báo cáo chuyên đề phân tích vi phân thực phẩm

Lời mở đầu  Theo dõi và tổng kết trong nhiều năm các nhà khoa học trên thế giới đều xác địnhnguyên nhân chủ yếu gây ngộ độc thực phẩm trong ăn uống là do nhiễm vi khuẩn gây bệnhtrong th

Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm

Khoa Công Nghệ Thực Phẩm

Báo Cáo Chuyên Đề

Môn: Phân Tích Vi Sinh Thực Phẩm

Lớp: 10CDTP1 GVHD: Trần Quốc Huy

SVTH:

3005100709 Trần Nhã Thi

3005100716 Phạm Thị Thoa

Lời mở đầu

 Theo dõi và tổng kết trong nhiều năm các nhà khoa học trên thế giới đều xác địnhnguyên nhân chủ yếu gây ngộ độc thực phẩm trong ăn uống là do nhiễm vi khuẩn gây bệnhtrong thực phẩm, như vi khuẩn gây bệnh lao, sốt thương hàn và dịch tả… Ở Canada hàngnăm có khoảng trên 2 triệu người bị ngộ độc do thức ăn, nếu tính trung bình theo dân số thì

cứ 11 người có 1 người mắc bệnh Ở Mỹ có khoảng 13 triệu người ngộ độc thức ăn trongnăm và cứ 18 người có 1 người mắc bệnh do thực phẩm, trong đó 85% số ca ngộ độc thức ăn

là do nguyên nhân vi sinh

 Trong xu thế toàn cầu hoá thị trường, các sản phẩm thực phẩm trở thành một bộ phậnquan trọng trong thương mại của các quốc gia nên có nhiều vấn đề về vệ sinh an toàn thựcphẩm chỉ có thể giải quyết được ở cấp chính phủ Vì vậy, chất lượng vệ sinh an toàn thựcphẩm còn ảnh hưởng tới lợi ích kinh tế và chính trị của quốc gia An toàn thực phẩm hiện làmối quan tâm lớn của xã hội Người tiêu dùng ngày nay hiểu biết về các nguyên nhân chínhgây những cơn đại dịch do thực phẩm và đòi hỏi những nguồn cung cấp thực phẩm an toàn.Các nhà vi sinh vật thực phẩm có trách nhiệm phải nghiên cứu định lượng, phân lập, pháthiện, miêu tả, ngăn ngừa và kiểm soát các vi sinh vật gây bệnh thực phẩm, trong nước vàtrong cả môi trường

 Nước và thực phẩm là nguồn nuôi sống con người nhưng cũng có thể gây ngộ độchoặc gây bệnh cho con người do chúng có thể chứa các độc tố vi sinh vật, độc tố hóa họchoặc vi sinh vật gây bệnh Có nhiều nguyên nhân khác nhau nhưng phần lớn các trường hợp

là do vi sinh vật gây bệnh hiện diện, tiết ra độc tố Trong đó có Staphylococus aureus-một

trong những nguyên nhân chính Điều đáng lưu ý và quan tâm ở đây là chủng này có khảnăng tiết ra một số độc tố bền với nhiệt và khó bị phân hủy ở nhiệt độ cao Hơn nữa, chúnglại có khả năng kháng methiciline, penicilline khi gặp điều kiện thuận lợi còn có thể lây lan

và gây nên nhưng căn bệnh nguy hiểm

 Những trường hợp ngộ độc thức ăn do tụ cầu vàng (Staphlococcus aureus) đầu tiên

được thông báo năm 1901 do ăn bánh kem và sau đó là nhiều trường hợp rối loạn tiêu hóa do

ăn sữa bò Sữa tươi không lọc sau khi vắt có thể bị nhiễm độc sau vài giờ để trong phòng

Gia súc (có sừng) như bò, trâu, dê, cừu chính là nguồn mang Staphylococcus aureus, đặc biệt là những con bò bị viêm vú có nguy cơ cao hơn hẳn Người cũng là nguồn gây S.

aureus bởi trong họng những người khoẻ mạnh cũng thường có Staphylococcus aureus

(4-5% các trường hợp) Đáng lo ngại là Staphylococcus aureus phát triển rất nhanh trong các

loại thực phẩm như sữa, kem sữa, bánh trứng, thịt cá Sau 24 giờ số vi khuẩn tăng lên200.000 đến 500.000 lần

 Chính vì vậy chúng ta cần phải tìm hiểu những yếu tố gây bệnh của các vi sinh vậtnày để có những cách phòng ngừa có hiệu quả hơn Việc tìm hiểu và nghiên cứu về

Staphylococcus aureus rất cần thiết để đề ra các biện pháp phòng ngừa thích hợp nhưng có lẽ

ý thức của mỗi con người là biện pháp phòng ngừa hiệu quả nhất

 Xuất phát từ những lý do trên chúng tôi đã thực hiện bài báo cáo về Staphylococcus

aureus và chỉ tiêu Staphylococcus aureus trong thực phẩm Nội dung bài báo cáo này sẽ đáp

ứng cho ta một cái nhìn tổng quan về Staphylococcus aureus - vi sinh vật gây bệnh trên thực

