Nghiên một số đặc tính sinh học của vi khuẩn salmonella spp và staphylococcus aureus ô nhiễm trong thịt lợn bán tại một số chợ ở bắc giang

Có nhiều nguyên nhân khác nhau có thể gây ra các vụ ngộ độc thực phẩm nhưng phần lớn các trường hợp là do có sự hiện diện một lượng lớn các vi sinh vật gây bệnh hay độc tố của các vi sin

LƯU NGỌC TUẤN

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC TÍNH SINH HỌC

CỦA VI KHUẨN SALMONELLA SPP VÀ

STAPHYLOCOCCUS AUREUS Ô NHIỄM TRONG

THỊT LỢN BÁN TẠI MỘT SỐ CHỢ Ở BẮC GIANG

LUẬN VĂN THẠC SỸ THÚ Ý

THÁI NGUYÊN, NĂM 2013

LƯU NGỌC TUẤN

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC TÍNH SINH HỌC

CỦA VI KHUẨN SALMONELLA SPP VÀ

STAPHYLOCOCCUS AUREUS Ô NHIỄM TRONG

THỊT LỢN BÁN TẠI MỘT SỐ CHỢ Ở BẮC GIANG

Chuyên ngành: Thú y

Mã số: 60.64.01.01

LUẬN VĂN THẠC SỸ THÚ Y

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS ĐẶNG XUÂN BÌNH

THÁI NGUYÊN, NĂM 2013

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kì công trình nào khác

Tôi xin cam đoan rằng các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã được chỉ rõ nguồn gốc

Thái nguyên, ngày tháng 11 năm 2013

Tác giả luận văn

Lưu Ngọc Tuấn

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn này, cùng với sự nỗ lực cố gắng của bản thân, tôi xin được đặc biệt bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy: PGS.TS Đặng Xuân Bình, ThS Đặng Thị Mai Lan người đã trực tiếp hướng dẫn tôi trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn

Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ quý báu của các thầy cô giáo khoa Sau Đại học và khoa Chăn nuôi Thú y - Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã giành nhiều thời gian, công sức giúp đỡ tôi trong quá trình học tập

và thực hiện đề tài

Tôi xin cảm ơn các cô chú anh, chị, em Bộ môn công nghệ sinh học - Viện Công nghệ sinh học, tập thể Phòng Nông nghiệp, Trạm Thú y 2 huyện Tân Yên và Yên Thế trên địa bàn tỉnh Bắc Giang và các bạn đồng nghiệp đặc biệt là gia đình đã tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất giúp đỡ tôi trong quá trình hoàn thành luận văn này

Thái nguyên, ngày tháng 11 năm 2013

Tác giả luận văn

Lưu Ngọc Tuấn

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vii

DANH MỤC CÁC BẢNG viii

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ viii

DANH MỤC CÁC HÌNH x

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 2

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 2

3.1 Ý nghĩa khoa học 2

3.2 Ý nghĩa thực tiễn 2

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1 Ngộ độc thực phẩm 3

1.2 Nguyên nhân gây ngộ độc thực phẩm do vi sinh vật 4

1.3 Một số đặc điểm của vi khuẩn Salmonella và Staphylococcus aureus 9

1.3.1 Một số đặc điểm của vi khuẩn Salmonella 9

1.3.1.1 Hình thái và tính chất bắt màu 9

1.3.1.2 Đặc điểm nuôi cấy 9

1.3.1.3 Sức đề kháng 10

1.3.1.4 Đặc tính sinh hóa 11

1.3.1.5 Cấu trúc kháng nguyên 11

1.3.1.6 Yếu tố gây bệnh 12

1.3.2 Một số đặc điểm của vi khuẩn Staphylococcus aureus 17

1.3.2.1 Hình thái và tính chất bắt màu 17

1.3.2.2 Đặc điểm nuôi cấy 17

1.3.2.3 Sức đề kháng 19

1.3.2.4 Đặc tính sinh hoá 19

1.3.2.5 Cấu trúc kháng nguyên 20

1.3.1.6 Yếu tố gây bệnh 20

1.4 Các biện pháp khống chế ô nhiễm thịt và ngộ độc thực phẩm do vi khuẩn 28

1.5 Những nghiên cứu về Salmonella và Staphylococcus aureus gây ra 30

1.5.1 Những nghiên cứu trong nước 30

1.5.1.1 Những nghiên cứu trong nước về Salmonela 30

1.5.1.2 Những nghiên cứu trong nước Staphylococcus aureus 32

1.5.2 Những nghiên cứu ngoài nước 34

1.5.2.1 Những nghiên cứu ngoài nước về Salmonella 34

1.5.2.2 Những nghiên cứu ngoài nước về Staphylococcus aureus 35

Chương 2 NỘI DUNG, VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 38 2.1 Nội dung nghiên cứu 38

2.2 Vật liệu dùng cho nghiên cứu 38

2.2.1 Đối tượng nghiên cứu 38

2.2.2 Địa điểm nghiên cứu 38

2.2.3 Mẫu bệnh phẩm dùng phân lập vi khuẩn 38

2.2.4 Hóa chất và dụng cụ nghiên cứu 38

2.2.4.1 Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm 38

2.2.4.2 Hóa chất thí nghiệm 39

2.2.4.3 Bố trí thí nghiệm 41

2.3 Phương pháp nghiên cứu 41

2.3.1 Phương pháp lấy mẫu xét nghiệm 41

2.3.2 Phương pháp xác định chỉ tiêu vi khuẩn Salmonella trong thịt lợn tươi 41

2.3.3 Phương pháp xác định chỉ tiêu vi khuẩn Staphylococcus aureus trong thịt

lợn tươi 42 2.3.4 Phương pháp xác định tính mẫn cảm với một số loại kháng sinh và

hoá dược của các chủng vi khuẩn Salmonella và Staphylococcus aureus

phân lập được 44 2.3.5 Các phương pháp xác định trình tự DNA và nhân dòng, xác định gen liên

quan đến độc tố enterotoxin của Staphylococcus aureus 45

2.3.6 Phương pháp xử lý số liệu 48

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 49

3.1 Xác định tỷ lệ nhiễm một số loại vi khuẩn trong thịt lợn tươi tại một số chợ ở Bắc Giang 49 3.1.1 Xác định chỉ tiêu vi khuẩn nhiễm trên thịt lợn tươi tại một số chợ ở Bắc Giang 49

3.1.1.1 Xác định chỉ tiêu Salmonella spp trên thịt lợn tươi 49 3.1.1.2 Xác định chỉ tiêu Staphylococcus aureus nhiễm trên thịt lợn tươi 50

3.1.2 Xác định chỉ tiêu vi khuẩn nhiễm trên thịt lợn tươi theo thời gian bán hàng 54

3.1.2.1 Xác định chỉ tiêu vi khuẩn Salmonella spp nhiễm trên thịt tươi theo thời

gian bán hàng 54

3.1.2.2 Xác định chỉ tiêu vi khuẩn Staphylococcus aureus nhiễm trên thịt tươi

theo thời gian bán hàng 55 3.1.3 Xác định chỉ tiêu vi khuẩn nhiễm trong thịt lợn tươi theo mùa vụ 58

3.1.3.1 Xác định chỉ tiêu vi khuẩn Salmonella spp nhiễm trên thịt lợn tươi theo

mùa vụ 58

3.1.3.2 Xác định chỉ tiêu vi khuẩn Staphylococcus aureus nhiễm trên thịt lợn tươi

theo mùa vụ 60 3.2 Giám định đặc tính sinh vật, hoá học của các chủng vi khuẩn phân lập được63

3.2.1 Giám định đặc tính sinh vật, hoá học của các chủng vi khuẩn Salmonella spp63

3.2.2 Giám định đặc tính sinh vật, hoá học của các chủng vi khuẩn

Staphylococcus aureus phân lập được 65

3.3 Xác định tính mẫn cảm với một số loại kháng sinh và hoá dược của các chủng vi khuẩn Salmonella spp và Staphylococcus aureus phân lập được 66

3.3.1 Xác định tính mẫn cảm với một số loại kháng sinh và hoá dược của các chủng vi khuẩn Salmonella spp 66

3.3.2 Xác định tính mẫn cảm với một số loại kháng sinh và hoá dược của các chủng vi khuẩn Staphylococcus aureus phân lập được 67

3.4 Xác định serotype các chủng Salmonella phân lập 69

3.5 Đề xuất biện pháp phòng khống chế ngộ độc thực phẩm do ô nhiễm vi khuẩn69 3.5.1 Kết quả tách chiết DNA tổng số của vi khuẩn Salmonella 69

