Phần 2 Tổng quan tài liệu
2.3. Đặc tính của một số vi khuẩn hiếu khí gây ô nhiễm thịt lợn
2.3.3. Vi khuẩn salmonella
2.3.3.1. Tình hình nghiên cứu vi khuẩnSalmonella
Salmonella là vi khuẩn có trong đường tiêu hoá của trâu bò, lợn, gia cầm,... ngoài ra còn thấy ở chim cảnh, loài gặm nhấm, loài bò sát. Chúng xâm nhập gây ô nhiễm thực phẩm.
Năm 1885, Damel E.Salmol nhà bác học thú y ở Mỹ lần đầu tiên phát hiện Salmonella từ ruột của một con lợn và được đặt tên là Sal. cholerac suis. Vi khuẩn Salmonella sau này mới được biết là nguyên nhân gây nên bệnh ở người (Winkler G. Weingberg, MD, 2002).
Salmonellosis là một bệnh truyền nhiễm phức tạp thấy ở nhiều loài động vật và người. Bệnh có đặc tính dịch tễ khác nhau giữa các vùng địa lý, phụ thuộc vào khí hậu, mật độ động vật, tập quán canh tác, kỹ thuật thu hoạch và chế biến thực phẩm và đặc tính sinh học của các chủng vi khuẩn Salmonella.
Ngày nay các nhà khoa học đã xác định được khoảng trên 2.300 serotype Salmonella (Winkler G. Weingberg, MD, 2002) và chia làm 67 nhóm huyết thanh dựa vào cấu trúc kháng nguyên O của vi khuẩn (Radostits O.M, Blood D.C, 1994).
Theo các số liệu điều tra cho thấy, vi khuẩn Salmonella gặp hầu hết trên Thế giới. Bò sữa ở Newzealand nhiễm vi khuẩn Salmonella 13 - 15%. Người ta tìm thấy tỷ lệ nhiễm Salmonella ở lợn khoẻ tại Hà Lan là 25% và ở Mỹ là 10 - 13%. Bang Otario - Mỹ ghi nhận 22% số trại chăn nuôi có vi khuẩn Salmonella lưu hành (Radostits O.M, Bood D.C, Gay C.C, 1994).
Để định danh vi kuẩn Salmonella, người ta sử dụng sơ đồ của Kauffman - White do White thiết lập, sau đó được Kauffman bổ sung và phát triển trên hệ thống phân loại của Ewing dựa vào khả năng gây bệnh và thích nghi với vật chủ là người hay động vật mà vi khuẩn Salmonella có thể chia ra làm 3 nhóm chính:
Nhóm 1: vi khuẩn Salmonella gây bệnh cho người gồm Sal.typhimurium và Sal. paratyphi A, B, C, chúng có thể lây nhiễm trực tiếp hoặc gián tiếp qua thức ăn, nước uống từ người này sang người khác.
Nhóm 2: Gây bệnh trên động vật như vi khuẩn Sal. dublin ở trâu bò, Sal. cholerac suis ở lợn.
Nhóm 3: Gây bệnh cho nhiều loài động vật, là nguyên nhân gây nên những vụ ngộc độc nghiêm trọng ở người và động vật, trong đó điển hình là Sal.enteritidis; serotype Sal.typhimurium (Gupta B.R, 1981).
Tại Việt Nam, Salmonella cũng được nghiên cứu từ lâu trong những năm 1951 - 1953. Viện Pasteus Sài Gòn (Miền Nam, Việt Nam) đã phân lậi được 6 chủng Salmonella ở 4 người (4 chủng từ máu, 2 chủng từ nước tiểu).
Theo Nguyễn Hữu Bình (1991), bệnh thương hàn ở người là bệnh truyền nhiễm lây lan tán phát, hay gây thành dịch do trực khuẩn (Sal. typhimurium) và trực khuẩn (Sal. paratyphy A, B, C) gây nên. Các serotype Salmonella phân lập được ở thịt lợn phân bổ theo các nhóm sau: 57 serotype nhóm E1, 6 serotype nhóm E, 1 serotype nhóm C1 và 2 serotype nhóm C2.
Như vậy, các serotype Salmonella khác nhau đã thấy ở lợn và công nhân lò sát sinh ở Hà Nội. Đặc biệt các serotype Salmonella ở người từ trước đến nay đều do lây từ gia súc sang rất ít trường hợp nguyên phát.
Theo Nguyễn Thị Nội và cs. (1989), điều tra tình hình nhiễm vi khuẩn đường nội ruột tại một số cơ sở chăn nuôi cho thấy 82,8 - 100% lợn bị tiêu chảy nhiễm vi khuẩn Salmonella.
