Cl. perfringens cịn cĩ tên là clostridium welchic được Oen và Natan phân lập từ năm 1982 trong tổ chức xác hơi của người chết (Nguyễn Lân Dũng và cộng sự, 1998) [3].
Vi khuẩn Cl. perfringens thuộc họ bacillaceae, giống clostridia, là vi khuẩn yếm khí sinh nha bào và sinh H2S. Vi khuẩn này phân bố rộng rãi trong tự nhiên (đất, nước, phân, khơng khí) do đĩ dễ nhiễm vào thức ăn gây ngộ độc.
Qua nghiên cứu, người ta xác định được Cl. perfringens cĩ khả năng sản sinh ra nhiều độc tố và các enzim khác. Mỗi loại độc tố do chúng sản sinh ra cĩ vai trị xác định các chủng gây bệnh của Cl. perfringens (Bormann và cs, 2002; Cadman, 1994; Garmory, 2000) [37], [39], [42].
* * *
Cl. perfringens là trực khuẩn thẳng, hai đầu trịn, cĩ kích thước 0,8 - 1,5x3 - 8µm. Vi khuẩn bắt mầu gram (+), trong canh khuẩn già cĩ thể bắt mầu gram (-).Trong tổ chức bệnh, trong canh khuẩn non thấy vi khuẩn ngắn mập, đứng riêng lẻ hoặc ghép đơi thành song trực khuẩn. Trong canh khuẩn già cĩ hình dài, uốn cong hoặc sợi dài. Vi khuẩn khơng cĩ lơng, khơng di động cĩ hình thành giáp mơ, cĩ khả năng hình thành nha bào trong mơi trường trung tính hoặc kiềm, kích thước nha bào lớn hơn chiều ngang thân vi khuẩn nên thường làm biến dạng vi khuẩn, thường nằm ở giữa hoặc gần ở 1 đầu
Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ...26 (Nguyễn Như Thanh, Nguyễn Bá Hiên, Trần Thị Lan Hương, 1997) [16].
* * *
Cl. perfringens là vi khuẩn yếm khí triệt để, mọc tốt trên các mơi trường yếm khí thơng thường, nhiệt độ thích hợp là 370C, pH thích hợp là 7,2 - 7,6 (Lê Thị Thiều Hoa, 1991) [10].
Trong mơi trường nước thịt gan yếm khí thì vi khuẩn phát triển nhanh chĩng làm đục mơi trường và sinh nhiều hơi, mơi trường chuyển sang mầu vàng rơm và cĩ mùi đặc trưng.
Trên mơi trường đặc, vi khuẩn hình thành khuẩn lạc dạng S trịn ẩm hơi nhơ lên, ở giữa mờ đục, đường kính 2 - 3 mm. Khi mơi trường già, khuẩn lạc chuyển sang dạng R.
Trong mơi trường thạch máu và Glucoza 2%, vi khuẩn phát triển thành khuẩn lạc hình trịn hoặc hình bầu dục, cĩ vùng dung huyết đúp ở xung quanh do tác động của các độc tố β, λ, θ, độ rộng hẹp của vùng dung huyết phụ thuộc độc tố của vi khuẩn và hồng cầu pha mơi trường (hồng cầu cừu, và hồng cầu bị gây dung huyết mạnh hơn hồng cầu ngựa).
Trên mơi trường Gelatin, vi khuẩn hình thành khuẩn lạc hình hạt đậu nhỏ, làm tan chảy gelatin chậm bởi độc tố K, λ nhưng trong mơi trường huyết thanh đơng lại khơng làm tan chảy và nha bào hình thành nhiều.
Khi nuơi cấy trong mơi trường đặc biệt cĩ huyết thanh người hoặc lịng đỏ trứng gà, vi khuẩn hình thành khuẩn lạc mầu trắng sữa do tác động của độc tố λ cĩ hoạt tính men lexitilaza, đây là cơ sở của phản ứng Nagler để bước đầu xác định Cl. perfringens.
* * *
Trên thạch lịng đỏ trứng, vi khuẩn cĩ hoạt động Lexitinaza gây ra sự biến đổi ĩng ánh nhiều mầu cĩ thể phủ lên khuẩn lạc và thạch xung quanh.
Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ...27
Cl. perfringens cấy trên mơi trường sữa quỳ Litmus Milk gây ra phản ứng cổ điển đơng vĩn casein và biến từ mầu xanh sang hồng do Cl. perfringens lên men lactoza và sinh axit. Mơi trường Gelatin, vi khuẩn phát triển làm tan chảy Gelatin.
