Nghiên cứu vi khuẩn salmonella species

Nghiên cứu vi khuẩn salmonella species

Bộ Công Thương TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Nhóm 1

Tháng 1, thành phố Hồ Chí Minh 2016

LỜI CẢM ƠN

Chúng em xin chân thành cảm ơn Trường Đại học Công nghiệp Thành phố

Hồ Chí Minh đã tạo cho chúng em một môi trường lành mạnh, trang bị đội ngũ giảng viên tận tâm với nghề, tận tình đạy bảo, cũng như trang bị đầy đủ cơ sở vật chất, kỹ thuật để chúng em học tập và nghiên cứu Chúng em xin cảm ơn Viện Công nghệ Sinh học và Thực phẩm, cũng như thư viện trường đã tạo những điều kiện tốt nhất để chúng em học tập và hoàn thành bài tiểu luận này

Đặc biệt, chúng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến thầy Phạm Tấn Việt

đã giao cho nhóm chúng em một đề tài thú vị, đầy ý nghĩa Cũng như thầy đã cho chúng em những bài học hay, bổ ích trên lớp và thầy đã tận tình hướng dẫn chúng

em trong suốt quá trình nghiên cứu hoàn thành bài tiểu luận của nhóm mình Một lần nữa chúng em xin chân thành cảm ơn thầy!

MỤC LỤC

I Vi khuẩn salmonella: 5

1 Quá trình phát hiện ra vi khuẩn Salmonella: 5

2 Phân loại: 6

3 Đặc điểm: 7

3.1 Đặc điểm hình thái của vi khuẩn Salmonella: 7

3.2 Đặc điểm cấu trúc của Salmonella: 8

3.3 Tính chất hóa sinh của vi khuẩn Salmonella: 9

3.4 Yếu tố độc lực: 10

II Ảnh hưởng của vi khuẩn Salmonella: 12

1 Tác hại, khả năng gây hư hỏng thực phẩm, gây bệnh 12

1.1 Cơ chế gây bệnh 12

1.2 Nguồn gốc gây nhiễm 15

2 Bệnh, triệu chứng và cách điều trị bệnh do vi khuẩn Salmonella gây ra 16

2.1 Bệnh ở người 16

2.1.1 Bệnh thương hàn: 16

2.1.2 Bệnh nhiễm trùng máu: 18

2.1.3 Bệnh rối loạn tiêu hóa: 19

2.2 Bệnh ở động vật 20

2.2.1 Bệnh bạch lỵ 20

3 Tình hình nhiễm Salmonella ở Việt Nam và trên Thế Giới 24

3.1 Tình hình nhiễm Salmonella ở Việt Nam 24

3.2 Tình hình nhiễm Salmonella trên Thế Giới 25

Tỷ lệ nhiễm Salmonella ở châu Âu giảm đều đặn từ những năm 1990 trở lại đây, trong năm 2007 có khoảng 152.000 ca nhiễm Salmonella trên người được phát hiện, sự sai lệch của báo cáo này là rất lớn, số lượng thực tế rất có thể gấp 10 lần như thế Ở Mỹ, tình trạng có khá hơn, ổn định ở mức 15 ca trên 100.000 người từ năm 2001 do kiểm soát tốt Salmonella trong thực phẩm từ năm 1990, bao gồm các thực phẩm sữa, trứng, nước trái cây, sản phẩm tươi sống, rau, bánh kẹo, và đặc biệt là thịt Một đợt dịch gần đây ở Mỹ gây ra bởi S.typhimurium nhiễm trong bơ đậu phộng đã gây ảnh hưởng đến hơn 700 người trên khắp nước Mỹ 25

4 Cách phòng ngừa 26

III Kết luận chung :……… 29

Giới thiệu

Vấn đề ngộ độc thực phẩm không còn là một vấn đề xa lạ nữa trong xã hội phát triển hiện nay Và phần lớn tác nhân gây ra việc này là vi sinh vật Có rất

nhiều vi sinh vật gây ra ngộ độc thực phẩm như: Clostridium butolinum,

Escherichia coli, Listeria monocytogenes… trong đó Salmonella là vi sinh vật gây

ngộ độc rất nguy hiểm

1.Mục đích nghiên cứu

Vấn đề nhiễm bệnh do vi khuẩn Salmonella ngày càng tăng, gây ảnh hưởng

nghiêm trọng đến sức khỏe con người, kinh tế, chính trị quốc gia Chính vì thế việc nghiên cứu về vi khuẩn này sẽ giúp chúng ta hiểu biết về chúng và đề ra những biện pháp phù hợp để ngăn chặn, phòng ngừa nhằm hạn chế tối đa những tác hại của chúng

2 Nội dung nghiên cứu:

- Khái quát về đặc điểm hình thái, cấu trúc, tính chất hóa sinh, các độc tố của vi

khuẩn Salmonella.

