3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
1.6.2. Vi khuẩn Escherichia coli
E.coli là vi khuẩn thuộc họ Enterobacteriacae, là một trong những loài vi khuẩn chính ký sinh trong đường ruột của động vật máu nóng. Vi khuẩn gram (-), hình gậy ngắn, hai đầu tròn, có lông di động mạnh, kích thước 2-3 x 0,4-0,6µ. Vi khuẩn E.coli không sinh nha bào, một số có màng nhầy xung quanh và có thể có giáp mô. E.coli là vi khuẩn hiếu khí hay yếm khí tuỳ tiện, phát triển ở nhiệt độ 5 - 400C, nhiệt độ thích hợp nhất là 370
C, pH: 7,2 - 7,4, cũng có thể phát triển ở pH 5,5 - 8,0.
Các chủng E.coli đều lên men sinh hơi mạnh các loại đường glucose, galactose, lactose, fructose, maltose, lên men nhưng không sinh hơi các loại đường sarcharose, ducitol, salixin. Thử nhóm phản ứng sinh hoá IMViC cho kết quả (++-- ) hoặc (-+--).
E.coli có sức đề kháng kém, dễ bị tiêu diệt ở nhiệt độ 550C trong 1 giờ hoặc 600C trong 30 phút. Các chất sát trùng thông thường như nước Javel 0,5%, phenol 0,5% diệt được E.coli sau 2 - 4 phút.
Khi nghiên cứu độc tố của E.coli người ta chú ý 2 loại độc tố đường ruột sau:
- Độc tố chịu nhiệt ST (Heat Stable Toxin) chịu được ở nhiệt độ 1200C trong vòng 1 giờ, bền vững ở nhiệt độ thấp, nhưng bị phá huỷ nhanh chóng khi hấp cao áp.
- Độc tố không chịu nhiệt LT (Heat Labile Toxin) bị vô hoạt ở nhiệt độ 600C trong vòng 15 phút.
E.coli có cấu trúc kháng nguyên rất phức tạp, có 3 loại kháng nguyên O (kháng nguyên thân), H (kháng nguyên lông) và K (kháng nguyên bề mặt), trong đó kháng nguyên O được coi là yếu tố độc lực của vi khuẩn. E.coli có rất nhiều serotype nhưng chỉ có một phần nhỏ là có khả năng gây bệnh. E.coli sống ký sinh trong đường ruột với tỷ lệ cao (80 - 100%) so với các vi khuẩn hiếu khí khác và là tác nhân gây bệnh có điều kiện vì bình thường vi khuẩn cư trú trong ruột mà không gây bệnh. E.coli trở thành gây bệnh khi chúng phát triển nhân lên chiếm ưu thế trong hệ vi khuẩn đường ruột bằng yếu tố cạnh tranh và tiếp nhận được các yếu tố gây bệnh (Lê Văn Tạo, 2006).
Sinh học phân tử đã chứng minh E.coli có các plasmid mang các yếu tố di truyền có khả năng gây bệnh, đó là khả năng sinh độc tố Enterotoxin, Neurotoxin, Verotoxin...; khả năng sản sinh yếu tố gây dung huyết, yếu tố bám dính, yếu tố kháng kháng sinh. Với các yếu tố này E.coli vừa có khả năng truyền dọc qua plasmid trong quá trình phân chia của nó, vừa có khả năng truyền ngang bằng tiếp hợp.
E.coli còn có thể truyền các plasmid mang yếu tố gây bệnh cho một số loại vi khuẩn thuộc họ vi khuẩn đường ruột (Enterobacteriaceae) như Salmonella, Klebsiella, Vibrio cholerae (Nguyễn Văn Quang và cs, 2000).
Căn cứ vào khả năng và đặc điểm gây bệnh của E.coli người ta chia chúng thành 5 nhóm (Nguyễn Ngọc Tuân, 2002).
- Enterophathogenic E.coli (EPEC) không sản sinh độc tố ruột, phá huỷ các vi nhung mao ruột thông qua các yếu tố bám dính bám vào màng nhày ruột. EPEC là nguyên nhân chính gây tiêu chảy ở trẻ nhỏ.
- Entrotoxigenic E.coli (ETEC) gồm những dòng mang yếu tố bám dính và xâm chiếm niêm mạc ruột non, tiết ra độc tố chịu nhiệt và độc tố không chịu nhiệt. Gây tiêu chảy cả ở người lớn và trẻ nhỏ.
- Enteroinvasive E.coli (EIEC) không sản sinh độc tố ruột nhưng chúng nhân lên nhanh chóng ở biểu mô ruột và xâm lấn mạnh mẽ đến các vùng kế cận, tấn công đoạn kết tràng, xâm nhập vào máu hoặc không. Người già và trẻ em rất nhạy cảm với các chủng EIEC.
- Enterohaemorrhagic E.coli (EHEC) - Verotoxin producing E.coli (VTEC): Các chủng VTEC có thể gây hội chúng tan máu, tăng ure huyết và các ban đỏ do thiếu tiểu cầu gây ra. Điển hình là E.coli O157:H7 được xem là nguyên nhân của nhiều vụ ngộ độc. E.coli O157:H7 sản sinh độc tố Verotoxin (VT) gây xuất huyết nội. Triệu chứng ngộ độc là đau bụng dữ dội, ỉa chảy ra nước hoặc lẫn máu, sốt, nôn mửa. Bệnh nhân có thể khỏi sau 10 ngày. Tuy nhiên ở một số người già và trẻ em, nhiễm độc vi khuẩn có thể nguy hiểm đến tính mạng, tỷ lệ tử vong từ 3 - 5%.
- Enteroadherent aggregative (EA-AggEC)
E.coli được xem là yếu tố chỉ điểm tình trạng vệ sinh trong quá trình chế biến thực phẩm.