Cầu khuẩn Gram dương điển hình trong các cụm, từ một mẫu đờm, gram vết

Mục lục

Trang

Giới thiệu - - -

Lời mở đầu 1

Mục lục 3

Danh sách chữ viết tắt 5

-Phần 1 Staphylococcus aureus 9

1.1 Lịch sử phát hiện 9

1.2 Tình hình nhiễm Staphylococcus aueus trên thế giới và tại Việt Nam hiện nay 11

1.2.1 Tình hình nhiễm Staphylococcus aureus trên thế giới 11

1.2.2 Tình hình nhiễm Staphylococcus aureus tại Việt Nam 12

1.3 Phân loại khoa học 13

1.4 Đặc điểm 13

1.4.1 Đặc điểm chung 13

1.4.2 Đặc điểm nuôi cấy 17

1.4.3 Tính chất sinh hóa 17

1.4.4 Sự phân bố 18

1.4.5 Cấu trúc kháng nguyên 18

1.4.6 Các yếu tố độc lực-Enzyme 18

1.4.6.1 Các protein bề mặt và các protein tiết ra môi trường 19

1.4.6.2 Các loại độc tố và enzyme 20

a.Hemolysin 20

b.Leucocidin 22

c.Hyaluronidase 22

d.Staphylokinase 22

e.Coagulase 23

f -lactamase-lactamase 25

g Một số enzyme khác 25

b Protein A 26

c.Exofoliative Toxins 26

1.4.6.4 Các siêu kháng nguyên 27

a.Toxic shock syndrome toxin-1 (TSST-1 ) 27

b.Enterotoxin 27

1.5 Hệ gen tụ cầu vàng S.aureus 29

1.6 Cơ chế gây bệnh 30

1.7 Bệnh và các triệu chứng bệnh: 30

1.6.1 Ngộ độc thực phẩm-viêm dạ dày, ruột: 31

1.6.2 Viêm phổi: 31

1.6.3 Hội chứng shock do độc tố: 32

1.6.4 Nhiễm trùng da và mô tế bào, viêm não, viêm tủy xương: 33

1.8 Điều kiện cần thiết để bộc phát bệnh 33

1.9 Phòng bệnh: 34

1.10 Xử lý bệnh 34

Phần 2 Các phương pháp phát hiện 35

2.1 Các phương pháp truyền thống 35

2.1.1 Môi trường - thuốc thử và hóa chất sử dụng 35

2.1.2 Phương pháp 35

2.1.2.1 Phân tích định tính Staphylococcus aureus 35

2.1.2.2 Định lượng Staphylococcus aureus bằng phương pháp đếm khuẩn lạc.36 2.1.2.3 Định lượng Staphylococcus aureus bằng phương pháp MPN 40

2.2 Các phương pháp hiện đại 45

2.2.1 Phương pháp hấp phụ miễn dịch dung enzyme-ELISA (Enzyne – Linked Immunosorbent Assay) 45

Error: Reference source not found.Error: Reference source not found Error: Reference source not found 2.2.2 Phương pháp RPLA (Reversed Passive Latex Aggulutination) 48

Error: Reference source not found.Error: Reference source not found Error: Reference source not found 2.2.3 Dùng Bacteriophage để làm Kit thử nhanh MRSA 51

Phần 3 Chỉ tiêu Staphylococcus aureus 53Phần 4.

Tài liệu tham khảo 54

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Fc Fragment crystallizable IgG Imm unoglobulin G Bap Biofilm – associated Proteins EbpS Elastin binding Proteins Pis Plasmin – sensitive Protein Bbp Bone sialoprotein binding Proteins FnBPA Fibronecctin binding Proteins A FnBPB Fibronecctin binding Proteins B CifA Clumping factor A

CifB Clumping factor B

PVL Độc tố Panton-Valentine leucocidin MRSA Methicillin resistance S aureus

Sak Staphylokinase

CP Capsular polysaccharide

ET Exfoliatin toxin ETA Exfoliatin toxin A ETB Exfoliatin toxin B TSST-1 Toxic shock syndrome toxin-1

MPN Most Probable Number SPW Saline peptone water TSA Trypticase Soy Agar

BP Baird Parker BHI Brain Heart Infusion EDTA Etilendiamin tetraaxetic axit MSB Mannitol Salt Broth

TG Tellurite Glycine Agar PCR Polymerase chain reaction ELISA Enzyne Linked Immunosorbent Assay pNPP -nitrophenyl photphatase

RPLA Reversed Passive Latex Aggulutination

KN Kháng nguyên

KT Kháng thể

Hình ảnh kính hiện vi điện tử quét của S aureus, màu giả được thêm vào để làm nổi bật vi khuẩn.

Staphylococcus aureus(ảnh chụp qua kính hiển vi điện tử)

Phần 1 Staphylococcus aureus

1.1 Lịch sử phát hiện

 1878, Robert Koch phát hiện Staphylococcus aureus từ mủ ung nhọt và nghiên cứu tụ

cầu khuẩn ngay từ thời kỳ đầu của lịch sử ngành vi sinh vật học

 Năm 1880 Louis Paster cũng đã thực hiên tiến hành phân lập và nghiên cứu về

Staphylococcus aureus

 Ngày 09/04/1880 bác sĩ người Scotland Alexander Ogston đã trình bày một báo cáokhoa học trong hội nghị lần thứ 9 Hội Phẫu Thuật Đức tại Aberdeen, trong đó ông sử dụng

khái niệm tụ cầu khuẩn (staphylococcus) và trình bày tương đối đầy đủ vai trò của vi khuẩn

này trong các bệnh lý sinh mủ lâm sàng

 Đến năm 1881 Ogston đã thành công trong việc gây bệnh thực nghiệm, đây là tiền đề

cho những nghiên cứu về S.aureus sau này

 Đến năm 1884 Rosenbach đã thực hiện một loạt các nghiên cứu tỉ mỉ hơn về vi khuẩn

này Và ông đã đặt tên cho vi khuẩn này là Staphylococcus aureus

 Năm 1926 Julius von Daranyi là người đầu tiên phát hiện mối tương quan giữa sự hiệndiện hoạt động men coagulase huyết tương của vi khuẩn với khả năng gây bệnh của nó Tuynhiên mãi đến năm 1948 phát hiện này mới được chấp nhận rộng rãi

