E. coli gây bệnh được chia thành sáu nh m như sau:
Enteropathogenic E. coli (EPEC): là nhóm E. coli gây bệnh đường ruột. Gồm các type thường gặp O26: B6, O44, O55: B5, O112: B11, O124, O125: B5, O142, thường gây tiêu chảy cho trẻ em dưới 18 tháng.
Enterotoxigenic E. coli (ETEC): là nhóm E. coli sản sinh độc tố đường ruột (LT, ST), gây bệnh ở mọi lứa tuổi.
Enteroinvasive E. coli (EIEC): là nhóm E. coli xâm nhập và kí sinh nội bào. Những E. coli thuộc nhóm này có 1 số đặc tính sinh hóa gần giống Shigella. 30% các chủng phân lập được không lên men lactose, đa số không di dộng. Thường gặp các type O125, O167, O144….
Enterohaemorrhagic E. coli (EHEC) – Verotoxin producing E. coli
(VTEC): gây xuất huyết ruột và tiết niệu do nhóm vi khuẩn sản sinh độc tố tế bào thường gây bệnh cho trẻ em dưới 5 tuổi.
Enteroodherent aggregative (EA – AggEC): là nhóm vi khuẩn E. coli gây kết tập đường ruột.
Necrosis E. coli: là nhóm vi khuẩn gây hoại tử tế bào.
Gần đây người ta phát hiện chủng E. coli mới ký hiệu là E. coliO157: H7. Chủng này đã gây ra những vụ ngộ độc lớn trên thế giới trong những năm gần
đây (Sheikh AA et al., 2012).
2.3.5. Các yếu tố ảnh hƣởng đến sự phát triển và tồn tại của E. coli trong thực phẩm
Nhiệt độ: E. coli phát triển được ở nhiệt độ 7 – 48oC, tối ưu ở 37oC. ETEC phát triển được ở nhiệt độ 4 – 5oC. EPEC phát triển được ở nhiệt độ 4 – 5oC và dưới 44o
C. Một số chủng có nhiệt độ tối ưu 30oC.
Sức đề kháng nhiệt: E. coli có thể chịu được 60oC trong 0,1 phút, 55oC trong 5 phút và –20oC trong 9 tháng. Đặc biệt, E. coli O157: H7 đề kháng với lạnh âm.
Chiếu xạ: Liều chiếu xạ diệt vi khuẩn E. coli là 3Kgy. pH: E. coli phát triển trong giá trị pH từ 4,4 – 9,0. Nước hoạt động: aw = 0,95.
Thành phần bổ sung: phụ thuộc nhiệt độ, pH bảo quản.
Vi khuẩn E. coli có thể sống trong thực phẩm có bổ sung 6% NaCl ở nhiệt độ 15 – 35oC, pH = 5,6 – 6,8, 200mg NaNO2/1 lít ở 10 – 15oC, 400mg NaNO2/1 lít ở 20oC.
Cạnh tranh với các vi khuẩn khác: E. coli có khả năng cạnh tranh với vi khuẩn gây thối rữa mạnh hơn Salmonella và cạnh tranh với vi khuẩn lên men lactic.
2.4. MỘT SỐ HIỂU BIẾT VỀ VI KHUẨN SALMONELLA
2.4.1. Đặc tính sinh học
Trực khuẩn Salmonella thuộc bộ Eubacteriales, họ Enterobacteriaceae. Giống Salmonella gồm 2 loài: S. enterica và S. bongori đã được phân chia thành trên 3.000 serotyp theo bảng phân loại Kauffmann-White trên cơ sở cấu trúc của kháng nguyên thân O, kháng nguyên lông H và đôi khi các kháng nguyên vỏ (kháng nguyên K). Gần đây, loài S. enterica đã được phân thành 6 phân loài, đ là: S. enterica subsp. enterica, S. enterica subsp. salamae, S. enterica subsp. arizonae, S. enterica subsp. diarizinae, S. enterica subsp. houtenae, S. enterica subsp. indica. Trong đ phân loài S. enterica subsp. enterica gồm phần lớn các chủng Salmonella là những tác nhân gây bệnh cho người và động vật (Letellier A. et al., 2009).