Vi khuẩn cĩ khả năng lên men sinh hơi đường Glucoza, Mantaza, khơng lên men Manitol, salicin.Vi khuẩn cĩ khả năng sinh ra H2S, NH3, CO2, H2…
* * *
Bản thân vi khuẩn và nha bào của hầu hết các chủng Cl. perfringens
đều khơng tồn tại được ở nhiệt độ cao, đun sơi 5 phút cĩ thể diệt được nha bào. Tuy nhiên, trong thực tế nha bào của một số chủng cĩ sức đề kháng cao với nhiệt độ, đun sơi ở 1000C trong vịng hơn một giờ mới bị vơ hoạt (Nguyễn Vĩnh Phước, 1978) [15].
Cl. perfringens cĩ hình thành độc tố đĩ là loại độc tố thần kinh gây bại liệt và co giật, độc tố gây dung huyết, gây hoại tử và chết.
Căn cứ vào khả năng hình thành ngoại độc tố, cấu tạo kháng nguyên và khả năng gây bệnh người ta chia Cl. perfringens thành 6 type A, B, C, D, E, F. Các type vi khuẩn này phân bố rộng rãi trong tự nhiên, sống trong đất, phân, thực phẩm, đường tiêu hĩa của người và động vật, khi tổ chức cơ thể bị tổn thương, sức đề kháng giảm thì vi khuẩn bắt đầu phát triển gây bệnh.
Type A gây bệnh hoại thư sinh hơi, gây ngộ độc thức ăn ở người, thỉnh thoảng gây bệnh nhiễm độc huyết cho bê và thỏ do độc tố chủ yếu là α.
Type B gây bệnh cho dê, bê, ngựa con do độc tố α, β.
Type C gây bệnh độc huyết cho cừu trưởng thành gọi là bệnh “ Struck hay Strike”.
Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ...28 nhiễm ở cừu.
Type E gây bệnh lỵ.
Type F các chủng type F chỉ khác các chủng type C ở một số độc tố thứ yếu cịn các độc tố chủ yếu gây chết thì hồn tồn giống nhau nên bây giờ các chủng type F được xem nhu các chủng type C.
* * *
Cl. perfringens cĩ một số kháng nguyên thân và kháng nguyên giáp mơ, tuy nhiên các kháng nguyên này khơng cĩ vai trị quan trọng trong việc phân biệt các chủng Cl. perfringens.
Trong những năm gần đây, với sự ra đời của phương pháp kháng thể huỳnh quang và phương pháp này đã được áp dụng để phân biệt các chủng khác nhau của Cl. perfringens nhưng mỗi nhĩm vi khuẩn cĩ nhiều type huyết thanh khác nhau nên phương pháp này khơng chính xác trong việc chẩn đốn hàng ngày. Cl. perfringens sản sinh ra các loại độc tố gồm:
+ ðộc tố α (α - toxin): chủ yếu là một enzim lexitinaza sinh ra bởi tất cả các Cl. perfringiens type A. Khi tiêm độc tố này vào máu cho con vật sẽ chết ngay, tiêm nội bì sẽ gây hoại tử và làm tan hồng cầu.
+ ðộc tốβ (β - toxin): độc tố này gây hoại tử và chết chủ yếu được sinh ra bởi Cl. perfringens type B, C, là một protein, yếu tố gây độc chính cho người và động vật, nĩ cĩ thể bị phá hủy bởi Tripsin. Khi tiêm độc tố vào da sẽ gây hoại tử từng mảng như hoại tử ở ruột con bệnh, giữa mảng hoại tử mầu vàng nhạt, xung quanh là vùng xuất huyết. Khi tiêm tĩnh mạch sẽ gây chết chuột ở liều 1microgam trong 10 phút đến 2 giờ. Nếu con vật được bảo vệ thì độc tố này phát huy tác dung rất nhanh.
+ ðộc tố Epsilon (ε - toxin): độc tố này tác động gây hoại tử ruột, chúng được hoạt hĩa bởi men tripsin hoặc chúng cĩ thể tự hoạt hĩa khi cĩ
Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ...29 mặt độc tố K, λ, chúng được sinh bởi Cl. perfringens type B, D.
+ ðộc tố Iota (I - toxin): độc tố gây độc và chết là chủ yếu, được hoạt hĩa bởi men tripsin hoặc tự hoạt hĩa khi cĩ mặt của độc tố λ. ðộc tố này được
Cl. perfringens type E sinh ra, khi được hấp thu vào ruột, làm giãn các mao mạch gây xuất huyết.