3.5.2 Kết quả tách DNA tổng số của vi khuẩn Staphylococcus aureus 70

3.6 Đề xuất biện pháp phòng khống chế ngộ độc thực phẩm do ô nhiễm vi khuẩn 72

KẾT LUẬN 74

TÀI LIỆU THAM KHẢO 75

MỘT SỐ HÌNH ẢNH MINH HỌA CHO ĐỀ TÀI 81

PHỤ LỤC 83

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam NĐTP : Ngộ độc thực phẩm VSATTP : Vệ sinh an toàn thực phẩm

Bảng 3.3: Kết quả xác định chỉ tiêu vi khuẩn Salmonella spp trên thịt tươi

theo thời gian bán hàng 54

Bảng 3.4: Kết quả xác định chỉ tiêu vi khuẩn Staphylococcus aureus trên thịt

tươi theo thời gian 56

Bảng 3.5: Kết quả xác định chỉ tiêu vi khuẩn Salmonella spp nhiễm trên thịt

lợn tươi theo mùa vụ 59

Bảng 3.6: Kết quả xác định chỉ tiêu vi khuẩn Staphylococcus aureus nhiễm

trên thịt lợn tươi theo mùa vụ 61Bảng 3.7: Kết quả giám định một số đặc tính sinh vật hóa học của vi khuẩn

Salmonella spp phân lập được 64

Bảng 3.8: Kết quả giám định một số đặc tính sinh vật hóa học của vi khuẩn

Staphylococcus aureus phân lập được 65

Bảng 3.9: Kết quả thử tính mẫn cảm với kháng sinh và hoá dược của vi khuẩn

Salmonella spp phân lập được 66

Bảng 3.10: Kết quả thử tính mẫn cảm với kháng sinh và hoá dược của vi

khuẩn Staphylococcus aureus phân lập được 68 Bảng 3.11: Kết quả xác định serotype các chủng Salmonella phân lập được

bằng kháng huyết thanh 69

Bảng 3.12: Kết quả đo OD của 4 chủng vi khuẩn Staphylococcus aureus 71

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ

Biểu đồ 3.1: Tỷ lệ nhiễm vi khuẩn Salmonella spp trên thịt tươi 50 Biểu đồ 3.2: Tỷ lệ nhiễm vi khuẩn Staphylococcus aureus trên thịt tươi 51 Biều đồ 3.3: Chỉ tiêu vi khuẩn Salmonella spp trên thịt tươi theo thời gian

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1: Minh họa các bước lấy mẫu, xét nghiệm 41

Hình 2.2 Chu trình phản ứng PCR 47

Hình 3.1: Điện di kiểm tra sản phẩm tách DNA tổng số 70

Hình 3.2: Điện di kiểm tra sản phẩm tách DNA tổng số 71

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Thực phẩm nói chung và thực phẩm có nguồn gốc động vật nói riêng là thứ thiết yếu trong cuộc sống hàng ngày của con người Cùng với sự phát triển của nền kinh tế và đời sống của con người được cải thiện, nâng cao đòi những loại thực phẩm có chất lượng cao nên vấn đề vệ sinh an toàn thực phẩm được sự quan tâm hàng đầu Việc đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm có nguồn gốc động vật cần phải được thực hiện chặt chẽ từ khâu chọn giống, chăn nuôi, tiêm phòng, chất lượng thức ăn chăn nuôi đến khâu giết mổ, vận chuyển, bảo quản và chế biến đúng theo tiêu chuẩn vệ sinh thú y nhằm tạo ra sản phẩm sạch phục vụ cho nhu cầu tiêu dùng của người dân

Thịt gia súc, gia cầm là một loại thực phẩm giàu dinh dưỡng, trong thịt

có nước, lipit, các chất khoáng và vitamin Do đó thịt không những là thức ăn rất tốt cho con người mà còn là môi trường thích hợp cho vi sinh vật phát triển Số lượng vi sinh vật có ở thịt phản ánh chất lượng của thịt Nếu đạt tới

107-108 vi khuẩn trong 1g hoặc trên 1cm2 trên bề mặt thì thịt đã bị kém phẩm chất (Hồ Sưởng và cs, (1982) [23])

Trong những năm gần đây, ngộ độc thực phẩm xảy ra khá thường xuyên và đã trở thành mối quan tâm của toàn xã hội Có nhiều nguyên nhân khác nhau có thể gây ra các vụ ngộ độc thực phẩm nhưng phần lớn các trường hợp là do có sự hiện diện một lượng lớn các vi sinh vật gây bệnh hay độc tố của các vi sinh vật

Trong đó vi khuẩn Salmonella spp và Staphylococcus aureus là một

trong những nguyên nhân đang được quan tâm đặc biệt Ngoài khả năng gây ngộ độc thực phẩm ở người chúng còn là nguyên nhân phổ biến gây bệnh cho người và động vật

Xuất phát từ tình hình thực tiễn của các vụ ngộ độc thức ăn bị nhiễm

khuẩn, đặc biệt là sự xuất hiện của vi khuẩn Salmonella spp và Staphylococcus aureus trên thịt lợn tươi và gây ngộ độc thực phẩm trên

người, với mục đích cung cấp tư liệu khoa học có liên quan về đặc điểm dịch tễ, đặc tính sinh học của mầm bệnh đặc tính kháng nguyên để từ đó lựa chọn những biện pháp phòng NĐTP phù hợp, từng bước khống chế

bệnh chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên một số đặc tính sinh học của vi

khuẩn Salmonella spp và Staphylococcus aureus ô nhiễm trong thịt lợn bán tại một số chợ ở Bắc Giang”

2 Mục tiêu nghiên cứu

- Xác định tỷ lệ nhiễm một số loại vi khuẩn và Salmonella spp, Staphylococcus aureus trong thịt lợn ở một số chợ của tỉnh Bắc Giang

- Nghiên cứu một số đặc tính sinh học của vi khuẩn Salmonella spp và Staphylococcus aureus ô nhiễm trong thịt lợn

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

3.1 Ý nghĩa khoa học

- Cung cấp tư liệu khoa học về loài Salmonella spp và Staphylococcus aureus

- Thiết lập cơ sở khoa học xác định đặc điểm dịch tễ có liên quan đến

ngộ độc thực phẩm do Salmonella spp và Staphylococcus aureus, từ đó đề

xuất biện pháp khống chế ô nhiễm thịt lợn

3.2 Ý nghĩa thực tiễn

- Bổ sung tư liệu khoa học về tình hình nhiễm khuẩn nói chung, ô

nhiễm Salmonella và Staphylococcus aureus nói riêng trong thịt lợn tươi

- Đề xuất biện pháp phòng, chống ngộ độc thực phẩm do nhiễm khuẩn

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Ngộ độc thực phẩm

Theo Lã Quý Đôn và cs, (2008) [10], ngộ độc thực phẩm là do thức ăn

bị ô nhiễm bẩn mà tác nhân gây bệnh là vi khuẩn, nấm mốc, ký sinh trùng, siêu vi trùng, thường là do vi khuẩn (Microbial Food- borne Diseases), thực vật và vi khuẩn biển cũng dễ gây ra bệnh lý thức ăn bị nhiễm khuẩn

Bệnh này thường xảy ra một cách đột ngột, hàng loạt (nhưng không phải là dịch), có những triệu chứng của một bệnh cấp tính Biểu hiện bệnh thường là nôn mửa, tiêu chảy (riêng trường hợp nhiễm độc tố của vi khuẩn độc thịt thì bị táo bón) và các triệu chứng khác đặc hiệu cho từng loại ngộ độc như: chóng mặt, sốt, đau bụng và có thể dẫn đến tử vong

* Staphylococcus aureus: Sự xuất hiện của vi khuẩn này trong thực

phẩm là nguyên nhân chính gây ra ngộ độc Chúng thường gây nhiễm trùng

da, làm xuất hiện mụn và mụn nước Vi khuẩn ở trên thực phẩm trong quá trình chế biến, đi vào cơ thể khi chúng ta ăn Khi để thực phẩm ở 1 nhiệt độ nhất định (37,80C) thường thấp hơn nhiệt độ dùng để hâm nóng thức ăn,

các vi khuẩn Staphylococcus aureus sẽ phân chia và sản sinh ra 1 loại chất

độc, chất này thường rất khó phân hủy ngay cả khi thức ăn được nấu chín Các triệu chứng ngộ độc sẽ xuất hiện từ 1- 6h sau khi ăn và sẽ gây khó chịu

trong khoảng 1 ngày

* Salmonella: Vi khuẩn này là 1 nguyên nhân phổ biến khác gây ra hầu

hết các vụ ngộ độc thực phẩm Vi khuẩn này được tìm thấy nhiều nhất trong các loại thực phẩm sống như: thịt gia súc, gia cầm, trứng, sữa, sò, ốc, cá, thịt băm nhuyễn, trong đó trứng gà và gan gà dễ bị nhiễm vi khuẩn này hơn cả

