Một trong các nguyên gây gây nhiễm trùng da là do sự tiếp xúc giữa vết thương với nước bị nhiễm vi khuẩn E. Coli và sự kháng kháng sinh của chúng. Nhằm đánh giá tác động của chất kháng sinh đối với môi trường nước sông Sài Gòn, mức độ ô nhiễm E. Coli trong nước sông Sài Gòn ở khu vực nội thành và sự ức chế vi khuẩn E. Coli của Ciprofloxacin và Ofloxacin đã được nghiên cứu.
Chuyên san Phát triển Khoa học Công nghệ số (2), 2018 SỰ ỨC CHẾ CỦA MỘT SỐ CHẤT KHÁNG SINH ĐỐI VỚI E COLI TRONG NƯỚC SÔNG SÀI GÒN Nguyễn Phú Bảo1*, Đỗ Nguyễn Hý Thiên2, Nguyễn Thanh Phương2, Phạm Hồng Nhật3 Viện Nhiệt đới Môi trường Trường Đại học Công nghiệp TP.HCM Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM *Tác giả liên lạc: nguyenphubaohien@yahoo.com (Ngày nhận bài: 09/4/2018; Ngày duyệt đăng: 25/5/2018) TÓM TẮT Một nguyên gây gây nhiễm trùng da tiếp xúc vết thương với nước bị nhiễm vi khuẩn E Coli kháng kháng sinh chúng Nhằm đánh giá tác động chất kháng sinh mơi trường nước sơng Sài Gịn, mức độ ô nhiễm E Coli nước sông Sài Gòn khu vực nội thành ức chế vi khuẩn E Coli Ciprofloxacin Ofloxacin nghiên cứu Bằng kỹ thuật khoanh giấy khuếch tán, nghiên cứu rằng, E Coli nước sông Sài Gòn thuộc loại kháng kháng sinh Ciprofloxacin Ofloxacin Kết thực nghiệm cho thấy có đến 90% mẫu thử nghiệm có kích thước vịng kháng sinh nhỏ 15mm Ciprofloxacin nhỏ 12mm Ofloxacin Từ khóa: Chất kháng sinh, E Coli, ức chế, kháng kháng sinh, Ciprofloxacin, Ofloxacin ANTIMICBROBIAL INHIBITION OF E COLI IN THE SAIGON RIVER WATER Nguyen Phu Bao1*, Do Nguyen Hy Thien2, Nguyen Thanh Phuong2, Pham Hong Nhat3 Institute for Tropical Environment Ho Chi Minh City University of Industry Ho Chi Minh City University of Food Industry *Corresponding Author: nguyenphubaohien@yahoo.com ABSTRACT Skin infections are often caused by, among other reasons, the contact with E Coli contaminated water This study aims at assessing E Coli pollution level in the Saigon River water and the bacterial inhibition by Ciprofloxacin and Ofloxacin Most Probable Number and disk diffusion methods were used It has been found out that the Saigon River water within the urban area is highly polluted with E Coli and that the E Coli groups are antimicrobial resistant to Ciprofloxacin and Ofloxacin Experimental results show up to 90% of test samples with zone diameters less than 15mm for Ciprofloxacin and 12mm for Ofloxacin Keywords: Antibiotics, E Coli, inhibition, antimicrobial resistance, Ciprofloxacin, Ofloxacin loài phổ biến vi khuẩn coliform Chúng thành phần thông thường ruột già người chất thải từ người, động vật E Coli tìm thấy nước thải người với số TỔNG QUAN Sự ô nhiễm vi khuẩn Escherichia Coli (E Coli) nước mặt mối đe dọa hàng đầu đến sức khỏe môi trường ảnh hưởng nghiêm trọng E Coli 53 Chuyên san Phát triển Khoa học Công nghệ số (2), 2018 lượng lớn E Coli sử dụng sinh vật Nhiều nghiên cứu nguy ô thị đánh giá chất lượng nước (WHO, nhiễm E Coli nước đánh giá rủi 2001) Ở Việt Nam, nồng độ E Coli