- Các ảnh hưởng, tác hại, biện pháp phòng tránh gây nhiễm Salmonella.

- Các bệnh do vi khuẩn Salmonella gây ra.

I Vi khuẩn salmonella:

1 Quá trình phát hiện ra vi khuẩn Salmonella:

- Năm 1885 Slamon và Smith tìm được Salmonella từ lợn Hog mắc bệnh dịch tả

và gọi tên là Bacilus cholerasuis, hiện nay gọi là Salmonella Nhưng sau đó đã chứng minh được bệnh dịch tả do một loại vi rút gây nên và đã xác định S

cholerasuis là vi khuẩn gây nên bệnh phó thương hàn.

- Năm 1888 A.Gartner phân lập được mầm bệnh từ thịt bò và lách người bệnh,

ông gọi vi khuẩn này là Bacillus enteritidis và ngày nay thì được gọi là S

enteritidis Vi khuẩn này còn được gọi bằng nhiều tên khác như: Bacterium

enteridis, Bacillus gartner.

- Năm 1889 Klein phân lập được S.gallinarum và Rettger cũng đã phân lập được S.pullorum năm 1909 Trước đây người ta cho rằng đây là hai loại vi khuẩn gây ra

hai bệnh khác nhau nên đã gọi chung là bệnh phó thương hàn gà (Typhus avium)

và căn bệnh có tên là S.gallinarum – pullorum.

- Năm 1896 C.Archard và Rbensauded đã phân lập được S.paratyphi equi và S.paratyphi bacilus Ngày nay vi khuẩn này được gọi là S.paratyphi B và đến năm

- Salmonella là một trong những vi khuẩn nguy hiểm nhất hiện nay Loại vi khuẩn

có thể sống trong các ống ruột của người và động vật khác Vi khuẩn này phân bố khắp nơi, có thể xâm nhập và gây nhiễm bệnh cho người, động vật máu nóng, động vật máu lạnh dưới nước và trên cạn

Giống: Salmonella lignieres 1900

Loài: S.bongori và S,enterica

- Lúc đầu Salmonella được đặt tên theo hội chứng lâm sàng của chúng là S.typhi hay S.paratyphi A, B, C, hoặc theo vật chủ như S.typhimurium gây bệnh ở chuột,

về sau người ta còn phát hiện Salmonella còn có thể gây ra nhiều hội chứng và có thể phân lập được ở nhiều loài khác nhau Vì đó mà các loài Salmonella mới được phát hiện đã được đặt tên theo nơi mà chúng được phát hiện như S.congo,

S.london, S.teheran.

- Nếu phân loại theo mức độ gây bệnh của Salmonella thì được chia làm hai loại:

Loại chỉ gây bệnh cho người, loại chỉ gây bệnh cho động vật và loại gây bệnh cho

cả người và động vật

- Salmonella đã được chia làm nhiều chi phụ và nhiều loài và mỗi loài lại có khả

năng có nhiều chi phụ

- Bằng các kỹ thuật sinh học phân tử hiện đại, những nghiên cứu sau này cho phép

xếp tất cả các loại Salmonella vào cùng một loại duy nhất Mặc dù ý kiến này đã

được đưa ra nhưng cách truyền thống đã được sử dụng quá quen và có ý nghĩa riêng nên nó không được chấp nhận

- Dựa vào cấu trúc kháng nguyên chủ yếu là kháng nguyên thân O và kháng

nguyên lông H đôi khi còn có kháng nguyên vỏ, Salmonella được chia làm các

nhóm và các loại huyết thanh Hiện nay đã xác định được trên 2500 loại huyết

thanh Salmonella.

