Nghiên cứu một số đặc tính gây bệnh của vi khuẩn ESCHERICHIA, SALMONELLA gây tiêu chảy ở bê giống sữa nuôi tại ngoại thành hà nội và biện pháp phòng, trị

Luận văn, thạc sỹ, tiến sĩ, cao học, kinh tế, nông nghiệp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI PHẠM HỒNG NGÂN NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ðẶC TÍNH GÂY BỆNH CỦA VI KHUẨN ESCHERICHIA COLI, SALMONELLA GÂY TIÊU CHẢY Ở BÊ GIỐNG SỮA NUÔI TẠI NGOẠI THÀNH HÀ NỘI VÀ BIỆN PHÁP PHÒNG, TRỊ Chuyên ngành: Vi sinh vật thú y Mã số: 62 62 50 10 LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. TRƯƠNG QUANG HÀ NỘI - 2010 Trường ðại học nông nghiệp Hà Nội - Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp ……… i LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan rằng kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực, chưa ñược sử dụng ñể bảo vệ một học vị nào. Các thông tin trích dẫn trong luận văn ñã ñược ghi rõ nguồn gốc. Tác giả luận văn Phạm Hồng Ngân Trường ðại học nông nghiệp Hà Nội - Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp ……… ii LỜI CẢM ƠN! Trong quá trình học tập, nghiên cứu, tôi luôn nhận ñược sự giúp ñỡ, ủng hộ vô giá về kiến thức, tài liệu, kinh nghiệm nghề nghiệp cũng như ñộng viên khuyến khích về tinh thần của thầy hướng dẫn. Tôi vô cùng trân trọng và ghi nhớ bền lâu công ơn của PGS. TS. Trương Quang. Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban Giám Hiệu Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội, Ban Chủ nhiệm cùng tập thể cán bộ Khoa Thú y, Viện ðào tạo Sau ñại học về sự giúp ñỡ tận tình và ñầy tinh thần trách nhiệm. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn cán bộ, công nhân viên Bộ môn Vi sinh vật - Truyền nhiễm, Bộ môn Ký sinh trùng, Bộ môn Thú y cộng ñồng, Bộ môn Nội - Chẩn - Dược - ðộc chất Khoa Thú y, Truờng ðại học nông nghiệp Hà Nội, Bộ môn Vi trùng Viện Thú y, Chi cục Thú y Hà Nội, Công ty giống gia súc Hà Nội, Trạm thú y Gia Lâm, Long Biên, ðông Anh, Thanh Trì vì sự giúp ñỡ tinh thần và ủng hộ cơ sở vật chất, thiết bị trong quá trình thực hiện ñề tài. Một số kết quả nghiên cứu trong luận án này thực hiện ñược nhờ sự tài trợ của dự án Ford Foundation (Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội), Dự án Việt – Bỉ, FAO Việt Nam. Tôi xin trân trọng cảm ơn sự giúp ñỡ quý báu này. Trong quá trình thực hiện ñề tài tôi ñã nhận ñược sự giúp ñỡ về nguyên vật liệu, dụng cụ và tài liệu của G.S. Maria Fe C. Vizmanos ðại học Quốc gia Philippin, G.S. Chris J. Murray Viện khoa học y học và thú y, Úc, GS Marion Duchet-Suchax Viện nghiên cứu nông nghiệp Quốc gia Cộng hoà Pháp, tôi vô cùng biết ơn sự giúp ñỡ quý báu ñó. Nhân dịp này, tôi xin chân thành cảm ơn sự ñộng viên, khuyến khích, ủng hộ về tinh thần và vật chất của bạn bè, bố, mẹ, vợ và các con. Hà Nội, tháng 12 năm 2010 Tác giả luận án Phạm Hồng Ngân Trường ðại học nông nghiệp Hà Nội - Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp ……… iii MỤC LỤC Lời cam ñoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục các từ viết tắt viii Danh mục bảng x Danh mục hình xii Danh mục ảnh xiii MỞ ðẦU 1 1 Tính cấp thiết của ñề tài 1 2 Mục tiêu nghiên cứu 3 3 Ý nghĩa khoa học của ñề tài 4 Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 5 1.1 Một số yếu tố ñộc lực cơ bản của vi khuẩn E.coli 5 1.1.1 Giáp mô 7 1.1.2 Thành tế bào 8 1.1.3 