Dấu mốc

Mốc (Mold / Mould) là loại nấm phát triển dưới dạng sợi nhỏ nhiều tế bào gọi là sợi nấm (hyphae). Ngược lại, nấm có thể phát triển dưới dạng đơn bào được gọi là nấm men.

Mốc là một nhóm nấm lớn và phong phú về mặt phân loại. Sự phát triển của các sợi nấm khiến cho bề mặt bị mất màu và trở nên xù xì, đặc biệt là trên thực phẩm. Hệ thống sợi nấm này tạo thành một thể sợi, được coi là một cơ thể duy nhất. Các sợi nấm thường trong suốt, tạo nên các sợi chỉ mịn phủ bề mặt. Các vách ngăn (septa) chia sợi nấm thành nhiều đoạn nhỏ chứa các nhân tế bào di truyền đồng nhất. Nhiều loại mốc tạo ra các bào tử vô tính (conidia) ở đầu sợi nấm, và hình dạng, màu sắc của các bào tử này thường được dùng để phân loại mốc. Màu sắc của bào tử làm cho nấm trở nên dễ nhận biết hơn ở giai đoạn này của vòng đời.

Mốc không được phân loại vào nhóm vi khuẩn hay loài cụ thể, nhưng thường thuộc vào các ngành Zygomycta và Ascomycota. Trước đây, hầu hết các loại mốc đều được xếp vào Deuteromycota.

Mốc gây ra sự phân hủy các chất hữu cơ tự nhiên, có thể làm hỏng thực phẩm và tài sản. Chúng cũng đóng vai trò quan trọng trong sản xuất thực phẩm, đồ uống, kháng sinh, dược phẩm và enzym. Một số bệnh ở động vật và con người có thể do mốc gây ra, bao gồm dị ứng với bào tử mốc, nhiễm trùng từ các loại mốc gây bệnh, hoặc từ độc tố (mycotoxin) sinh ra bởi mốc.

Sinh học

Có hàng ngàn loại mốc đã được nhận diện, với sự đa dạng về cách tồn tại như saprotroph, mesophile, psychrophile và thermophile, trong khi chỉ có rất ít loài gây bệnh cơ hội cho con người. Tất cả chúng đều cần độ ẩm để phát triển, một số loài sống trong môi trường có nước. Tương tự như các loài nấm, mốc không chuyển hóa năng lượng từ quang hợp mà từ chất hữu cơ mà chúng sinh sống trên đó, sử dụng hình thức dị dưỡng. Mốc tiết ra các enzym thủy phân chủ yếu từ đầu sợi nấm, giúp phân hủy các polyme sinh học phức tạp như tinh bột, cellulose và lignin thành các hợp chất đơn giản hơn mà sợi nấm có thể hấp thụ. Nhờ vậy, mốc đóng vai trò quan trọng trong phân hủy chất hữu cơ và tái tạo dưỡng chất trong hệ sinh thái. Nhiều loài mốc cũng sản sinh mycotoxin và siderophore, phối hợp với các enzym phân hủy để ức chế vi sinh vật cạnh tranh. Mốc cũng có thể phát triển trên thực phẩm dự trữ, làm thực phẩm hư hỏng hoặc có độc tố, gây mất mát thực phẩm và tiềm ẩn nguy cơ bệnh tật. Các phương pháp bảo quản thực phẩm như ướp muối, làm mứt, đóng chai, đông lạnh và làm khô được áp dụng để ngăn chặn sự phát triển của mốc và vi khuẩn khác.

Mốc sinh sản bằng cách tạo ra hàng triệu bào tử nhỏ, có thể chứa một hoặc nhiều nhân tế bào. Bào tử mốc có thể là vô tính (thông qua mitosis) hoặc hữu tính (thông qua meiosis); nhiều loài có khả năng tạo ra cả hai loại bào tử. Một số loài mốc tạo ra bào tử kỵ nước, thích hợp cho sự phân tán bởi gió và có thể bay lâu trên không; số khác có vách tế bào màu tối, giúp bảo vệ chống lại tác hại của bức xạ cực tím. Một số bào tử khác có lớp vỏ nhầy, phù hợp cho phân tán qua nước. Bào tử mốc thường là tế bào đơn bào, hình cầu hoặc hình trứng, nhưng cũng có thể đa bào và có nhiều hình dạng khác nhau. Chúng có thể bám vào quần áo hoặc lông và tồn tại trong điều kiện nhiệt độ và áp suất cực đoan.