1.2 Tình hình nhiễm Staphylococcus aueus trên thế giới và tại Việt Nam hiện nay

1.2.1 Tình hình nhiễm Staphylococcus aureus trên thế giới

 Trên thế giới các vụ ngộ độc thực phẩm do vi sinh vật chiếm khoảng 70% tổng số ca

ngộ độc thực phẩm Tại các nước châu Á S.aureus là nguyên nhân hàng đầu gây ra các vụ

ngộ độc

 Mỗi năm, khoảng 500.000 bệnh nhân trong hợp đồng các bệnh viện Mỹ bị nhiễmtrùng tụ cầu

 Ở châu Mỹ điển hình là Hoa Kỳ những vụ ngộ độc thực phẩm chủ yếu đều do

S.aureus gây ra, theo thống kê cho thấy từ 1972-1976 ngộ độc S.aureus chiếm 21,4% trong

tổng số các vụ ngộ độc Từ năm 1983-1987 con số này thấp hơn với chỉ 5,2% Theo mộtthống kê mới nhất thì đến tháng 9 năm 2009 Hoa Kỳ có 32 vụ ngộ độc thực phẩm liên quan

đến S.aureus chiếm 10,3% trong tổng số các vụ ngộ độc.

 Những phân tích gần đây cho thấy tại Hoa Kỳ hàng năm có khoảng 48000 người tử

vong vì MRSA (Methicillin resistant Staphylococcus aureus) Ước tính có khoảng 19000

người Mỹ tử vong vì MRSA trong năm 2005

 Ở châu Á các vụ nhiễm S.aureus chủ yếu ở các nước Nhật Bản, Trung Quốc và trong

khu vực Đông Nam Á

 Ở Trung Quốc trong năm 2008 đã xảy ra 1 vụ ngộ độc S.aureus ở trẻ em vì uống sữa

bị nhiễm S.aureus Còn ở Nhật cũng đã có 2 vụ ngộ độc S.aureus lớn vào tháng 8 năm 1955

làm ngộ độc hơn 1936 em học sinh tại 5 trường tiểu học ở Tokyo và tháng 6 năm 2006 làm

14780 người bị ngộ độc ở vùng Kansai Nguyên nhân của 2 vụ ngộ độc này đều do họ đã

uống sữa có nhiễm S.aureus của tập đoàn Snow.

 Trong khu vực Đông Nam Á 2 quốc gia có tỷ lệ ngộ độc S.aureus cao là Indonesia và Philippines Việt Nam cũng là một trong những nước có tỷ lệ nhiễm S.aureus cao ở trong

khu vực châu Á

 Còn ở châu Âu thường nhiễm S.aureus từ các bệnh viện, tỷ lệ nhiễm S.aureus chiếm

7% trong các vụ nhiễm khuẩn huyết tại bệnh viện Ở các vụ nhiễm khuẩn huyết ở Anh thìnhiễm khuẩn do MRSA chiếm đến 96%

1.2.2 Tình hình nhiễm Staphylococcus aureus tại Việt Nam

 Tại Việt Nam tình hình nhiễm S.aureus là rất đáng báo động Năm 1974 tỷ lệ nhiễm

S.aureus là 2% trong tổng số các vụ ngộ độc thực phẩm thì đến năm 1995 con số này đã tăng

lên 22%, năm 2004 lên đến 63%

 Theo báo cáo của bộ y tế năm 2006 xảy ra 35 vụ ngộ độc thức ăn trong cả nước trong

25 vụ ngộ độc tập thể thì có 11 vụ xảy ra trong các trường học, trong đó có đến 9 vụ là do

nhiễm S.aureus Đặc biệt cũng trong năm 2006 đã xảy ra 1 vụ nhiễm S.aureus ở trẻ em, điều tra cho thấy 2/6 trẻ bị sốc vacxin có nhiễm S.aureus, khi xét nghiệm 5 người trong đội tiêm chủng thì có 3 người bị nhiễm S.aureus.

 Trong năm 2007 nước ta có 2 vụ ngộ độc thực phẩm tập thể do nhiễm S.aureus Vào

tháng 9 năm 2007 ở tỉnh Phú Thọ xảy ra 1 vụ ngộ độc tập thể, gần 100 học sinh tại trường

mầm non Vĩnh Lại bị ngộ độc thực phẩm do nhiễm S.aureus Vào tháng 12 năm 2007 tại

thành phố Hồ Chí Minh xảy ra 2 vụ ngộ độc thực phẩm tập thể, đáng chú ý là cả 2 vụ ngộ

độc này đều xảy ra trong trường học do nhiễm S.aureus Trong đó, có 31 em tại trường tiểu

học Âu Cơ và 44 em tại trường mầm non Vườn Hồng

 Trong năm 2009 cả nước có 116 vụ ngộ độc thực phẩm trong đó có 6 vụ do nhiễm

S.aureus Đáng chú ý vào tháng 7 năm 2009 tại tỉnh Hải Dương đã xảy ra 1 vụ ngộ độc tập

thể do nhiễm S.aureus, số người bị ngộ độc trong vụ này lên tới 258 người.

