TÌNH HÌNH SỬ DỤNG VÀ TỒN DƯ CÁC TETRACYCLINE TRONG THỨC ĂN CHĂN NUÔI HEO THỊT VÀ HEO ĐƯỢC HẠ THỊT TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Vì vậy mà đã từ lâu vấn đề tồn dư kháng sinh trong chăn nuôi không những đã trở thành một phần quan trọng trong vấn đề vệ sinh an toàn thực phẩm trong nước mà còn gây tranh cãi trong vấn

BỘ GIÁO DỤC và ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HỒ CHÍ MINH

KHOA CHĂN NUÔI THÚ Y

*************

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TÌNH HÌNH SỬ DỤNG VÀ TỒN DƯ CÁC TETRACYCLINE TRONG THỨC ĂN CHĂN NUÔI HEO THỊT VÀ HEO ĐƯỢC

HẠ THỊT TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Sinh viên thực hiện: LƯU NGUYỄN MINH THƯ

Mã số sinh viên: 05142081 Lớp: DH05DY

Ngành: Dược Thú Y Niên khóa: 2005 – 2010

Tháng 08/2010

BỘ GIÁO DỤC và ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HỒ CHÍ MINH

KHOA CHĂN NUÔI THÚ Y

*************

LƯU NGUYỄN MINH THƯ

TÌNH HÌNH BỔ SUNG VÀ TỒN DƯ CÁC TETRACYCLINE TRONG THỨC ĂN CHĂN NUÔI HEO THỊT VÀ HEO ĐƯỢC

HẠ THỊT TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng bác sỹ thú y chuyên ngành Dược

Giáo viên hướng dẫn

PGS.TS LÂM THỊ THU HƯƠNG Ths NGUYỄN LÊ KIỀU THƯ

Tháng 08/2010

XÁC NHẬN CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Họ và tên sinh viên thực hiện: LƯU NGUYỄN MINH THƯ

Tên luận văn: “ Tình hình bổ sung và tồn dư các tetracycline trong thức ăn chăn nuôi và heo được hạ thịt trên địa bàn thành phố Hồ Chí Minh ”

Đã hoàn thành luận văn theo đúng yêu cầu của giáo viên hướng dẫn và ý kiến đóng góp của hội đồng chấm thi tốt nghiệp khoa Chăn Nuôi – Thú Y, trường đại học Nông Lâm Tp HCM ngày 30 tháng 08 năm 2010

Giáo viên hướng dẫn

PGS.TS Lâm Thị Thu Hương

Lời cảm ơn !

Xin chân thành cảm ơn ban giám hiệu Trường Đại học Nông Lâm, ban chủ nhiệm khoa Chăn Nuôi – Thú Y cùng tất cả quý thầy cô của quý khoa đã tận tình giảng dạy, hướng dẫn và truyền đạt những tri thức khoa học hữu ích trong thời gian học tập tại trường, tạo tiền đề cho tôi thực hiện khóa luận tốt nghiệp này

Xin vô cùng biết ơn PGS.TS Lâm Thị Thu Hương đã luôn quan tâm, đôn đốc và tận tình hướng dẫn, truyền đạt những kiến thức và kinh nghiệm quý báu để tôi thực hiện và hoàn thành đề tài

Tôi cũng xin chân thành cảm ơn ban lãnh đạo Trạm Chẩn Đoán Xét Nghiệm

và Điều Trị Chi cục Thú Y Tp HCM cùng các cô chú, anh chị và toàn thể cán bộ công nhân viên chức của Chi cục đã tiếp nhận, tạo điều kiện và giúp đỡ tôi thực hiện đề tài Đặc biệt, tôi xin chân thành cảm ơn Ths Nguyễn Lê Kiều Thư và Kỹ thuật viên Phan Thị Nhã Tú đã luôn nhiệt tình hướng dẫn, cung cấp thông tin và tận tình giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài

Do kiến thức còn hạn chế nên luận văn tốt nghiệp sẽ không thể tránh khỏi sự thiếu sót Rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của quý thầy cô để luận văn tốt nghiệp được hoàn thiện hơn

Xin chân thành cảm ơn !

