Vi sinh vật gây bệnh trong thực phẩm-Staphylococcus aureus

An toàn vệ sinh thực phẩm đang là chủ đề nóng của xã hội.

VIỆN SINH HỌC-THỰC PHẨM  TIỂU LUẬN Môn: Đề tài: 2Staphylococcus aureus TPHCM, tháng 5 /2011 3Staphylococcus aureus MỤC LỤC I. LỜI MỞ ĐẦU .2 II. NỘI DUNG . Chương 1: Staphylococcus aureus và những tính chất đặc trưng . 1.1. Giới thiệu .3 1.2. Hình dạng và đặc tính 4 Chương 2: Bệnh và triệu chứng lâm sàng . 2.1. Độc tố ruột (enteroxin) 7 2.2. Các độc tố khác của Staphylococcus aureus .8 2.3. Cơ chế gây độc của SEB .10 2.4. Bệnh và triệu chứng .10 Chương 3: Phương pháp phân lập và xác định . 3.1. Môi trường chọn lọc Baird – Parker (B-P agar) 12 3.2. Phương pháp ELISA .13 Chương 4: Liên hệ với thực phẩm . 4.1. Staphylococcus aureus trong thực phẩm .16 4.2. Quy trình xác định Staphylococcus aureus trong thực phẩm 17 III. KẾT LUẬN .19 Tài liệu tham khảo 20 4Staphylococcus aureus I. LỜI MỞ ĐẦU An toàn vệ sinh thực phẩm đang là chủ đề nóng của xã hội. Ngộ độc thực phẩm có rất nhiều nguyên nhân như do: hóa chất, bản chất thực phẩm chứa sẵn một số chất độc,… Nhưng quan trọng hơn hết vẫn là từ vi sinh vật, trong đó có Staphylococus aureus-một trong những nguyên nhân chính. Điều đáng lưu ý và quan tâm ở đây là chủng này có khả năng tiết ra một số độc tố bền với nhiệt và khó bị phân hủy ở nhiệt độ cao. Hơn nữa, chúng lại có khả năng kháng kháng sinh, khi gặp điều kiện thuận lợi còn có thể lây lan và gây nên nhưng căn bệnh nguy hiểm. Vì thế mà nhóm em thực hiện đề tài: “Vi sinh vật gây bệnh trong thực phẩm- Staphylococcus aureus” nhằm mục đích tìm hiểu nguồn gốc phát sinh, những tác hại mà Staphylococus aureus gây ra cũng như các biện pháp phòng ngừa và chữa trị . Đặc biệt là tìm hiểu các phương pháp phân tích để nhận biết và phát hiện chúng, đây đồng thời có thể xem là một biện pháp hữu hiệu để kiểm tra độ an toàn của thực phẩm. Bài tiểu luận còn nhiều thiếu sót, chúng em rất mong được cô góp ý kiến để hoàn thành đề tài một cách tốt nhất. 5Staphylococcus aureus II. NỘI DUNG CHƯƠNG 1: Staphylococcus aureus và những tính chất đặc trưng 1.1. Giới thiệu: Tụ cầu khuẩn (staphylococci) được mô tả lần đầu tiên bởi nhà phẫu thuật người Scotland, ông Alexander Ogston vì nguyên nhân của một số hiện tượng sinh mủ (hình thành mủ) truyền nhiễm ở người. Năm 1882, ông đặt tên cho chúng là staphylococcus (tiếng Hy Lạp: straphyle, chùm nho; coccus, hạt lúa hay trứng cá) vì hình dạng chúng xuất hiện dưới kính hiển vi. Mô tả đầu tiên của ngộ độc thực phẩm do tụ cầu khuẩn được cho là của Vaughan và Sternberg, những người đã khảo sát một dịch bệnh lớn ở Michigan tin rằng nguyên nhân là bởi pho mát bị nhiễm tụ cầu khuẩn. Sự liên kết rõ ràng của các sinh vật với ngộ độc thực phẩm phải đợi cho đến khi Barber (1914) chứng minh rằng tụ cầu khuẩn có thể gây ra ngộ độc bởi sữa tiêu thụ từ một con bò bị viêm vú do tụ cầu khuẩn. Năm 1930, Dack đã chỉ ra rằng ngộ độc thức ăn nhiễm tụ cầu khuẩn được gây ra bởi một enterotoxin (độc tố ruột) có khả năng lọc. Hiện nay có 27 loài và 7 phân loài của thế hệ Staphylococcus; sự sản xuất enterotoxin chủ yếu được đi liền với loài Staph. aureus, mặc dù nó cũng