3 Đặc điểm:

3.1 Đặc điểm hình thái của vi khuẩn Salmonella:

- Salmonella là trực khuẩn ngắn,hình que, hai đầu tròn bắt màu Gram âm,hiếu khí

và kỵ khí tùy nghi, kích thước trung bình là 2-3×0,5-1µ m, có tiêm mao, di

chuyển được trừ S gallimarum và S.pullorum, không sinh bào tử, không hình

thành nha bào và giáp mô, chúng phát triển tốt ở nhiệt độ 60C - 420C , thích hợp nhất ở 350C - 370C, pH từ 6 - 9 thích hợp nhất ở pH=7,2 Ở nhiệt độ 180C - 400C vikhuẩn có thể sống được đến 15 ngày

- Tiêm mao có hình tròn, dài, xuất phát từ màng cytoplasma Có cấu trúc từ các sợiprotein hình xoắn nên có thể co giãn và di động nên tiêm mao rất khó nhuộm Tiêm mao có tính kháng nguyên do các gen mã hóa tổng hợp protein quy định

- Ngoài ra thì trên bề mặt màng ngoài của Salmonella có các cấu trúc sợi nhỏ hơn,

còn gọi là Fimbriae hay Pili Chúng có kích thước từ 0,01-0,03× 1,0µm Pili có

cấu trúc là protein và có kháng nguyên đặc trưng Chúng tạo cho vi khuẩn có khả năng bám dính lên các tế bào biểu mô ruột và xâm nhập vào lớp niêm mạc

3.2 Đặc điểm cấu trúc của Salmonella:

- Salmonella có ba loại kháng nguyên là những chất khi xuất hiện trong cơ thể thì

tạo ra kích thích đáp ứng miễn dịch và kết hợp đặc hiệu với những sản phẩm của

sự kích thích đó bao gồm: kháng nguyên lông O, kháng nguyên thân H, kháng nguyên vỏ K Vi khuẩn thương hàn S.typhi còn có kháng nguyên V là yếu tố chống thực bào giúp cho vi khuẩn thương hàn phát triển bên trong tế bào bạch cầu

Kháng nguyên thân O:

Thành phần cơ bản là vách tế bào có thành phần phức tạp gồm 2 lớp Trong cùng

là một lớp peptidoglycan mỏng, cách một lớp không gian chu chất và tới một lớp màng ngoài là phức hợp lipidpolysaccharide gồm lipoprotein và

lipopolysaccharide

Bao bên ngoài lớp peptidoglycan là lớp phospholipid A và B, sau đó là hai lớp polysaccharide không mang tính đặc hiệu Kháng nguyên của nội độc tố có bản chất hóa học là lypopolysaccharide (LPS) Tính đặc hiệu quả kháng nguyên O và LPS là một nhưng tính miễn dịch thì khác nhau: kháng nguyên O ngoài LPS còn bao gồm cả lớp peptidoglycan nên tính miễn dịch của nó mạnh hơn LPS

Màng ngoài có cấu trúc gần giống tế bào chất nhưng phospholipid hầu như chỉ gặp ở trong, còn lớp ngoài là lớp lipopolysacccharide dày hơn khoảng 8-10nm dồm 3 thành phần:

- Lipid A

Kháng nguyên lông H

Kháng nguyên H có bản chất là các protit, kém bền hơn kháng nguyên O, dễ bị phá hủy ở nhiệt độ cao, hoặc xử lý bằng cồn và acid yếu.Được tổng hợp từ các acid amin dạng D Do đó việc xử lý kháng nguyên của các tế bào miễn dịch khôngthuận lợi và không đáp ứng kháng thể không mạnh Khi các sợi lông bị kết hợp bởi các kháng thể đặc hiệu, lông se bị bất động, vi khuẩn không thể di chuyển

được Kháng nguyên lông được dùng để phân loại một số chủng Salmonella

Kháng nguyên lông được chia làm hai pha:

- Pha 1: có tính đặc hiệu gồm có 28 loại kháng nguyên lông được biểu thị bằng chữ số La tinh thường: a, b, c…

- Pha 2: không có tính đặc hiệu, loại này có thể ngưng kết với các loại khác đôi khi thành phần này có thể gặp ở E.coli Pha 2 gồm có 6 loại được biểu thị bằng chữ Ả-rập từ 1-6 hay chữ số La tinh e, n, x,…

3.3 Tính chất hóa sinh của vi khuẩn Salmonella:

- Salmonella không lên men lactose, lên men đường glucose và sinh hơi Thường

không lên men sucrose, saliscin và inositol, sử dụng được citrate ở môi trường Simmons

- Tuy nhiên không phải loài Salmonella nào cũng có tính chất trên, vẫn có những

ngoại lệ như S.typhi lên men đường glucose không sinh hơi, không sử dụng citrate

trong môi trường Simmons, hầu hết các S.paratyphi và S.Cholerasuis không sinh

H2S, khoảng 5% các chủng Salmonella sinh độc tố sinh becteriocin chống lại E.coli, Shigella và ngay một số chủng Salmonella khác.

3.4 Yếu tố độc lực:

- Vi khuẩn Salmonella có thể tiết ra hai loại độc tố : Ngoại độc tố và nội độc tố.

+ Nội độc tố: rất mạnh gồm hai loại là gây xung huyết và mụn loét , độc tố ở đường 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 colodionrồi đặt vào ổ bụng chuột lang để nuôi, sau 4 ngày lấy ra, rồi lại cấy như vậy từ 5-

10 lần, sau cùng đem lọc, nước lọc có khả năng gây bệnh cho động vật thí nghiệm.Ngoại độc tố chỉ được nuôi cấy kỵ khí Ngoại độc tố tác động vào thần kinh và ruột

-Độc tố Endotoxin: Nội độc tố thường là lipopolysaccharide 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 tế bào Nộiđộc tố tác động trực tiếp lên hệ thống miễn dịch của cơ thể vật thể,kích thích hình thàng kháng thể

- Độc tố đường ruột: Độc tố đường ruột của vi khuẩn Salmonella có hai thành phần chính: độc tố thẩm xuất nhanh Rapid permeability factor (RPF) và độc tố thẩm xuất chậm Delayed permeability factor (DPF)

- Độc tố tế bào: có 3 dạng độc tố của tế bào

+ Dạng thứ nhất: không bền vững với nhiệt độ và trypsin Dạng này được phát

hiện ở rất nhiều serovar Salmonella, có trọng lượng phân tử từ 56-78 kDa, không

bị trung hòa bởi kháng thể kháng độc tố Shigella toxin hoặc Shigella like Dạng độc tố này tác động theo cơ chế là ức chết tổng hợp protein của tế bào Hela và làmteo tế bào

+ Dạng thứ 2: các nguồn gốc từ protein nàng ngoài tế bào có cấu trúc và chức năng gần giống các dạng độc tố tế bào Shigella sản sinh ra Dạng độc tố này cũng

phổ biến ở hầu hết các serovar Salmonella gây bệnh.

+ Dạng thứ 3: có trọng lượng phân từ khoảng 62kDa, có liên hệ với độc tố

Hemolysin Hemolysin liên hệ với các độc tố tế bào có sự khác biệt với các

Hemolysin khác về trọng lượng phân tử và phương thức tác động lên tế bào theo

cơ chế dung giải các không bào nội bào

- Các yếu tố khác đóng góp vào độc lực: Độc lực của vi khuẩn Salmonella spp.

như được phản ánh trong các khả năng để gây ra các bệnh cấp và mãn tính ở người

và ở một loạt các máy chủ vật bắt nguồn từ vi khuẩn cấu trúc và các thuộc tínhsinh lý mà hành động hiệp đồng hoặc

độc lập trong việc thúc đẩy sự bám dính của vi khuẩn và trong vasiveness.Trong một nghĩa rộng, bề mặt của vi khuẩn cấu trúc, chẳng hạn như lớp vỏ bao và màng ngoài, và phản ứng của tế bào với các điều kiện môi trường bất lợi, chẳng hạn như mua sắt, đồng thời cho sức mạnh lớn hơn tồn tại của vi khuẩn và sự phát triển quá,

mà trực tiếp hoặc gián tiếp góp phần vào độc lực.Vỏ polysaccharide Vi (độc tính), Porin, và LPS được ba yếu tố quyết định độc lực khác nằmtrong hoặc trên bề mặt

bên ngoài của bên ngoài Salmonella màng

II Ảnh hưởng của vi khuẩn Salmonella:

1 Tác hại, khả năng gây hư hỏng thực phẩm, gây bệnh

1.1 Cơ chế gây bệnh

- Tất cả các kiểu huyết thanh Salmonella đều mang cụm gen invasion giúp cho quá

trình xâm nhiễm vào trong thành ruột của người và động vật, mở đầu của tiến trình

gây bệnh Cụm gen này nằm trong hệ thống gen SPI – 1 ( Salmonella

pathogenicity island ) có mặt trong tất cả các Salmonella, từ nhóm tiến hóa thấp nhất là S.bongori đến nhóm tiến hóa cao nhất là S.enterica.