Khi bị nhiễm Salmonella, mùi vị thức ăn không hề thay đổi nên rất khó phát

hiện Tuy nhiên, các vi khuẩn Samonella sẽ bị tiêu diệt khi thức ăn được nấu

kĩ Các triệu chứng do nhiễm Salmonella xuất hiện từ 16 - 48h sau khi ăn và thường kéo dài từ 2 - 7 ngày

1.2 Nguyên nhân gây ngộ độc thực phẩm do vi sinh vật

Ngộ độc thực phẩm do vi sinh vật thường có các tác nhân sau:

- Do vi khuẩn như các loại vi khuẩn hình thành bào tử (Clostridium botulinum, Clostridium perfringens, Bacillus cereus), loại không hình thành bào tử (Salmonella, Shigella, Vibrio cholera, Vibrio parahamoliticus, Escherichia coli (E.coli 0 157 : H 7 ) Yerinia enterocolitica, Staphylococcuss aureus, Listeria, Campilobacter, Brucella

- Do virus: Hepatitis A, Hepatitis E, nhóm virus Norwalk, Rotavirus, Polyovirus…

Nguyên nhân chính của việc ngộ độc thực phẩm là do ăn, uống thực phẩm

đã bị nhiễm khuẩn hoặc bị ô nhiễm hóa học (kim loại nặng, độc tố vi nấm )

Các vi khuẩn, virus hoặc độc tố, dịch tiết của chúng là nguyên nhân phổ biến nhất của ngộ độc thực phẩm Các loại vi khuẩn gây nhiễm khuẩn cho thực phẩm có thể tồn tại ở khắp mọi nơi trong không khí, đặc biệt khi thời tiết nắng nóng hay giao mùa cũng làm các vi khuẩn trong thức ăn phát triển nhanh hơn

Ở nước ta những năm gần đây các ca NĐTP có chiều hướng gia tăng

mà nguyên nhân chính là do các nguồn thực phẩm hay nước uống bị ô nhiễm Các thực phẩm có nguồn gốc động vật có xu hướng dễ bị nhiễm khuẩn hơn Nhiễm độc thực phẩm có thể chia làm hai loại: Nhiễm độc do hoá chất và nhiễm độc do các yếu tố sinh vật Trong đó nguyên nhân do vi sinh vật thường chiếm tỷ lệ tương đối cao, nhưng tỷ lệ tử vong lại thấp, ngược lại ngộ độc do các nguyên nhân khác chiếm tỷ lệ thấp nhưng tỷ lệ tử vong lại cao Vi sinh vật là yếu tố cơ bản gây ra ô nhiễm, mất an toàn thực phẩm và có tới gần

50% trường hợp bị ngộ độc thực phẩm là do vi sinh vật Trong nhóm vi sinh

vật nguy hiểm thì các vi khuẩn chủng Salmonella, Staphylococcus aureus, Clostridium botulinum, E coli và Listeria là đáng sợ nhất

Trong điều kiện bình thường vi sinh vật sẽ phát triển, sinh sôi nảy nở trên bề mặt của thịt rồi dần dần tiến sâu vào các lớp bên trong của thịt, làm hư hỏng thịt Tốc độ lan rộng và thấm sâu của vi khuẩn vào thịt phụ thuộc vào nhiệt độ, độ ẩm của thịt và loài vi khuẩn (Nguyễn Vĩnh Phước, (1980) [18])

Những loại vi khuẩn trên bị tiêu diệt ở nhiệt độ từ 630C trở lên, do đó nên dùng thức ăn chín (nấu lâu ít nhất là 10 phút)

* Thực trạng ngộ độc thực phẩm ở Việt Nam và trên thế giới

- Ở Việt Nam

Ở Việt Nam, tình trạng ngộ độc thực phẩm xảy ra ở hầu hết các tỉnh thành trong cả nước Gần đây vấn đề này đã được quan tâm nhiều hơn những các vụ ngộ độc thực phẩm hàng năm vẫn theo chiều hướng gia tăng và phức tạp Đã có nhiều vụ ngộ độc thực phẩm xảy ra, đặc biệt là ngộ độc tập thể, hay xảy ra với đối tượng công nhân (khi ăn, uống tại các bếp ăn tập thể không đảm bảo vệ sinh, an toàn chất lượng thực phẩm) Vi khuẩn gây ngộ độc đa số là nhóm vi khuẩn đường ruột, khả năng gây bệnh của nhóm này yếu nên để gây bệnh thường phải có một lượng lớn thức ăn Ngộ độc thực phẩm loại này thường xảy ra trong vòng vài giờ đến một ngày sau khi ăn các thực phẩm bị nhiễm

khuẩn Theo thống kê của tổ chức y tế thế giới, mỗi năm Việt Nam có 8 triệu

người (chiếm xấp xỉ 1/10 tổng dân số) bị ngộ độc thực phẩm hoặc ngộ độc do

liên quan đến thực phẩm Cụ thể như:

Theo số liệu từ Cục an toàn vệ sinh thực phẩm thuộc Bộ y tế, trong 5 năm 2001 - 2005 cả nước xảy ra gần 1.000 vụ với 2.300 người bị ngộ độc thực phẩm, trong đó có 260 người chết Năm 2005 xảy ra 150 vụ với trên

4.300 người bị ngộ độc thực phẩm, làm chết 50 người Tỷ lệ tử vong năm

2005 được xác định là tăng 90% so với năm 2004

Mới đây, theo số liệu từ Cục Chăn nuôi - Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn cho biết: Từ năm 2004 - 2008 cả nước có 906 vụ ngộ độc thực phẩm Tính trung bình mỗi năm có khoảng 181 vụ với 6.036 người bị ngộ độc thực phẩm và khoảng 54 người chết

Trong năm 2007 nước ta có 2 vụ ngộ độc thực phẩm tập thể do nhiễm

Staphylococcus aureus Vào 9/2007 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 Staphylococcus aureus Tháng 12/2007 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 Staphylococcus aureus Trong đó, có 31 em tại

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

Trong năm 2008, trên toàn quốc đã xảy ra 205 vụ ngộ độc thực phẩm làm 7.828 người mắc và 61 người tử vong Có 76,20% số tỉnh/thành phố (48/63 tỉnh) xảy ra các vụ ngộ độc thực phẩm, trong đó tỷ lệ mắc cao nhất thuộc khu vực Đông Nam Bộ (chiếm 41,4%), số người tử vong nhiều thuộc khu vực miền núi phía Bắc với tỷ lệ 42,6%, tiếp đến là Đồng bằng sông Cửu Long với 41% tổng số ca chết do ngộ độc

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

vụ do nhiễm Staphylococcus aureus Đáng chú ý vào tháng 7 năm 2009 tại tỉnh Hải Dương đã xảy ra 1 vụ ngộ độc tập thể do nhiễm Staphylococcus aureus, số người bị ngộ độc trong vụ này lên tới 258 người

Theo báo cáo của Cục an toàn vệ sinh thực phẩm thuộc Bộ Y tế, tình hình ngộ độc thực phẩm trong năm 2010 diễn biến phức tạp, cả nước xảy ra 175 vụ ngộ độc (trong đó có 34 vụ ngộ độc hàng loạt trên 30 người) xảy ra tại 47 tỉnh/thành phố, làm 5.664 người mắc và 42 trường hợp tử vong Khu vực miền

núi phía Bắc có số vụ ngộ độc cao nhất (32.6%), tiếp đến là Tây Nguyên (12%), miền Trung (11.4%), miền Đông Nam bộ (10.3%) và thấp nhất là đồng bằng Bắc bộ (4.6%) Thời gian xảy ra ngộ độc thực phẩm cao nhất vào mùa hè (tháng

5 - 9), chiếm trên 70% số ca mắc và tử vong do ngộ độc thực phẩm trong năm

- 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

Mỗi năm nước Mỹ có khoảng 40.000 người là nạn nhân của vi khuẩn

Salmonella, tuy nhiên con số này có thể còn cao hơn 30 lần Số người tử vong

vì nhiễm Salmonella hằng năm vào khoảng 600 người Hầu hết số người bị vi

khuẩn này tấn công đều có biểu hiện tiêu chảy, sốt và chuột rút ở bụng Bệnh kéo dài 4 - 7 ngày

Ở Hà Lan, từ năm 1996 đến năm 2001, có 13.970 trường hợp bị ngộ

độc do Salmonella Trong đó Salmonella enteritidis chiếm tới 43,6%; Salmonella typhimurium chiếm 32%; Salmonella typhi chiếm 0,8% Ở các loài động vật được dùng làm thực phẩm thấy tỉ lệ nhiễm Salmonella typhimurium cũng khá cao như ở bò là 32,9%; lợn chiếm 66,4%; riêng gia cầm chỉ có 5,3% nhưng có tỉ lệ nhiễm Salmonella enteritidis tới 20,3%