được sản xuất bởi các loài khác bao gồm Staph. intermedius và Straph. hyicus. Như một loại bệnh tương đối nhẹ, thời gian ngắn, ngộ độc thực phẩm nhiễm tụ cầu có lẽ nhiều khả năng không được báo cáo như các loại bệnh khác. Đa số những trường hợp báo cáo liên quan đến những sự bộc phát và một vài trường hợp rải rác được phát hiện. Ở Mỹ giữa năm 1983 và 1987, tụ cầu khuẩn chiếm 7.8% (47) của 600 vụ bộc phát ngộ độc thực phẩm nhiễm khuẩn mà đã được ghi lại. Con số tương đương cho Anh và xứ Wales trên cùng thời kỳ là 1.9% (54) trong tổng số 2815 vụ. Những cơn ngộ độc thực phẩm nhiễm tụ cầu khuẩn ở Anh lên tới đỉnh điểm trong những năm 50 của thế kỷ hai mươi ở mức 150 vụ mỗi năm nhưng từ đó suy giảm xuống còn 5-10 vụ mỗi năm ở trong thời kỳ 1990-1996 và trong giai đoạn 2000-2005 là 1 vụ trên một năm. Staphylococcus aureus dưới kính hiển vi 6Staphylococcus aureus 1.2. Hình dạng và đặc tính: Staphylococcus aureus là một khuẩn cầu Gram dương (+) mà có dạng hình cầu những tế bào dạng trứng có đường kính khoảng 1µm. Sự phân chia tế bào ở một mặt phẳng để tạo thành những khối tế bào không đồng đều giống như chùm nho (hình 7.10) Hình 7.10. Staphylococcus aureus bám trên thép không rỉ (ảnh M.Lo) Staphylococci là những catalase - dương tính, oxidase - âm tính, vi sinh vật kị khí tùy ý. Khả năng lên men glucozo của chúng có thể được sử dụng để phân biệt chúng với Micrococcus giống hô hấp hoàn toàn, mặc dù có những loài ở cả 2 dạng trên mà sự phân biệt này không rõ vì sự sản xuất acid thấp bởi một vài Staphylococci và sản xuất số lượng nhỏ acid dưới điều kiện không có không khí bởi một số micrococci. Việc sản xuất Enterotoxin bị ảnh hưởng một cách bất lợi bởi những điều kiện không có không khí nhiều hơn sự tăng trưởng. 7Staphylococcus aureus Bảng 7.8. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển và sản xuất enterotoxin bởi Staphylococcus aureus Staphylococcus aureus là một mesophile điển hình với nhiệt độ tăng trưởng khoảng giữa 7 và 48 0 C và nhiệt độ tối ưu tại 37 0 C với những điều kiện tối ưu khác. Phạm vi nhiệt độ trên đó enterotoxin được sản xuất ra nhỏ hơn một vài độ và có một tối ưu ở 35-40 0 C (Bảng 7.8). Sinh vật có khả năng chịu nhiệt độ không có ngoại lệ với D 62 của 20-65s và D 72 của 4.1s khi được đo trong sữa sự nuôi vi khuẩn bằng que cấy. Sự chịu đựng nhiệt độ được thể hiện đa dạng đáng kể và những giá trị D được tìm thấy để tăng gấp 3 lần khi sự nuôi cấy đã được thử nghiệm. Sự tăng trưởng xảy ra tối ưu ở giá trị pH từ 6-7 với tối thiểu và giới hạn tối đa lần lượt là 4 và 9.8 – 10. Khoảng pH trên enterotoxin sản xuất ra là hẹp hơn với sự sản xuất độc tố dưới pH = 6.0 nhưng mà cùng với sự phát triển những giá trị chính xác sẽ thay đổi với trạng thái chính xác trung bình. Một đặc trưng của Staph. Aureus mà là một đặc biệt quan trọng xem xét trong một số loại thực phẩm đó là sự chịu đựng muối và a w được biến đổi. Nó tăng trưởng dễ dàng trong các môi trường có 5–7% NaCl và một vài chủng có khả năng tăng trưởng ở môi trường lên đến 20% NaCl. Nó sẽ phát triển xuống để a w của 0.83 nơi mà nó có thời gian vòng đời 300 phút. Một lần nữa phạm vi mà sự sản xuất enterotoxin