Sinh viên thực hiện Lưu Nguyễn Minh Thư

cơ sở chăn nuôi thuộc địa bàn Tp Hồ Chí Minh và lấy 270 mẫu thịt, gan, thận của

90 heo được giết mổ trên địa bàn Tp Hồ Chí Minh Chúng tôi đã xác định hàm lượng các tetracycline trong mẫu bằng phương pháp HPLC theo tiêu chuẩn 10 TCN

833 : 2006, Bộ NN & PTNT; 12/2006 và ghi nhận kết quả như sau:

Tình hình sử dụng các tetracycline trong thức ăn chăn nuôi heo thịt

35/61 (57,38 %) cơ sở chăn nuôi khảo sát có bổ sung các tetracycline trong thức ăn chăn nuôi heo thịt với hàm lượng từ 12,51 – 489,23 ppm

31/61 mẫu vi phạm tiêu chuẩn Ngành về hàm lượng tối đa cho phép của các tetracycline trong thức ăn chăn nuôi heo, chiếm tỷ lệ 50,82 % số mẫu cũng như số

cơ sở chăn nuôi khảo sát Huyện Bình Chánh có tỷ lệ cơ sở chăn nuôi sử dụng và vi phạm cao nhất là 100 %

Tình hình tồn dư các tetracycline trên heo thịt

Trong 90 heo khảo sát có 26 mẫu của 21 heo có tồn dư các tetracycline, chiếm 9,63

% tổng số mẫu và 23,33 % số heo khảo sát

Tỷ lệ tồn dư các tetracycline trên mẫu thịt là 6,67 %, gan là 8,89 % và mẫu thận là 18,89 % với hàm lượng 17,560 – 1362,806 ppb

Heo có nguồn gốc từ Đồng Nai có tỷ lệ mẫu tồn dư các tetracycline cao nhất là 6,3

%, Tp HCM là 2,22 % và BRVT là 1,11 % Heo từ Bình Dương và Bình Thuận không có mẫu tồn dư nào

Tỷ lệ mẫu vi phạm tiêu chuẩn Bộ Y tế là 1,11 % trong khi tỷ lệ mẫu vi phạm tiêu chuẩn JECFA là 2,22 %