2.4.1.1. Hình thái
trực khuẩn ngắn, hai đầu tròn, c kích thước 0,4-0,6 x 1,0-3,0 µm, bắt màu Gram âm, không hình thành nha bào và giáp mô. Đa số loài Salmonella có lông (flagella) từ 7-12 chiếc xung quanh thân (trừ S. gallinarum-pullorum). Lông giúp cho vi khuẩn có khả năng di động. Lông có hình tròn, dài, xuất phát từ màng cytoplasma. Do có cấu trúc từ các sợi protein hình xoắn nên có thể co giãn và di động nên lông của chúng rất khó nhuộm. Nếu nhuộm bằng phương pháp Haschem thì có thể nhìn thấy chúng dưới kính hiển vi điện tử. Lông có tính kháng nguyên và do các gen mã hóa tổng hợp protein riêng quy định. Ngoài ra, trên bề mặt màng ngoài của vi khuẩn Salmonella đều có các cấu trúc sợi nhỏ hơn, còn gọi là Fimbriae hay Pili. Theo Takeshi et al., (2009) Fimbriae tạo cho vi khuẩn khả năng bám dính (adhesion) lên các tế bào biểu mô ruột và xâm nhập vào lớp niêm mạc.
2.4.1.2. Tính chất nuôi cấy
Salmonella là vi khuẩn vừa hiếu khí, vừa kỵ khí không bắt buộc, dễ nuôi
cấy. Nhiệt độ nuôi cấy thích hợp là 37oC, nhưng c thể phát triển được ở nhiệt độ từ 6- 42oC. Nuôi cấy ở 43oC có thể loại trừ được tạp khuẩn mà Salmonella vẫn phát triển được (Phạm Song và Nguyễn Hữu Quỳnh, 2008). 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 (Rappaport Vassiliadi), 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 VSV thú y sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu và phân lập vi khuẩn 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 c màu đen.
Môi trường thạch MacConkey: Vi khuẩn phát triển thành những khuẩn lạc tròn lồi, trong không màu, nhẵn bóng. Môi trường thạch CHROMTM Salmonella, sau 24 giờ nuôi cấy, vi khuẩn hình thành khuẩn lạc trơn, tròn, b ng láng (dạng S) và có màu tím hồng. Môi trường thạch TSI (Triple Sugar Iron), vi khuẩn
Salmonella do 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 c màu đen do vi khuẩn sản sinh ra khí H2S. Nếu để lâu
ống nghiệm (không nhìn thấy màu vàng). Môi trường LIM (Lysine Indole Motility), vi khuẩn không làm chuyển màu môi trường, môi trường có màu tím nhạt. Môi trường Malonate, vi khuẩn không phát triển nên không làm thay đổi màu môi trường. Môi trường thạch thường: Sau 24 giờ nuôi cấy, hình thành những khuẩn lạc lớn, hình thái rất khác nhau, trung bình đường kính từ 2- 3mm. Khuẩn lạc có thể tròn, mặt hơi lồi, rìa bề mặt và rìa hình khía răng cưa. Một số serotyp đôi khi hình thành các khuẩn lạc dạng nhầy như: S.paratyphi B. Môi trường thạch Endo: Vi khuẩn Salmonella hình thành khuẩn lạc màu trắng hồng, tròn trơn, nhẵn b ng trông như những hạt sương long lanh trên màu hồng nhạt của môi trường. Môi trường thạch Brilliant green: Salmonella hình thành khuẩn lạc màu trắng hồng, sáng, bao bọc xung quanh bởi môi trường màu đỏ sáng. Môi trường thạch XLD: khuẩn lạc màu đen b ng, hơi lồi.