xảy ra được giới hạn hơn một mức tối thiểu là a w 0.86. Môi trường chủ yếu của Staphylococcus là da, những tuyến da,các màng nhầy của động vật máu nóng. Một vài loài thì được liên kết với vật chủ cụ thể: Staph. Hyicus với 8Staphylococcus aureus heo và Staph. gallinarum với gà. Staph. Aureus là phổ biến hơn nhưng xảy ra thường xuyên hơn ở động vật linh trưởng bậc cao. Ở con người thì nó đặc biệt liên quan đến đường mũi nơi mà nó được tìm thấy với 20-50% của cá thể khỏe manh. Nó có thể được phân lập tử phân và một cách rời rạc từ phạm vi rộng của những nơi khác như đất,nước biển và nước ngọt, bề mặt của cây,bụi và không khí. Mặc dù là một động vật kí sinh vô hại trên bề mặt cơ thể con người nơi mà nó đóng một vai trò hữu ích cho quá trình chuyển hóa những sản phẩm trên da và có thể ngăn chặn những mầm bệnh trên da. Staph. Aureus có thể gây nên những vết rỗ nhỏ trên da như là vết loét do nhiễm trùng và nghiêm trọng hơn là một mầm bệnh cơ hội khi hàng rào da bị chọc thủng hoặc sức chịu đựng của vật chủ thấp. 9Staphylococcus aureus CHƯƠNG 2: Bệnh và triệu chứng lâm sàng 2.1. Độc tố ruột (enteroxin): - Được sản xuất phần lớn bởi các chủng Staph.aureus. Các độc tố này là những protein tương đối bền với nhiệt, không bị phá hủy khi đun nấu, có trọng lượng phân tử 28000- 30000 Da gồm 6 loại được kí hiệu A, B, C, D, E, F. Năm 2008 tìm ra được hai loại độc tố mới là SES và SET cũng nằm trong nhóm độc tố ruột do Staph.aureus sinh ra. - Cấu trúc phân tử của Staphylococcal enterotoxin B (SEB): SEB là một trong các ngoại độc tố được sinh ra bởi vi khuẩn Staph.aureus. Thông thường không bị lây nhiễm vào cơ thể, SEB sẽ tác động chủ yếu lên các hệ vận chuyển ion và nước của ruột, do đó được gọi là enterotoxin. + SEB được hình thành khi Staph.aureus sống trong điều kiện khắc nghiệt như: nhiệt độ môi trường gia tăng đột ngột, thiếu oxy, sự mất cân bằng trong áp suất thẩm thấu. + Đóng vai trò là một trong những nội độc tố quyết định của vi khuẩn Staph.aureus nên SEB được nghiên cứu khá chi tiết. Trình tự a.a của SEB được xác định từ năm 1970. - Giống như các cấu trúc protein ngoại bào khác của Staph.aureus thường được tìm thấy trong môi trường nuôi cấy hay trong thực phẩm bị ô nhiễm, protein SEB bao gồm một trình tự tính hiệu gồm 27 a.a ở đầu N’. Đoạn trình tự tín hiệu này có chức năng “dẫn” SEB ra ngoài môi trường nuôi cấy, sau đó trình tự này sẽ bị cắt bởi protease ở vị trí nhất định. SEB dạng hoạt động trong môi trường ngoài tế bào gồm 239 a.a rong một chuỗi polypeptide đơn có khối lượng phân tử khoảng 28,336 KDa. Ở dạng hoạt động protein SEB có cấu gồm: 7 cấu trúc xoắn anpha và 14 phiến gấp nếp beta và một cầu nối disuifide nối cystein ở vị trí 120 và 140. SEB có khả năng chống lại sự tác động của protease trysin và chymotrysin và papain có trong ruột. - Năm 1986, Christopher và cộng sự đã xác định thành công trình tự SEB của chủng Staph.aureus S6. Trình tự của một gen hoàn thiện được tính từ codon mở đầu ATG ở vị trí nucleotide 244, sau đó là vùng khung đọc mở gồm 798 nucleotide và kết thúc tại codon TGA tại vị trí nucleotide 1042. 