 Từ đầu năm 2010 đến nay cả nước có 67 vụ ngộ độc thực phẩm, trong đó có 5 vụ là

do S.aureus gây nên.

Hình thái đặc trưng của Staphylococcus aureus

1.3 Phân loại khoa học

 Chi Staphylococus là cầu khuẩn Gram dương, được giới thiệu trong cuốn Sổ tay Hệ thống vi khuẩn học của Bergey Sự phân loại của Staphylococus aures như sau:

Chi (genus): Staphylococcus

Loài (species): Staphylococcus aureus

 Tên khoa học là: Staphylococcus aureus Rosenbach 1884

1.4 Đặc điểm

1.4.1 Đặc điểm chung

 Staphylococcus aureus (phát âm / stæfɨlɵ kɒkəs ɔri.əs/, hay tụ cầu vàng là một loài tụ

cầu khuẩn Gram-dương kỵ khí tùy ý, đường kính 0,8 – 1m không di động, không hìnhthành bào tử, không tạo capsule và đứng thành hình chùm nho, hình thức tập hợp này do vi

Fermentación de manitol Catalase

Staphylococcus – nhuộm gram Gram vết của S aureus

khuẩn phân bào theo nhiều chiều trong không gian Vi khuẩn này không di động, không cólông, không sinh nha bào và thường không có vỏ Là nguyên nhân thông thường nhất gây

ra nhiễm khuẩn trong các loài tụ cầu

 Staphylococcus aureus có thử nghiệm coagulase, phản ứng catalase (+), có khả năng

lên men và sinh acid từ mannitol, trehalose, sucrose

 Staphylococcus aureus đề kháng với sự khô hanh và đóng băng, acid phenic 3 – 5%

diệt vi khuẩn này trong 3 – 5 phút, HgCl2 0,1% diệt khuẩn trong 30 phút hay lâu hơn,formol 1% diệt khuẩn trong 1 giờ Một đặc tính kháng của S aureus được sử dụng để phânlập vi khuẩn này là sức chịu đựng cao đối với NaCl 7,5%

Vị trí nhiễm trùng và các bệnh gây ra bởi Staphylococcus aureus

 Khoảng 20-30% dân số loài người là vật mang lâu dài củaStaphylococcus aureus Nó

là một phần của hệ vi sinh vật sống thường trú ở da được tìm thấy trên da, mũi, tóc hay lôngcủa các loai động vật máu nóng

 Nhiệt độ tối ưu cho Staphylococcus aureus tăng trưởng là 35°C và giới hạn chịu đựng

là từ 10 – 45°C Giới hạn chịu đựng của độ pH cần cho sự phát triển là từ 4,5 đến 9,3, pH tối

ưu là khoảng giữa 7.0 đến 7.5 Khi điều kiện môi trường trở nên khắt nghiệt hơn, giới hạnchịu đựng của độ pH giảm

 Staphylococcus aureus sản sinh một số loại độc tố đường ruột enterotoxin bền nhiệt,

không bị phân hủy ở 100°C trong 30 phút Khi ăn phải thực phẩm có chứa các độc tố này,sau 4 – 6 giờ người bị ngộ độc có các triệu chứng bị tiêu chảy, nôn mửa kéo dài từ 6 – 8 giờ.Độc tố được sản sinh chỉ khi vi sinh vật phát triển trong môi trường có nhiệt độ trên 15°C,độc tố được sản sinh nhiều nhất khi chúng phát triển trong nhiệt độ 35°C – 37°C

 Các loại thực phẩm có chứa nhiều muối như jambon, kem tổng hợp, nước súp (ít khiđược xử lý ở nhiệt độ cao hơn 40°C) và các loại thuỷ sản, thực phẩm đóng hộp thường haynhiễm loại vi sinh vật này Con đường lây nhiễm chủ yếu thông qua tiếp xúc từ nhà bếp, quátrình chế biến

 Sự hiện diện với mật độ cao của Staphylococcus aureus trong thực phẩm chỉ thị điều

kiện vệ sinh và kiểm soát nhiệt độ kém của quá trình chế biến

SEM hiển vi củs MRSA

 Staphylococcus aureus là nguyên nhân phổ biến nhất của bệnh nhiễm trùng khuẩn tụ

cầu Staphylococcus aureus có thể gây ra một loạt các bệnh tật từ nhiễm trùng ngoài da

chẳng hạn như mụn nhọt, chốc lở, nhọt (mụn nhọt), viêm mô tế bào viêm nang lông, hộichứng gây bỏng da; đến bệnhđe dọa tính mạng viêm phổi, viêm màng não,viêm tủy xương,viêm nội tâm mạc, hội chứng sốc độc(Toxic Shock Syndrome - TSS) và nhiễm trùng huyết

 Biện pháp cần thiết để ngăn Staphylococcus aureus phát triển trong thực phẩm là trữ

lạnh các sản phẩm chín hay giữ nóng các thực phẩm ăn nóng

 Methicillin-resistant Staphylococcus aureus, viết tắt là MRSA là một trong một sốchủng rất nhiều lo ngại vì Staphylococcus aureus đã trở nên đề kháng với hầu hết kháng sinh,bao gồm cả methicillin và penicillin Khoảng 25% -30% mọi người có tụ cầu khuẩn trongmũi, nhưng nó thường không gây ra nhiễm trùng Ngược lại, chỉ có khoảng 1% dân số cóMRSA Trong chăm sóc sức khỏe thiết lập, MRSA là một nguyên nhân thường xuyên gâynhiễm trùng vết thương phẫu thuật, nhiễm trùng đường tiết niệu , nhiễm trùng máu ( nhiễmtrùng huyết ), và viêm phổi Một nghiên cứu gần đây của Viện Nghiên cứu biến đổi di truyền(Translational Genomics Research Institute) cho thấy rằng gần một nửa (47%) của thịt vàgia cầm ở cửa hàng tạp hóa của Hoa Kỳ đã bị ô nhiễm với S aureus , với hơn một nửa trong

số đó (52%) là MRSA

1.4.2 Đặc điểm nuôi cấy

 Theo Mc Landsborough L (2005), nhiệt độ sinh trưởng tối ưu của Staphylococcus

aureus là 18 – 40°C, pH=7,2 Tuy nhiên mọc tốt nhất ở 25°C, hiếu khí hay kỵ khí tuỳ ý Trên

thực tế, Staphylococcus aureus phát triển dễ dàng ở môi trường thông thường.

Staphylococcus aureus phát triển được ở nhiệt độ 10 - 450C, không phát triển được ở nhiệt độthấp, mọc tốt ở 370C nhưng tạo sắc tố tốt ở 200C

 Môi trường canh thì sau 5 - 6 giờ làm đục môi trường, sau 24 giờ thì đục rõ, đểlâu có thể lắng cặn

 Môi trường thạch, khuẩn lạc tròn lồi, bóng láng, óng ánh, đường kính khoảng

1 - 2mm, có thể có màu vàng đậm, màu vàng cam hoặc màu trắng, tương đối lớn sau

24 giờ

 Môi trường thạch máu, tụ cầu vàng phát triển nhanh, tạo tan máu hoàn toàn Tụcầu vàng tiết ra năm loại dung huyết tố (hemolysin):  Khuẩn lạc trònnhẵn, đường kính 1-3mm, hình thành sắc tố trắng đến hơi vàng

 Môi trường Chapman agar: tạo khuẩn lạc vàng và môi trường chuyển từ hồngsang vàng

 Môi trường Baird Parker (BP): tạo khuẩn lạc đen, quanh khóm có vòng sáng

 Môi trường gelatin: gây tan chảy

 Những chủng khác nhau làm tan máu ở những mức độ khác nhau

1.4.3 Tính chất sinh hóa

 Staphylococcus aureus lên men đường manitol, trehalose, glucose, lactose, không lên

men glycerin, cho phản ứng Indol âm tính, Methyl Red dương tính, chuyển Nitrate thànhNitride, không sinh H2S, NH3, catalase dương, coagulase dương, thuỷ phân gelatine, phảnứng DNase dương tính

 Phát triển tốt ở môi trường tổng hợp, đặc biệt ở môi trường thạch máu hoặc huyếtthanh Sinh -hemolysis trong môi trường thạch máu

 Tụ cầu vàng tương đối chịu nhiệt và thuốc sát khuẩn hơn những vi khuẩn khác, chịu

độ khô và có thể sống ở môi trường nồng độ NaCl cao (9%) Hiện nay, tụ cầu vàng đã cóchũng đề kháng với penicillin và các kháng sinh khác (MRSA_được giới thiệu sơ nét trênphần 2.5.1)

 Tất cả các dòng Staphylococcus aureus đều mẫn cảm với novobiocine

 Ngoài ra, cầu khuẩn Staphylococcus aureus không có khả năng tạo bào tử như vi khuẩn Chlamydomonas perfringens, Chlamydomonas botulinum và Bacillus cereus cũng

thường được tìm thấy trong các thực phẩm nhiễm khuẩn

1.4.4 Sự phân bố

 Tụ cầu vàng có rải rác trong tự nhiên như trong đất, nước, không khí, đặc biệt người lànguồn chứa chính của tụ cầu vàng, chủ yếu là ở vùng mũi họng (30%), nách, âm đạo, mụnnước trên da, các vùng da trầy xước và tăng sinh môn

 Tỷ lệ mang vi khuẩn cao hơn ở các nhân viên y tế, bệnh nhân lọc máu, có bệnh tiểuđường, nghiện hút, nhiễm HIV, mắc bệnh ở da mãn tính Khoảng sau hai tuần nằm viện tỷ lệnày lên đến 30%-50% và thường nhiễm chủng kháng thuốc

 Trong nguyên liệu thực phẩm, chủ yếu có trong: thịt, trứng, sữa của động vật Cácloại thực phẩm có chứa nhiều muối như jambon, kem tổng hợp, nước súp và các loại thủysản, thực phẩm đóng hộp thường hay nhiễm loài vi sinh vật này

 Ngoài ra Staphylococcus aureus còn có các kháng nguyên sau:

