Kháng sinh sử dụng trong thức ăn chăn nuôi, sự tồn dư và tính kháng thuốc của vi khuẩn gây bệnh ppt

Kháng sinh sử dụng trong thức ăn chăn nuôi, sự tồn dư và tính kháng thuốc của vi khuẩn gây bệnh.. Kháng sinh có thể tồn dư trong sản phẩm chăn nuôi do sử dụng thường xuyên trong thức ă

Kháng sinh sử dụng trong thức ăn chăn nuôi, sự tồn dư

và tính kháng thuốc của vi

khuẩn gây bệnh.

PGS.TS Dương Thanh Liêm

Bộ môn Dinh dưỡng Khoa Chăn nuôi – Thú y Trường Đại học Nông Lâm

Nguyên nhân tồn dư kháng sinh trong thực phẩm

1 Kháng sinh có thể nhiễm vào thức ăn do tiếp xúc với môi trường có chứa kháng sinh.

2 Kháng sinh có thể tồn dư trong sản phẩm chăn nuôi do sử dụng thường xuyên trong thức ăn chăn nuôi:

+ Kháng sinh cho vào thức ăn với mục đích kích thích tăng trọng cho gia súc (liều thấp).

+ Kháng sinh cho vào nước uống để phòng bệnh trong mùa dịch bệnh (liều trung bình).

3.Kháng sinh có thể cho thẳng vào thực phẩm với mục đích

ức chế, tiêu diệt vi sinh vật, để bảo quản thực phẩm.

4.Kháng sinh sử dụng chữa bệnh cho gia súc (liều cao), sau đó

hạ thịt, không có thời gian cách ly cần thiết

Tất cả những nguyên nhân trên làm cho sản phẩm chăn nuôi, thủy sản tồn dư kháng sinh, có ảnh hưởng không tốt đối với người tiêu thụ.

Thuốc kháng khuẩn được sử dụng như là chất kích thích sinh trưởng trong chăn nuôi

(Growth Promoters AGP)

Những chất kháng khuẩn dưới đây đã được sử dụng bổ

sung vào thức ăn thường xuyên với liều phòng bệnh ở Mỹ.

Avoparcin (G+) Spiramycin (G+) Bacitracin (G+)

Avilamycin (G+)

Virginiamycin (G+)

Flavomycin (G+)

Tylosin (G+) Carbadox (G-) Olaquindox (G-)

www.citizen.org www.clemson.edu www.mobot.org

Tình hình sử dụng kháng sinh trong Thú y và thức ăn chăn nuôi ở

Mỹ trong năm 2002:

• 92% heo có sử dụng kháng sinh (thông báo của CAFO, USDA

• 4-5 triệu bản Anh (lbs) tiêu hao cho tylosin và macrolide.

• Trong chăn nuôi công nghiệp, người ta thường sử dụng kháng

sinh bổ sung vào thức ăn để phòng ngừa bệnh đường hô hấp và đường ruột.

• 100 mg/kg cung cấp qua đường miệng  40% thải ra ngoài qua phân và nước tiểu vẫn còn hiệu lực sẻ gây tính kháng thuốc cho

Kháng sinh thải ra môi trường gây ô nhiểm môi trường, tạo ra các dòng vi khuẩn kháng thuốc

Hậu quả của việc lạm dụng kháng sinh

trong thức ăn chăn nuôi

1 Phá vỡ cân bằng tự nhiên của hệ vi sinh vật đường ruột gây rối

loạn quá trình tiêu hóa thức ăn của vi sinh

2 Làm giảm hiệu quả điều trị của kháng sinh do tạo ra dòng vi

khuẩn kháng lại kháng sinh

3 Vi khuẩn kháng thuốc sẽ phát triển rất mạnh dưới sự bảo vệ của

kháng sinh, khi nó đã đề kháng được

4 Tăng mức đào thải salmonella, C perfringens, E Coli,

Campilobacter, những vi trùng gây bệnh trong phân, làm tăng nguy cơ lây lan bùng nổ dịch bệnh bởi những vi khuẩn gây bệnh kháng thuốc

5 Tồn dư kháng sinh trong thịt, ảnh hưởng xấu đến người tiêu thụ

Tác hại thứ I

Kháng sinh sử dụng thường xuyên

trong thức ăn làm tổn hại cho

hệ vi sinh vật có lợi trong

đường ruột

Cân bằng sinh học hệ vi sinh vật đường ruột

trong một cơ thể bình thường

Hệ vi sinh vật gây bệnh (Vi sinh vật cơ hội)

