Tổng quan về Clostridium botulinum và độc tố botulin

i khuẩn gây bệnh cho người, cây trồng, động vật thuỷ sản, nhóm vi sinh vật gây hư hỏng thực phẩm, gây ô nhiễm môi trường xung quanh. Chính vì vậy ta cần phải tìm hiểu toàn bộ những gì có liên quan đến vi sinh vật để chúng ta sử dụng tối đa đặc tính có hại và đề phòng những ảnh hưởng của chúng đem lại. Nội dung bài báo cáo này sẽ cho ta đáp ứng cho ta cái nhìn tổng quan của một số vi khuẩn có hại trong thực phẩm, chủ yếu là: “Tổng quan về Clostridium botulinum và độc tố butulin”, độc tố botulin được cho là mạnh nhất tự nhiên, nó mạnh hơn cả độc tố aflatoxin và các độc tố khác, nó gây tê liệt các bó cơ của cơ thể dần tác động trực tiếp hay gián tiếp đến hệ thần kinh của con người. 1.2. Mục đích Nghiên cứu những vi sinh vật gây bệnh trong thực phẩm và đi sâu tìm hiểu, tổng quan về một số loài thường xuyên nhiễm trong thực phẩm như E.coli, Listeria monocytogenes, Salmonella và đặc biệt là vi khuẩn Clostridium botulinum và độc tố botulin của vi khuẩn này. Sau đó đưa ra một số biện pháp phòng ngừa và kiểm soát một số nhóm vi khuẩn trên. 1.3. Nội dung nghiên cứu Nghiên cứu các đặc điểm cơ bản về hình thái, cấu tạo di truyền, hoạt động sinh lý, hoá học, ...của các nhóm vi sinh vật. Khả năng gây bệnh của vi sinh vật trong thực phẩm và mối liên quan của chúng với các thực phẩm . Nghiên cứu các độc tố của vi sinh vật gây bệnh trong thực phẩm nhằm ngăn ngừa các độc tố này. Chương II: TỔNG QUAN 2.1. Tổng quan về độc tố vi sinh vật gây bệnh trong thực phẩm Thực phẩm chứa những thành phần dưỡng chất, thích hợp cho sự phát triển của một số lớn vi sinh vật. Chúng tồn tại tồn tại trong thực phẩm có thể gây hư hỏng hay gây bệnh cho người. Các loại vi sinh vật thường gặp nhất trong công nghệ thực phẩm là nấm mốc, vi khuẩn, nấm men,.. 2.1.1. Độc tố nấm mốc 2.1.1.1. Nấm mốc Nấm mốc là tên chung để chỉ các nhóm nấm không phải là nấm men cũng không phải là nấm lớn có quả thể. Đây là nhóm vi sinh vật có cấu tạo dạng sợi có lông tơ, sợi bông tạo khuẩn ty ở dạng bột... Màu sắc của nấm mốc xuất hiện trên bề mặt nước chấm, bánh mì để lâu ngày, trên rau quả và nhiều loại thức ăn khác gây mùi, vị khó chịu. Có một số loài tiết ra chất độc gây ngộ độc thức ăn. Mặt khác nấm mốc lại có thể tham gia vào quá trình có lợi khác như là tác nhân quan trọng của quá trình sản xuất nước chấm, nước tương, chao... Nấm mốc hô hấp hiếu khí bắt buộc, có thể phát triển được ở một số môi trường mà nấm men và vi khuẩn không thể phát triển được như ở môi trường mà có áp suất thẩm thấu, độ ẩm, độ acid lớn. Sự phát triển của nấm mốc trên thực phẩm nhanh chóng, dễ dàng nhận biết do sự xuất hiện các dạng mốc dạng nùi bông, mờ nhạt, sợi màu. Thí dụ như: sợi nấm trên thịt, mốc xanh trên bánh mỳ cũ….Trên thực tế nấm mốc là nguyên nhân hư hỏng nhiều loài thực phẩm . Tuy nhiên một số nấm mốc đặc hiệu được dùng trong công nghệ chế biến thực phẩm, hay những thành phần trong thực phẩm. Thí dụ như: nấm mốc trong chế biến cheese, tạo acid citric trong sản xuất soft drink… a. Hình thái Nấm mốc không có màu xanh lục, chúng chỉ phát triển trên những thức ăn đã có sẵn. Nấm mốc là loài vi sinh vật phát triển thành hình sợi phân nhánh, những sợi phân nhánh này phát triển thành từng đám chằng chịt, người ta gọi là khuẩn ty hay hệ sợi nấm khi phát triển trên môi trường đặc thường phân ra làm 2 loại rỏ rệt: khuẩn ty ký sinh và khuẩn ty dinh dưỡng. Hình 2.1: Nấm mốc Aspergillus. Hình 2.2: Penicilliumchrysogenum. Hai loại ty khuẩn này đóng vai trò và nhiệm vụ khác nhau. Khuẩn ty dinh dưỡng làm nhiệm vụ như chiếc rễ của cây xanh. Còn khuẩn ty ký sinh lại đóng vai trò sinh sản là chủ yếu. Mỗi sợi nấm lại phát triển thành những bộ phận khác nhau. Dưới cùng, nơi tiếp giáp với môi trường dinh dưỡng