MỤC LỤC

TRANG

Trang tựa i

Xác nhận cuả giáo viên hướng dẫn ii

Lời cảm ơn ! iii

Tóm tắt luận văn iv

Mục lục v

Danh sách chữ viết tắt viii

Danh sách bảng ix

Danh sách biểu đồ x

Danh sách hình x

Chương 1 MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu và yêu cầu 2

1.2.1 Mục tiêu 2

1.2.2 Yêu cầu 2

Chương 2 TỔNG QUAN 3

2.1 Tổng quan về kháng sinh 3

2.1.1 Định nghĩa kháng sinh 3

2.1.2 Phân loại kháng sinh 3

2.1.3 Sự đề kháng kháng sinh của vi khuẩn 6

2.1.4 Sử dụng kháng sinh trong chăn nuôi 8

2.2 Tổng quan về tồn dư kháng sinh, hóa chất trong chăn nuôi 11

2.2.1 Khái niệm về sự tồn dư 11

2.2.2 Giới hạn tồn dư tối đa 11

2.2.4 Hậu quả của sự tồn dư kháng sinh 14

2.2.5 Sơ lược về tình hình tồn dư kháng sinh, hóa chất trong chăn nuôi 15

2.2.6 Thay thế kháng sinh trong chăn nuôi 16

2.3.1 Khái niệm 18

2.3.2 Phân loại 18

2.3.3 Cơ chế tác động 19

2.3.4 Sự đề kháng của vi khuẩn với các tetracycline 19

2.3.5 Dược động học 20

2.3.6 Tương tác thuốc 22

2.3.7 Ảnh hưởng cận lâm sàng 23

2.3.8 Tác dụng 23

2.3.9 Tác dụng phụ và độc tính 23

2.4 Giới thiệu các phương pháp xác định kháng sinh tồn dư 25

2.4.1 Phương pháp sử dụng vi sinh vật 26

2.4.2 Phương pháp miễn dịch enzyme 27

2.4.3 Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao 27

2.5 Lược duyệt một số công trình nghiên cứu về tồn dư kháng sinh trong sản phẩm động vật 28

Chương 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30

3.1 Thời gian thực hiện 30

3.2 Địa điểm 30

3.3 Đối tượng khảo sát 30

3.4 Hóa chất, dụng cụ và trang thiết bị 30

3.5 Nội dung và chỉ tiêu khảo sát 31

3.5.1 Nội dung 1 31

3.5.2 Nội dung 2 31

3.6 Phương pháp tiến hành 32

3.6.1 Thu thập mẫu 32

3.6.2 Tiến hành phân tích 34

3.7 Phương pháp sử lý số liệu 39

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 40

4.2 Tình hình tồn dư các tetracycline trên heo thịt giết mổ tại Tp.HCM 46

4.2.1 Tình hình tồn dư 47

4.2.3 Dư lượng các tetracycline trong mẫu 52

4.2.4 Dư lượng các tetracycline theo từng loại kháng sinh trong nhóm 54

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 56

5.1 Kết luận 56

5.2 Đề nghị 57

TÀI LIỆU THAM KHẢO 58

PHỤ LỤC 60

8 ELISA Enzyme Linked Immuno Sorbent Assay

9 FPT Frontier Post Test

10 HLTB Hàm lượng trung bình

11 HPLC High Performance Liquid Chormatograpphy

12 JECFA Joint Expert Committee on Food Additives

13 MMA Hội chứng viêm vú, viêm tử cung, ngưng tiết sữa

14 MRL Maximum Residues Limit

15 NAFIQAD National Agro Forestry Fisheries Quality Assurance

16 NN&PTNT Nông nghiệp và phát triển nông thôn

40

Bảng 4.2 Hàm lượng các tetracycline và tỷ lệ vi phạm của mẫu TĂCN 42 Bảng 4.3 Tỷ lệ dương tính và hàm lượng trung bình của các tetracycline 43 Bảng 4.4 Phân bố mẫu và mẫu vi phạm theo công ty hoặc cơ sở sản xuất thức ăn

chăn nuôi 44

Bảng 4.5 Tỷ lệ mẫu và heo tồn dư các tetracycline theo nguồn gốc 47 Bảng 4.6 Tỷ lệ dương tính theo loại mẫu và nguồn gốc mẫu 50 Bảng 4.7 Tỷ lệ vi phạm và khoảng dư lượng của các tetracycline theo loại mẫu 53 Bảng 4.8: Tỷ lệ mẫu tồn dư và vi phạm theo nguồn gốc 54 Bảng 4.9 Tỷ lệ tồn dư và vi phạm của từng loại tetracycline 54

DANH SÁCH BIỂU ĐỒ TRANG

Biểu đồ 4.1 Tỷ lệ heo có tồn dư các tetracycline theo nguồn gốc 48

Biểu đồ 4.2 Tỷ lệ vi phạm theo tiêu chuẩn Bộ Y tế và JECFA của các tetracycline 55

DANH SÁCH HÌNH TRANG Hình 2.1 Cơ chế tác động của các kháng sinh 4

Hình 2.2 Dẫn chất của octahydronaphtacen 18

Hình 2.3 Sự đề kháng tetracycline của vi khuẩn 20

Hình 3.1 Lấy mẫu thịt đùi tại cơ sở giết mổ 34

Hình 3.2 Đồng nhất mẫu 38

Hình 3.3 Ly tâm mẫu 38

Hình 3.4 Lọc dịch chiết 39

Hình 3.5 Rửa giải 39

Hình 3.6 Bơm mẫu chạy HPLC 39

Hình 4.1 Sắc ký đồ một mẫu thức ăn dương tính với chlortetracycline 42

Hình 4.2 Sắc ký đồ của một mẫu thận có tồn dư doxycycline 52

Chương 1

MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề

Trong chăn nuôi hiện nay, vấn đề sử dụng thuốc kháng sinh là rất phổ biến

và được xem là một tiến bộ vượt bậc Không những góp phần giúp người chăn nuôi bảo vệ sức khỏe đàn vật nuôi, việc sử dụng một số kháng sinh với một liều lượng thích hợp còn kích thích đàn vật nuôi tăng trưởng Hiện nay, các kháng sinh họ tetracycline là một trong những kháng sinh đang được ưa chuộng, đặc biệt là trong chăn nuôi heo vì ngoài phổ kháng khuẩn rộng, an toàn, phổ biến, giá rẻ và dễ sử dụng, chúng còn kích thích tăng trưởng cho đàn heo Tuy nhiên, cũng như bao kháng sinh dùng trong chăn nuôi khác, nếu không được sử dụng đúng nguyên tắc, liều lượng và tuân thủ đúng liệu trình thì việc tồn dư kháng sinh trong quầy thịt là không thể tránh khỏi Từ đó, không ai khác ngoài con người sẽ phải gánh nhận hậu quả Vì vậy mà đã từ lâu vấn đề tồn dư kháng sinh trong chăn nuôi không những đã trở thành một phần quan trọng trong vấn đề vệ sinh an toàn thực phẩm trong nước

mà còn gây tranh cãi trong vấn đề thông thương sản phẩm động vật giữa các quốc gia, đặc biệt giữa các nước phát triển với các nước đang phát triển như Việt Nam

Thành phố Hồ Chí Minh là trung tâm kinh tế trọng điểm của cả nước, với dân số 7.123.340 người (chiếm 8,3 % dân số Việt Nam, chưa kể khách vãng lai và

du lịch) Không chỉ là nơi tập trung sản xuất chăn nuôi, Tp Hồ Chí Minh còn là thị trường tiêu thụ sản phẩm động vật lớn nhất mà các tỉnh lân cận luôn nhắm tới Theo

số liệu của Cục thống kê năm 2008, tổng đàn heo của toàn thành phố có gần 300.000 con với sản lượng sản phẩm động vật tiêu thụ vào khoảng 550 – 660 tấn/ngày Với vị thế quan trọng đó, vấn đề vệ sinh an toàn thực phẩm đã và đang là mối quan tâm hàng đầu của không chỉ người tiêu dùng mà còn của các cơ quan quản lý Nhà nước về y tế cộng đồng, thú y, thực phẩm…của thành phố

