Với phát hiện của Theodor Escherich vào năm 1885, E. coli đƣợc biết đến là
một vi khuẩn kị khí khơng bắt buộc, hình que, khơng sinh bào tử, vô hại, là một vi khuẩn bình thƣờng trong hệ đƣờng ruột của ngƣời. Nhƣng từ giữa những năm 1940, đã có nhiều bằng chứng cho thấy một số chủng E. coli nhiễm trùng qua đƣờng thực phẩm gây ra tiêu chảy và đƣợc gọi là E. coli gây bệnh đƣờng ruột ví dụ nhƣ chủng O157:H7, O104.H21. E. coli O157:H7 có thể gây ra tiêu chảy nghiêm trọng, ra máu hoặc đau bụng, tiếp đến là thiệt hại nghiêm trọng trong hệ thống các cơ quan cơ thể nhƣ suy thận [57].
1.3.3.1. Đặc điểm sinh học của vi khuẩn E. coli
E. coli thuộc nhóm vi khuẩn đƣờng ruột Enterobacteriaceae, phân bố nhiều
trong tự nhiên, trong đƣờng ruột của ngƣời và gia súc. Trong đƣờng ruột chúng hiện diện nhiều ở đại tràng nên cịn có tên gọi là vi khuẩn đại tràng. Những chủng vô hại là thành viên của khu hệ vi sinh vật bình thƣờng trong đƣờng ruột, có ích cho cơ thể vật chủ do có khả năng tiết vitamin K2 và cạnh tranh không cho các vi khuẩn có hại phát triển vƣợt trội.
E. coli là trực khuẩn Gram âm, thƣờng đứng riêng lẻ, từng đôi hay từng chuỗi
ngắn, kích thƣớc dài từ 1-4 m và rộng từ 0,4-0,7 m. Vi khuẩn có nhiều tiêm mao
xung quanh thân và một lơng roi (tiên mao), và khơng có bào tử. Vỏ capsul chỉ xuất hiện ở nhóm có độc lực.
E. coli bao gồm 3 loại kháng nguyên chính [61]: Kháng nguyên lông (KN H),
kháng nguyên thân (KN O), kháng nguyên bề mặt (KN K). Các chủng E. coli đƣợc đặt tên, phân loại dựa vào các dạng serotype O:K:H (ví dụ E. coli O86:K62:B7) [83].
Kháng nguyên O: E. coli có khoảng 150 yếu tố huyết thanh khác nhau. Kháng
27
nguyên O có thành phần là polysaccharide. Những loại đƣờng thƣờng gặp trong thành phần kháng nguyên O của E. coli là D-Glcp, D-GlcpNAc,D-Galp, D-GalpNAc,D-
Manp, and L-Rhap [65]. Bằng cách sử dụng phƣơng pháp sắc kí lỏng cao áp, Wen Yi đã công bố thành phần đƣờng trong cấu trúc O của E. coli O86 bao gồm -Galp, -
Fucp, -GalpNAc, và -Galp(E). Kết quả phân tích sự metyl hóa các thành phần chuỗi O đã cho thấy sự có mặt của 4,6-di-O-methyl-galactose, 3,4,6-tri-O-methyl-galactose, 2,3,4-tri-O-methyl-fucose, 2-deoxy-2-N-methylacetamido-4,6-di-O-methyl-galactose, 2-deoxy-2-N-ethylacetamido-3,4,6-tri-O-methyl-galactose theo tỷ lệ 1.0:1.0:1.0:1.4:0.4 [106].
Hình 1.8. Cấu trúc oligosaccharide (1) và O-polysaccharide (2) của E. coli O150[83]
Chú thích p: các monosaccharide ở dạng pyranose.
Kháng nguyên H: có khoảng 40 dạng khác nhau và là kháng nguyên không
chịu nhiệt.
Kháng nguyên K: gồm có kháng nguyên L và B không chịu nhiệt và kháng
nguyên A, M chịu nhiệt tới 1200
C.