là sợi nấm và từ sợi đó phát triển thành giá đỡ. Trên giá đỡ là một cái bọng nấm. Xung quanh bọng nấm là những thể tế bào hình chai. Thể hình chai này có thể là một lớp bao xung quanh. Lớp này chồng chất lên lớp kia. Trên những thể hình chai là những chuỗi bào tử trần. Các bào tử trần này được dính vào nhau thành một chuỗi rất dài. Nấm mốc không di chuyển được vì không có cơ quan vận chuyển, nấm mốc hoàn toàn hiếu khí, chúng chỉ phát triển được trong điều kiện thoáng khí. Về màu sắc thì nấm mốc có nhiều màu sắc khác nhau có nấm mốc màu đỏ như Neospora crassa, có loài có màu đen như Aspergillus niger, có loài có màu xám như Aspergillus usamii, có màu trắng xám như Mucor hay Rhyzopus và có những loại màu xanh như Penicillium. Về hình thái của khối lượng bào tử thì cũng có nhiều kiểu khác nhau. b. Cấu tạo Do cấu tạo đặc biệt, nấm mốc hoàn toàn khác với vi khuẩn và nấm men. Dựa vào cấu tạo của chúng mà người ta chia nấm mốc ra làm 2 loại. Loại nấm mốc có vách ngăn: Đây là trường hợp mà khuẩn ty tạo thành do một chuỗi tế bào nối tiếp nhau. Ta có thể xem sự nối tiếp này như những đốt tre trong một cây tre. Ngăn cách hai tế bào là một màng ngăn. Trong mỗi tế bào nấm hầu như có đủ cơ quan của một tế bào, trong đó quan trọng là có nhân, thường thấy ở Aspergillus và Penicillium. Loại nấm mốc không có vách ngăn: Đây là những loại nấm mốc đa hạch (nhiều hạch), trong đó giữa các hạch không có màng ngăn. Hầu hết các màng tế bào nấm không có lớp vỏ cellulose như ở thực vật mà lại có chất kitin như lớp vỏ cứng ở sâu bọ. Chất dự trữ hydratcacbon của nấm cũng không là đường bột mà là các chất glycogen. Đặc biệt, trong tế bào nấm có rất giàu các chất có hoạt tính sinh học (enzyme) và rất giàu kháng sinh. Lợi dụng đặc điểm này người ta đã sử dụng nấm mốc sản xuất ra những sản phẩm phục vụ cho đời sống. Cấu tạo thành tế bào nấm mốc hiện nay vẫn chưa được hiểu hết. Tuy nhiên nhiều tài liệu cho thấy rằng nó có: 80-90% polisacarit; 1-3% hecxozamin; 3-8% lipit; 4% protein; chất màu (melamin). 2.1.1.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành độc tố. a. Hoạt độ nước (aw) Là yếu tố quan trọng định lượng quan hệ giữa hàm lượng nước trong thực phẩm và vi sinh vật phát triển trên chúng. Về mặt giá trị, aw bằng độ ẩm tương đối ở trạng thái cân bằng của một sản phẩm biểu diễn ở dạng thập phân, nếu thực phẩm được giữ tại một nhiệt độ ổn định, trong một bao bì kín, sau một thời gian, hàm lượng nước trong thực phẩm sẽ đạt tới cân bằng với hơi nước trong môi trường khí bao quanh, khi đó: aw = HRkk / 100 Trong rất nhiều trường hợp, aw là nhân tố môi trường chủ yếu kiểm soát sự phát triển của nấm mốc và xác định độ ổn định của sản phẩm bảo quản. Hiểu biết về ảnh hưởng của aw tới sự phát triển của mốc và sự sinh sản mycotoxin sẽ giúp tiên liệu khả năng tạo mycotoxin trong sản phẩm bảo quản. Như mọi sinh vật khác, nấm mốc cần có nước để tồn tại và sinh sản. Khả năng chịu đựng môi trường có hoạt độ nước thấp của nấm mốc thường cao hơn các vi sinh vật khác. Trong số các nấm mốc, có nhóm nấm mốc thuộc vào nhóm vi sinh vật ưa khô. Một vài loài nấm mốc có khả năng phát triển ở aw = 0,75 hoặc thấp hơn trong vòng sáu tháng. Như vậy các nông sản thực phẩm nếu được bảo quản trong không khí 75% hoặc 85% ẩm có thể bị các nấm mốc ưa khô tấn công trong diều kiện bảo quản bình thường. b. Nhiệt độ Nhiệt độ tác động chủ yếu tới sự sinh sản và nảy nầm của bào tử nấm mốc. Theo nhiệt độ thích hợp cho sự phát triển, nấm mốc được chia thành 5 loại bao gồm: - Nấm mốc ưa nhiệt (đến 60oC, thermophile) - Nấm mốc chịu nhiệt (20 – 50oC, thermotolerant) - Nấm mốc kém chịu nhiệt (10 – 40oC, mesophile) - Nấm mốc ưa lạnh (5 – 10oC, psychrophile) - Nấm mốc ưa băng giá (dưới 10oC, cryophile) Hầu hết các nông sản thực phẩm, đặc