Hệ vi sinh vật tùy nghi (Có thể không gây bệnh,

10 9 - 10 10 / g Peptostreptococcus Eubacterium

Propionibacterium Lactobacillus Bifidobacterium

10 5 - 10 8 / g Escherichia coli

Streptococcus/

Enterococcus Clostridium

Staphylococcus Pseudomonas

< 10 4 / g E coli, enteropathogen Proteus

Bacterioides fragilis Serpulina/Brachyspira Campylobacter

Yersinia Clostridium perfrigen

Mong muốn

Không mong muốn

Vi sinh vật hữu dụng Trong đường ruột

(>90%)

Chung sống không gây bệnh (<1%), tùy nghi

Vi sinh vật cơ hội, gây bệnh tồn tại trong đường ruột (<0,01%),

Vi sinh vật cộng sinh

VSV gây bệnh tật

According to Rolle, Mayr, 1993 (revised)

Hệ vi sinh vật hữu dụng – Hệ vi sinh vật gây bệnh

Sự tương tác của hệ vi sinh vật đường ruột với vật chủ.

Trạng thái cân bằng hệ VSV đường ruột

Ảnh hưởng của kháng sinh sử dụng thường xuên trong thức ăn đối với

Hệ vi sinh vật đường ruột

VK bảo vệ

Lactobacillus Đồng hành Giết chết Giết chết Giết chết

Strep faecium Đồng hành Giết chết Đồng hành Đồng hành

Bifidobacterium Đồng hành Giết chết Giết chết Giết chết

Ảnh hưởng của một số loại kháng sinh lên sự sản sinh acid lactic trong đường ruột (mmol/lit)

Tế bào niêm mạc ruột

Hàng rào phòng ngự tự nhiên trong đường

ruột ở hai trạng thái (Stress và bình thường)

A Trạng thái đường ruột stress B Trạng thái đường ruột khỏe mạnh

Cơ chế cạnh tranh giữa hệ vi sinh vật bình thường và hệ vi sinh vật gây bệnh

Sự bám dính của E Coli bởi sensor protein lên bề mặt tế bào để thực hiện sự sinh dưỡng

Vi trùng phá hủy tầng tế bào lông nhung

Lớp tế bào nhung mao còn

nguyên vẹn và dài

Lớp tế bào lông nhung đã

bị vi VK gây bệnh phá hủy

Sự rối loạn hệ vi sinh vật đường

ruột khi sử dụng kháng sinh

sử dụng kháng sinh trong thức ăn để phòng trị bệnh đường ruột

Gây rối loạn hệ vi sinh vật ở ruột kết tràng

Làm tăng một cách đáng kể vi khuẩn Clostridium difficile ở ruột kết

Sản xuất nhiều Toxin A và Toxin B

Gây tiêu chảy và viêm ruột kết tràng, nếu kéo dài có thể

gây ung thư ruột kết tràng

Tác hại thứ II

Một số loại thuốc kháng khuẩn với liều cao

có thể gây hại cho sức khỏe vật nuôi, nếu

sử dụng liên tục trong thức ăn có thể gây

ra tồn dư trong sản phẩm chăn nuôi gây hại cho người tiêu thụ, nhất là những

người mẫn cảm với kháng sinh.

Các chất kháng khuẩn để phòng bệnh đường ruột và kích thích tăng trọng

Đây là các hợp chất thuộc nhóm Quinolone,

có tính nhạy cảm quang học Khi vào cơ thể sẽ bài thải ra các tuyến ở lớp biểu bì da, nếu tiếp xúc

với tia sáng mặt trời sẽ gây ra dị ứng viêm dộp da

nghiêm trọng Nếu hợp chất này tồn dư trong thịt

sẽ có nguy cơ gây ung thư da cho người tiêu thụ.

N

N CH 3

CONHCH 2 CH 2 OH O

O Olaquindox

N

N

CH=NNHCOOCH 3 O

O Carbadox

N N

COOH F

O

C 2 H 5

Norfloxacin

Ngộ độc Olaquindox trên heo ở MN VN

Heo táo bón đi tiêu phân dê

Heo ngộ độc Olaquindox ở MN VN

Viêm dộp da ở mang tai

Bệnh tích trên tim và dạ dày heo

bị ngộ độc Olaquindox

Các loại kháng sinh thường

tồn dư trong sản phẩm chăn nuôi, cần phải được kiểm tra

Các loại kháng sinh và hóa chất thường sử dụng trong chăn nuôi ở Mỹ để chống vi khuẩn gây bệnh, có thể tồn dư trong thực phẩm, cần kiểm tra.