Theo Trần Xuân Hạnh (1995) khi nghiên cứu trên lợn 2 - 4 tháng tuổi đã xác định được 6 serotype Salmonella với tỷ lệ nhiễm như sau: Sal. cholerac suis tỷ lệ 35,9%, Sal.derby tỷ lệ 17,95%, Sal. typhimurium và Sal. london tỷ lệ 10,25% và thấp nhất Sal.newport tỷ lệ 7,69%.
Kết quả nghiên cứu sự ô nhiễm vi sinh vật có nguồn gốc động vật trên thị trường Hà Nội của Tô Liên Thu (1999) cho biết. Tỷ lệ nhiễm vi khuẩn Salmonella ở thịt bò là 61,1%, thịt lợn là 41,7%, thịt gà là 29,2%.
Nghiên cứu của Đặng Thị Mai Lan and Đặng Xuân Bình (2016) cho biết: Tỷ lệ nhiễm Salmonella spp. trên thịt lợn bán tại 4 tỉnh Thái Nguyên, Bắc Giang, Hà Đông, Vĩnh Phúc là: 11,45%, S.aureus là 83,15%.
Nghiên cứu của Đặng Xuân Bình and Đoàn Thị Nguyệt (2017) cho biết: Tỷ lệ nhiễm Salmonella spp. trên thịt lợn bán tại 4 tỉnh Bắc Giang là 15%, Tuyên Quang là 10,0% Lạng Sơn là 11,6%, S. aureus tại Bắc Giang là 13,3%, Tuyên Quang là 6,6% Lạng Sơn là 8,3%.
2.3.3.2. Những đặc tính của vi khuẩn Salmonella
a) Đặc tính về hình thái
Theo Bergeys (1957) vi khuẩn Salmonella là những trực khuẩn gam âm (-) hai đầu tròn, kích thước 1-3x0,4-0,6 m. Vi khuẩn có từ 7 - 12 lông xung quanh thân nên chúng có khả năng di động mạnh, trừ Sal. pullorum và Sal. gallinarum gây bệnh cho gia cầm không có lông. Ngoài những đặc điểm trên, vi khuẩn Salmonella không hình thành nha bào và giáp mô.
Hình ảnh 2. Vi khuẩn Salmonella
Nguồn: https://vi.wikipedia.org/wiki/Salmonella
b) Đặc điểm về nuôi cấy
Theo Nguyễn Vĩnh Phước (1970), Merchant and Packer (1977) Micheal J.G (1981) vi khuẩn Salmonella là loại vi khuẩn hiếu khí hoặc yếm khí tuỳ tiện. Nhiệt độ thích cho sự sinh trưởng và phát triển là 370C và pH thích hợp là 7,2.
Vi khuẩn Salmonella dễ dàng phát triển ở các môi trường dinh dưỡng thông thường và không thể phân biệt được với sự phát triển của các vi khuẩn đường ruột khác.
Nuôi cấy vi khuẩn Salmonella được bắt đầu từ các bước tăng sinh sơ bộ (Preenrichment) và tăng sinh chọn lọc (Selective enrichment), sau đó ria cấy trên các môi trường thạch đặc hiệu. Tăng sinh sơ bộ vào môi trường nước Pepton nhằm phục hồi các vi khuẩn bị tổn thương, đồng thời tăng số lượng vi khuẩn. Phương pháp này được sử dụng thường xuyên trong kiểm tra thức ăn và thực phẩm. Đối với bệnh phẩm hoặc ria cấy trực tiếp trên môi trường thạch chọn lọc đặc biệt hoặc qua tăng sinh sơ bộ trong môi trường nước Pepton và tăng sinh đặc hiệu trong các môi trường như: Tetrathionat, Selenit, Rappaort Vassiliadis, sau đó ria cấy trên môi trường thạch đặc hiệu và hiện nay đang được phổ biến sử
dụng đó là môi trường XLD, MacConkey Agar, Brilliant Geen Agar (BGA) Bismuth - Sulfit - Agar.
Nhiệt độ thích hợp của vi khuẩn Salmonella là 350C - 370C nhưng nó có thể phát triển ở biên độ nhiệt độ rộng từ 50C - 470C. Nhiều tác giả chỉ ra rằng khả năng phát triển của vi khuẩn Salmonella ở nhiệt độ thấp phụ thuộc vào từng serotype. Sal. panama phát triển tốt ở 40C.
pH thích hợp cho sự phát triển của vi khuẩn Salmonella từ 6,5 - 7,5. Tuy nhiên, nó có thể phát triển với pH biến động từ 4,5 - 9,0.