 Teichoid acid: bản chất là những glycerol hay ribitol phosphate, liên kết vớipeptidoglycan và nó cũng có tính kháng nguyên Kháng thể chống lại teichoid acid đãđược tìm thấy ở bệnh nhân viêm nội tâm mạc do S aureus

 Nang: chỉ có ở một số dòng Staphylococcus aureus có tác dụng ngăn cản sự

thực bào của bạch cầu trung tính

1.4.6 Các yếu tố độc lực-Enzyme

Theo G.R Carter (1991), Staphylococcus aureus có các độc tố và enzyme sau:

Tính độc hại của Staphylococcus aureus

 Protein A (SPA): là một protein bề mặt của Staphylococcus aureus Lớp protein này

có tác dụng gắn phần Fc của IgG và do đó vô hiệu hóa tác dụng của kháng thể này IgG làloại kháng thể có tỷ lệ cao nhất (70%) trong các loại kháng thể và đóng vai trò quan trọngnhất trong chống nhiễm trùng

 Protein gắn Fibronecctin A và B (Fibronecctin Binding Proteins A and B_FnBPA,FnBPB) là loại protein bám vào thụ thể Fibronecctin trên bề mặt tế bào biểu mô, gen mã hóa.Adherin gắn vào fibronecctin tạo các yếu tố kết tụ CIfA và CIfB (Clumping Factor A and B)hoạt hóa gây ngưng tụ tiểu cầu

 Protein gắn collagen (Collagen Binding Proteins_Cbp): sự tương tác với collagen làbước quan trọng trong việc thúc đẩy sự gắn kết của vi khuẩn gây tổn hại mô Adherin đẩymạnh sự gắn kết của protein với collagen, sự gắn kết này gây ra bệnh viêm xương tủy vànhiễm trùng khớp

 Protein gắn sialoprotein xương (Bone Sialoprotein Binding Proteins, Bbp): adherincho sialoprotein xương gây ức chế các Bbp với các tế bào tụ cầu, làm giảm khả năng đềkháng của xương gây ra các bệnh về viêm khớp

 Protein nhạy cảm plasmin (Plasmin–Sensitive Protein, PIs): là protein có bề mặt lớn,

có thể tương tác với vi khuẩn và tế bào cơ thể như là fibronectin, kháng thể Làm cho vikhuẩn không thể bám dính được

 Protein liên quan tới Biofilm (Biofilm–Associated Proteins , Bap): cấu trúc củabiofilm là các vi khuẩn và lớp vỏ glycocalyx bản chất là polysaccharide có thể tương tác với

vi khuẩn đang xâm nhập tổ chức, giúp các vi khuẩn này bám vào thành tế bào, không bi đàothải ra bên ngoài, tránh được các tác động của thực bào, kháng thể và kháng sinh

 Protein gắn elastin (Elastin Binding Proteins, EbpS): adherin đẩy mạnh sự gắn kết củacác protein với elastin gây ảnh hưởng đến động mạch và làm cho máu ngưng lưu thông trong

cơ thể

 Protein gắn ngoại tế bào (Extracellular Matrix–Binding Proteins, Ehb): protein cộnghợp rất lớn ở vách tụ cầu vàng, thúc đẩy sự kết dính các protein với vật chủ như laminin vàfibronectin ở người, tạo thành các chất gian bào trên bề mặt của biểu mô và trên bề mặt nộimô

a Hemolysin

 Hemolysis gồm 4 loại  , γ, δ), mang bản chất protein gây tan máu , tác động, tác độngkhác nhau lên các hồng cầu khác nhau Có khả năng sinh kháng, gây hoại tử da tại chổ vàgiết chết súc vật thí nghiệm Đây là những phẩm vật bản chất protein gây tan máu nhưng tácđộng khác nhau trên những hồng cầu khác nhau Chúng có tính sinh kháng Một vài loạihemolysin gây hoại tử da tại chỗ và giết chết sinh vật thí nghiệm Một chủng tụ cầu có thểtạo thành nhiều hơn một loại hemolysin

 Những tế bào hồng cầu của nhiều loài thú khác nhau sẽ có tính mẫn cảm khác nhauđối với các độc tố này Độc tố  và β gây dung huyết mạnh Cách tác động của các độc tố γ,

δ và vai trò của chúng trong việc gây bệnh thì được biết đến nhiều

Bảng tính chất của các loại hemolysin của tụ cầu vàng

Type Loại hồng

cầu nhạy

cảm

Loại bạch cầu nhạy cảm

Nguồn gốc vi khuẩn

Tác động

 Thỏ, cừu Thỏ,

người

Người  Làm hư hỏng màng tế bào mạnh nhất,

có khả năng ức chế thẩm thấu của màng, liênkết với các tế bào nhạy cảm như tiểu cầu,bạch cầu có khả năng phân hủy hồng cầu tổnthương hồng cầu -hemolysin tiết ra sẽ gắnvào màng của tế bào nhạy cảm, sự gắn kết đótạo thành một màng đầy nước tạo điều kiệnthấm nước không kiểm soát được các ion vàcác phân tử hữu cơ nhỏ Khi các phân tửquan trọng đi qua như ATP, ion thì không thểđảo ngược thẩm thấu dẫn đến phá vỡ thành tếbào gây ra cái chết cho tế bào chủ