10Staphylococcus aureus 2.2. Các độc tố khác của Staphylococcus aureus: - Hemolysis: gồm 4 loại (alpha, beta, gamma, delta), mang bản chất protein gây tan máu beta, tác động khác nhau lên các hồng cầu khác nhau. Có khả năng sinh kháng, gây hoại tử da tại chổ và giết chết súc vật thí nghiệm. + Alpha-hemolysis: làm hư hỏng màng tế bào mạnh nhất, có khả năng ức chế thẩm thấu của màng, liên kết với các tế bào nhạy cảm như tiểu cầu, bạch cầu có khả năng phân hủy hồng cầu tổn thương hồng cầu. Alpha-hemolysin tiết ra sẽ gắn vào màng của tế bào nhạy cảm, sự gắn kết đó tạo thành một màng đầy nước tạo điều kiện thấm nước không kiểm soát được các ion và các phân tử hữu cơ nhỏ. Khi các phân tử quan trọng đi qua như ATP, ion thì không thể đảo ngược thẩm thấu dẫn đến phá vỡ thành tế bào gây ra cái chết cho tế bào chủ. + Beta-hemolysis: là một trong những exotoxins được sản xuất bởi hầu hết các chủng Staph.aureus, là protein có khả năng gây thoái hóa sphingomyelin gây ngộ độc cho nhiều tế bào kể cả hồng cầu người. + Delta-hemolysis: là một peptide rất nhỏ sản xuất bởi hầu hết các chủng Staph.aureus, là một protein hoạt động bề mặt và có thể dễ dàng chèn thêm chính nó vào cấu trúc màng kỵ nước và các kênh ion. + Gamma-hemolysis: nhạy cảm với các loại hồng cầu của thỏ, cừu, người, chuột, bò, ngựa. Gây ra hoại tử nhẹ ở da thỏ, chuột, có thể gây chết thỏ. - Độc tố gây hội chứng sốc nhiễm độc TSST ( toxic shack syndrome toxin): thường gặp ở những phụ nữ có kinh dùng bông băng dày, bẩn hoặc những người nhiễm trùng vết thương. Khó phân biệt độc tố này với enterotoxin F. TSST kích thích giải phóng TNF (Tumor neerosis factor, yếu tố hoại tử u) và các interleukin I,II. Cơ chế gây sốc của nó giống như độc tố ruột. - Độc tố exfoliatin hay epidermolitic: Là các men phá hủy thượng bì. Men này gây tổn thương da tạo các bọng nước, Gây hội chứng phồng rộp và chốc lở da ở trẻ em. 85% các polypeptide, loại A bền với nhiệt độ 1000C/20 phút, còn loại B thì không. Kháng thể đặc hiệu có tác dụng trung hòa độc tố này. - Alpha toxin: bản chất là protein gây tan các bạch cầu đa nhân và tiểu cầu, từ đó gây ra ổ áp xe, hoại tử da và tan máu. Độc tố có tính kháng nguyên nhưng kháng thể của nó không có tác dụng chống nhiễm khuẩn. [...]... khuẩn phải đủ lớn (không thấp hơn 106 CFU/g) thì mới đủ sinh ra một lượng toxin gây ngộ độc cho người sử dụng Do đó vi c định lượng Staph .aureus trong thực phẩm là rất cần thiết để dự đoán khả năng gây ngộ độc của sản phẩm và đánh giá tổng quát mức độ an toàn vệ sinh thực phẩm Staphylococcus aureus 20 Quy trình định lượng Staphylococcus aureus trong thực phẩm Chuẩn bị mẫu Cấy mẫu lên môi trường thạch... huỳnh quang hoặc phóng xạ trong phản ứng KN-KT có thể được đo đều đặn khách quan trong sắc độ kế đơn giản Ngoài ra, sử dụng các tấm microtitre ELISA cho phép một số lượng lớn phản ứng để được đọc trong thời gian ngắn (Dawkins et al,1990) Staphylococcus aureus 18 CHƯƠNG 4: Liên hệ với thực phẩm 4.1 Staphylococcus aureus trong thực phẩm: Vi c tồn tại một lượng nhỏ Staph aureus trong thực phẩm không có gì... protein lipovitellenin trong lòng đỏ trứng gà Khuẩn lạc cũng thường có đường vi n trắng bên trong do sự kết tụ của các acid béo Khuẩn lạc