Việc sử dụng môi trường nuôi cấy lỏng hay đặc ảnh hưởng tới mức độ chịu đựng pH của vi khuẩn Salmonella, như Sal. heidelberg phát triển trong dãy pH 5,0 - 9,0 của tryptophan. Nhưng trong môi trường lỏng giống môi trường trên, độ pH phải 6,0 - 8,0.
- Trên môi trường Macconkey: Bồi dưỡng ở 350C - 370C sau 18 - 24h vi khuẩn Salmonella mọc thành những khuẩn lạc tròn, trong, không màu, nhẵn bóng và hơi lồi ở giữa.
- Trên môi trường thạch indo: Salmonella hình thành khuẩn lạc mầu trắng đục, tròn trơn, nhắn bóng trong như những hạt sương lóng lánh trên mầu hồng nhạt của môi trường.
- Trên môi trường thạch brilliant geen, Salmonella hình thành khuẩn lạc mầu hồng, sáng, bao bọc xung quanh bởi môi trường màu đỏ sáng.
- Trên môi trường XLD: Vi khuẩn Salmonella hình thành khuẩn lạc màu đen tròn, nhẵn bóng rìa gọn.
- Trên môi trường thạch sắt 3 đường TSI (Triple - Sugar - Agar): Vi khuẩn Salmonella làm biến mầu môi trường, đáy của môi trường có mầu vàng, mặt thạch nghiêng có mầu đỏ và sản sinh khí H2S làm môi trường có mầu đen.
c) Đặc tính sinh vật hoá học
Vi khuẩn Salmonella lên men sinh hơi glucza lên men manitol, dalcital sorbitol, rhamnoza, arbinoza, xyloza và trehaloza. Không lên men lactoza, saccaroza, salicin và adonitol, ureaza, indol. Không làm tan chảy Gelatin, MS, và H2S dương tính, sử dụng citrate,... dựa trên các đặc điểm sinh vật, hoá học đặc trưng để xác định các serotype Salmonella là một phần quan trọng trong sơ đồ phân loại của Kauffman - White và Popoff.M, Y, Le Minor L, (1997).
Mặc dù vi khuẩn Salmonella không lên men lactoza, saccaroza, ureaza và indo âm tính. Nhưng trong thực tế chúng ta có thể gặp những chủng không đặc trưng.
d) Khả năng đề kháng của vi khuẩn Salmonella
Vi khuẩn Salmonella bị diệt ở nhiệt độ 600C trong vòng 1h, nếu 750C thì chỉ trong vòng 5 phút ánh sáng mặt trời chiếu thẳng, diệt vi khuẩn ở nước trong khoảng 5h và nước đục là 9h (Nguyễn Vĩnh Phước, 1978).
Trong đất, nước và phân súc vật cũng như đồng cỏ: Sal. typhimurium có thể tồn tại 7 tháng (Đoàn Thị Băng Tâm, 1995).
Trong xác chết, Salmonella có thể tồn tại 100 ngày, trong thịt ướp muối ở 60C - 120C từ 4 - 8 tháng, thịt ướp ít có tác dụng diệt vi khuẩn Salmonella ở bên trong (Nguyễn Vĩnh Phước, 1978).
Trong thức ăn của lợn, Sal. cholerac suis sống được 436 ngày, Sal. typhisuis 34 ngày, Sal. infantis 723 ngày, Sal. enteritidis 730 ngày,
Salmonella spp. có khả năng tồn tại nhiều tháng trong phân, đất, nước, chuồng nuôi động vật. Đối với hoá chất, vi khuẩn có sức đề kháng cao, muốn tiêu độc phải dùng xút nóng 3 - 4%, formol 2 - 3%, các chất có chứa Clo không ít hơn 2% Clo hoạt tính.
Theo Nguyễn Vĩnh Phước (1976), đông lạnh không phải là phương pháp để tiêu diệt vi sinh vật có hiệu quả. Trong các sản phẩm thịt đông lạnh có thể tồn tại những vi sinh vật gây bệnh truyền nhiễm. Nhất là, trường hợp kiểm soát sát sinh, kiểm nghiệm thủy sản chưa được tốt và sau khi mổ gia súc xử lý thịt không hợp vệ sinh.
2.3.3.3. Các yếu tố độc lực của vi khuẩn Salmonella
a) Kháng nguyên O
Kháng nguyên O kích thích các cơ quan đáp ứng miễn dịch hình thành kháng thể đặc biệt ngưng kết kháng thể với kháng nguyên tương ứng. Cơ chế phòng vệ này giúp cơ thể vật chủ chống lại quá trình tái xâm nhập của vi khuẩn (Mintz CS, 1983).
b) Kháng nguyên K
Năm 1945, Kauffman và Vahlne đã đưa ra khái niệm kháng nguyên K; K là chữ đầu của từ Kapsel nguồn gốc từ tiếng Đức, là ký hiệu chỉ vỏ bọc của chúng hoặc kháng nguyên vỏ bọc (capsule antigens).