Ở Anh 53% các trường hợp ngộ độc thực phẩm từ 1969 - 1990 do nhiễm

độc tố của Staphylococcus aureus ở thịt và sản phẩm từ thịt, trong đó 22% các

trường hợp là do thịt gia cầm, 8% là do sản phẩm sữa, 7% từ gà và 3,5% từ trứng (Wallace, (2000) [52]) Ở Pháp, trong 2 năm từ 1999 - 2000 các vụ ngộ độ thực

phẩm được xác định do Staphylococcus aureus và độc tố SE là 32% các trường

hợp là do các sản phẩm từ sữa và phomat, 22% từ thịt và 12% từ nước chấm, cá

và các sản phẩm từ cá là 11%, trứng và sản phẩm từ trứng là 11% và 9,5% từ gia cầm (Haeghebaer S, (2002) [44])

Tại nước Anh, trong 2000 ca bị ngộ độc thực phẩm riêng lẻ do vi khuẩn

thì Campylobacter jejuni chiếm 77,3%; Salmonella 20,9%; Escherichia coli O157:H7 1,4%; các vi khuẩn còn lại gây ra ít hơn 0,1% số ca Triệu chứng

ngộ độc thực phẩm do vi khuẩn thường chỉ xuất hiện sau 12-72 giờ hoặc hơn nữa sau khi ăn thức ăn bị nhiễm khuẩn

Ở Châu Mỹ điển hình là Hoa Kỳ, những vụ ngộ độc thực phẩm chủ yếu

đều do Staphylococcus aureus gây ra Theo thống kê cho thấy từ 1975 - 1982 ngộ độc Staphylococcus aureus do tiêu thụ thịt đỏ nhiễm khuẩn: 12,3% từ salat

36% từ gia cầm; từ bánh ngọt 5,1%; còn lại là từ các sản phẩm liên quan đến sữa

và hải sản (Yves L.L, (2003) [53])

Những phân tích gần đây cho thấy tại Hoa Kỳ hàng năm có khoảng

48.000 người tử vong vì MRSA (Methicillin resistant Staphylococcus aureus)

Ước tính có khoảng 19000 người Mỹ tử vong vì MRSA trong năm 2005

Tại các nước châu Á Staphylococcus aureus là nguyên nhân hàng đầu gây

ra các vụ ngộ độc 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 Staphylococcus aureus ở trẻ em vì uống sữa bị nhiễm Staphylococcus aureus Còn ở Nhật cũng

đã có 2 vụ ngộ độc Staphylococcus 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 Staphylococcus aureus của tập đoàn Snow

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

có tỷ lệ nhiễm Staphylococcus aureus cao ở trong khu vực châu Á

Còn ở châu Âu thường nhiễm Staphylococcus aureus từ các bệnh viện,

tỷ lệ nhiễm Staphylococcus aureus chiếm 7% trong các vụ nhiễm khuẩn huyết

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

1.3 Một số đặc điểm của vi khuẩn Salmonella và Staphylococcus aureus

1.3.1 Một số đặc điểm của vi khuẩn Salmonella

Salmonella được phát hiện lần đầu tiên năm 1885 bởi Salmon và Smith

là Salmonella choleraesuis Năm 1934 chính thức được đặt tên là Salmonella

Đến nay đã phát hiện hơn 2.000 serotype Salmonella khác nhau, có khả

năng gây bệnh, gây ô nhiễm thực phẩm cho cả người và động vật

1.3.1.1 Hình thái và tính chất bắt màu

Trực khuẩn Salmonella có dạng hình gậy ngắn, kích thước 0,4-0,6 x 1-3µm,

không có giáp mô, không sản sinh nha bào, di động được do có lông (từ 7-12

lông trừ Salmonella pullorum và Salmonella gallinarum là không có lông), vi

khuẩn bắt màu gram âm (màu đỏ của thuốc nhuộm Fushin)

1.3.1.2 Đặc điểm nuôi cấy

Salmonella là vi khuẩn hiếu khí tuỳ tiện, dễ nuôi cấy Nhiệt độ nuôi cấy

thích hợp là 370C, nhưng có thể phát triển được ở nhiệt độ từ 6 - 420C Nuôi cấy ở 430C có thể loại trừ được tạp khuẩn mà Salmonella vẫn phát triển được,

pH thích hợp cho vi khuẩn phát triển là 7,6; tuy nhiên vi khuẩn vẫn phát triển được ở pH từ 6 - 9

Khi nuôi cấy vi khuẩn trong môi trường BPW (Buffered Pepton Water)

và môi trường RV (Rappaports Vassiliadis) sau vài giờ nuôi cấy thấy môi trường vẩn đục nhẹ, sau 18 đến 24 giờ thấy canh trùng đục đều, trên mặt môi trường có màng mỏng, đáy ống nghiệm có cặn

Hiện nay có rất nhiều loại môi trường chọn lọc được các nhà vi sinh vật

thú y sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu và phân lập Salmonella như:

Môi trường thạch DHL (Deoxycholate Hydrogen sulfide Lactose agar), sau 24 giờ nuôi cấy vi khuẩn phát triển thành khuẩn lạc tròn, lồi, bóng láng (dạng S), có màu vàng nhạt Các chủng sinh H2S thì giữa khuẩn lạc có màu đen

Môi trường thạch MacConkey vi khuẩn phát triển thành những khuẩn lạc tròn lồi, trong không màu, nhẵn bóng

Môi trường thạch ChromeTM, sau 24 giờ nuôi cấy, vi khuẩn hình thành khuẩn lạc trơn, tròn, bóng láng (dạng S) và có màu tím hồng

Môi trường thạch TSI (Triple Sugar Iron), vi khuẩn Salmonella sản sinh alkaline nên phần thạch nghiêng có màu đỏ (pH=7,3), đáy ống nghiệm màu vàng (pH=6,8) do vi khuẩn chỉ lên men đường Glucose Phần giữa ống

nghiệm có màu đen do vi khuẩn sản sinh ra khí H2S Nếu để lâu (quá 24 giờ),

màu đen môi trường thường làm át phản ứng tạo axit ở phần đáy ống nghiệm (không nhìn thấy màu vàng) Vi khuẩn sinh hơi làm nứt thạch, có khi đẩy thạch khỏi đáy ống nghiệm (Quinn và cs, (2002) [47])

Môi trường LIM (Lysine Indole Motility), vi khuẩn không làm chuyển màu môi trường màu tím nhạt Môi trường Malonate, vi khuẩn không phát triển nên không làm thay đổi màu môi trường

1.3.1.3 Sức đề kháng

Salmonella tồn tại trong đường tiêu hoá của cả động vật máu nóng và

máu lạnh (các loài cá, động vật thuỷ sản), trong môi trường tự nhiên, phân, đất, nước thải, đặc biệt trong thực phẩm có nguồn gốc động vật như bột thịt

xương, bột trứng, bột cá… tồn tài được 9 tháng hoặc lâu hơn Salmonella

sống trong thịt ướp muối 29% được 4 - 8 tháng ở nhiệt độ 6 - 120C

- Với nhiệt độ, vi khuẩn có sức đề kháng yếu, ở 500C bị diệt sau 1h,

700C trong 20 phút, sôi 1000C sau 5 phút, khử trùng bằng phương pháp Pasteur cũng diệt được vi khuẩn

- Ánh sáng mặt trời diệt khuẩn trong môi trường nước, sau 5h ở nước trong và 9h ở nước đục

- Các chất sát trùng thông thường diệt vi khuẩn dễ dàng: axid phenic 5%, formol 0,5% diệt khuẩn sau 15-20 phút

1.3.1.4 Đặc tính sinh hóa

Theo Quinn và cs, (2002) [47], giống vi khuẩn Salmonella được chia

thành 7 phân nhóm, mỗi phân nhóm có khả năng lên men một số loại đường

nhất định và không đổi Phần lớn phân loài Salmonella enterica subsp enterica gây bệnh cho động vật máu nóng Chúng lên men và sinh hơi:

Glucoza, Mannit, Mantoza, Galactoza, Dulcitol, Arabonoza, Sorbitol Cũng ở

nhóm này, hầu như các chủng vi khuẩn Salmonella đều không lên men

Lactoza và Saccaroza

Đa số các vi khuẩn thuộc giống Salmonella không làm tan chảy

Gelatin, không phân giải Urê, không sản sinh Indol Phản ứng MR, Catalaza

dương tính (trừ Salmonella cholerae suis, Salmonella gallinarum-pullorum có

MR âm tính) Phản ứng Oxidaza âm tính Phản ứng sinh H2S dương tính (trừ

Salmonella paratyphi A, Salmonella typhi suis, Salmonella cholerae suis) 1.3.1.5 Cấu trúc kháng nguyên

