Cấu trúc kháng nguyên của vi khuẩn Salmonella 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) hay kháng nguyên vỏ.
* Kháng nguyên thân 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 có nhóm hydro, không mang tính đặc trưng của kháng nguyên và chỉ tạo sự khác biệt về hình thái khuẩn lạc từ dạng S sang dạng R và dẫn đến giảm độc lực của vi khuẩn (Selbitz và cs., 1995).
- Polysaccharid nằm ở ngoài có nhóm hydro quyết định tính kháng nguyên và đặc trưng cho từng serotype.
Kháng nguyên O được xem như là một nội độc tố (endotoxin) mà nó được cấu tạo bởi nhóm hỗn hợp glyco- polypeptid có thể tìm thấy ở màng ngoài của vỏ bọc vi khuẩn.
Theo CIRAD (2006), kháng nguyên O của vi khuẩn Salmonella có 67 loại chính, được chia thành hơn 50 nhóm, số còn lại đóng vai trò phụ.
* Kháng nguyên lông 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 Như Thanh, 2001).
- Kháng nguyên H gồm có 2 pha:
mẫu La tinh thường: a,b,c,d,...,z.
Pha 2: Không có 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 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 có ý nghĩa trong việc tạo ra miễn dịch phòng bệnh, nhưng nó có ý nghĩa quan trọng trong việc xác định giống loài của vi khuẩn.
* Kháng nguyên vỏ (K- Antigen) (hay Vi- Antigen)
Theo Quinn và cs. (2004), kháng nguyên vỏ chỉ có ở một số loài như S.
Typhi, S. Paratyphi. S. Dublin cũng có thể mang kháng nguyên vỏ. Kháng nguyên K có thể làm che các kháng nguyên thân 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 vỏ.
Kháng nguyên vỏ là một loại kháng nguyên có khả năng ngưng kết kháng thể O khi phát triển nhiều. Kháng nguyên này chỉ gặp ở 2 serotype là: S. Typhivà
S. Paratyphi C. Ký hiệu kháng nguyên Vi trong công thức kháng nguyên thường đứng sau kháng nguyên O. Theo sơ đồ của Kauffmann – White, công thức kháng nguyên của S. Paratyphi C là: 6,7, Vi: -1,5 và S. Typhi là: 9, 12, Vi: c,d.
Trong 3 kháng nguyên chủ yếu trên, kháng nguyên O và kháng nguyên H là 2 loại kháng nguyên có ý nghĩa quan trọng trong chẩn đoán.