ro ô nhiễm nguồn nước mặt E Coli nước mặt quy định khoảng - (A.J.A VINTEN et al, 2004) hầu 200 MPN CFU/100ml, tùy nguồn chưa có nghiên cứu thực nước (Bộ TNMT, 2015) Ảnh hưởng ức chế chất kháng sinh đối E Coli sức khỏe người với E Coli nước mặt Bên cạnh đó, sinh độc tố ruột gây viêm dày, viêm tính kháng kháng sinh vi khuẩn E Coli ruột, gây nước kèm theo nơn ói đau nguồn nước vấn đề quặn bụng Tuy nhiên, việc sử dụng thuốc quân tâm nhiều trường hợp kháng sinh không hiệu số nhiễm trùng da Các vấn đề đặt nhu trường hợp Một số nghiên cứu cầu nghiên cứu thay đổi mức độ thực ức chế chất kháng sinh kháng kháng sinh trong nước mặt E Coli thực phẩm, bệnh nghiên cứu này, ức chế E Coli phẩm, mức độ kháng nước sơng Sài Gịn kháng sinh E Coli ngày gia Ciprofloxacin Ofloxacin tiến hành tăng, nghĩa khả ức chế chất thực kháng sinh E Coli giảm (V.N.HIẾU, P.H.NHUNG, 2017) Hiện VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP nay, nguy nhiễm khuẩn E Coli Vị trí lấy mẫu cho đánh giá ức chế người từ nguồn nước bị ô nhiễm thông chất kháng sinh qua đường tiếp xúc qua da bị vết Mẫu lấy vị trí sơng Sài Gịn, thương, qua đường ăn uống,…làm tổn vị trí lấy 03 mẫu cho lần thử thương đến sức khỏe người nghiệm Bảng Thông tin mẫu thử nghiệm Thời gian lấy mẫu Vị trí lấy mẫu Đặc điểm mẫu Ký hiệu mẫu Bến Bạch Đằng Đục, có mùi BĐ1 giờ, ngày Cầu Thanh Đa Đục, có mùi TĐ1 3/4/2017 Cầu Bình Phước Đục, có mùi BP1 Bến Bạch Đằng Đục, có mùi BĐ2 giờ, ngày Cầu Thanh Đa Đục, có mùi TĐ2 24/4/2017 Cầu Bình Phước Đục, có mùi BP2 Bến Bạch Đằng Đục, có mùi BĐ3 giờ, ngày Cầu Thanh Đa Đục, có mùi TĐ3 15/5/2017 Cầu Bình Phước Đục, có mùi BP3 định dương tính (+) Số lượng ống nghiệm dương tính tiến hành thử nghiệm giả định E Coli Thử nghiệm giả định E Coli: thực ống chứa 10ml môi trường EC (EB Broth) vơ trùng có ống durham điềi kiện ủ 440C 24 Nếu ống thử nghiệm dương tính (+), tiếp tục tiến hành thử nghiệm sinh hóa Thử nghiệm sinh hóa E Coli: gồm thử nghiệm biều môi trường thể Bảng Phương pháp phân tích E Coli nước mặt Xác định E Coli phương pháp MPN (Most Probable Number) theo hướng dẫn tiêu chuẩn Việt Nam [TCVN, 1996] Quy trình thực sau: Thử nghiệm giả định dương tính: thử nghiệm 27 ống nghiệm (03 mẫu x 09 ống) môi trường LSB (Lauryl Sulphate Broth) vô trùng điều kiện ủ 370C 24 Sau 24 quan sát sinh ống nghiệm có sinh thử nghiệm giả 54 Chuyên san Phát triển Khoa học Công nghệ số (2), 2018 Bảng Biểu môi trường E Coli Môi trường Phản Biểu mơi trường ứng Thử nghiệm Indol Vịng đỏ cánh sen xuất bề mặt + Thử nghiệm Methyl Red + Thử nghiệm Voges Proskauer Thử nghiệm Citrate - Môi trường MR - VP Broth chuyển sang đỏ Môi trường MC khơng chuyển màu Khơng có sinh khối mơi trường Simmon Citrate không chuyển màu - Đọc kết quả: Dùng bảng MPN thích hợp để tính mật độ E Coli mẫu biểu diễn dạng trị số MPN/100ml Hình Khuẩn lạc E Coli nước sơng Sài Gòn EMB Xử lý số liệu: Số liệu xử lý phần mềm Excel Hình Biểu sinh hóa E Coli nghiên cứu kháng khuẩn rộng uống Ofloxacin acid yếu