chuyển đổi CO2 trong không khí thành các chất hữu cơ cần thiết cho tế bào. Trong trường hợp này, chất vô cơ đóng vai trò là nguồn cung cấp electron, trong khi oxy hoặc một chất vô cơ khác đóng vai trò là nguồn nhận electron.

Các tế bào vi sinh vật thuộc nhóm dị dưỡng hoá năng sử dụng các hợp chất hữu cơ để sản xuất năng lượng thông qua quá trình oxy hoá. Chất hữu cơ được cung cấp cho tế bào cùng với chất nhận electron là oxy. Những tế bào vi sinh vật này cần sử dụng khí oxy để hoạt động, trong khi những tế bào vi sinh vật khác lại có thể sử dụng chất hữu cơ hoặc vô cơ để sinh tồn.

Các loại dinh dưỡng của vi khuẩn đã được đề cập ở trên. Nếu quý khách cần mua phân vi sinh hoặc muốn được tư vấn chi tiết hơn về phương pháp nuôi trồng, xin vui lòng liên hệ đến số hotline của công ty dịch vụ vệ sinh môi trường hàng đầu tại Hà Nội.

0963. 313.181.