xuất hiện trong môi trường BairdPaker (B-P) agar chứng tỏ sự có mặt của tụ khuẩn cầu, vi sinh vật thường được sử dụng trong các thử nghiệm sản xuất coagulase và nuclease chịu nhiệt Coagulase là một chất ngoại bào làm đông tụ huyết tương của người và động vật trong môi... lượng nhỏ Staph aureus trong thực phẩm không có gì lạ Chúng tồn tại tự nhiên trong thịt gia cầm và các loại thịt sống khác như một thành phần vi sinh thực vật bề mặt Tương tự, tụ khuẩn cầu có thể được tìm thấy trong sữa tươi với mật độ như giai đoạn sinh sôi của bệnh vi m tuyến vú Là một đối thủ cạnh tranh kém, chúng thường không gây ra vấn đề gì nghiêm trọng vì chúng không thể phát triển mạnh và dễ bị... biến các sản phẩm ăn thường ngày Mặc dù bản thân của chúng không gây nguy hiểm đến sức khỏe con người nhưng sực có mặt của tụ khuẩn cầu trong thịt sống làm cho thực phẩm chế biến bị nhiễm độc chéo Sự mất vệ sinh trong quy trình chế biến cũng là một yếu tố nhiễm độc thường gặp trong tác nhân gây độc do con người Bệnh vi m mũi họng do vi khuẩn thường kéo theo sự xuất hiện của chúng trên da và thức ăn... mà con người tìm được đều thuộc chủng A Staph aureus được sử dụng cùng với phage; hầu hết các giống gây độc thực phẩm thuộc về nhóm huyết thanh III Quá trình xử lý nhiệt có thể tiêu diệt nhiều vi sinh vật nhưng độc tố ruột vẫn còn Do vậy vi c nhận biết thực phẩm bị nhiễm độc mang tính cảnh báo về mối nguy hiểm hơn là phục vụ cho công vi c đếm các tế bào vi khuẩn sống sót Đến nay đã có một số kỹ thuật... Coagulase Tính toán kết quả Tính chất hóa sinh Khả năng lên men glucose và mantol Tính mẫn cảm với lysostaphin Khả năng sinh tổng hợp thermonuclease Staphylococcus aureus 21 III KẾT LUẬN  Staphylococcus aureus (tụ cầu khuẩn) là vi khuẩn gram dương, không di động, không sinh nha bào, một số chủng Staph .aureus có thể tạo vỏ polysaccharide  Staph .aureus sinh trưởng tốt trong môi trường tổng hợp như thạch... trình xác định Staphylococcus aureus trong thực phẩm: - Đặc điểm quan trọng nhất của Staph .aureus được các nhà khoa học sử dụng để phân biệt với các Staphylococci khác là khả năng sinh tổng hợp coagulase va khả năng sử dụng Mannitol - Một số chủng thuộc loài Staph .aureus có khả năng sinh tổng hợp độc tố ruột enterotoxin khi chúng nhiễm vào thực phẩm Tuy nhiên số lượng tế bào vi khuẩn phải đủ lớn (không... độc nơi mà bệnh tật là kết quả của vi c ăn vào một độc tố được hình thành trước trong thực phẩm Staph aureus sản xuất ít nhất 11 enterotoxin được định rõ từ SEA tới SEJ Để thêm vào một chút rắc rối và gây nhầm lẫn cho người thiếu thận trọng, không có SEF và có ba biến thể của SEC Loại độc tố A và D, dù đơn độc hay trong kết hợp, đều thường xuyên có liên quan nhất trong những vụ ngộ độc thực phẩm Ở...Staphylococcus aureus 11 - Độc tố bạch cầu (Leucocidin): là nhân tố giết chết bạch cầu của nhiều loại động vật, bản chất là protein, không chịu nhiệt Tụ cầu gây bệnh có thể bị thực bào như tụ cầu không gây bệnh nhưng lại có khả năng phát triển bên trong bạch cầu Gồm hai mảnh F và S có thể tách rời nhau, trọng lượng phân tử là 32000, 38000 Dalton Nếu hai mảnh này tách rời nhau thì chúng sẽ mất khả năng gây độc