Ngồi các độc tố nĩi trên Cl. perfringens cịn cĩ các loại độc tố khác như:
+ ðộc tố Gamma (γ - toxin): độc tố này khơng cĩ vai trị chủ yếu gây chết vật chủ, khơng gây hoại tử và tan máu, chúng được sinh bởi Cl. perfringens type B, C.
+ ðộc tố Dellta (δ - toxin): là độc tố gây chết và tan máu do chúng dung giải hồng cầu, được sinh ra bởi Cl. perfringens type B, C.
+ ðộc tố Theta (θ - toxin): là độc tố gây chết và tan máu.
+ ðộc tố Kappa (K - toxin): là một enzyme collagenaza, được sinh ra bởi các type Cl. perfringens.
+ ðộc tố Lambda (λ - toxin): là enzym proteinaza và gelatinaza sinh ra
bởi Cl. perfringens type B, D, E.
+ ðộc tố Mu: là emzym cĩ đặc tính của men hyaluronidaza, bị phá hủy khi gặp hyaluronic (Polisacharide) trong mơ liên kết, được sinh ra bởi Cl. perfringens tye B và một số từ type A, C, D, E.
+ ðộc tố Nu (V - toxin): là enzym deoxyribonucleaza, cĩ nhiều tác động khác nhau đến hồng cầu, được sinh ra bởi Cl. perfringens type A, B, C, D, E.
* * *
Cl. perfringens là vi khuẩn thường xuyên cĩ mặt trong đường ruột của người và động vật, khi cĩ sự thay đổi, chúng thường tăng nhanh về số lượng, sinh độc tố và gây bệnh. Phần lớn bệnh do Cl. perfringens gây ra chỉ trong
Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ...30 vịng vài phút hoặc vài giờ, gây thương tổn ở ruột non (hồi và khơng tràng). Vi khuẩn thường xâm nhập vào biểu mơ của lơng nhung và tăng sinh khắp màng nhày ruột, gây hoại tử, xuất huyết tại đĩ. Vùng hoại tử lan dần và tổn thương sâu vào niêm mạc, dưới niêm mạc, thậm chí sâu đến lớp cơ ruột. Cùng với nhiều vi khuẩn gây bệnh đường ruột, hiện tượng bám dính của Cl. perfringens vào lơng mao được xem là mấu chốt trong cơ chế mắc bệnh.
Cl. perfringens cĩ sẵn trong đường tiêu hĩa hoặc từ ngồi xâm nhập vào ruột, khi gặp điều kiện thuận lợi chúng tăng nhanh về số lượng và sinh nhiều độc tố như độc tố thần kinh gây bại liệt và co giật, độc tố gây dung huyết và hoại tử. Những độc tố này vào máu gây trúng độc tồn thân và gây chết con vật. Trong tự nhiên Cl. perfringens gây bệnh trúng độc huyết ở người và động vật. Trong phịng thí nghiệm, chuột lang, chuột bạch, bồ câu dễ cảm nhiễm. Theo Trần Thị Hạnh và cộng sự, 1996[6] các trường hợp gây viêm ruột hoại tử trên hươu, nai ở nước ta chủ yếu do Cl. perfringens type C. Bệnh diễn ra ở hầu hết ở thể cấp tính, bệnh súc chết sau 24 - 48h và sau khi cĩ triệu chứng ỉa chảy phân cĩ máu, con vật biểu hiện đau đớn vật vã và cĩ bệnh tích điển hình là ruột non xuất huyết nặng cĩ khi cả ruột già, dịch ruột đỏ thẫm, thành ruột phù nặng, phổi xung huyết, tim rải rác các chấm xuất huyết ở thượng tâm nhĩ và cơ tim, gan, lách xung huyết.
Trong phịng thí nghiệm, chuột lang, chuột bạch, bồ câu dễ cảm nhiễm. Tiêm vào bắp chuột lang từ 0,5 - 1ml, chuột bạch từ 0,2 - 0,5ml canh trùng
Cl. perfringens đã nuơi cấy trong điều kiện yếm khí 370C/24h, chuột sẽ chết sau 12 - 48h với bệnh tích thủy thũng ác tính. Ở nơi tiêm, da căng, kêu lạo xạo khi ấn ngĩn tay vào, thủy thũng mầu hồng nhạt, chứa bọt khí lan rộng xung quanh vị trí tiêm. Khi tiêm vào bắp thịt 0,05 - 0,1ml canh trùng cho bồ câu, bồ câu chết sau 16 - 20h. Thỏ ít cảm nhiễm hơn, chỉ sinh apxe hơi to và thường khỏi bệnh.
Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ...31
3. ðỐI TƯỢNG - NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU