2.1 .Tình hình ngộ độc thực phẩm
2.2. Một số hiểu biết về vi khuẩn E Coli
2.2.1. Đặc tính sinh học
Trực khuẩn E. coli là một vi khuẩn thuộc họ vi khuẩn đường ruột
Enterobacteriaceae, có nhiều trong tự nhiên, trong đường ruột của người và động
vật máu nóng. Trong đường ruột, E. coli có nhiều ở ruột già nên còn gọi là vi
khuẩn ruột già. Từ ruột, E. coli theo phân ra đất, nước và khi gặp điều kiện phát triển thuận lợi, chúng có thể trở thành nguyên nhân gây ra một số bệnh ở người và động vật.
2.2.1.1. Hình thái
E. coli là một trực khuẩn Gram (-), hình gậy ngắn, kích thước 2-3 x 0,6µm.
Trong cơ thể có hình cầu trực khuẩn, đứng riêng lẻ đôi khi xếp thành chuỗi ngắn. Có khi trong môi trường nuôi cấy thấy có những trực khuẩn dài 4-8µm, những loại này thường gặp trong canh khuẩn già. Mặc dù có lông nhưng một tỷ lệ lớn các E. coli không di động.Vi khuẩn không sinh nha bào, có thể có giáp mô.
2.2.1.2. Đặc tính nuôi cấy
E. coli là vi khuẩn hiếu khí và yếm khí tùy tiện. Có thể phát triển dễ dàng
trên các môi trường nuôi cấy thông thường, ở nhiệt độ từ 5-40ºC, nhiệt thích hợp là 37ºC, pH 7,2-7,4 nhưng vẫn có thể phát triển trên môi trường có độ pH 5,5-8.
Nuôi cấy trên môi trường thạch thường: Sau 24 giờ nuôi cấy ở nhiệt độ 37ºC hình thành khuẩn lạc tròn, hơi lồi, ướt, bóng láng, không trong suốt màu
trắng tro nhạt, có đường kính khuẩn lạc 2-3 mm. Nếu nuôi lâu hơn, khuẩn lạc chuyển màu gần như màu nâu nhạt và mọc rộng ra. Có thể quan sát thấy cả những khuẩn lạc dạng M (Mucoid) và dạng R (Rough).
Trong môi trường nước thịt: Phát triển tốt, môi trường rất đục, có cặn màu tro nhạt lắng xuống đáy, đôi khi có màng màu xám nhạt trên mặt môi trường, môi trường có mùi phân thối.
Môi trường thạch máu: Khuẩn lạc to, ướt, lồi, viền không gọn, màu sáng, kích thước từ 1-2 mm, có thể có hoặc không có dung huyết (tùy thuộc vào chủng).
Môi trường thạch pepton: Vi khuẩn mọc thành những khuẩn lạc tròn, ướt, màu xám, kích thước trung bình, mặt khuẩn lạc hơi lồi lên, có nếp nhăn và bề mặt bóng láng.
Môi trường MacConkey: Khuẩn lạc màu hồng, tròn nhỏ, hơi lồi, không nhầy, rìa gọn, không làm chuyển màu môi trường.
Môi trường EMB: Khuẩn lạc màu tím đen, có ánh kim màu xanh lá cây. Môi trường SS: Khuẩn lạc màu đỏ.
Môi trường BGA: khuẩn lạc dạng S, màu vàng nhạt.
2.2.1.3. Đặc tính sinh hoá và sức đề kháng
Các chủng E. coli đều lên men sinh hơi mạnh: glucose, galactose,
lactose, fructose, maltose, lên men nhưng không sinh hơi các loại đường: saccharose, ducitol.
Thử nhóm phản ứng sinh hoá IMVic cho kết quả (++--).
Cũng như các loại vi khuẩn không sinh nha bào khác, E. coli không chịu được nhiệt độ cao, đun 55ºC trong vòng 1h, 60ºC trong vòng 30 phút, đun sôi 100ºC chết ngay. Các chất sát trùng thông thường như: axit phenic 3%, foocmon, hydroperoxit 1% diệt vi khuẩn sau 5 phút. Tuy nhiên ở môi trường bên ngoài, các chủng E. coli độc có thể tồn tại đến 4 tháng (Nguyễn Như
Thanh và cs., 1997).
2.2.2. Cấu trúc kháng nguyên
E. coli có cấu trúc kháng nguyên rất phức tạp, bao gồm kháng nguyên thân
O, kháng nguyên lông H, kháng nguyên K, kháng nguyên bám dính F. Ngày nay, người ta phát hiện một cách nhanh chóng số lượng các kháng nguyên F. Chức năng của kháng nguyên này là giúp vi khuẩn bám giữ vào giá thể (màng
nhầy của đường tiêu hoá) hay còn gọi là bám dính. Yếu tố bám dính có vai trò quan trọng trong việc sản sinh ra độc tố đường ruột và kích thích cơ thể gia súc thực hiện đáp ứng miễn dịch. Phần lớn các chủng E. coli có kháng nguyên bám dính đều sản sinh độc tố (Vũ Khắc Hùng, 2005).
Có ít nhất 170 kháng nguyên O, 80 kháng nguyên K, 56 kháng nguyên H. Mỗi type kháng huyết thanh được ký hiệu bởi công thức kháng nguyên mà chúng có. Ví dụ: O139: K82: H1, O8: K88: H19
+ Kháng nguyên O (somatic):
Kháng nguyên O được cấu trúc bởi hợp chất lipopolysaccharide gồm 2 nhóm:
- Polysaccharide có nhóm hydro nằm ở thành ngoài có chức năng tạo ra
tính đặc trưng về serotype.
- Polysaccharide nằm bên trong không có nhóm hydro không mang tính
đặc trưng và chỉ tạo ra sự khác biệt về khuẩn lạc (từ dạng S sang R). Vì vậy sự thay đổi kháng nguyên O dẫn đến sự thay đổi về độc lực hoặc hình thái khuẩn lạc. Phần lipid quyết định tính độc lực của vi khuẩn.
Kháng nguyên O là loại kháng nguyên chịu nhiệt, không bị phá huỷ khi đun ở 1200C trong 2 giờ. Kháng nguyên O rất quan trọng trong độc lực và xác định
serotype của vi khuẩn E. coli. + Kháng nguyên H (flagella):
Kháng nguyên H có bản chất là protein, kém bền vững hơn kháng nguyên O, khả năng chịu nhiệt kém. Nếu gặp cồn 50% và các enzyme phân huỷ protein nó sẽ bị phá huỷ hoàn toàn. Xử lý bằng fomol 0,5%, kháng nguyên H vẫn tồn tại. Kháng nguyên H khi gặp kháng thể H tương ứng sẽ xảy ra hiện tượng ngưng kết. Tuy nhiên kháng nguyên H và O không phụ thuộc vào nhau trong quá trình đáp ứng miễn dịch. Vì vậy, khi tạo miễn dịch cho động vật bằng hai loại kháng nguyên dẫn đến hình thành cả hai loại kháng thể. Nhưng nồng độ ngưng kết của kháng thể H thường cao hơn nồng độ ngưng kết của kháng thể O. Kháng nguyên H không có vai trò độc lực của vi khuẩn và cũng không có ý nghĩa trong miễn dịch phòng vệ.
+ Kháng nguyên K(capsular):
Bản chất của kháng nguyên K là một polysaccharide, chúng bao quanh tế
bào vi khuẩn. Vai trò gây bệnh của kháng nguyên K không rõ ràng, tuy vậy chúng bảo vệ tế bào vi khuẩn chống lại các quá trình phòng vệ của vật chủ và giúp găn kháng nguyên pili vào tế bào biểu mô nhung mao ruột dễ dàng hơn.
Kháng nguyên Pili có bản chất là protein, nằm trong cấu trúc fimbriae trên bề mặt tế bào vi khuẩn. Dưới kính hiển vi điện tử chúng có hình ảnh là những cấu trúc thẳng, ngắn hơn, lông nằm xung quanh bề mặt tế bào vi khuẩn. Trước đây nhóm kháng nguyên này được xếp trong nhóm kháng nguyên capsular về bản chất hoá học và cấu trúc. Do vậy, để tránh nhầm lẫn người ta gọi chúng là kháng nguyên pili hay fimbriae, ký hiệu là kháng nguyên F.
2.2.3. Đặc tính gây bệnh
Cơ chế gây ngộ độc: Khi cơ thể bị nhiễm một số vi khuẩn kèm theo độc tố của chúng.
E. coli gây bệnh được chia thành sáu nhóm 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.
+ 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.
+ 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….
+ 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. coli O157: H7.
Chủng này đã gây ra những vụ ngộ độc lớn trên thế giới trong những năm gần đây.