- Sự xâm nhiễm Salmonella vào cơ thể vật chủ và gây bệnh thực hiện chủ yếu

bằng đường tiêu hóa với biểu hiện phổ biến nhất là gây tiêu chảy đôi khi là thươnghàn và phó thương hàn

Hình ảnh vi khuẩn salmonella gây bệnh thương hàn cho heo

- Salmonella chủ yếu gây bệnh bằng nội độc tố và ngoại độc tố

- Để gây bệnh, Salmonella xâm nhập vào cơ thể theo đường tiêu hóa do thức ăn và

thức uống nhiễm bẩn số lượng gây bệnh khoảng 105 đến 107 Các chủng

Salmonella thường sản sinh ra một entertoxin có bản chất lipopolysaccharide vốn

có khả năng tác động đến nhiều mô khác nhau, đến các chức năng của mô Tuy nhiên, trong trường hợp nhiễm độc thực phẩm chất độc này chỉ có tác dụng khi chúng được giải phóng vào trong ruột từ những vi khuẩn sống và đa dạng trong pha sinh sản khi ăn các bào tử sống có khả năng sinh bệnh, song khi ăn các vi khuẩn đã bị chết thì không ảnh hưởng gì

- Sau khi đi vào ống tiêu hóa, vi khuẩn bám vào niêm mạc, ruột non rồi xâm nhập qua niêm mạc vào các hạch mạc trên ruột Ở đây, chúng nhân lên rồi qua hệ thống bạch huyết và ống ngực đi vào máu, lác này dấu hiệu lâm sàn bắt đầu xuất hiện

-Từ máu, vi khuẩn đến lá lách và vào các cơ quan khác:

+ Tới màng payer, vi khuẩn tiếp tục nhân lên

+Tới gan theo, mật đổ xuống ruột rồi được đào thải qua phân

+Tới thận, một số vi khuẩn được đào thải ra ngoài theo nước tiểu

- Salmonella gây bệnh bằng sự xâm nhập của bản thân vi khuẩn phá hủy tổ chức

tế bào bằng nội độc tố của Salmonella khi bị chết

- Khả năng gây ngộ độc thức ăn của Salmonella spp cần có 2 điều kiện:

+ Thức ăn phải bị nhiễm một lượng lớn vi khuẩn vì khả năng gây ngộ độc của Salmonella yếu

+Vi khuẩn vào cơ thể phải phóng ra một lượng độc tố lớn Vấn đề này phụ thuộc nhiều vào phản ứng cơ thể của từng người điều này giải thích hiện tượng nhiều người cùng ăn thức ăn như nhau nhưng có người bị ngộ độc có người không, người nặng, người nhẹ Thông thường người già, người yếu và trẻ em bị nặng hơn

1.2 Nguồn gốc gây nhiễm

Các sản phẩm từ thịt nói chung, nhất là thịt gia cầm và thịt lợn Tất cả các thức ăn tươi sống có nguồn gốc động vật đều có thể là nguồn vi khuẩn

Salmonella Vi khuẩn này sống tự do trong ruột động vật và có trên lông Gia cầm

có nhiều Salmonella nhất, tiếp theo là các động vật nuôi trong nhà và động vật

hoang (vẹt, rùa, chó, ếch, chim mông biển, loài gặm nhấm, rắn).Vi khuẩn này có thể có trong thành phần dẫn xuất các chất từ động vật như gelatin hoặc nước bọt động vật, bởi côn trùng, loài gặm nhấm, chim hoặc sản phẩm thịt nhiễm khuẩn gâynhiễm vào thực phẩm

Ngoài ra có thể bị nhiễm từ người khỏe mạnh có mang vi khuẩn này Thực phẩm có nguồn gốc thực vật ít có nguy cơ nhiễm khuẩn Vì lí do bị ức chế bởi pH

< 4 và có mặt vi khuẩn lactic nên các sản phẩm lên men ít bị nhiễm Trứng và các sản phẩm trứng ví dụ như bột nhào, nước sốt mayonnaise, protit đông tụ tách từ

sữa, gia cầm là nguồn mang nhiều Salmonella, nên trứng của nó cũng bị nhiễm vì

vi khuẩn này có thể xuyên qua vỏ trứng và sinh sản trong lòng đỏ trứng

Các sản phẩm sữa như sữa không thanh trùng, phomát từ sữa tươi, kem chất béo sữa, và các sản phẩm từ sữa nói chung được chế biến từ các nông trại, cácthiết bị đều có thể gây nhiễm vào nguyên liệu, tạo môi trường thuận lợi cho

Salmonella, và từ đó gây nhiễm độc cho sản phẩm sữa Nếu tiến hành axit hóa

chậm thì vi khuẩn dễ dàng sinh sản trong phomát nhưng nó bị phá hủy với pH < 4,5 Những sản phẩm có sữa phải được giám sát chặt chẽ bởi chúng không được

thanh trùng nữa, vì vậy nếu có Salmonella trong sữa bột thì chúng vẫn có thể sinh

sản được bởi chúng có khả năng tồn tại ở điều kiện khô hạn và lây nhiễm sang các sản phẩm khác