Cấu trúc kháng nguyên của vi khuẩn Salmonella hết sức phức tạp, bao

gồm 3 loại:

- Kháng nguyên H: chỉ có ở Salmonella có lông, kháng nguyên H

không chịu nhiệt, rất kém bền vững so với kháng nguyên O, bị phá huỷ ở

600C trong 1h, dễ bị phá huỷ bởi cồn và axid yếu Kháng nguyên H không có

ý nghĩa trong việc tạo miễn dịch phòng bệnh nhưng có ý nghĩa trong việc phân loại, định danh vi khuẩn

Kháng nguyên H không quyết định yếu tố độc lực, không có vai trò bám dính, nhưng có vai trò bảo vệ vi khuẩn đường ruột tránh sự tiêu diệt của đại thực bào, giúp tế bào vi khuẩn sống và nhân lên trong tế bào gan, thận và ngay trong cả đại thực bào

- Kháng nguyên O: Hiện nay đã tìm được 65 yếu tố khác nhau, chia thành

34 nhóm được đánh số bằng các số La Mã hay chữ số Ả Rập Đây là loại kháng nguyên chịu nhiệt, có thể chịu được 1000C trong nhiều giờ, chịu được cồn và HCl ở nồng độ 1N trong 20h Oligosachride sắp xếp kế tiếp nhau, là đơn vị cơ sở của kháng nguyên O thuộc nhóm vi khuẩn gram (-) Thành phần, trật tự sắp xếp các loại đường và mối liên kết giữa chúng sẽ quyết định đặc tính kháng nguyên

O, góp phần tạo nên sự đa dạng của các chủng Salmonella

- Kháng nguyên K: Là kháng nguyên vỏ gồm 3 loại kháng nguyên là kháng nguyên 5, kháng nguyên Vi và kháng nguyên M

+ Kháng nguyên Vi: Có sức đề kháng cao với cồn và axid HCl Kháng nguyên Vi không liên quan gì đến độc lực của vi khuẩn nhưng lại đóng vai trò trong việc tạo miễn dịch chủ động và thụ động ở người và động vật

+ Kháng nguyên 5: Dễ bị axid HCl phá huỷ và tính chất ngưng kết của kháng nguyên 5 hoàn toàn bị phá huỷ ở nhiệt độ 1200C, nhưng không bị phá huỷ bởi cồn

+ Kháng nguyên M: là kháng nguyên của dòng vi khuẩn có khuẩn lạc nhầy

1.3.1.6 Yếu tố gây bệnh

* Yếu tố bám dính

Fimbriae được xác định là yếu tố bám dính của vi khuẩn Salmonella Đó

là một dạng Protein phân cực, có cấu trúc bậc 1 bao gồm nhiều đơn vị xác định,

có thể quan sát bằng kính hiển vi điện tử Fimbriae có trọng lượng phân tử từ

8000 - 28000 dalton Trong thành phần cấu tạo của Fimbriae có khoảng 50% là các axid amin không phân cực Chức năng của Fimbriae là tạo điều kiện cho vi

khuẩn Salmonella xâm nhập vào đường tiêu hoá và phân tán ra môi trường.

Trên mỗi tế bào vi khuẩn Salmonella có từ 250 - 400 fimbriae, chúng giúp vi khuẩn bám dính vào tế bào nhung mao ruột non để gây bệnh (Lê Văn Tạo, (1993) [25])

* Độc tố đường ruột (enterotoxin)

Độc tố đường ruột của vi khuẩn Salmonella có hai thành phần chính:

Độc tố thẩm xuất nhanh RPF (Rapid Permeability Factor) và độc tố thẩm xuất chậm DPF (Delayed Permeability Factor) (Peteron, (1980) [45])

+ Theo Clarke và cs (1988) [41], độc tố thẩm xuất nhanh có cấu trúc

thành phần giống với độc tố chịu nhiệt của vi khuẩn E coli (Heat-stabile

toxin: ST)

Yếu tố thẩm xuất nhanh giúp Salmonella xâm nhập vào tế bào biểu mô

của ruột, và thực hiện khả năng thẩm xuất sau 1- 2 giờ, kéo dài 48 giờ và làm trương tế bào CHO (Chinese Hamster Ovary cell) ST có khả năng chịu được nhiệt độ 100oC trong 4 giờ, bền vững ở nhiệt độ thấp, có thể bảo quản ở - 20oC Cấu trúc phân tử gồm nhiều polysaccharide và một số chuỗi polypeptide

Độc tố RPF kích thích lên hệ thống men Guanylate Cyclase trong tế bào biểu mô ruột, chuyển GTP thành GDP Trong tế bào, GDP tăng cao làm cho nồng độ ion Ca++ cũng tăng cao, dẫn đến ngăn cản hấp thu chất điện giải

và nước ở trong xoang ruột Do vậy, lượng nước trong ruột tăng cao, kích thích niêm mạc ruột, tăng co bóp, làm gia súc ỉa chảy

Theo Đỗ Trung Cứ và cs, (2001) [6], có tới 72,7% các chủng

Salmonella phân lập được từ lợn sau cai sữa bị ốm, chết nghi Phó thương hàn sản sinh độc tố chịu nhiệt, 81,81% số chủng Salmonella typhimurium phân lập

từ lợn mắc bệnh tiêu chảy sản sinh độc tố không chịu nhiệt (LT) có khả năng gây tích nước trong ruột non của lợn thí nghiệm

+ Yếu tố thẩm xuất chậm của Salmonella có cấu trúc, thành phần giống độc tố không chịu nhiệt của vi khuẩn E coli (Heat Labile Toxin: LT) Nó

thực hiện chức năng thẩm xuất chậm từ 18- 24 giờ, có thể kéo dài 36- 48 giờ

DPF bị phá hủy ở 70oC trong vòng 30 phút và ở 56oC trong vòng 4 giờ Cấu trúc phân tử gồm 3 chuỗi polypeptide và một số hợp chất khác, phân tử lượng 40.000- 50.000 dalton

Độc tố thẩm xuất chậm của Salmonella làm thay đổi quá trình trao đổi

nước và chất điện giải, dẫn đến tăng cường bài xuất nước và chất điện giải từ

mô bào vào lòng ruột, cản trở sự hấp thu, gây thoái hóa lớp tế bào villi của thành ruột gây tiêu chảy

* Nội độc tố (Endotoxin)

Nội độc tố nằm ở lớp màng ngoài của tế bào vi khuẩn và được cấu tạo bởi thành phần cơ bản là Lipopolysaccharide (LPS) LPS có cấu tạo phân tử lớn, gồm 3 vùng riêng biệt với các đặc tính và chức năng riêng biệt: Vùng ưa nước, vùng lõi và vùng lipit A

Lipit A có ái lực với màng tế bào, với lipit khác và với Protein Điều đó chứng tỏ lipit A chính là trung tâm hoạt động của nội độc tố Vùng đa đường Polysaccharide, chỉ giữ vai trò là vật mang các lipit không hòa tan (Bradley, (1979) [39])

Vùng ưa nước bao gồm một chuỗi Polysaccharide chứa các đơn vị cấu trúc kháng nguyên O Vùng lõi có bản chất là acid hetero-oligosaccharide ở trung tâm, nối kháng nguyên O với vùng lipit A Vùng lipit A đảm nhận chức năng nội độc tố của vi khuẩn Cấu trúc nội độc tố gần giống với cấu trúc của kháng nguyên O Cấu trúc nội độc tố biến đổi sẽ dẫn đến sự thay đổi độc lực

của Salmonella Các đột biến gen ở vùng lõi, vùng ưa nước làm cho Salmonella không còn độc lực (Trần Quang Diên, (2002) [9])

Nội độc tố là LPS được tiết ra từ vách tế bào vi khuẩn khi bị dung giải Trước khi thể hiện độc tính, LPS cần phải liên kết với các yếu tố liên kết tế bào hoặc các receptor bề mặt các tế bào như: Tế bào lâm ba cầu B, lâm ba cầu

T, tế bào đại thực bào, tiểu cầu, tế bào gan lách

Rất nhiều các cơ quan trong cơ thể vật chủ chịu sự tác động của nội độc

tố LPS: Gan, thận, cơ, hệ tim mạch, hệ tiêu hóa và hệ thống miễn dịch với các biểu hiện bệnh lý như: Tắc mạch máu, giảm trương lực cơ, thiếu oxy mô bào, toan huyết, rối loạn tiêu hóa, mất tính thèm ăn

* Độc tố tế bào (Cytotoxin)

Đặc tính chung của Cytotoxin là có khả năng ức chế tổng hợp Protein của tế bào có nhân và làm trương tế bào CHO (Chinese Hamster Ovary cell)