Dù mốc có thể phát triển trên chất hữu cơ đã chết ở khắp nơi trong tự nhiên, chúng chỉ trở nên rõ ràng với mắt thường khi hình thành tập đoàn lớn. Một tập đoàn mốc không bao gồm các cơ thể riêng biệt mà là một mạng lưới sợi nấm nối liền gọi là thể sợi. Tất cả sự phát triển diễn ra tại đầu sợi nấm, với tế bào chất và các hạt cơ quan di chuyển về phía trước khi sợi nấm mở rộng hoặc xuyên qua nguồn thực phẩm mới. Dưỡng chất được hấp thụ tại đầu sợi nấm. Trong môi trường nhân tạo như các tòa nhà, độ ẩm và nhiệt độ thường ổn định, tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của mốc, thường xuất hiện dưới dạng lớp phủ giống như lông trên thực phẩm hoặc bề mặt khác.

Rất ít loài mốc có thể bắt đầu phát triển ở nhiệt độ 4°C (39°F) hoặc thấp hơn, vì vậy thực phẩm thường được bảo quản ở nhiệt độ này. Khi điều kiện không thuận lợi cho sự phát triển, mốc có thể tồn tại ở trạng thái tiềm sinh tùy vào loài, trong phạm vi nhiệt độ khá rộng. Một số loài mốc có thể sống sót trong các điều kiện khắc nghiệt như vùng đất bị tuyết bao phủ ở Nam Cực, môi trường đông lạnh, dung môi axit cao, xà phòng kháng khuẩn, và thậm chí các sản phẩm xăng dầu như xăng máy bay.

Mốc Xerophile có khả năng sinh trưởng trong các môi trường khô ráo, mặn hoặc có nhiều đường, nơi có hoạt độ nước thấp hơn 0.85; các loại mốc khác thì cần độ ẩm cao hơn để phát triển.

Các loại mốc phổ biến

Những loại mốc thường gặp:

Chế biến thực phẩm

Mốc Koji, đặc biệt là Aspergillus oryzae và A. sojae, đã được nuôi trồng ở Đông Á qua nhiều thế kỷ. Chúng được dùng để lên men đậu nành và bột mì, sản xuất miso và xì dầu. Mốc Koji cũng phân hủy tinh bột trong các loại thực phẩm như gạo, đại mạch và khoai lang, một quá trình gọi là thủy phân, ứng dụng trong sản xuất rượu sake, Shōchū và các loại rượu chưng cất khác. Mốc Koji còn được dùng trong chế biến cá bào.

Gạo đỏ lên men, sản phẩm từ mốc Monascus Purpureus trên gạo, rất phổ biến trong ẩm thực châu Á. Men này chứa hợp chất monacolin, có khả năng ức chế tổng hợp cholesterol. Một nghiên cứu cho thấy khi gạo đỏ lên men được dùng như thực phẩm chức năng, kết hợp với dầu cá và lối sống lành mạnh, có thể giảm cholesterol hiệu quả như một số loại thuốc statin.

Một số loại xúc xích, như salami, sử dụng nấm mốc để tăng hương vị và giảm sự phát triển của vi khuẩn trong quá trình lên men. Ví dụ, Penicillium nalgiovense có thể tạo thành lớp phủ trắng dạng bột trên một số xúc xích lên men phơi khô.

Các loại mốc khác được sử dụng trong chế biến thực phẩm bao gồm:

• Fusarium venenatum – quorn
• Geotrichum candidum – pho mát
• Neurospora sitophila – oncom
• Penicillium spp. – Các loại pho mát như Brie và pho mát xanh
• Rhizomucor miehei – Enzym rennet để chế biến pho mát chay và các loại pho mát khác.
• Rhizopus oligosporus – tempeh

Các loại thuốc từ nấm mốc

Khám phá tình cờ của kháng sinh penicillin bởi Alexander Fleming liên quan đến một loài nấm mốc Penicillium, gọi là Penicillium notatum (tên hiện đang tranh cãi có thể là Penicillium chrysogenum hoặc Penicillium ruben). Fleming phát hiện penicillin có khả năng chống lại nhiều loại vi khuẩn gây nhiễm trùng, nhưng ông không thể sản xuất đủ để chế tạo thuốc. Nghiên cứu của ông được mở rộng bởi một nhóm tại Đại học Oxford, nhưng họ cũng gặp khó khăn trong việc tạo ra lượng lớn hợp chất tinh khiết, và nhận thấy rằng quá trình tinh chế đã làm giảm hiệu quả kháng khuẩn của thuốc.