2.4.1.3. Đặc tính sinh hoá (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Theo Van T. et al., (2012) 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 S. 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 S. choleraesuis, S.
gallinarum-pullorum có MR âm tính). Phản ứng oxidaza âm tính. Phản ứng sinh
H2S dương tính (trừ S. paratyphi A, S. Typhisuis)
2.4.1.4. Sức đề kháng của vi khuẩn Salmonella
Bahnson et al., (2006) vi khuẩn Salmonella mẫn cảm với nhiệt độ và các chất sát trùng mạnh. Ở nhiệt độ 50oC trong 1 giờ, 70oC trong 20 phút, 100oC trong 15 phút hoặc ánh sáng mặt trời chiếu thẳng trong 5 giờ có thể diệt được vi khuẩn. Các chất sát trùng thông thường dễ phá hủy vi khuẩn hoàn toàn như: Phenol 5%, Formon 1/500 diệt vi khuẩn trong 15- 20 phút.
Theo Bahnson et al., (2006) vi khuẩn Salmonella sống được lâu trong điều kiện lạnh, chúng có thể sống trong bột thịt 8 tháng, nhưng ở điều kiện môi trường c độ pH ≤ 5 chúng chỉ sống được trong thời gian ngắn.
Vi khuẩn Salmonella tồn tại trong chất độn chuồng tới trên 30 tuần, có thể sống ở trong đất với độ sâu 0,5m trong thời gian 2 tháng. Ở sàn gỗ, tường gỗ
trong điều kiện ít ánh sáng là 87 ngày, máng gỗ 108 ngày. Trong nước tù đọng, đồng cỏ ẩm thấp S. typhimurium có thể tồn tại trên 7 tháng. Trong xác súc vật chết, Salmonella có thể sống trên 100 ngày, trong thịt ướp muối từ 6-8 tháng (Nguyễn Như Thanh và cs., 2001).
2.4.2. Khả năng gây bệnh của Salmonella
Có những Salmonella chỉ gây bệnh cho người (S.typhi, S.paratyphi A, B,C). Có loại vừa gây bệnh cho người vừa gây bệnh cho động vật (như các loại
Salmonella gây nhiễm khuẩn nhiễm độc thức ăn). C loại chỉ gây bệnh cho động
vật (S. typhi suis). Vi khuẩn Salmonella theo thức ăn và nước uống xâm nhập vào đường tiêu hóa gây nên biểu hiện toàn thân: sốt li bì, nhịp tim giảm, huyết áp giảm, đây là dấu hiệu đặc trưng của bệnh thương hàn.
Nhiễm độc thức ăn do Salmonella gây viêm dạ dầy - ruột thường gặp hơn và tỷ lệ mắc lớn hơn nhiều so với bệnh thương hàn. Ở các nước công nghiệp nguyên nhân gây chứng viêm dạ dày - ruột chủ yếu là do Campylobacter và
Salmonella spp. (Phạm Song và Nguyễn Hữu Quỳnh, 2008).
Theo Phạm Sỹ Lăng và cs., (2011) vi khuẩn Salmonella gây ngộ độc thực phẩm chủ yếu do hai loại vi khuẩn S.enteritidis và S. typhimurium. Quá trình gây ngộ độc thực phẩm diễn ra cần c hai điều kiện: Thức ăn phải nhiễm số lượng lớn vi khuẩn sống (vì tính chất gây ngộ độc của vi khuẩn yếu); vi khuẩn vào cơ thể sản sinh một số lượng lớn độc tố.
Nguồn truyền nhiễm thường là do thịt bị ô nhiễm Salmonella, nhưng cũng có thể là do trứng vịt, trứng ngỗng, trứng gà bị nhiễm vi khuẩn. Vi khuẩn
Salmonella bị nhiễm vào cơ thể với số lượng khoảng 102 - 103 vi khuẩn thì các
triệu chứng cấp tính sẽ xuất hiện: nôn, ỉa chảy đột ngột kèm theo sốt cao. Các dấu hiệu lâm sàng là do nội độc tố gây ra. Bệnh thường khỏi sau 2 - 4 ngày, khi khỏi, người lành bệnh thường không mang vi khuẩn, rất hiếm trường hợp bị nhiễm trùng huyết và mưng mủ cục bộ.