Bằng phương pháp điện di, phát hiện được bản chất hoá học của kháng nguyên K là polysaccaride. Kháng nguyên K dễ dàng bị chiết tách bởi dung dịch phenol 45%, sau đó đem ly tâm siêu tốc, dịch ly tâm chứa kháng nguyên K. Để thu được kháng nguyên K tinh khiết, dùng cetyltrimethyl ammonium bromide hoặc cety pyridimium chloride cho vào dung dịch trên, thu được kết tủa chính là kháng nguyên K (Mayer et al., 1976).
Vai trò của kháng nguyên K chưa được thống nhất. Nhiều ý kiến cho rằng kháng nguyên K có ý nghĩa về mặt độc lực vì nó tham gia bảo vệ vi khuẩn trước các yếu tố phòng vệ của cơ thể, chống lại các hiện tượng thực bào (Evans, 1973). Kháng nguyên K có 2 nhiệm vụ chính.
- Hỗ trợ phản ứng ngưng kết cùng kháng nguyên O. Vì vậy, thường được ghi cùng kháng nguyên O trong cấu trúc.
- Tạo hàng rào bảo vệ giúp vi khuẩn chống lại tác động ngoại cảnh và hiện tượng thực bào.
c) Kháng nguyên H (Flagella)
Bản chất của kháng nguyên H chính là Protein trong thành phần lông của vi khuẩn Salmonella. Kháng nguyên H không có ý nghĩa trong việc tạo ra miễn dịch phòng bệnh, không quyết định yếu tố độc lực và vai trò bám dính của vi khuẩn. Tuy vậy, kháng nguyên H có vai trò bảo vệ cho vi khuẩn không bị tiêu diệt bởi quá trình thực bào, giúp vi khuẩn sống và nhân lên trong tế bào đại thực bào cũng như trong các tế bào gan, thận.
Kháng nguyên H là kháng nguyên không chịu nhiệt, bị vô hoạt ở nhiệt độ trên 600C, bị cồn phá huỷ, nhưng bền vững với Formol. Kháng nguyên H có 2 pha: - Pha đặc hiệu là thành phần kháng nguyên chứa yếu tố đặc hiệu cho loài, chủng vi khuẩn; Loại này ký hiệu bằng các chữ thường a, b, c, d,...
- Pha không đặc hiệu được ký hiệu 1, 2; 1, 5; 1,7; ... d) Yếu tố bám dính (Fimbriae)
Sự bám dính của vi khuẩn gây bệnh trên nhung mao của niêm mạc ruột (tế bào Epitel) là bước đầu tiên và cơ bản của quá trình gây bệnh của phần lớn các loài vi khuẩn gây bệnh.
Fimbriae được xác định là yếu tố bám dính của vi khuẩn đường ruột nói chung và của Salmonella nói riêng. Nó được cấu tạo bởi 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 của Salmonella có trọng lượng phân tử từ 8.000 - 28.000 dalton (1dalton = 10-27g).
Trong thành phần cấu tạo, có tới gần 50% là các axit amin không phân cực (Muler K.H et al.,1989).
Trong công trình nghiên cứu của Tannaka: Khi lây nhiễm qua miệng, các giống Salmonella có yếu tố bám dính cho chuột đã quán sát được Salmonella có trong đường tiêu hoá, đồng thời tìm thấy các vi khuẩn này trong gan, lách và hạch lympho. Vào ngày thứ 7, sau gây nhiễm đã phát hiện được kháng thể O và H trong huyết thanh con vật với hiệu giá ngưng kết bằng 1/10 - 1/40. Ngược lại, khi gây nhiễm bằng các chủng Salmonella không có yếu tố bám dính, Salmonella chỉ cư trú được cục bộ và vận chuyển qua ống tiêu hoá, không thể tìm thấy trong hạch, lách và gan, cũng không xác định được sự có mặt của kháng thể O và H trong huyết thanh chuột gây nhiễm (Lê Văn Tạo. 1989).
Như vậy, khả năng bám dính của vi khuẩn lên tế bào biểu mô ruột đến nay đã được khẳng định là yếu tố gây bệnh quan trọng, nó giúp cho vi khuẩn xâm nhập vào cơ thể vật chủ và gây bệnh. Những vi khuẩn có độc lực cao và có khả năng bám dính tốt hơn là vi khuẩn có độc lực thấp.