• Bacitracin Hygromycin Streptomycin

Chlortetracycline Neomycin Tetracycline

Erythromycin Novobiocin Tilmicosin

Flavomycin Oxytetracycline Tylosin

Gentamycin Penicillin

Nguồn tài liệu: FSIS analyzed 7,834 Domestic monitoring & Special project samples in 2000

Vì sao lại quan tâm đến tồn dư kháng

sinh và hóa chất trong thịt?

• Ảnh hưởng ngay lập tức sau khi tiêu thụ SP:

- Phản ứng quá mẫn đối với người nhạy cảm KS,

- Gây dị ứng sau khi tiêu thụ thịt tồn dư KS,

• Ảnh hưởng muộn hơn khi tiêu thụ thịt tồn dư

kháng sinh:

- Tạo ra thể vi sinh vật gây bệnh kháng thuốc kháng sinh

- Gây khó khăn cho công tác điều trị nhiểm khuẩn

- Gây tốn kém về mặt kinh tế.

- Làm giảm sự đáp ứng miễn dịch của cơ thể thú.

Dị ứng với penicillin

Dị ứng với sulphonamide

Stevens Johnson Syndrome

with sulphonamides

Tác hại thứ III

Sử dụng kháng sinh bổ sung thường xuyên

trong thức ăn nhằm phòng bệnh và kích thích tăng trọng, thường với liều thấp, không đủ sức để diệt khuẩn nên rất dễ tạo

ra các dòng vi khuẩn gây bệnh kháng lại kháng sinh bài thải ra môi trường, gây khó khăn cho công tác điều trị nhiểm trùng của

BS Thú Y và BS Nhân Y.

Mối nguy của sự sử dụng kháng sinh

trong thức ăn chăn nuôi chính là sự đề kháng kháng sinh của của vi khuẩn.

Theo FDA, có 3 phương thức kháng thuốc kháng sinh:

(Link Video Clips)

Video Clip: Cơ chế kháng kháng sinh của vi khuẩn

C ch truy n DNA Plasmid kháng thu c C ch truy n DNA Plasmid kháng thu c ơ chế truyền DNA Plasmid kháng thuốc ơ chế truyền DNA Plasmid kháng thuốc ế truyền DNA Plasmid kháng thuốc ế truyền DNA Plasmid kháng thuốc ền DNA Plasmid kháng thuốc ền DNA Plasmid kháng thuốc ốc ốc

Tế bào A có plasmid kháng thuốc

Tế bào B chưa có

Plasmid kháng thuốc trong

Tế bào A được nhân lên

Ống sinh dục (sex pilus) được hình thành, nối giữa 2 tế bào lại với nhau

Plasmid kháng thuốc được truyền từ tế bào

A sang tế bào B thông qua ống sinh dục

Kết qủa: tế bào B nhận được plasmid kháng thuốc

Cơ chế truyền plasmid kháng thuốc

Sự truyền plasmid có thể xảy ra trong cùng một loài vi khuẩn hoặc giữa các loài vi khuẩn khác nhau; có thể là một chiều hoặc hai chiều, điều này làm cho sự kháng thuốc của vi khuẩn xảy ra

nhanh chóng hơn.

E.coli

Proteus Campylobacter

Salmonella

Video clip 1, 2

Phương pháp truyền Plasmid:

1 Truyền qua sex Pilus khi 2

vi khuẩn gần nhau.

2 Vi khuẩn chết giải phóng plasmid

ra môi trường.

3 Virus mang plasmid bơm vào vi khuẩn

1 2

3

Các tế bào vi khuẩn nhận được plasmid kháng thuốc

tiếp tục truyền cho các thế hệ sau của chúng

Di truyền plasmid do biến đổi DNA

Phân loại kháng sinh theo

cơ chế sát khuẩn

(1) Ức chế sự tổng hợp sinh học ở thành tế bào vi khuẩn có:

Penicillins CephalosporinsVancomycin (non-ribosomal peptide)

(2) Ức chế tổng hợp Protein của vi khuẩn có:

Erythromycin (macrolide polyketides)Tetracycline (aromatic polyketides)Streptomycin, kanamycin (aminoglycosides)

(3) Ức chế tái tổ hợp DNA của vi khuẩn có:

Quinolones (Cipro)

(-lactams)

Vòng thiazolidine (A) liên kết với vòng -lactam (B), nơi bị enzyme vi khuẩn tấn công.lactam (B), nơi bị enzyme vi khuẩn tấn công.

Kháng sinh ức chế tổng hợp Protein

của vi khuẩn

Erythromycin (macrolide polyketide)

Tetracycline (aromatic polyketide)

Kanamycin (aminoglycoside)

Vi khuẩn Kháng lại Aminoglycosides

Vi khuẩn biến đổi cấu trúc hóa học của thuốc, làm cho thuốc rất khó khăn để gắn với RNA trong ribosome, từ đó ngăn chặn thuốc không cho ức chế tổng hợp protein vi khuẩn

(formerly a protein kinase?)

Kháng thuốc bằng bơm đẩy kháng đa thuốc

(MultiDrug Resistance Pumps)

Vi khuẩn sử dụng nguồn năng lượng ATP cho bom protein

màng để bơm bất cứ phân tử lipophilic xâm nhập ra ngoài.

- như vậy vi khuẩn chung sống với kháng sinh, mà không

bị thuốc đầu dộc chúng.

Phương pháp đề kháng thuốc hùng mạnh này giúp cho vi khuẩn

sẽ thích ứng với nhiều loại thuốc khác nhau bởi “bơm đẩy ra”

Vi khuẩn là nhà vô địch chiến thắng kháng sinh, ở đây là Erythromycin

Kháng sinh có vòng macrolide với 3 nhóm-keto của

erythromycin, là kháng sinh có cấu tạo thay đổi, nó sẽ

- không cảm ứng với gene ribosome-methylating

- tính nhạy cảm thấp với “bơm đẩy ra” ( efflux by pumps )

Erythromycin

Sự kháng Olaquindox biểu hiện trên E coli

được phân lập từ động vật và người ở

Denmark

• Thông báo gần đây cho thấy sự kháng thuốc olaquindox

đã mã hóa bởi oqxA và oqxB trên hệ thống bơm tuôn ra

của vi khuẩn E.Coli (efflux pump system)

• Hệ thống bơm này tìm thấy trên E coli phân lập từ heo

Hansen et al 2005 AAC

Sự truyền vi khuẩn kháng thuốc

Tình hình vi khuẩn kháng kháng sinh

(Antibiotic Resistance)

Kháng sinh được sử dụng để chữa bệnh nhiểm khuẩn năm từ 1943

- Sau đó có nhiều loại kháng sinh khác sử dụng rộng từ 1960,

kháng sinh như là thuốc thần dược lúc bấy giờ cho bệnh viện

- Kháng sinh chống nhiểm khuẩn, nhất là Staphylococcus aureus

gây nhiều vấn đề rắc rối cho bệnh nhân sau phẫu thuật

Năm 1952, nhiều bệnh nhiểm Staph đã bị đẩy lùi bởi penicillin

- Nhưng sau đó năm 1960, Staph kháng lại được; tiếp theo sau đó

phải sử dụg đến methicillin

- Năm 1980, sự kháng methicillin đã phổ biến trên diện rộng

- Năm 1990, vancomycin ra đời “là loại thuốc nhạy cảm bấy giờ”

- Sau 1990 vancomycin gây lờn thuốc cho nhiều loại vi khuẩn

Sự đề kháng kháng sinh (Antibiotic Resistance)

Thuốc Năm bắt đầu sử dụng Năm xuất hiện kháng thuốc

Sự đề kháng kháng sinh của E Coli trên heo

ở Việt nam (Dương Thanh Liêm, Kevin Liu, 2000)

Nơi kiểm tra

Sự đề kháng kháng sinh của E Coli trên heo

(Dương Thanh Liêm, Kevin Liu, 2000) (tiếp theo)

% vi khuẩn đề kháng

kháng sinh

Tỷ lệ vi khuẩn thương hàn đề kháng nhiều loại

kháng sinh ở Mỹ từ năm 1979 - 1989

Sự đề kháng KS của E coli dung huyết trên người

Vi khuẩn kháng thuốc trong bệnh viện

Link Video Clips

Tác hại thứ IV Kháng sinh có thể tồn dư trong sữa bò, dê, cừu rất nguy hiểm cho trẻ em và người già, đối

tượng dùng sữa nhiều.

Kháng sinh tồn dư trong sữa, có thể do sử

dụng kháng sinh để phòng ngừa và trị

bệnh viêm vú cho bò.