Kháng nguyên pili 9 1.1.4 Plasmid 13 1.1.5 Enterotoxin 13 1.1.6 Hệ thống thu nhận sắt 19 1.2 ðặc ñiểm cấu tạo và ñặc tính huyết thanh học các yếu tố kháng nguyên của vi khuẩn E.coli 20 1.2.1 Kháng nguyên O 20 1.2.2 Kháng nguyên K 25 1.2.3 Kháng nguyên pili 29 1.2.4 Kháng nguyên M 35 1.2.5 Kháng nguyên H 35 Trường ðại học nông nghiệp Hà Nội - Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp ……… iv 1.3 Một số yếu tố ñộc lực cơ bản của vi khuẩn Salmonella 36 1.3.1 Lipopolisaccharide (LPS) 36 1.3.2 Enterotoxin 43 1.3.3 Cytotoxin 44 1.3.4 Flagella 45 1.3.5 Không bào chứa sắt 45 1.3.6 Heat - Shock protein 46 1.3.7 Khả năng bám dính và xâm nhập tế bào 46 1.3.8 Plasmid ñộc lực 46 1.3.9 Khả năng tồn tại và nhân lên trong tế bào ñại thực bào 47 1.4 Phương pháp phòng và ñiều trị bệnh do E.coli và Salmonella gây ra ở bê 48 1.4.1 Phòng bệnh 48 1.4.2 ðiều trị 53 Chương 2 NỘI DUNG, NGUYÊN LIỆU, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 54 2.1 Nội dung 54 2.2 Nguyên liệu 54 2.2.1 ðộng vật thí nghiệm 54 2.2.2 Giống vi khuẩn và kháng huyết thanh 55 2.2.3 Dụng cụ, hoá chất và môi trường 55 2.3 Phương pháp nghiên cứu 56 2.3.1 Phương pháp lấy mẫu 56 2.3.2 Phương pháp phân lập và giám ñịnh vi khuẩn 56 2.3.3 Xác ñịnh tổng số vi khuẩn hiếu khí, số lượng E.coli và Salmonella trong 1g phân 56 2.3.4 Xác ñịnh kháng nguyên pili của các chủng E.coli 57 Trường ðại học nông nghiệp Hà Nội - Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp ……… v 2.3.5 Xác ñịnh khả năng sản sinh ñộc tố enterotoxin của vi khuẩn E.coli và Salmonella 58 2.3.6 Phương pháp xác ñịnh LD 50 59 2.3.7 Phương pháp kiểm tra ñộc lực các chủng E.coli, Salmonella phân lập 60 2.3.8 Phương pháp kiểm tra tính mẫn cảm của các chủng E.coli và Salmonella với kháng sinh và hoá dược 60 2.3.9 Phương pháp xác ñịnh serotype của các chủng Salmonella 61 2.3.10 Phương pháp xác ñịnh Coliform và E.coli trong nước thải 63 2.3.11 Phương pháp xác ñịnh các chỉ tiêu lâm sàng 63 2.3.12 Xác ñịnh các chỉ tiêu sinh lý, sinh hoá máu 63 2.3.13 Phương pháp gây bệnh thực nghiệm trên bê với vi khuẩn enterotoxigenic E.coli 64 2.3.14 Bố trí thí nghiệm xử lý phân bò sữa bằng kỹ thuật ủ hiếu khí vi sinh vật 65 2.3.15 Phương pháp kiểm tra các chỉ tiêu lý, hóa, vi sinh vật của ñống ủ thí nghiệm kỹ thuật ủ hiếu khí vi sinh vật xử lý phân bò sữa 65 2.3.16 Xử lý số liệu 66 Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 67 3.1 Kết quả phân lập, xác ñịnh tỷ lệ nhiễm E.coli, Salmoneella ở bê giống sữa 67 3.1.1 Kết quả xác ñịnh tổng số vi khuẩn hiếu khí thường gặp trong phân bê không tiêu chảy và tiêu chảy 67 3.1.2 Kết quả xác ñịnh số lượng vi khuẩn E.coli trong 1 gram phân của bê không tiêu chảy và bê tiêu chảy 69 Trường ðại học nông nghiệp Hà Nội - Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp ……… vi 3.1.3 Kết quả phân lập vi khuẩn Salmonella từ phân bê tại một số cơ sở chăn nuôi bò sữa ở Hà Nội 73 3.1.4 Kết quả xác ñịnh số lượng vi khuẩn Salmonella spp trong 1 gram phân bê không tiêu chảy và bê tiêu chảy 75 3.2 Kết quả nghiên cứu một số ñặc tính sinh học của vi khuẩn E.coli và Salmonella 77 3.2.1 Kết quả kiểm tra một số ñặc tính sinh học các chủng E.coli phân lập từ bê giống sữa 77 3.2.2 Kết quả nghiên cứu một số ñặc tính sinh học của một số chủng Salmonella spp phân lập từ bê giống sữa 83 3.3 Kết quả nghiên cứu một số yếu tố ñộc