Đa phần độc tố của chúng bị phá hủy bởi nhiệt độ

Theo Clarke và cs, (1988) [41], độc tố thường làm tổn thương tế bào biểu mô đáy là đặc tính quan trọng của Cytotoxin Có ít nhất là 3 dạng Cytotoxin:

+ Dạng 1: Không bền vững với nhiệt và mẫn cảm với Trypsin Độc tố này có trọng lượng phân tử khoảng 56- 78 kDa, nó tác động theo cơ chế là ức chế tổng hợp Protein của tế bào Hela và làm teo tế bào

+ Dạng 2: Có nguồn gốc từ Protein màng ngoài tế bào vi khuẩn, có cấu

trúc và chức năng gần giống với các dạng độc tố tế bào do Shigella và các chủng Enterotoxigenic E coli (ETEC) sản sinh ra Dạng độc tố này cũng có ở hầu hết các serovar Salmonella gây bệnh

+ Dạng 3: Dạng này có liên quan với Hemolysin Dạng độc tố này tác động lên tế bào theo cơ chế dung giải các không bào nội bào Trong phòng thí nghiệm, độc tố này gây chết tế bào Vero, tế bào Hela và tế bào CHO (Rahman

và cs, (1992) [48])

Trên đây là 3 loại độc tố gây bệnh chính của vi khuẩn Salmonella, chúng là các tác nhân trực tiếp, quyết định khả năng gây bệnh của vi khuẩn Một số serotyp như: Salmonella cholerae suis, Salmonella typhimurium, Salmonella enteritidis, Salmonella dublin, Salmonella gallinarum, Salmonella

pullorum có mang các plasmid có kích thước lớn (khoảng từ 50- 100 kb) Chính những plasmid này có mang các yếu tố di truyền quyết định khả năng sản sinh các yếu tố độc lực gây bệnh cho người và gia súc với tỷ lệ ốm và chết cao (Krause và Fang, (1995) [42])

* Khả năng tổng hợp sắt

Là yếu tố làm suy yếu khả năng chống đỡ của vật chủ do thiếu sắt và

đồng thời giúp vi khuẩn tăng nhanh về số lượng Vi khuẩn Salmonella có

phản ứng với cơ chế chu chuyển sắt; khi quá trình tổng hợp sắt bị ức chế, chúng sẽ chuyển toàn bộ protein mang, điều phối sắt lên bề mặt vi khuẩn alfm cho khả năng hấp thu sắt tăng cường một cách tích cực

* Khả năng xâm nhập

Vi khuẩn xâm nhập được vào trong tế bào biểu mô ruột là bước cần

thiết của quá trình gây bệnh Sự xâm nhập của Salmonella vào tế bào biểu mô

ruột là một quá trình tổng hợp gồm nhiều yếu tố tham gia

Gen plasmid không những tham gia vào quá trình xâm nhập mà chúng còn có ý nghĩa quan trọng đối với sự sống sót và tồn tại của vi khuẩn bên trong tế bào vật chủ (Đỗ Trung Cứ và cs, (2001) [6])

Sau khi tiếp cận vào tế bào vật chủ, vi khuẩn Salmonella tác động làm

tăng hàm lượng Ca++ nội bào, hoạt hoá actin depolimeriring enzymes, làm thay đổi cấu trúc, hình dạng các sợi actin, biến đổi màng tế bào, dẫn đến hình thành giả túc bao vây tế bào vi khuẩn dưới dạng không bào chứa vi khuẩn

Sau đó Salmonella được xâm nhập vào trong tế bào, tồn tại, tiếp tục phát triển

nhân lên với số lượng lớn và phá vỡ tế bào vật chủ, sản sinh enterotoxin, làm xuất hiện quá trình tiêu chảy ở vật chủ Các hạch viêm tích nước, biểu hiện

viêm hạch có thể là hệ quả của quá trình đáp ứng xâm nhiễm của Salmonella

* Khả năng kháng kháng sinh

Việc sử dụng rộng rãi các loại kháng sinh để phòng, trị bệnh, kích thích tăng trưởng gia súc, xử lý môi trường… đã tạo ra nhiều giống vi

khuẩn có khả năng kháng thuốc, giúp vi khuẩn tồn tại rất lâu trong cơ thể người, vật nuôi và môi trường

Khả năng kháng kháng sinh của chúng có thể thay đổi phụ thuộc vào địa phương, thời điểm làm kháng sinh đồ và vật chủ…

1.3.2 Một số đặc điểm của vi khuẩn Staphylococcus aureus

1.3.2.1 Hình thái và tính chất bắt màu

- Tụ cầu có cấu tạo gồm vỏ, thành, màng, bào tương và nhân Vỏ, thành

và màng vi khuẩn là nơi có chứa các thành phần kháng nguyên tác động vào miễn dịch tại chỗ và hệ thống miễn dịch của cơ thể khi chúng xâm nhập Vỏ ngoài cùng của chúng có cấu tạo là polysaccharide Thành vi khuẩn có techoic axid (TA), lipoteichoic axid (LTA), peptidoglycan (PGN), protein A Màng tụ cầu có thành phần diacyllipoprotein (DLP) cũng có vai trò kháng nguyên (Tawaratsumida K, (2009) [51])

- Tụ cầu khuẩn Staphylococcus aureus hình cầu, đường kính 0,5-1µm,

không di động, không sinh nha bào, không có vỏ capsule (giáp mô), không có lông, bắt màu gram dương, sinh sắc tố trên môi trường nuôi cấy

- Trong bệnh phẩm tụ cầu thường tụ tập thành đám nhỏ như những chùm nho (nhưng không quá 4-5 tế bào), hình thức tập hợp này do vi khuẩn phân bào theo nhiều chiều trong không gian Trong môi trường canh khuẩn xếp thành những đám lớn Vi khuẩn bắt màu nhuộm gram dương nhưng có thể biến tính thành gram âm trong lứa cấy già

1.3.2.2 Đặc điểm nuôi cấy

Tụ cầu Staphylococcus aureus sống hiếu khí hoặc yếm khí tuỳ tiện, dễ

mọc trên các môi trường nuôi cấy thông thường, nhiệt độ thích hợp là 30-370C nhưng tạo sắc tố tốt ở 200C, pH từ 7,2-7,6 (Đỗ Ngọc Thuý và cs, (2006) [32])

- Môi trường thạch thường: Sau 24h nuôi cấy ở điều kiện 370C, vi khuẩn hình thành những khuẩn lạc dạng S (tròn, lồi, bóng láng) đường kính từ 2-4mm, có màu:

+ Vàng thẫm hay vàng rơm (do sắc tố Carotenoid staphyloxanthin) thấy rõ nhất trên môi trường có chứa tinh bột hoặc axid béo bay hơi (huyết thanh) Sắc tố đóng vai trò là một tác nhân độc hại có tính chất chống ôxy hóa giúp cho vi sinh vật không bị chết bởi các chủng oxy gây phản ứng được

sử dụng bởi hệ thống miễn dịch Các tụ cầu thiếu sắc tố sẽ dễ dàng bị tiêu

diệt bởi hệ thống miễn dịch của cơ thể ký chủ Staphylococcus aureus: Là tụ

cầu có khả năng gây bệnh

+ Trắng (Staphylococcus albus: Tụ cầu trắng): Không có khả năng

- Môi trường Gelatin: Cấy trích sâu sau 2-3 ngày ở 200C, vi khuẩn có men Gelatinaza làm tan chảy Gelatin thành hình phễu

- Mô trường sữa bò: Đông vón thành cục sau 1-8 ngày

Tụ cầu vàng tiết ra năm loại dung huyết tố (hemolysin): α, β, γ, δ, ε

1.3.2.3 Sức đề kháng

Tụ cầu Staphylococcus aureus có khả năng chịu nhiệt và thuốc sát

khuẩn; Ở điều kiện thường, nhiệt độ 700C chết trong 1 giờ; 800C chết trong 10 -

30 phút; 1000C chết trong vài phút Vi khuẩn đề kháng với sự khô hạn và đóng băng, ở nơi khô ráo vi khuẩn sống trên 200 ngày Có thể sống ở môi trường có nồng độ NaCl cao (9%)

Một số chất sát trùng như axit phenic 3-5% diệt vi khuẩn trong vòng 5-10 phút; formol 1% diệt vi khuẩn trong 1 giờ Cồn 700 diệt vi khuẩn trong vài phút, cồn nguyên chất không có tác dụng diệt tụ cầu khuẩn Nơi khô, lạnh vi khuẩn có sức đề kháng tốt Trong điều kiện thường, vi khuẩn sống được trên 200 ngày

Ngoại độc tố do tụ cầu sản sinh có sức đề kháng mạnh với nhiệt độ Nhạy cảm với thay đổi kháng sinh, nhiều chủng đề kháng sinh với penicillin và các kháng sinh khác