 Có ái lực mạnh với hồng cầu thỏ, độc

tố này gây co thắt cơ trơn, hoại tử da và gâychết

Người  Là một peptide rất nhỏ sản xuất bởi

hầu hết các chủng Staphylococcus aureus, là

một protein hoạt động bề mặt và có thể dễdàng chèn thêm chính nó vào cấu trúc màng

kỵ nước và các kênh ion

Người  Nhạy cảm với các loại hồng cầu của

thỏ, cừu, người, chuột, bò, ngựa Gây rahoại tử nhẹ ở da thỏ, chuột, có thể gây chếtthỏ

 Bị ức chế bởi những phospholipids

b Leucocidin

 Mặc dù một số staphylolysin chứa độc tố bạch cầu, nhưng chỉ một độc tố tụ cầu thật

sự độc với bạch cầu và được gọi là leucocidin là nhân tố giết chết bạch cầu của nhiều loạiđộng vật, bản chất là protein, không chịu nhiệt Tụ cầu gây bệnh có thể bị thực bào như tụcầu không gây bệnh nhưng lại có khả năng phát triển bên trong bạch cầu

 Độc tố này có bản chất là protein, chúng tạo ra các protein nhiều thành phần và gâytổn hại màng, không chịu nhiệt và gây độc cho bạch cầu người và thỏ, không gây độc chobạch cầu các loài động vật khác Nó cũng có tác dụng hoại tử da thỏ

 Một số chủng Staphylococcus aureus tiết ra 1 loại độc tố gồm 2 thành phần và hoạt

động thông qua sự hỗ trợ của 2 protein Panton-Valentine Leucocidin (PVL), độc tố này cómặt trong cơ thể người khỏe mạnh (khoảng 0,6%) gây triệu chứng bệnh viêm khớp, viêmphổi ở người Độc tố này gây ức chế các tế bào bạch cầu hạt, đại thực bào kích thích bạchcầu ở người tạo ra các enzyme (glucuronidaza và lysozyme), các thành phần chemotactic(Leucotriene-B4 và interleukin-8) và chất chuyển hóa oxy gây hoại tử các tế bào

 Leucocidin bao gồm 2 mảnh F và S và có thể tách rời bằng sắc ký ion, trọng lượngphân tử là 32000 và 38000 Dalton Nếu tách rời hai mảnh này thì mất tác dụng gây độc

c Hyaluronidase

 Enzyme này phân giải các acid hyaluronic của mô liên kết, đây là 1 thành phần chínhcủa cơ chất ngoại bào của các mô trong cơ thể Khi acid hyaluronic bị phân giải, sẽ tạo điềukiện cho vi khuẩn lan tràn trong mô bào Vì thế, khi enzyme này nhiễm vào mô và tạo ra 1nguồn carbon và năng lượng giúp vi khuẩn lan tràn vào mô

 Các coagulase có thể cô lập được hyaluronidase trong 1 số trường hợp, các phản ứngDNAse là 1 trong những yếu tố giúp cho hyaluronidase hoạt động

d Staphylokinase

 Staphylokinase kích hoạt plasminogen, tiền thân của protease plasmin phân giải fibrin.

Về mặt cấu trúc, Staphylokinase có cấu trúc tương đồng với các chất kích hoạt plasminogenkhác, chứa một vị trí gắn plasminogen và 1 vùng serine protease Tuy nhiên, Staphylokinasekhông phải là 1 enzyme Nó tạo thành 1 phức hợp với plasminogen có thể chuyển đổi cácphân tử plasminogen khác thành plasmin, 1 enzyme mạnh phân hủy protein ngoại bào Ái lựccao của phức hợp Staphylokinase – plasminogen với fibrin hình thành nên một tác nhân gâytan huyết

 Staphylokinase có thể tạo điều kiện cho Staphylococcus aureus để plasminogen gắn

với thụ thể trên bề mặt tế bào vi khuẩn và qua đó đẩy mạnh quá trình xâm nhập vào các môchủ

 Đây là một enzyme đặc trưng cho các chủng gây bệnh ở người, giúp tụ cầu phát triểntrong các cục máu và gây vỡ các cục máu này, tạo nên tắt mạch

e Coagulase

 Coagulase có khả năng làm đông huyết tương người và động vật khi đã được chốngđông Đây là tiêu chuẩn quan trọng nhất để phân biệt tụ cầu vàng với các tụ cầu khác.Coagulase có ở tất cả các chủng tụ cầu vàng

 Coagulase có 2 loại: một loại tiết ra môi trường (coagulase tự do), một loại bám vàovách tế bào (coagulase cố định)

 Coagulase là một protein ngoại bào liên kết với prothrombin trong vật chủ để hìnhthành 1 phức hệ gọi là staphylothrombin Prothrombin bị biến đổi thành enzyme thrombinnhờ enzyme prothrombinase Các protease hoạt đông đặc trưng của thrombin đã có các quátrình hoạt hóa trong phức hệ dẫn đến việc chuyển đổi fibrin (dạng không hòa tan) thànhfibrinogen (dạng hòa tan)

Những khúm vàng của S aureus trong đĩa thạch agar.