cần tránh ánh sáng, tan nước methanol Công thức cấu tạo: C18H20FN3O4 Phương pháp đánh giá ức chế chất kháng sinh vi khuẩn E Coli Để đánh giá ức chế chất kháng sinh đến E Coli, nghiên cứu sử dụng kỹ thuật khoanh giấy kháng sinh khuếch tán, công nhận Viện Tiêu chuẩn Lâm sàng Xét ngiệm Hoa Kỳ [CLSI, 2011] Phương pháp không áp dụng để thử nghiệm tính nhạy cảm kháng sinh với vi khuẩn kỵ khí vi khuẩn phát triển chậm nghèo thạch Meuler-hinton hoàn toàn áp dụng phù hợp E Coli, loại vi khuẩn hiếu khí Lựa chọn chất kháng sinh Trong nghiên cứu này, 02 chất kháng sinh lựa chọn Ciprofloxacin Ofloxacin Ciprofloxacin thuốc kháng sinh bán tổng hợp, có phổ kháng khuẩn rộng, thuộc nhóm quinolon, cịn gọi chất ức chế DNA girase Ciprofloxacin có tác dụng tốt với vi khuẩn kháng lại kháng sinh thuộc nhóm khác (aminoglycosid, cephalosporin, tetracyclin, penicilin, ) coi thuốc có tác dụng mạnh nhóm fluoroquinolon Công thức cấu tạo: C17H18FN3O3 Ofloxacin chất kháng sinh thuộc nhóm quinolon hệ II (cịn gọi fluoroquinolon) Do gắn thêm fluor vào vị trí 6, gọi – fluoroquinolon nên có phổ 55 Chuyên san Phát triển Khoa học Công nghệ số (2), 2018 Nguyên lý: Kháng sinh khoanh giấy khuếch tán vào thạch Meuler-hinton có chứa chủng vi khuẩn thử nghiệm mức độ nhạy cảm vi khuẩn với kháng sinh biểu đường kính vịng vơ khuẩn xung quanh khoanh giấy kháng sinh Quy trình thử nghiệm tính nhạy cảm với kháng sinh E Coli kỹ thuật khoanh giấy kháng sinh khuếch tán Các bước tiến hành sau: - Chuẩn bị đĩa thạch Mueller-Hinton - Chuẩn bị chủng vi khuẩn pha hỗn dịch vi khuẩn - Láng vi khuẩn lên đĩa thạch - Đặt khoanh giấy kháng sinh: sử dụng chất kháng sinh với hàm lượng 5µ theo hướng dẫn [CLSI, 2011] - Đọc phân tích kết Phân lập E.Coli từ nước sơng Sài Gịn Phân lập E.Coli từ nước sơng Sài Gịn Tạo huyền dịch vi khuẩn nước muối sinh lý (nồng độ 108 vi khuẩn/ml) Điều chỉnh độ đục vi khuẩn (nồng độ 106 vi khuẩn/ml) Tạo huyền dịch vi khuẩn nước muối sinh lý (nồng độ 108 vi khuẩn/ml) Cấy vi khuẩn lên đĩa thạch Mueller-Hinton Đặt khoanh giấy kháng sinh khuếch tán: MHA Đo vịng vơ khuẩn sau 16 – 18 Phân tích đánh giá kết (Bảng 3) Hình Sơ đồ quy trình thử nghiệm tính nhạy cảm kháng sinh kỹ thuật khoanh giấy kháng sinh khuếch tán [CLSI, 2011] Bảng Tiêu chuẩn đọc kết đường kính vùng ức chế nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) [CLSI, 2011] Kháng sinh Hàm lượng Giới hạn đường kính Giới hạn nồng độ ức vùng ức chế (mm) chế tối thiểu (μg/mL) S I R S I R Ciprofloxacin μg ≥ 21 16 - 20 ≤ 15 ≤1 ≥4 Ofloxacin μg ≥ 16 13 - 15 ≤ 12 ≤2 ≥8 Ghi chú: S: nhạy cảm (Susceptible), I: trung gian (Intermediate), R: kháng (Resistant) 56 Chuyên san Phát triển Khoa học Cơng nghệ số (2), 2018 Kết phân tích nồng độ E Coli KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Mức độ ô nhiễm E Coli nước sông sơng Sài Gịn vị trí khác thể Bảng Sài Gòn Bảng Kết phân tích tổng số vi khuẩn E Coli nước sơng Sài Gịn Quy định QCVN 08Nồng độ E Coli Ký hiệu mẫu MT:2015/BTNMT (B1) (MPN/100ml) BĐ1 BĐ2 