- Desoxyribonuclease là enzyme phân giải DNA

Những Enzyme này có khả năng:

- Chuyển hoá đường: Tụ cầu khuẩn có khả năng lên men sinh hơi chậm với các loại đường: Glucoza, Lactoza, Levuloza, Mannoza, Mannit, Saccaroza, không lên men đường Galactoza

- Tạo axid nhưng không sinh hơi

- Protein A: Cũng là thành phần của thành tế bào có tác dụng tham gia trong phản ứng kết hợp bổ thể

1.3.1.6 Yếu tố gây bệnh

Vi khuẩn Staphylococcus aureus xâm nhập qua da (gốc chân lông, chỗ

bị thương), niêm mạc vào cơ thể Tụ cầu không gây nên một chứng bệnh nhất định nhưng thường làm phát sinh nhiều hình thức nhiễm khuẩn khác nhau Tụ cầu thường gây nên những điểm nung mủ ở da, niêm mạc nhưng cũng có thể xâm nhập vào các cơ quan khác Sự nhiễm trùng xảy ra ở những cơ thể có sức

đề kháng kém như già, yếu, đang trong thời kỳ bú mẹ, bệnh đái tháo đường

* Các yếu tố xâm lấn

- Độc tố đường ruột (enterotoxine A, B, C, D, E) Type A, B thường

gây ngộ độc thức ăn: Do một số chủng vi khuẩn tạo thành, đặc biệt lúc phát triển ở nồng độ CO2 cao (30%) và môi trường đặc vừa, chúng bền với nhiệt Các độc tố ruột này đóng vai trò quan trọng trong ngộ độc thực phẩm Chúng được tiết ra trong thịt và các sản phẩm của thịt, sau khi vào ruột và dạ dày gây

ra nôn mửa, ỉa chảy, đau bụng, nhức đầu (do tác động đến hệ thần kinh trung ương), có khi ra mồ hôi, co giật cơ, huyết áp hạ, mạch yếu

- Độc tố dung huyết (Hemolysine): Là ngoại độc tố có thể làm tan hồng cầu của thỏ, dê và các loài động vật khác

Có 4 loại Hemolysine được xác định là α, β, γ và δ Một chủng tụ cầu

có thể tạo thành nhiều hơn một loại hemolysine Đó là những phẩm vật bản chất protein gây tan máu β nhưng tác động khác nhau trên những hồng cầu khác nhau Chúng có tính sinh kháng Một vài loại Hemolysine gây hoại tử da tại chỗ và giết chết động vật thí nghiệm

Nguồn gốc vi khuẩn phân lập

Tác động trên động vật

thí nghiệm

α Thỏ, cừu Thỏ, người Người

Gây hoại tử da thỏ, gây chết chuột và thỏ, gây độc tế bào nuôi cấy

β Cừu, bò và

người Không Động vật Liều cao gây chết thỏ, hoại

tử từng đám tế bào nuôi cấy

Gây hoại tử nhẹ da thỏ và da chuột, gây chết thỏ

- Độc tố diệt bạch cầu (Leucocidine): Phá huỷ hồng cầu (tan máu) và gây chết các tế bào hạt cũng như đại thực bào và biến thành không bào

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 Leucocidine 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

Độc tố này có bản chất là protein, chúng tạo ra các protein nhiều thành phần và gây tổn hại màng, không chịu nhiệt và gây độc cho bạch cầu người và thỏ, không gây độc cho bạch 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 gọi là

Panton-Valentine Leucocidine (PVL), độc tố này có mặt trong cơ thể người khỏe mạnh (khoảng 0,6%) gây triệu chứng bệnh viêm khớp, viêm phổi ở người

PVL là 1 Synergohymenotropic Exotoxin Đây là độc tố gồm 2 thành phần và hoạt động thông qua sự hỗ trợ của 2 protein Độc tố này gây ức chế các

tế bào bạch cầu hạt, đại thực bào kích thích bạch cầu 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

Các PVL hoạt động mạnh gây vỡ màng và phân giải tế bào, sau đó tác động lên các tế bào chủ như bạch cầu trung tính Ngoài ra, PVL còn làm tổn thương các mô, tạo các tế bào máu ngoại vi trong quá trình lây nhiễm sinh bệnh viêm phổi

Leucocidine bao gồm 2 mảnh F và S và có thể tách rời bằng sắc ký ion, trọng lượng phân tử là 32.000 và 38.000 Dalton Nếu tách rời hai mảnh này thì mất tác dụng gây độc

- Độc tố gây hội chứng sốc nhiễm độc (Toxic schock syndrome toxin - TSST): Là một hội chứng sốc trầm trọng, thường gặp ở những người bị nhiễm trùng vết thương Cơ chế gây sốc của nó tương tự với nội độc tố

- Độc tố hoại tử: Làm cho tổ chức và vùng xung quanh nóng, ứ máu

và hoại tử

- Độc tố làm chết: Làm cho động vật co giật rất mạnh, thở khó khăn,

mê man rồi chết

Ngoài những độc tố nói trên, còn thấy tụ cầu khuẩn có những nhân tố gây bệnh sau: Men làm đông huyết tương, men làm tan tơ huyết và nhân tố khuếch tán

Ngộ độc thực phẩm là bệnh điển hình nhất do độc tố ruột bền với nhiệt của tụ cầu Sau khi ăn các thức ăn nguội hoặc kể cả thức ăn nhiễm tụ cầu đã được nấu chín Có thể phân thành hai thể:

+ Viêm dạ dày - ruột: Ăn phải các thức ăn nhiễm độc tố tụ cầu Bệnh thường xảy ra trong thời gian ngắn với triệu chứng nôn mửa dữ dội, tiêu chảy phân toé nước, không sốt Bệnh thường lành nhanh chóng và không cần điều trị kháng sinh

+ Viêm ruột non - đại tràng: Do ăn thức ăn nhiễm một lượng lớn vi khuẩn tụ cầu (>105 vi khuẩn/g thức ăn) hoặc do vi khuẩn tăng sinh trong lòng ruột (có từ 2-30% số người mang vi khuẩn này trong ruột) Triệu chứng của bệnh thường biểu hiện rõ nhất ở đường tiêu hoá như đau bụng, nôn mửa, tiêu chảy kéo dài và cần phải điều trị bằng kháng sinh

* Các protein bề mặt và các protein tiết ra môi trường

- Protein A (SPA): Tất cả các chủng tế bào tụ cầu vàng đều có lớp protein A bao xung quanh Lớp protein này có tác dụng gắn phần Fc của IgG

và do đó vô hiệu hóa tác dụng của kháng thể này IgG là loại kháng thể có tỷ

lệ cao nhất (70%) trong các loại kháng thể và đóng vai trò quan trọng nhất

trong chống nhiễm trùng

- Protein gắn fibronecctin A và B (fibronecctin binding Proteins A and

B, FnBPA, FnBPB) bám vào thụ thể fibronecctin trên bề mặt tế bào biểu mô, gen mã hóa đã được xác dịnh là FnBPA và FnBPB Yếu tố kết tụ A và B (Clumping factor A and B, CIfA, CIfB): adherin gắn vào fibronecctin tạo các yếu tố kết tụ CIfA và CIfB hoạt hóa gây ngưng tụ tiểu cầu

- Protein gắn collagen (collagen binding Proteins, Can): adherin đẩy mạnh sự gắn kết của protein với collagen, sự tương tác với collagen là bước quan trọng trong việc thúc đẩy sự gắn kết của vi khuẩn gây tổn hại mô Sư gắn kết này gây ra bệnh viêm xương tủy và nhiễm trùng khớp

- Protein gắn sialoprotein xương (Bone sialoprotein binding Proteins, Bbp): adherin cho sialoprotein xương gây ức chế các Bbp với các tế bào tụ cầu, làm giảm khả năng đề kháng 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 vi khuẩn không thể bám dính được

- Protein liên quan tới Biofilm (Biofilm - associated Proteins , Bap): Cấu trúc của biofilm 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 đào thải 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 của các 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 cộng hợp rất lớn ở vách tụ cầu vàng, thúc đẩy sự kết dính các protein với vật chủ như laminin và fibronectin ở người, tạo thành các chất gian bào trên bề mặt của biểu mô và trên bề mặt nội mô

Các protein bề mặt hoặc protein tiết của tụ cầu vàng tham gia vào các tác dụng sinh học khác nhau của chúng

* Các siêu kháng nguyên

- Toxic shock syndrome toxin-1 (TSST-1): Độc tố shock nhiễm độc thường gặp ở những người bị nhiễm trùng vết thương, hay còn gọi là nhiễm trùng huyết Độc tố này khó phân biệt với enterotoxin F của tụ cầu vàng