biệt là dạng ngũ cốc đều được bảo quản ở nhiệt độ thích hợp cho sự phát triển của các nhóm nấm mốc. Nông sản thực phẩm bảo quản của các nước nhiệt đới thường bị các Aspergillus tấn công vì các Aspergillus phát triển thích hợp trong điều kiện nhiệt độ ẩm (30oC) và không khắc khe với độ ẩm (85%). c. Môi trường điều tiết Giảm hàm lượng oxy hoặc tăng hàm lượng cacbonic trong khí quyển bảo quản nông sản thực phẩm đều có tác dụng hạn chế đáng kể sự phát triển của nấm mốc. d. Chất bảo quản Thông thường các chất chống mốc, chống sâu hại thường có tác dụng hạn chế sự phát triển của nấm mốc. Tuy nhiên, không được phép áp dụng các dạng chế phẩm dùng cho người. Đôi khi, trong thức ăn gia súc người ta có thể sử dụng các chất bảo quản gốc acid như propionat. e. Phối hợp các yếu tố Thường thì các yếu tố không có tác động riêng rẽ tới sản phẩm, mà ảnh hưởng của các yếu tố là đồng thời. Thông thường nếu phối hợp các yếu tố hạn chế đồng thời để bảo quản sản phẩm thì các sản phẩm có thể được bảo quản trong một thời gian dài hơn. Ví dụ bảo quản ở aw thấp, nhiệt độ thấp, khí quyển điều tiết sẽ kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm. Trong điều kiện bảo quản tự nhiên, aw là yếu tố chủ đạo xác định thời gian bảo quản của một sản phẩm. Trong nhiều trường hợp, điều kiện phát triển của nấm mốc trên nông sản thực phẩm không trùng với điều kiện tối ưu cho tổng hợp mycotoxin của chúng. 2.1.1.3. Aflatoxin Đây là độc tố nấm đáng sợ. Nó gây ra nhiều ngộ độc và bệnh bất trị ở khắp nơi trên toàn thế giới. Nó đã làm chết một số lớn súc vật ở trang trại, gia cầm, gia súc, thậm chí cả cá và rất có thể con người cũng là nạn nhân do những sự ngộ độc như vậy. Con số những bài báo khoa học có liên quan đến các khía cạnh khác nhau của bệnh độc tố aflatoxin không ngừng tăng lên. Với những hiệu lực đáng sợ của nó, loài Aspergillus flavus là 1 trợ thủ rất qúy của khoa học: Nó cho phép nghiên cứu một số qúa trình ung thư hoá, có tính chất rất quan trọng trong việc tìm những phép chữa bệnh thích hợp. Aflatoxin là một sản phẩm trao đổi thứ cấp bậc II trong qúa trình phát triển của vi nấm, nó không phải là chất dự trữ cũng không phải là chất cặn bã. a. Nguồn gốc Các chủng nấm mốc tổng hợp aflatoxin chủ yếu thuộc Aspergillus flavus, A. parasiticus, A. nomius. Loài Penicillium puberulum có thể sản ra các aflatoxin nhưng với số lượng ít. Aspergillus flavus là nấm mốc mà hiệu lực gây độc gọi là bệnh độc tố aflatoxin rất đáng sợ. A. flavus được coi là một loài thấy ở khắp nơi trên thế giới: dưới đất, trên các chất hữu cơ và các loại hạt, nhất là hạt có dầu. Loài A. flavus rất dễ nhận bởi màu vàng hơi lục và dạng ít nhiều vón cục của tản, các bào tử tương đối lớn hình cầu, màu vàng nâu đến hơi lục, hơi sần sùi. Chủng nấm mốc này thích hợp trong điều kiện khí hậu ẩm và nóng như Việt Nam và các nước nhiệt đới, thậm chí chúng cũng có thể phát triển ở điều kiện độ ẩm thấp hơn 70- 80%. Ở điều kiện nhiệt độ và độ ẩm cao khả năng tổng hợp aflatoxin của A. flavus rất cao. A. flavus sản sinh các aflatoxin thay đổi theo tùy chủng, mặt khác nó còn phụ thuộc vào các điều kiện xung quanh. Trên lạc, nhiệt độ tốt nhất cho A. flavus sản sinh aflatoxin là 250C trong 7-9 ngày. Giữ nhiệt độ 450C thường xuyên thì cả sự sinh trưởng lẫn sự sinh sản aflatoxin đều bị ức chế. Dưới 150C hoặc tốt hơn nữa ở 120C chỉ có ít hoặc không sinh ra aflatoxin. Hàm lượng nước của cơ chất có vai trò trong việc sản sinh aflatoxin, có lẽ gắn liền với sự sinh trưởng tương đối của A. flavus. Trên gạo có hàm lượng nước 24-26% hoặc trên ngô 19-24% aflatoxin cũng hình thành nhanh chóng nếu nhiệt độ khá ẩm. Độ pH ban đầu của môi trường ảnh hưởng rất ít đến sự hình thành aflatoxin; dù nó là bao nhiêu thì bao giờ cũng có xu hướng quy nó về trị số 