BĐ3 TĐ1 TĐ2 TĐ3 BP1 BP2 BP3 10.104 4.104 6.104 0 11.104 12.104 15.104 MPN/100ml Kết khảo sát sơng Sài Gịn cho thấy MPN/100ml ngày 24/4/2017 có nghiễm E Coli đây: khơng có diện E Coli, vào Ở cầu Bình Phước, xuất E Coli ngày 15/5/2017 có diện E liên tục 03 đợt khảo sát với nồng Coli mật độ thấp với 4.104 độ E Coli có tượng tăng liên tục từ MPN/100ml Kết nghiên cứu cho thấy 11.104 đến 15.104 MPN/100ml thể Bến Bạch Đằng, nhiễm E Coli mức độ ô nhiễm E Coli ngày thất thường, địa điểm du lịch thu nặng Nguyên nhân nơi tập hút đông du khách, nơi kinh doanh trung nhiều nhà, dân cư, xí nghiệp gần sơng nên đơi bị ô nhiễm từ rác thải sông dẫn đến rác thải sinh hoạt rác thải sinh hoạt hoạt động kinh doanh công nghiệp thường thải sơng Ở cầu Thanh Đa, địa điểm ô nhiễm nhiều dẫn đến nơi ô nhiễm nhất vị trí khảo sát, vị trí khảo sát sơng Sài diện E Coli 1/3 lần khảo sát với Gòn nồng độ E Coli 6.104 MPN/100ml Do Ở bến Bạch Đằng, nơi ô nhiễm thứ sở hạ tầng phát triển, ý thức vị trí khảo sát, diện người dân cao nên mức độ bị ô E Coli xuất với tần suất 2/3 lần nhiễm E Coli nơi thấp khảo sát, ngày 3/4/2017 mức độ Sự ức chế chất kháng sinh vi diện E Coli cao 10.104 khuẩn E Coli nước sơng Sài Gịn Bảng Kết thử nghiệm ức chế chất kháng sinh vi khuẩn E Coli Kích thước vịng kháng sinh (mm) Ký hiệu Nồng độ E Coli mẫu (MPN/100ml) Ciprofloxacin Ofloxacin BĐ1 100000 11 - R 10 - R BĐ2 5-R 8-R BĐ3 40000 8-R 11 - R TĐ1 60000 7-R 6-R TĐ2 3-R 5-R TĐ3 3-R 9-R BP1 110000 18 - I 7-R BP2 120000 12 - R 12 - R BP3 150000 6-R 3-R 57 Chuyên san Phát triển Khoa học Công nghệ số (2), 2018 Kết nghiên cứu cho thấy ảnh hưởng kháng sinh Ciprofloxacin đến vi khuẩn E Coli khơng đáng kể, E Coli có khả kháng kháng sinh Ciprofloxacin cao, đặc biệt khả kháng cao Thanh Đa đường kính kháng sinh ngắn (3 – mm) Kết nghiên cứu cho thấy phù hợp với nghiên cứu khác, cho thấy khả kháng kháng sinh cao E Coli kháng sinh Ciprofloxacin [H.T.P.DUNG, 2009, N.T.N.HUỆ, 2004] Đối với Ofloxacin, kết nghiên cứu cho thấy ảnh hưởng kháng sinh Ofloxacin đến E Coli không đáng kể, E Coli có khả kháng kháng sinh Ofloxacin cao Chỉ vị trí cầu Bình Phước có đợt khảo sát (đợt 2, ngày 24/4/2017) với tính chất E Coli thuộc loại trung gian với đường kính kháng sinh khoảng 12 mm, không xảy tượng nhạy cảm kháng kháng sinh Ciprofloxacin Ofloxacin Diễn biến kháng kháng sinh E.coli với kháng sinh Cyprofloxacin Ofloxacin 160000 20 18 16 14 12 10 140000 120000 100000 80000 60000 40000 20000 (MPN/100ml) Ciprofloxacin Ofloxacin Hình Diễn biến kháng kháng sinh vi khuẩn E Coli với kháng sinh Cyprofloxacin Ofloxacin E Coli nước sơng Sài Gịn thuộc loại Kết nghiên cứu ức chế chất kháng kháng sinh kháng sinh Cyprofloxacin Ofloxacin Cyprofloxacin Ofloxacin với đường vi khuẩn E Coli sông Sài Gịn, kính khuếch tán kháng sinh trung bình đưa số kết luận sau: Cyprofloxacin (8,1 mm) Ofloxacin (7,9 Mức độ ô nhiễm vi khuẩn E Coli mm) nằm giới hạn vùng ức chế sơng Sài Gịn khu vực nội thị (Bảng 2) cao với nồng độ E Coli có