2.4.3. Cấu trúc kháng nguyên của vi khuẩn Salmonella
Cấu trúc kháng nguyên của vi khuẩn Salmoenlla hết sức phức tạp, bao gồm 3 loại chính:
Kháng nguyên O (O - Antigen): Kháng nguyên thân. Kháng nguyên H (H - Antigen): Kháng nguyên lông. Kháng nguyên K (K - Antigen): Kháng nguyên vỏ.
* Kháng nguyên O (O - Antigen)
Kháng nguyên O nằm ở thành tế bào vi khuẩn, có cấu trúc Lipopolysaccharide (LPS) là thành phần chính cấu tạo nên lớp màng ngoài của thành tế bào vi khuẩn gram âm. Kháng nguyên O chịu nhiệt (Heat stable) và kháng cồn, bị biến tính khi sử lý bằng formaldehyde. Kháng nguyên O gồm 2 nhóm chính:
- Polysaccharid không c nh m hydro, không mang tính đặc trưng của kháng nguyên và chỉ tạo sự khác biệt về hình thái khuẩn lạc từ dạng S (Smooth) sang dạng R (Rough) và dẫn đến giảm độc lực của vi khuẩn (Kishima et al., 2008).
- Polysaccharid nằm ở ngoài có nhóm hydro quyết định tính kháng nguyên và đặc trưng cho từng serotyp.
Kháng nguyên O được xem như là một nội độc tố (endotoxin) mà n được cấu tạo bởi nhóm hỗn hợp glyco - polypeptid có thể tìm thấy ở màng ngoài của vỏ bọc vi khuẩn. Kháng nguyên O của vi khuẩn Salmonella có 67 loại chính, được chia thành hơn 50 nh m, số còn lại đ ng vai trò phụ (Sheikh et al., 2012).
* Kháng nguyên H (H - Antigen)
- Kháng nguyên H (H - Antigen) là protein nằm trong thành phần lông của vi khuẩn, là loại kháng nguyên không chịu nhiệt (Heat labile), rất kém bền vững so với kháng nguyên O, bị phá hủy ở nhiệt độ 60oC sau 1 giờ, dễ phá hủy bởi cồn và axit yếu (Nguyễn Phùng Tiến và cs., 2000).
- Kháng nguyên H gồm có 2 pha: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Pha 1: c tính đặc hiệu, gồm 28 loại kháng nguyên được biểu thị bằng chữ mẫu La tinh thường: a,b,c,d,...,z.
Pha 2: Không c tính đặc hiệu, gồm 6 loại được biểu thị bằng chữ số Ả rập: 1,2,3,4,5,6 hay la tinh thường: e,n,x,....
Tuy nhiên, trong từng tế bào vi khuẩn riêng biệt, luôn luôn chỉ xuất hiện từng pha, bởi vậy mà trong chẩn đoán, để đạt được một công thức kháng nguyên hoàn chỉnh cho Salmonella phải thay đổi pha. Có các loài Salmonella như S. typhisuis, hoặc S. enteritidis... thì chỉ tạo 1 pha. Kháng nguyên H không quyết định yếu tố độc lực của vi khuẩn, cũng như không c ý nghĩa trong việc tạo ra miễn dịch phòng bệnh, nhưng n c ý nghĩa quan trọng trong việc xác định giống loài của vi khuẩn.
* Kháng nguyên K (K - Antigen) (hay Vi - Antigen)
Letellier A. et al., (2009) kháng nguyên K chỉ có ở một số loài như S.
typhi, S. paratyphi. S. dublin cũng c thể mang kháng nguyên K. Kháng nguyên
K có thể làm che các kháng nguyên O. Cũng theo tác giả, nếu đun sôi huyễn dịch của các loài Salmonella này trong 10 đến 12 phút sẽ phá hủy được kháng nguyên K. Trong 3 kháng nguyên chủ yếu trên, kháng nguyên O và kháng nguyên H là 2 loại kháng nguyên c ý nghĩa quan trọng trong chẩn đoán.