Tác hại của kháng sinh

tồn dư trong sữa

Rủi ro cho an toàn thực phẩm

• Gây dị ứng cho những người nhạy cảm kháng sinh khi

uống sữa

• Tạo ra dòng vi khuẩn gây viêm vú kháng lại kháng sinh

Rủi ro cho chất lượng thực phẩm

• Kháng sinh tồn dư trong sữa ức chế vi khuẩn sử dụng

trong chế biến sữa, gây khó cho chế biến phomat, sữa

chua khi phải dùng vi khuẩn để lên men

Những rủi ro khác

• Mất đi hình ảnh/danh tiếng xí nghiệp

• Hậu quả lớn cho tài chánh trong kinh doanh

Nguồn: http://www.foodassurance.teagasc.ie/NR/rdonlyres/96E294A7-EBA0-4B05-9FC6-AE1039407024/99/

Các kiểu sử dụng kháng sinh

trên thú cho sữa

• Dùng kháng sinh cho bò cạn sữa

– Sử dụng lúc cạn sữa

– Sử dụng kháng sinh trong dầu, nồng độ cao tiêm

– Tác dụng chậm, kéo dài ước lượng khoảng 56 ngày

– Sử dụng trong giai đoạn tiết sữa

– Sử dụng kháng sinh tan trong nước nồng độ thấp– Tồn dư ước lượng khoảng 3 ngày sau khi ngưng thuốc

Tác hại thứ V

Sử dụng kháng sinh trong thức ăn chăn nuôi sẽ vô hiệu hóa probiotics (chế phẩm vi khuẩn hữu ích bổ sung trong thức ăn, thực phẩm), giảm khả năng tiêu hóa vi sinh trong ruột già.

Dạng bào tử chịu được Nhiệt độ cao khi ép viên Dạng bào tử

Dạng sinh dưỡng dễ chết trong quá trình chế biến gia nhiệt

D ng sinh d ạng sinh dưỡng ưỡng ng

Vi khuẩn probiotic có hai dạng

dạng bào tử và dạng sinh dưỡng

 Nảy chồi trong đường ruột

hiệu quả hàng rào sinh học

 Tăng cường tái hấp thu Nitơ

Cơ chế hoạt động tìm năng

của Probiotics

1 Ức chế sự bám dính của vi khuẩn gây bệnh

2 Kích thích sự sản xuất kháng thể

3 Sản xuất ra những hợp chất chống khuẩn

4 Biến đổi các độc tố hoặc các receptor của độc tố

5 Cạnh tranh dinh dưỡng với vi khuẩn gây bệnh

6 Giảm thấp sự di chuyển của vi khuẩn gây bệnh trong ruột

7 Chống viêm nhiểm (Anti-inflammatory) đặc biệt với tổ

chức tế bào niêm mạc ruột (epithelium)

8 Ức chế tế bào ung thư, nhất là ung thư kết tràng

9 Tùy theo loài vi sinh trong probiotic, có thể làm giảm thấp lượng cholesterol máu

10.Có thể phòng trừ bệnh viêm dị ứng do đường ruột

Những kháng sinh nhạy cảm đối

Phương pháp kiểm tra tồn dư kháng sinh trong sản phẩm

1 Kiểm tra sàn lọc bằng phương pháp ELISA

(EIA, RIA) là phương pháp kiểm tra dựa

trên kháng thể đặc hiệu đối với một hóa

chất.

2 Kiểm tra hóa học để xác định chính xác và

định lượng tồn dư kháng sinh trong sản

phẩm (GC – MS hoặc LC –MS).

Kiểm tra sàn lọc: EIA – ELISA-kit

Những giếng có màu vàng dương tính (màu lợt hàm lượng

tồn dư thấp, màu đậm hàm lượng tồn dư cao)

Những giếng không màu, âm tính (không có tồn dư kháng sinh)

Kết quả kiểm tra EIA

Nguyên lý xác định hợp chất siêu nhỏ tồn dư trong

thực phẩm bằng đầu dò sinh học (Biosensor)

Vì sao phải kiểm tra

sự tồn dư kháng sinh trong TP

1 Điều trị liều cao thời gian ngắn, giết thịt.

2 Sử dụng lén cho vào thức ăn bất hợp pháp.

3 Sử dụng liều quá giới hạn qui định.

4 Dán nhãn không đúng (có dùng KS không ghi)

5 Không lưu ý thời gian từ khi ngưng thuốc đến khi hạ thịt có đúng theo qui định không?