Howard Walter Florey, Ernst Chain, Norman Heatley, và Edward Abraham tại Oxford tiếp tục nghiên cứu. Họ cải tiến kỹ thuật tăng cường nồng độ bằng dung dịch hữu cơ thay vì nước, và phát triển 'đơn vị Oxford' để đo nồng độ penicillin. Họ đã làm tinh khiết dung dịch và tăng nồng độ lên 45 – 50 lần. Mặc dù vậy, lượng penicillin vẫn không đủ đáp ứng nhu cầu điều trị. Trong thời kỳ Thế chiến II, Florey tìm sự hỗ trợ từ chính quyền Hoa Kỳ. Cùng với nhóm nghiên cứu từ Anh và một số người Mỹ, quy trình sản xuất penicillin quy mô công nghiệp được phát triển từ 1941-1944 bởi Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ và Pfizer.

Một số thuốc giảm cholesterol dạng statin cũng được chiết xuất từ nấm mốc.

Thuốc ức chế miễn dịch cyclosporine, được sử dụng để ngăn ngừa sự đào thải trong ghép tạng, được chiết xuất từ nấm mốc Tolypocladium inflatum.

Ảnh hưởng đến sức khỏe

Nấm mốc có mặt ở khắp nơi và bào tử của chúng thường xuất hiện trong bụi nhà và nơi làm việc. Tuy nhiên, khi bào tử mốc xuất hiện với mật độ cao, chúng có thể gây nguy hại cho sức khỏe con người, có khả năng gây ra các phản ứng dị ứng và vấn đề về hô hấp.

Một số loài nấm mốc cũng sản sinh ra độc tố nấm (mycotoxin), có thể gây rủi ro cho sức khỏe của con người và động vật. Một số nghiên cứu cho thấy tiếp xúc với nồng độ cao của độc tố nấm có thể gây ra các vấn đề về thần kinh và thậm chí tử vong. Tiếp xúc lâu dài, chẳng hạn như hàng ngày trong môi trường gia đình, có thể gây hại nghiêm trọng. Nghiên cứu về tác động của nấm mốc đối với sức khỏe vẫn đang tiếp tục. Thuật ngữ 'mốc độc hại' đề cập đến các loài nấm mốc sinh ra độc tố, như Stachybotrys chartarum, không phải tất cả các loài nấm mốc.

Nấm mốc trong nhà thường xuất hiện ở những nơi ẩm ướt và tối tăm, chẳng hạn như phòng tắm, nhà bếp, kho chứa đồ bừa bộn, khu vực bị lũ lụt, tầng hầm, khu vực có ống nước, và những nơi lưu thông không khí kém. Các triệu chứng dị ứng do nấm mốc bao gồm kích ứng và chảy nước mắt, ho mãn tính, đau đầu hoặc nhức nửa đầu, khó thở, ngứa ngáy, mệt mỏi, vấn đề về xoang, nghẹt mũi và hắt hơi liên tục.

Nấm mốc có thể gây nguy hiểm cho con người và động vật nếu một số loài mốc phát triển trên thực phẩm và được tiêu thụ. Một số loài sản sinh ra các chất chuyển hóa thứ cấp, gọi chung là độc tố nấm, bao gồm Aflatoxin, Ochratoxin, Fumonisin, Trichothecene, Citrinin, và Patulin. Những độc tố này có thể được tận dụng cho lợi ích của con người khi chúng được dùng để chống lại các sinh vật khác; chẳng hạn như Penicillin có khả năng ức chế sự phát triển của vi khuẩn Gram dương (như Clostridium), spirochete và một số loài nấm.

Mốc phát triển trong các tòa nhà và nhà ở

Mốc phát triển trong các tòa nhà có thể dẫn đến nhiều vấn đề sức khỏe nghiêm trọng. Để giảm thiểu vấn đề mốc, điều quan trọng là phải kiểm soát độ ẩm, vì đây là điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của mốc. Việc loại bỏ các vật dụng bị ảnh hưởng sau khi giảm hoặc loại bỏ nguồn ẩm có thể là cần thiết để khôi phục tình trạng.