2.4.4. Các yếu tố gây bệnh của vi khuẩn Salmonella2.4.4.1. Các yếu tố không phải là độc tố 2.4.4.1. Các yếu tố không phải là độc tố
* Kháng nguyên O
Chất lượng thành phần hóa học, cấu trúc kháng nguyên O đều ảnh hưởng tới độc lực của vi khuẩn Salmonella. Cụ thể là: S. typhimurium nếu thay đổi thành phần kháng nguyên từ công thức 1, 4, 12 sang 1, 9, 12 thì vi khuẩn từ dạng c độc lực chuyển sang dạng không c độc lực. Kháng nguyên O là yếu tố độc lực giúp vi khuẩn chống lại khả năng phòng vệ của vật chủ, giúp vi khuẩn phát triển trong tế bào tổ chức, chống lại sự thực bào của đại thực bào. Kháng nguyên O khích thích các cơ quan đáp ứng miễn dịch hình thành kháng thể đặc hiệu ngưng kết 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. Đến nay, người ta đã xác định được trên 3.000 serotyp kháng nguyên O của Salmonella, thành phần kháng nguyên của vi khuẩn S. choleraesuis gồm: O6, O7; S. typhimurium gồm: O1, O4, O5, O12; S. enteritidis gồm: O1, O9, O12.
* Kháng nguyên H
Kháng nguyên H không c ý nghĩa trong việc tạo ra miễn dịch phòng bệnh, cũng không quyết định yếu tố độc lực, tuy vậy nó 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 các tế bào đại thực bào, cũng như trong tế bào gan và thận.
* Kháng nguyên K
Bản chất hóa học của kháng nguyên K là polysaccharid nhưng thực chất chúng chỉ là thành phần của kháng nguyên O. Kháng nguyên K tạo hàng rào bảo vệ giúp vi khuẩn chống lại tác động ngoại cảnh và hiện tượng thực bào (Nguyễn Như Thanh và cs., 2001).
* Yếu tố bám dính
Kishima et al., (2008) khả năng bám dính của vi khuẩn Salmonella lên tế bào nhung mao ruột là bước khởi đầu quan trọng trong quá trình gây bệnh. Hiện tượng bám dính của vi khuẩn lên bề mặt tế bào vừa mang tính chất lý hóa, vừa mang tính chất sinh học.
* Yếu tố xâm nhập
Cortez et al., (2006) khả năng xâm nhập vào tế bào có nhân hoặc lớp niêm mạc của đường ruột là đặc tính của một số chủng Salmonella c độc lực. Các biến chủng Salmonella không có khả năng xâm nhập vào tế bào thường là các chủng không c độc lực.
Sau khi tiếp cận tế bào vật chủ, vi khuẩn Salmonella tác động làm tăng hàm lượng Ca++ nội bào, hoạt h a Actin Depolimeriring Enzyme, 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 các không bào chứa vi khuẩn. Sau đ vi khuẩn Salmonella xâm nhập được vào trong tế bào, tồn tại, tiếp tục nhân lên với số lượng lớn, phá vỡ tế bào vật chủ, sản sinh độc tố đường ruột (enterotoxin) và gây tiêu chảy cho vật chủ (Phạm Sỹ Lăng và cs., 2011).
* Khả năng tổng hợp sắt
Van T. et al., (2012) khả năng tổng hợp sắt là một yếu tố giúp vi khuẩn
Salmonella tăng nhanh về số lượng, làm suy yếu khả năng chống đỡ của vật chủ
do bị thiếu sắt.
* Khả năng kháng kháng sinh
Khi vi khuẩn có sẵn những yếu tố gây bệnh, khả năng kháng kháng sinh là một trong các yếu tố quan trọng giúp cho vi khuẩn kháng lại các yếu tố bất lợi của môi trường xung quanh. Hầu hết các chủng Salmonella có khả năng kháng