4-5. Tăng hàm lượng cacbonic trong khí quyển hạn chế sự sinh trưởng của A. flavus, do đó giảm sản lượng aflatoxin. Các aflatoxin được coi là nhạy cảm với ánh sáng nhưng thực tế chúng nhạy cảm với tử ngoại nhất. b. Cấu trúc Aflatoxin dùng để gọi một hỗn hợp các độc tố do loài nấm A. flavus sinh ra. Là một phức hợp những cấu trúc hoá học rất gần nhau: aflatoxin B1, B2, G1, G2. Năm 1964 Asao và cộng sự đã nghiên cứu và đề xuất cấu trúc của aflatoxin B1và G1. Các vết có màu xanh tím (Blue) được gọi là aflatoxin B. Các vết có màu xanh lục (green) là aflatoxin G. 0CH3 Hình 2.3: Cấu trúc hóa học của aflatoxin B1. Hình 2.4: Cấu trúc của aflatoxin G1. Công thức nguyên Aflatoxin B1: C17H12O6 và Aflatoxin G1: CTN: C17H12O7. Sau đó một chất Aflatoxin B có màu xanh tím khác cũng được xác định cấu trúc gọi là Aflatoxin B2 là dẫn xuất hydro hoá của aflatoxin B1 tại nối đôi chưa no của vòng furan. CTN: C17H14O6. Tương tự Aflatoxin G1 cũng có 1 dẫn xuất hydro hoá vòng furan gọi là Aflatoxin G2. CTN: C17H14O7. Hình 2.5: Cấu trúc của aflatoxin B2. Hình 2.6: Cấu trúc của aflatoxin G2. Năm 1963 trong nghiên cứu chất độc ở sữa và thịt bò đã ăn phải thực phẩm có aflatoxin, Alicroft và Carnaghan đã chiết tách được những chất có khả năng gây ra ở vịt những rối loạn tương tự do aflatoxin gây ra. Độc tố này được gọi là “độc tố sữa”, là các chất hydroxyl hoá của aflatoxin B1 và B2 tại vị trí 9a lần lượt được gọi là aflatoxin M1 và M2: CTN: C17H12O7 và C17H14O7. Hình 2.7: Cấu trúc của aflatoxin M1. Hình 2.8: Cấu trúc của aflatoxin M2. Tóm lại, các aflatoxin thuộc một nhóm các chất có thành phần hóa học tương đồng nhau chứa một nhân coumarin kết hợp với phần bisfuran và phần còn lại hoặc là một phần penthanon như B1 và B2 hoặc một vòng lacton sáu cạnh như G1 hay G2, các aflatoxin M1 và M2 là các dẫn chất hydroxyl hoá của aflatoxin B1 và B2, trong đó afltoxin B1 có nhiều nhất và độc tính cao nhất nên thường được xem là đối tượng chính trong việc phân tích các chất này. Aflatoxin M1 hiện nay cũng được quan tâm do độc tính cũng giống như aflatoxin B1 và thường hay xuất hiện trong sữa và các sản phẩm từ sữa do bò sữa ăn thức ăn có aflatoxin. c. Độc tính Độc tính với các aflatoxin, người ta đã thấy có một loạt những triệu chứng gắn liền với sự nhiễm độc cấp tính và những sự biến đổi liên quan đến các sự nhiễm độc mãn tính. Loại sau này có bản chất di truyền và tương ứng với ba kiểu: gây ung thư, gây quái thai và gây đột biến. Hậu quả của việc nhiễm aflatoxin phụ thuộc rất nhiều vào tuổi, giới tính, loài, trạng thái dinh dưỡng, mức và tần số tiếp xúc. Độc tính cấp là sự ngộ độc cấp tính thể hiện bằng cái chết của các động vật thí nghiệm trong những khoảng thời gian thay đổi tùy theo khả năng chịu đựng của từng loài. Giải phẩu bệnh cho thấy hoại tử và chảy máu ở nhu mô gan, viêm tiểu cầu thận cấp, tụ máu ở phổi. Gan nhợt nhạt, mất màu và tăng thể tích. Khi không có nối đôi ở vòng furan đầu thì độc tính giảm đi 4,5 lần. Như vậy B1 độc hơn B2 và G1 độc hơn G2. Và độc tính cũng giảm khi có hai vòng lacton (G1và G2) do đó aflatoxin loại B độc hơn loại G. Độc tính mãn là những triệu chứng do nhiễm độc mãn tính thì khác. Đầu tiên là ăn kém ngon và chậm lớn, thậm chí có khi xuống cân, nhưng gan chịu ảnh hưởng nặng nhất của chất độc. Ảnh hưởng về mặt hoá sinh lên tế bào đã có nhiều nghiên cứu về sự tác động của aflatoxin trên các acid nucleic và sự tổng hợp protein. Aflatoxin B1 tác động giống như ActinomycineD, chúng ức chế qúa trình tổng hợp ở liều cao và ở liều thấp thì cho kết qủa chậm hơn. Theo Clifford và Rees cơ chế tác động như sau: - Tác động qua lại với DNA và ức chế các polimerase chịu trách nhiệm tổng hợp DNA và RNA: chúng gắn vào vòng purin của DNA. - Đình chỉ sự tổng hợp DNA: Giống như cơ chế của