lực cơ bản của vi khuẩn E.coli và Salmonella 86 3.3.1 Kết quả nghiên cứu một số yếu tố ñộc lực cơ bản của vi khuẩn E.coli 86 3.3.2 Kết quả nghiên cứu một số yếu tố ñộc lực của vi khuẩn Salmonella 100 3.4 Kết quả nghiên cứu sự biến ñổi một số chỉ tiêu sinh lý, sinh hóa máu của bê gây nhiễm thực nghiệm với vi khuẩn Enterotoxigenic E.coli 110 3.4.1 Số lượng hồng cầu, tỷ khối hồng cầu, hàm lượng huyết sắc tố ở bê gây bệnh thí nghiệm với enterotoxigenic Escheriachia coli 110 3.4.2 Số lượng và công thức bạch cầu ở bê gây bệnh thí nghiệm với vi khuẩn enterotoxigenic E.coli 112 3.4.3 Hàm lượng ñường huyết và ñộ dự trữ kiềm trong máu bê gây nhiễm enterotoxigenic E.coli 116 3.4.4 Kết quả xác ñịnh hàm lượng protein tổng số và các tiểu phần protein trong huyết thanh bê gây nhiễm enterotoxigenic E.coli 118 3.5 Kết quả nghiên cứu một số biện pháp phòng và ñiều trị bệnh 122 Trường ðại học nông nghiệp Hà Nội - Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp ……… vii 3.5.1 Kết quả nghiên cứu một số biện pháp xử lý môi trường chuồng nuôi bò sữa vì mục ñích phòng bệnh 122 3.5.2 Kết quả ñiều trị tiêu chảy do E.coli và Salmonella gây ra ở bê sữa 132 KẾT LUẬN - ðỀ NGHỊ 138 1 Kết luận 138 2 ðề nghị 139 Danh mục các công trình ñã công bố có liên quan ñến luận án 140 Tài liệu tham khảo 141 Phụ lục 157 Trường ðại học nông nghiệp Hà Nội - Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp ……… viii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ATP Adenosin triphosphate BGA Brilliant green agar BHI Brain Heart Infusion cAMP Cyclic adenosine monophosphate CFA Colonization factor antigen CFU Colony forming unit CHO Chinese Hamster Ovary CNF Cytotoxic necrotizing factors CT Choleratoxin DNA Deoxyribonucleic axit E.coli Escherichia coli EAEC Enteroaggrigative E.coli EHEC Enterohaemorrhagic E.coli EIEC Enteroinvasive E.coli EM Effective Microorganisms EMB Eosin-Methylene Blue EPEC Enteropathogenic E.coli ETEC FAO Enterotoxigenic E.coli Food and Agriculture Organization FDA Food & Drug Administration Gr (-) Gram âm Gr (+) Gram dương GTP Guanosin triphosphate Hb Hemoglobin HF Holstein Friesian hLT Human heat labile enterotoxin HSP Heat-shock protein Trường ðại học nông nghiệp Hà Nội - Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp ……… ix IMViC Indole, Methyl Red, Voges Proskauer và Citrat kDa Kilodalton KDO 2-keto-3-deoxymanlunosotonic axit LD50 Lethal Dose 50 LPS Lipopolysaccharide LT Heat labile enterotoxin MacC. MacConkey mEq Milliequivalent MPN Most Probable Number MR Methyl red mRNA Messenger Ribonucleic Axit NAD Nicotinamide Adenine Dinucleotide NADP Nicotinamide Adenine Dinucleotide Phosphate NADPH Dihydronicotinamide Adenine Dinucleotide Phosphate PGE2 Prostaglandin E2 pLT Porcine heat labile enterotoxin PMN Polymorphonuclear Leukocytes RNA Ribonucleic axit SLT Shigalike toxin ST Heat stable enterotoxin TNF Tumor necrosis factor TSA Triple soy agar TSI Triple sugar iron VP Voges proskauer VT Verotoxin WHO XLD World Health Organization Xylolysin deoxychocolat . tiến hành nghiên cứu ñề tài Nghiên cứu một số ñặc tính gây bệnh của vi khuẩn Escherichia coli, Salmonella gây tiêu chảy ở bê giống sữa nuôi tại ngoại thành. yếu tố gây bệnh của vi khuẩn enterotoxigenic E.coli gây ra trên ñàn bê giống sữa nuôi tại thành phố Hà Nội và một số tỉnh chăn nuôi bò sữa chủ yếu ở miền