Trong một số trường hợp nhiễm khuẩn gram âm, các nội độc tố bản chất là polysaccharide kích thích hoạt hóa đại thực bào giải phóng TNF (Tumor necrosis factor, yếu tố hoại tử u) và các interleukin 1, 2 Các cytokine này tham gia vào cơ chế sốc do nhiễm khuẩn huyết, cách thức gây độc y như nội độc tố LPS cơ chế như sau:

+ Cấu trúc của LPS gồm 3 phần: Phần lõi, chuỗi bên đặc hiêu O mang tính kháng nguyên đặc hiệu và lipid A chịu trách nhiệm về độc tính

+ Phân tử LPS nằm trong màng ngoài và phần lipid A của phân tử có tác dụng gắn LPS vào vách vi khuẩn

+ LPS được giải phóng từ màng ngoài của vách vi khuẩn gram âm, vào máu gắn với protein (LPS binding protein) tạo thành phức hợp LPS bám vào thụ thể (phân tử CD14) hoặc trực tiếp với TLR-4 (toll like receptors-4) trên monocyt và đại thực bào

+ Chúng kích thích tế bào tiết ra TNF-α (tumor necrosis factor alpha), IL-1 (interleukin-1), IL-6, IL-8 và PAF (platelet activating factor) dẫn đến sốt, giãn mạch và tăng tính thấm huyết tương gây giảm huyết áp, giảm máu đến

cơ quan, giảm chức năng gan, thận và hô hấp

Trong các trường hợp nhiễm độc thức ăn do Staphylococcus aureus và

hội chứng sốc do nhiễm độc lượng cytokine cao cũng gây ra những triệu chứng nhất định

Trong hội chứng sốc nhiễm độc cũng xuất hiện các triệu chứng như của nhiễm độc do độc tố ruột như:

+ Các độc tố ruột hoạt động như những chất kích thích phân bào hoạt hóa tất cả các tế bào T biểu hiện 1 họ gene Vβ (thụ thể của tế bào T)

+ Các cytokine do các tế bào T giải phóng ra khi được hoạt hóa bởi các siêu kháng nguyên SE sẽ gây nên nhiều triệu chứng sốt, ỉa chảy, sốc trong

nhiễm độc thức ăn do Staphylococcus aureus

Trong trường hợp này ngoại độc tố của tụ cầu được gọi là độc tố 1 gây hội chứng sốc, hoạt động như 1 siêu kháng nguyên kích thích các tế bào T hoạt hóa đại thực bào tiết ra nhiều TNF

Các vi khuẩn sống bên trong tế bào thực bào có khả năng hoạt hóa tế bào T dẫn tới phá hủy các mô Các cytokine do các tế bào T hoạt hóa tiết ra sẽ tập trung các đại thực bào và hoạt hóa chúng để hình thành các khối u

Các enzyme lysosom được giải phóng từ các khối u này sẽ gây ra hoại

tử đáng kể các mô

- Enterotoxin: cấu trúc là những chuỗi protein đơn tương đối chịu nhiệt, mỗi chuỗi có vị trí kháng nguyên riêng biệt Không bị hủy bởi sự đun nấu, trọng lượng phân tử từ 28.000-30.000 dalton, bao gồm 6 type ký hiệu từ A-F

Đặc điểm chính là có vòng cystein ở giữa giúp ổn định cấu trúc phân tử

và kháng sự phân giải protein

Có các chuỗi amino acid, trong đó nhiều nhất là aspartic, glutamic, lysin, tyrosine

+ Phân loại: số loại SE khác nhau ở nhiều tài liệu khác nhau tùy thuộc vào năm phát hiện và vai trò của các SE trong các vụ ngộ độc thực phẩm do tụ cầu Do số lượng SE khá lớn nên rất cần thiết phải phân loại và sắp xếp chúng

Năm 1962, người ta đưa ra hệ thống sắp xếp các độc tố theo bảng chữ cái Đầu tiên 5 loại SE được tìm thấy và phân loại dựa vào tính chất kháng nguyên của chúng, đó là độc tố A (SEA), độc tố B (SEB), độc tố C (SEC), độc tố D (SED) và độc tố E (SEE) Trong đó SEC được chia thành SEC1, SEC2, SEC3

Sau đó, các SE mới cùng với các gen tương ứng được tìm thấy và đánh dấu từ SEG đến SER và SEU Không có độc tố SEF, vì F là ký tự để chỉ TSST-1

Tuy nhiên sự liên quan giữa các SE mới này đến các vụ ngộ độc thì chưa rõ, hiện nay hầu hết các bộ test thương mại chỉ thích hợp để xác định các độc tố từ SEA đến SEE là các độc tố thường gặp nhất trong các vụ ngộ độc, khoảng 5% các vụ ngộ độc do các độc tố enterotoxin mà ta chưa biết gây ra

Trong các loại độc tố trên thì SEA thường gặp nhất trong các vụ ngộ độc

do tụ cầu Các dòng Staphylococcus aureus tạo độc tố SEA có tần số cao nhất

trong các mẫu thực phẩm (61.5%) và trên những người khỏe mạnh (53,6%)

SEA là nguyên nhân của 75% các vụ ngộ độc do tụ cầu, tiếp đến là SED, SEC và SEB, các vụ dịch do SEE thường rất ít gặp

+ Tính chất: SE là những protein đơn giản, hút ẩm, dễ tan trong nước

và nước muối, là những protein cơ bản, độ đẳng điện pI là 7-8,6, trừ SEG và SEH có độ đẳng điện pI tuần tự là 5,6 và 5,7 Độ ẩm cao nhất là 277 nm, cao hơn so với những protein thông thường

Dù có 1 mức độ tương đồng giữa các SE, nhưng vẫn có sự khác nhau giữa các trình tự amino acid làm cho các độc tố có các vị trí kháng nguyên khác nhau

SE giàu lysine, acid aspartic, acid glutamid và tyrosine Hầu hết có vòng cystein tạo cấu trúc thích hợp có thể liên quan đến hoạt tính gây nôn Chúng có tính ổn định cao, kháng với hầu hết các enzyme phân hủy protein và vì thế chúng giữ được hoạt tính trong ống tiêu hóa sau khi được ăn vào bụng

Chúng còn kháng với chymotrypsine, rennin và papain Đặc biệt, tính bền nhiệt là một trong những tính chất quan trọng nhất của các SE trong lĩnh vực an toàn thực phẩm Chúng không bị phân hủy ở 1000C trong 30 phút, thậm chí ở 1210C trong 28 phút thì những SE vẫn giữ được hoạt tính sinh học

(khi thí nghiệm trên mèo) Tính kháng nhiệt của SE trong thực phẩm cao hơn

so với môi trường nuôi cấy

+ Cơ chế độc lực: Hoạt tính siêu kháng nguyên tác động trực tiếp của

SE với thụ thể kháng nguyên tế bào T và phức hợp của tế bào hòa màng của

tế bào nhận diện kháng nguyên

Sự nhận diện kháng nguyên là bước đầu tiên trong đáp ứng miễn dịch tế bào và đó cũng là vấn đề then chốt quyết định mức độ chuyên biệt của đáp ứng miễn dịch Một kháng nguyên thông thường nhận diện được thụ thể tế bào T bằng cách hình thành những peptide gắn kết với phức hợp hòa màng MHC ở lớp I hoặc II Chỉ 1 vài tế bào T có thể nhận biết được một kháng nguyên chuyên biệt trên phức hợp hòa màng của tế bào nhận diện kháng nguyên

Trong khi đó, các độc tố siêu kháng nguyên tác động trực tiếp lên nhiều

tế bào T bằng cách nhận diện các chuỗi Vβ chuyên biệt của thụ thể kháng nguyên tế bào T Các độc tố này có thể lien kết chéo với thụ thể kháng nguyên

tế bào T và phức hợp tương đồng lớp 2 của tế bào nhận diện kháng nguyên

Chính sự liên kết chéo này dẫn đến việc hoạt hóa không chuyên biệt làm tăng nhanh lượng tế bào T và lượng interleukin khổng lồ là những yếu tố

có tể liên quan đến cơ chế gây độc của SE Do đó, SE có thể hoạt hóa 10% tế bào T của chuột, trong khi những kháng nguyên thông thường kích hoạt ít hơn 1% tế bào T

Ngoài ra SE còn có hoạt tính gây nôn khi đi vào cơ thể SE tác động trực tiếp lên biểu mô ruột và kích thích trung khu gây nôn dẫn đến những triệu chứng của ngộ độc thực phẩm Đặc điểm chung nhất của các SE là vòng cystine, đây là yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến hoạt tính gây nôn

1.4 Các biện pháp khống chế ô nhiễm thịt và ngộ độc thực phẩm do vi khuẩn

Trước những hậu quả của ngộ độc thực phẩm cần phải có những biện pháp nhằm góp phần khắc phục và giảm thiểu NĐTP