Actinomycine D, chúng xen vào vòng xoắn kép của DNA tại guanin. Ức chế enzym DNA polimerase cần thiết cho việc tổng hợp DNA. - Giảm sự tổng hợp RNA: tác động tương hổ với các cấu tử của chất nhiễm sắc rồi tác động lên. - A polimerase làm ngăn trở sự sao chép DNA bởi RNA polimerase. - Biến đổi hình thái nhân tế bào thể hiện bằng sự tách nhân, chất nhiễm sắc bị đùn ra ngoài, các hạt ribonucleoprotein tập trung lại thành những vùng dày đặc. - Giảm tổng hợp protein, tăng khả năng gây ung thư: khi có sự nhiễm độc mãn tính, các triệu chứng thấy được là kém ăn và chậm lớn, có khi xuống cân nhưng gan chịu ảnh hưởng nặng nhất xuất hiện sự thoái hoá tế bào nhu mô gan, tăng sinh tế bào biểu mô, tế bào lympho bị thâm nhiễm. Aflatoxin là một chất gây ung thư mạnh nhất hấp thu qua đường tiêu hoá, nếu hấp thu 2,5mg aflatoxin trong 89 ngày sẽ thấy xuất hiện ung thư gan sau một năm. Liều gây ung thư của aflatoxin thấp hơn 1000 lần so với các phẩm màu azoic, đặc biệt là đối với ung thư gan. 2.1.3. Vi khuẩn E. coli 2.1.3.1. Ý nghĩa E. coli là trực khuẩn đường ruột được phân lập từ phân người lần đầu tiên vào năm 1885, do Escherich và được đặt tên là Bacterium coli commune, ngày nay nó được gọi là Escherichia coli (thường được viết tắt là E. coli), E. coli là một trong những loài vi khuẩn chính ký sinh trong đường ruột của động vật máu nóng (bao gồm chim và động vật có vú). Vi khuẩn này cần thiết trong quá trình tiêu hóa thức ăn. Sự có mặt của E.coli trong nước là một chỉ thị thường gặp cho ô nhiễm phân. Hình 2.9: Vi khuẩn E.coli. Phân loại khoa học : Vực: Bacteria Ngành: Proteobacteria Lớp: Gamma Proteobacteria Bộ: Enterobacteriales Họ: Enterobacteriaceae Chi: Escherichia Loài: E. coli Có nhiều loại E.coli, nhưng may mắn thay phần lớn chúng có thể nói là vô hại. Tuy nhiên, một số E. coli có thể gây tiêu chảy và loại phổ biến nhất trong nhóm E. coli có hại là E.coli O157:H7. Cho đến nay các nhà khoa học đã tìm được ít nhất bốn loại gây bệnh đường ruột cho người: - Enterobathogenic E.coli (EPEC). - Enterocigenic E.coli (ETEC). - Enteroinvasive E.coli (EIEC). - Enterohaemorrhagic E.coli (EHEC) hoặc Verocytoxin E.coli (VTEC) hay E.coli. 2.1.3.2. Đặc điểm a. Đặc điểm hình thái Vi khuẩn E.coli thuộc nhóm vi trùng đường ruột Enterobacteriaceae, có nhiều trong tự nhiên, trong đường ruột của người và gia súc. Trong đường ruột, chúng hiện diện nhiều ở đại tràng nên còn gọi là vi khuẩn đại tràng. Vi khuẩn E.coli nhiễm vào đất, nước… từ phân của động vật. Chúng trở nên gây bệnh khi gặp điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của chúng. Hình dạng: Vi khuẩn thuộc loại trực khuẩn gram âm, di động bằng tiêm mao quanh tế bào, không tạo bào tử, loại có độc lực thì có capsul, loại không có độc lực không có capsul. Kích thước trung bình (0,5µ x 1-3µ), hai đầu tròn. Một số dòng có lông bám (pili). Trong cơ thể động vật chúng có hình cầu trực khuẩn, đứng riêng lẻ, đôi khi xếp thành chuỗi ngắn, có lông ở chung quanh thân, di động, không hình thành nha bào, một số có giáp mô mỏng. b. Đặc điểm nuôi cấy/sinh hóa: * Đặc điểm nuôi cấy: E.coli phát triển dễ dàng trên các môi trường nuôi cấy thông thường. Một số có thể phát triển trên môi trường tổng hợp nghèo chất dinh dưỡng. Hiếu khí hoặc kỵ khí tùy tiện, có thể phát triển ở nhiệt độ từ 5 - 40°C, nhiệt độ thích hợp là 37°C, pH 7,2- 7,4. Một số chủng có khuẩn lạc hơi nhầy. Trên môi trường Macconkey cho những khuẩn lạc màu đỏ . * Đặc điểm sinh hóa: E.coli có khả năng lên men nhiều loại đường: Glucoza, Lactoza, Manit. Có sinh hơi. Chúng có phản ứng Indol và Methyl red (MR) dương tính, phản ứng VP-, H2S-. E.coli bị chết ở nhiệt độ 55°C trong một giờ, ở 60°C trong 15-30 phút. Các chất sát trùng như: acid fenic, clorua thủy ngân, formol… có thể diệt trong 5 phút. E.coli đề kháng với sự sấy khô . 2.1.3.3. Độc tố E.coli có 2 loại độc tố: - Ngoại độc tố: phá huỷ thành niêm mạc, hấp thu qua đường bạch huyết gây hoại tử và gây nhiễm độc thần kinh. - Nội độc tố: phá huỷ thành mạch máu, làm tăng huyết áp, gây ngộ độc thần kinh và biểu hiện nhiều triệu chứng khác.Gồm 2 loại chịu nhiệt và không chịu nhiệt. Cả hai loại này đều gây tiêu chảy. Loại chịu nhiệt ST (Thermostable): gồm các loại STa, STb. Loại không chịu nhiệt LT (Thermolabiles): gồm các loại LT1, LT2. 2.1.3.4. Khả năng gây bệnh E.coli có sẵn trong đường tiêu hóa của động vật, chiếm tỉ lệ cao nhất trong số các vi khuẩn hiếu khí (80%), chỉ tác động gây bệnh khi sức đề kháng của con vật bị giảm sút. E.coli thường gây bệnh cho gia súc non. Dựa vào tính chất gây bệnh, người ta chia thành bốn loại: - Loại gây bệnh đường ruột: EPEC (Enteropathogenic ), EIEC (Enteroin vassive ) xâm nhập qua niêm mạc đại tràng, EAEC (Enteroadherent ) gây bệnh do bám niêm mạc và làm tổn thương chức năng ruột. Dạng này thường gặp ở lợn con cai sữa, bê, cừu non, nhưng cũng xảy ra ở trẻ em và người lớn. Thường gặp các serotyp: 026, 044, 055, 0112, 0114. - Loại sinh độc tố ruột: ETEC (Entrotoxigenic ) gây bệnh do nội độc tố bám vào ruột, làm giảm hấp thu Na+, tăng tiết nước gây ỉa chảy. Được xem là nguyên nhân gây tiêu chảy ở heo sơ sinh và sau cai sữa, ở trẻ em và cả người lớn. - Loại gây bệnh phù thủng: EHEC (Enteroheamorrhagic ) gây tổn thương xuất huyết ở ruột. VETEC (Verotoxingenic ) sinh độc tố hướng mạch máu, độc tố này tạo bệnh tích ở biểu mô của mạch máu và tạo bệnh tích phù thủng. Các serotyp gây bệnh phù thủng phổ biến là: O138:K81, O139:K82, O141:K85. - Bệnh nhiễm trùng máu do E.coli : Ở dạng bệnh này E.coli xâm nhập vào vật chủ qua xoang miệng, hệ thống hô hấp, họng hoặc rốn và sản sinh ra độc tố gây ra những tổn thương. E.coli không đến được ruột non do vậy tiêu chảy hoặc tổn thương ở ruột không xảy ra. Ngày nay cơ chế gây bệnh dẫn đến các thể bệnh khác vẫn đang được các nhà khoa học tiếp tục nghiên cứu để bổ sung cơ sở cho việc phòng trị có hiệu quả những bệnh do chúng gây ra cho người và gia súc. 2.1.3.5. Các thực phẩm liên quan Chủ yếu có trong thịt và pho mát, ngoài ra cũng có thể nhiễm trong sữa. 2.1.3.6. Biện pháp ngăn ngừa và điều trị Phòng ngừa: Vi khuẩn E.coli gây tiêu chảy thường theo phân ra ngoài do đó dễ gây thành dịch. Do đó cần phải nấu chín kỹ thức ăn và kiểm tra nghiêm ngặt quy trình chế biến thực phẩm. Điều trị: không nên dùng thuốc kháng sinh đối với bệnh tiêu chảy do E. coli O157:H7 gây ra và có thể làm bệnh nặng hơn. Đa số người bệnh sẽ đỡ hơn trong vài ngày mà không cần có điều trị đặc biệt. Cũng như đối với bất cứ dạng tiêu chảy nào, điều quan trọng là uống nhiều nước để ngăn ngừa bị mất nước. 2.1.4. Vi khuẩn Listeria monocytogenes 2.1.4.1. Ý nghĩa Trong vấn đề ngộ độc thực phẩm, bệnh Listeriosis do vi khuẩn Listeria monocytogenes gây ra thường hay được người ta nhắc đến. Ca đầu tiên của bệnh Listeriosis đã được nói đến cách nay 70 năm, nhưng phải đợi đến những năm 1980, vi khuẩn Listeria monocytogenes mới được chính thức xác nhận là tác nhân gây bệnh ngộ độc thực phẩm. Listeriose là bệnh nhiễm trùng ít gặp nhưng rất nguy hiểm do tỷ lệ tử vong cao 25% đến 30%. Đối tượng nguy cơ thường là những người có hệ thống miễn dịch hoạt động kém như trẻ sơ sinh, phụ nữ mang thai, người lớn tuổi hoặc ở bệnh nhân suy giảm miễn dịch. Hình 2.10: Vi khuẩn Listeria monocytogenes. Phân loại khoa học: Giới: Bacteria Ngành: Firmicutes Lớp: Bacilli Bộ: Bacillales Họ: Listeriaceae Chi: Listeria Loài: Listeria monocytogenes 2.1.4.2. Đặc điểm Là vi khuẩn hình que, gram dương, ngắn, không bào tử. Thuộc nhóm VSV hiếu khí hoặc kỵ khí không bắt buộc, catalase (+), oxidase (-), di động ở 20-250C và không di động ở 370C, nó có mặt khắp nơi trong môi trường và có thể tìm thấy ở đất, thảm thực vật mục nát, nước, trong các động vật hoang dã, phân súc vật và cả phân người… Có thể chịu đựng được độ mặn và pH trong một khoảng rộng, trong khi không chịu được nóng (mặc dù chúng có khả năng chịu nóng tốt hơn Salmonella). Khả năng đặc biệt quan trọng của chúng là sinh tồn và tăng trưởng ở nhiệt độ lạnh dưới 5oC (41oF), không thể tăng trưởng dưới 0oC (32 oF). 2.1.4.4. Độc tố Vi khuẩn Listeria monocytogenes không có sản xuất ra độc tố, nhưng gây bệnh bằng cách sinh sản và phát triển trong cơ thể nhờ vào Listeriolysin O (LLO) là yếu tố độc lực chính của Listeria monocytigenes cho phép nó thoát khỏi sự thực bào. LLO là một protein có khối lượng phân tử 58,6 kDa, hình thành bởi một chuỗi polypeptide đơn gồm 529 amino acids. 2.1.4.5. Khả năng gây bệnh Ngoài những trường hợp rất hiếm gặp nhiễm trực tiếp qua đường da hoặc đường kết mạc, hầu hết ở người trưởng thành vi khuẩn xâm nhập qua đường tiêu hóa. Với thai nhi, nhiễm Listeria hầu hết xảy ra qua đường máu và một số ít trường hợp xảy ra qua đường sinh đẻ. Các trường hợp khởi nhiễm Listeria muộn ở trẻ mới sinh là do quá trình lây nhiễm trực tiếp hoặc gián tiếp từ người sang người. Sau khi xâm nhập vào trong tế bào của động vật chủ, vi khuẩn ly giải màng không bào thực bào. Hiện tượng ly giải này được kích hoạt bởi kháng nguyên listeriolysin O, một chất tiêu huyết có liên quan đến các độc tố tạo lỗ phụ thuộc cholesterol khác giống như streptolysin O. Hai phospholipase, Plc A và B được cho là có vai trò quan trọng trong việc Listeria thoát ra ngoài không bào. 2.1.4.6. Các thực phẩm liên quan Nguồn lây nhiễm Listeria chủ yếu là từ gia cầm, những kết quả theo dõi gần đây cho thấy, hơn 62% mẫu thịt gà sống có khả năng bị nhiễm khuẩn. Tỷ lệ nhiễm L.monocytogenes ở thịt chín ít hơn thịt sống nhưng cũng có khả năng gây ra bệnh Listeriosis trên người. Listeria monocytogenes cũng đến từ các nguồn khác như patê, rau ( kể cả loại salad đóng sẵn ), hải sản đặc biệt là thịt cua và cá hun khói, trong các sản phẩm đông lạnh 2.1.4.7. Biện pháp ngăn ngừa Làm sạch bề mặt tiếp xúc với thực phẩm, có thể dùng cồn hoặc kết hợp với amoni để tăng hiệu suất khử trùng. Thực phẩm lưu trữ cần được giữ lạnh dưới 4oC để đảm bảo an toàn. Thực hiện các biện pháp vệ sinh an toàn vệ sinh thực phẩm cho cộng đồng. Kiểm tra các cơ sở giết mổ cung cấp thịt cho thị trường. Phát hiện người mang vi khuẩn, đặc biệt là những người có liên quan trực tiếp đến ăn uống của tập thể như cấp dưỡng của các cơ quan, người chế biến thức ăn, người phục vụ ở các nhà hàng ăn uống. Chuẩn đoán sớm và cách ly bệnh nhân kịp thời, xử lý chất thải của bệnh nhân. Đối với súc vật bị bệnh cần chữa triệt để hoặc tiêu hủy. 2.1.5. Vi khuẩn Salmonella 2.1.5.1. Ý nghĩa Salmonella spp. được lấy tên từ nhà khoa học người Mỹ, Daniel Elmer Salmon - một nhà nghiên cứu bệnh lý động vật. Nhưng thực chất ông không phải là người phát hiện đầu tiên mà là nhà khoa học Theobald Smith, T.Smith phát hiện ra vi khuẩn salmonella spp. từ thịt vào năm 1885. Hình 2.11: Vi khuẩn Salmonella. Phân loại Salmonella spp. Phylum: ProteobacteriaClass: Gamma Proteobacteria Order: EnterobacterialesFamily: EnterobacteriaceaeGenus: Salmonella Salmonella spp. có 2 loài chính: S.enterica và S.bongori 2.1.5.2. Đặc điểm a. Đặc điểm hình thái Vi khuẩn Salmonella hình gậy ngắn, hai đầu tròn, không hình thành giác mô và nha bào. Đa số các loại Salmonella đều có khả năng di động mạnh do có từ 7-12 lông xung quanh thân (trừ S.gallinarum và S.pullorum gây bệnh cho gia cầm). Vi khuẩn dễ nhuộm màu với các thuốc thông thường, bắt màu gram âm. Khi nhuộm vi khuẩn bắt màu đều toàn thân hoặc hơi đậm ở hai đầu. b. Tính chất nuôi cấy: Vi khuẩn Salmonella vừa hiếu khí vừa kỵ khí không bắt buộc, dễ nuôi cấy, nhiệt độ thích hợp 370C nhưng có thể phát triển được ở pH từ 6-9. Salmonella gây bệnh ở gia súc, sinh trưởng tốt trong điều kiện hiếu khí, kém hơn ở điều kiện kỵ khí. - Môi trường nước thịt: Cấy vài giờ đã đục nhẹ, sau 18 giờ đục đều, nuôi cấy lâu ở đáy ống nghiệm có mặt trên môi trường có màng mỏng. - Môi trường thạch thường: Nuôi cấy trên thạch thường vi khuẩn mọc thành các khuẩn lạc tròn, trong sáng hoặc xám, nhẵn bóng, hơi lồi lên ở giữa, nhỏ và trắng hơn khuẩn lạc của E.coli. - Trên môi trường thạch thường thỉnh thoảng có thấy khuẩn lạc dạng R nhám, mặt trong mờ. - Môi trường Macconkey: Bồi dưỡng ở 350C -370C sau 18-24 giờ vi khuẩn Salmonella mọc thành những khuẩn lạc tròn, trong, không màu, nhẵn bóng và hơi lồi ở giữa. - Môi trường SS: Nuôi cấy, bồi dưỡng ở 350C -370C sau 18-24 giờ vi khuẩn Salmonella mọc thành những khuẩn lạc tròn, bóng, không màu. - Môi trường XLD: Nuôi cấy, bồi dưỡng ở 350C -370C sau 18-24 giờ vi khuẩn Salmonella mọc thành những khuẩn lạc tròn, màu hồng, có hoặc không có chấm đen ở giữa, đế môi trường chuyển màu hồng. c. Đặc tính sinh hoá: Mỗi loài Salmonella có khả năng lên men một số đường nhất định và không đổi. Phần lớn các loài Salmonella lên men sinh hơi glucoza, mannit, mantoz, galatoz, levoloz, arabinoz. Một số loài Salmonella cũng lên men đường trên nhưng không sinh hơi: S.abortus equi, S.abortus bovis, S.typhisuis, S.typhi… - S.pullorum không lên men mantoz, S.choleraesuis không lên men arabinoz. - Tất cả các Salmonella không lên men lactoz và saccaroz. - Đa số Salmonella không làm tan chảy gelatin, không phân giải urê, không sản sinh Indol, một số sử dụng được cacbon ở nguồn xitra, phân giải xanh metylen. - Trên môi trường KIA (Kiglen –Iron –Agar) vi khuẩn lên men glucoza và không lên men lactoz nên phần thạch đứng chuyển thành màu vàng, phần thạch nghiêng giữ nguyên màu của môi trường (màu hồng), vi khuẩn có hoặc không sinh H2S. - Phản ứng MR, Catalaz dương tính (trừ S.chpoleraesuis, S.gallinarum, S.pullorum có MR âm tính). - Phản ứng H2S dương tính (trừ S.paratyphiA, S.abortusequi, S.typhisuis). 2.1.5.3. Độc tố Vi khuẩn Salmonella có thể tiết ra 2 loại độc tố: Ngoại độc tố và nội độc tố. - Nội độc tố của Salmonella rất mạnh gồm 2 loại: Gây xung huyết và mụn loét, độc tố ở ruột gây độc thần kinh, hôn mê, co giật. - Ngoại độc tố chỉ phát hiện khi lấy vi khuẩn có độc tính cao cho vào túi colodion rồi đặt vào ổ bụng chuột lang để nuôi, sau 4 ngày lấy ra, rồi lại cấy truyền như vậy từ 5 đến 10 lần, sau cùng đem lọc, nước lọc có khả năng gây bệnh cho động vật thí nghiệm. Ngoại độc tố chỉ hình thành trong điều kiện invivo và nuôi cấy kỵ khí. Ngoại độc tố tác động vào thần kinh và ruột. * Nội độc tố - Endotoxin: Màng ngoài tế bào vi khuẩn gram âm nói chung và vi khuẩn Salmonella nói riêng, được cấu tạo bởi thành phần cơ bản là Lipopolysaccharide (LPS). LPS có cấu tạo phân tử lớn, gồm 3 vùng riêng biệt với đặc tính và chức năng riêng biệt: Vùng ưa nước, vùng lõi và vùng lipit A. Vùng ưa nước bao gồm một chuỗi polysaccharide chứa các đơn vị cấu trúc kháng nguyên O. Vùng lõi có bản chất là acid heterooligosaccharide, ở trung tâm nối kháng nguyên O với vùng lipit A. Vùng lipit A đảm nhận chức năng nội độc tố của vi khuẩn. Cấu trúc nội độc tố gần giống cấu trúc của kháng nguyên O. Cấu trúc nội độc tố biến đổi sẽ dẫn đến sự thay đổi độc lực của Salmonella. Nội độc tố thường là lipopolysaccharide (LPS) được phóng ra từ vách tế bào vi khuẩn khi bị dung giải. Trước khi thể hiện độc tính của mình, LPS cần phải liên kết với các yếu tố liên kết tế bào hoặc các receptor bề mặt các tế bào như: Tế bào lâm ba cầu B, lâm ba cầu T, tế bào đại thực bào, tiểu thực bào, tế bào gan, lách. Rất nh._.