thời điểm đạt Kết nghiên cứu cho thấy khơng đến 150.000 MPN/100ml vượt gấp có tương quan ức chế nhiều lần giá trị giới hạn quy chuẩn E Coli kháng sinh Cyprofloxacin QCVN 08-MT/BTNMT (cột B1) Ofloxacin Điều khả Kết nghiên cứu cho thấy rằng, vi thích nghi với mơi trường có kháng sinh khuẩn E Coli nước sơng Sài Gòn E Coli độc lập phù hợp với kết thuộc loại kháng kháng sinh với nghiên cứu rủi ro ô nhiễm nước mặt Cyprofloxacin Ofloxacin E Coli Khơng có tương quan hai loại kháng sinh Cyprofloxacin Ofloxacin với ức chế E Coli nước sơng Sài Gịn KẾT LUẬN 58 Chuyên san Phát triển Khoa học Công nghệ số (2), 2018 TÀI LIỆU THAM KHẢO A.J.A VINTEN, J.T DOUGLAS, D.R LEWIS, M.N AITKEN & D.R FENLON (2004) Relative risk of surface water pollution by E Coli derived from faeces of grazing animals compared to slurry application DOI: 10.1079/SUM2004214, Soil Use and Management (2004) 20, 13±22 BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG (2015) QCVN 08-MT:2015/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước mặt Thông tư số 65/2015/TTBTNMT CLSI (CLINICAL AND LABORATORY STANDARD INSTITUTE) (2011) Tài liệu M100-S21 ISSBN 1-56238-742-1 CLSI (CLINICAL AND LABORATORY STANDARD INSTITUTE) (2011b) Tài liệu M100-S21 ISSBN 1-56238-742-1 (Bảng 2B-1) H.T.P.DUNG (HOÀNG THỊ PHƯƠNG DUNG) (2009) Khảo sát trực khuẩn Gram âm sinh men β – lactamse phổ rộng phân lập bệnh viện Đại học Y dược Luận văn thạc sĩ, Đại học Y Dược thành phố Hồ ChíMinh N.T.N.HUỆ (NGUYỄN THỊ NGỌC HUỆ VÀ CỘNG SỰ) (2004) Kết giám sát tính kháng kháng sinh chủng vi khuẩn gây bệnh phân lập bệnh viện đa khoa Bình Định năm 2002 – 2004 Tài liệu Hội nghị tổng kết hoạt động theo dõi kháng thuốc vi khuẩn gây bệnh thường gặp Việt Nam (ASTS), năm 2004, trang 86 TCVN 6189-2:1996 (TIÊU CHUẨN VIỆT NAM) (ISO 7899-2:1984) chất lượng nước - Phát đếm khuẩn liên cầu phân - Phần 2: Phương pháp màng lọc Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường chất lượng V.N.HIẾU, P.H.NHUNG (VŨ NGỌC HIẾU, PHẠM HỒNG NHUNG) (2017) Mức độ kháng kháng sinh số vi khuẩn thường gặp gây nhiễm trùng da mô mềm bệnh nhân đái tháo đường phân lập bệnh viện Bạch Mai Tạp chí Nghiên cứu Y học 109 (4) 1-8 WHO (WORLD HEALTH ORGANIZATION) (2001) Water Quality: Guidelines, Standards and Health Edited by Lorna Fewtrell and Jamie Bartram Published by IWA Publishing, London, UK ISBN: 900222 28 Chapter 13, 290-316 59 ... Ofloxacin Hình Diễn biến kháng kháng sinh vi khuẩn E Coli với kháng sinh Cyprofloxacin Ofloxacin E Coli nước sơng Sài Gịn thuộc loại Kết nghiên cứu ức chế chất kháng kháng sinh kháng sinh Cyprofloxacin... trường hợp kháng sinh không hiệu số nhiễm trùng da Các vấn đề đặt nhu trường hợp Một số nghiên cứu cầu nghiên cứu thay đổi mức độ thực ức chế chất kháng sinh kháng kháng sinh trong nước mặt E Coli. .. Coli xuất với tần suất 2/3 lần nhiễm E Coli nơi thấp khảo sát, ngày 3/4/2017 mức độ Sự ức chế chất kháng sinh vi diện E Coli cao 10.104 khuẩn E Coli nước sơng Sài Gịn Bảng Kết thử nghiệm ức chế