Chú ý những vùng trống quanh các khúm, do sự phân giải hồng cầu trong thạch (tan huyếtbeta)

 Một tỷ lệ nhỏ của Staphylococcus aureus có thể được phân biệt với hầu hết các chủng

tụ cầu khác bởi các kiểm tra coagulase, đây là nguyên nhân gây hình thành cục máu đông,

trong khi hầu hết các loài Staphylococcus khác cho phản ứng coagulase âm tính



 Còn theo các nghiên cứu của Soulier, Tager và Zajden thì coagulase và prothrombinkhông có hoạt tính enzyme, sự tham gia của chúng tạo nên các phức hợp bền với các hoạtđộng ly giải đặc hiệu gọi là Staphylothrombin, staphylocoagulase không có hoạt tính ly giải,chúng phản ứng một cách chuyên biệt với các prothrombin và hoạt hóa các hợp chất này đểđưa đến sự kết hợp các fibrinogen thành khối fibrin Sơ đồ hoạt động như sau:

Staphylocoagulase

StaphylothrombinProthrombin

Fibrinogen Fibrin

 Coagulase là dấu hiệu để nhận biết Staphylococcus aureus trong phòng thí nghiệm.

Tuy nhiên chưa có bằng chứng nào cho thấy coagulase là một yếu tố gây độc Một số ý kiến

thử nghiệm coagulase (+)

 Có một vài nhầm lẫn cho rằng coagulase chính là yếu tố đông kết (clumping) nhưngmột số nghiên cứu đã chỉ ra rằng khi thiếu coagulase thì vẫn duy trì sự hoạt động của yếu tốđông kết, trong khi yếu tố đông kết vẫn thể hiện coagulase 1 cách bình thường

f -lactamase

 Sự kháng lại kháng sinh của tụ cầu vàng là một đặc điểm rất đáng lưu ý Đa số tụ cầuvàng kháng lại penicillin do vi khuẩn này sản xuất được men penicillinase nhờ 1 gen trênplasmid, men này phá hủy vòng -lactam cấu trúc cơ bản của các kháng sinh như penicilline,Ampicilline và Uredopenicilline làm cho các kháng sinh này mất tác dụng

 Sự đề kháng penicillin của tụ cầu vàng là do đa số tụ cầu vàng sản xuất được enzym

-lactamase

g Một số enzyme khác

 Ngoại độc tố sinh mủ (pyrogenic): độc tố này tương tự như độc tố sinh mủ của liêncầu Protein ngoại độc tố này có tác dụng sinh mủ và phân bào lymphocyte, đồng thời nó làmtăng nhạy cảm với nội độc tố như gây shock, hoại tử gan và cơ tim Gồm 3 loại ký hiệu A,

B, C Ba loại này khác nhau về trọng lượng phân tử và về tính đặc hiệu kháng nguyên, giốngnhau về khả năng sinh mủ và phân bào

 Desoxyribonuclease là enzyme phân giải DNA

 Lipase: gây rối loạn sự bảo vệ các acid béo trên da, những dòng có lipase dương tínhthì có khuynh hướng gây ra những abscess trên da và dưới da

 Protease: phá hủy protein

 Ngoài ra, Staphylococcus aureus còn có thể có sự hiện diện của các acid béo Đây là

những yếu tố để cung cấp các chất dinh dưỡng cho các vi khuẩn và có thể nó còn gắn vai tròtrong quá trình gây bệnh Các enzyme này giúp kéo dài sự sống của các vi khuẩn

a Capsular polysacharide

 Phần lớn các chủng lâm sàng của Staphylococcus aureus đều hiện diện một

polysacharide bề mặt của một trong hai kiểu huyết thanh (serotype) 5 hoặc 8 Nó được gọi làmicrocapsule bởi vì nó chỉ có thể xác định được bằng kính hiển vi điện tử không giống nhưmột số các vi khuẩn khác được nhìn thấy dễ dàng bằng kính hiển vi ánh sáng

 Capsular polysaccharide (CP) chống lại các cơ chế phòng vệ của cơ thể cũng như đềkháng kháng sinh Các CP bảo vệ vi khuẩn chống lại sự thực bào bằng cách không cho cáckháng thể tạo hiện tượng opsonin hóa trên vách vi khuẩn Do không có hiện tượng opsoninhóa nên các đại thực bào và bạch cầu trung tính tiếp cận kém hoặc không thể tiếp cận được vikhuẩn và không tiêu diệt được vi khuẩn Các thực bào không tiêu diệt được vi khuẩn thì càng

cố gắng tiết nhiều cytokine hơn nữa nhằm làm sạch vi khuẩn xâm nhập, nhưng chính điềunày lại thu hút các bạch cầu đa nhân và đại thực bào khác đến ổ viêm

 Các chủng Staphylococcus aureus phân lập từ bệnh nhiễm trùng thể hiện một mức độ

cao polysaccharide nhưng nhanh chóng bị mất khả năng khi nuôi cấy trong phòng thínghiệm

 Chức năng của các capsular polysacharide không phải hoàn toàn là độc tính

b Protein A

c Exofoliative Toxins

 Độc tố exfoliatin hay epidermolitic :đây là một ngoại độc tố, gây nên hội chứng phỏngrộp và chốc lở da (scaded skin syndrome) ở trẻ em Gồm 2 loại là ETA và ETB, loại A bềnvới nhiệt độ 100°C/20 phút, còn loại B thì không Kháng thể đặc hiệu có tác dụng trung hòađộc tố này

 Cơ chế gây bệnh:

 ET gây ra sự phân ly bên trong lớp biểu bì giữa các lớp tế bào sống và chết làm

da phồng phồng lên, làm mất dần đi những lớp biểu bì da mất nước và cứ thế tiếp tục