Nhằm có được một cái nhìn sơ khởi về những vấn đề trên, được sự đồng ý của Bộ môn Bệnh lý – Truyền nhiễm – Ký sinh thuộc khoa Chăn Nuôi Thú Y, Trường Đại học Nông Lâm Tp.HCM và ban lãnh đạo Chi cục Thú Y Tp.HCM, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “TÌNH HÌNH BỔ SUNG VÀ TỒN DƯ CÁC TETRACYCLINE TRONG THỨC ĂN CHĂN NUÔI HEO THỊT VÀ HEO ĐƯỢC HẠ THỊT TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH” dưới sự hướng dẫn

của PGS.TS Lâm Thị Thu Hương và ThS Nguyễn Lê Kiều Thư

1.2 Mục tiêu và yêu cầu

1.2.2 Yêu cầu

Lấy mẫu thức ăn chăn nuôi heo thịt tại các cơ sở chăn nuôi heo trên địa bàn

Tp Hồ Chí Minh Tiến hành phân tích hàm lượng các tetracycline bổ sung trong mẫu bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC)

Lấy mẫu thịt, gan và thận của các heo được giết mổ tại một số cơ sở giết

mổ trên địa bàn Tp Hồ Chí Minh và xác định hàm lượng các tetracycline tồn dư (nếu có) trong mẫu thịt, gan và thận thu được bằng phương pháp HPLC

Chương 2 TỔNG QUAN 2.1 Tổng quan về kháng sinh

2.1.1 Định nghĩa kháng sinh

Định nghĩa về kháng sinh rất đa dạng và có thể thay đổi theo thời gian cùng với những tiến bộ của khoa học kỹ thuật Theo quan niệm cũ, kháng sinh (antibiotic) là những chất hay hợp chất có cấu trúc hóa học xác định được chiết xuất

từ vi sinh vật (vi khuẩn, xạ khuẩn, vi nấm…) mà khi dùng với liều lượng nhỏ có tác động ngăn cản sự phát triển của các vi sinh vật khác

Theo quan niệm mới ngày nay, thuốc kháng sinh là tất cả những chất hóa học, không kể nguồn gốc (chiết từ môi trường nuôi cấy vi sinh vật, tổng hợp hoặc bán tổng hợp) và có khả năng kìm hãm sự phát triển của vi khuẩn (bacteriostatic) hoặc tiêu diệt vi khuẩn (bactericidal) bằng cách tác động chuyên biệt trên một giai đoạn chuyển hóa cần thiết nào đó của vi sinh vật (Võ Thị Trà An, 2007)

2.1.2 Phân loại kháng sinh

Có 3 cách phân loại kháng sinh được dùng phổ biến hiện nay:

Phân loại theo cấu trúc hóa học

Hiện có hơn 10 nhóm kháng sinh đã được phát hiện:

-Nhóm beta-lactam gồm các kháng sinh như penicillin, ampicillin, amoxicillin, cephalosporin…

-Nhóm aminoglycoside (hay aminoside) gồm có: streptomycin, gentamicin, kanamycin, neomycin…

- Nhóm tetracycline gồm có tetracycline, oxytetracycline, doxycycline, chlortetracycline, minocycline…

- Nhóm phenicol gồm có chloramphenicol, thiamphenicol, florphenicol…

- Nhóm macrolide và các thuốc lân cận như erythromycin, spiramycin,

- Nhóm sulfonamide gồm có sulfaguanidin, sulfacetamid, sulfamethazole…

- Nhóm diaminopyrimidine gồm có trimethoprim, diaveridin…

- Nhóm quinolone gồm có acid nalixidic, flumequin, norflorxacin…

- Nhóm nitrofuran gồm có nitrofurazone, furazolidon, furaltadon…

Các nhóm khác gồm có glycopeptide, pleuromutilin, polyether, inophore

Phân loại theo cơ chế tác động

Hiện có 4 nhóm kháng sinh đã được chứng minh cơ chế tác động:

Hình 2.1 Cơ chế tác động của các kháng sinh

(Nguồn: Huỳnh Thị Ngọc Phương, Giáo trình Kháng Sinh, 2009)

Chú thích: (1): vi khuẩn, (2): vách tế bào, (3): màng tế bào, (4): tổng hợp

tetrahydrodoforlate, (5): ức chế men gyrase

Nhóm kháng sinh tác động lên thành tế bào

Một trong những khác biệt về cấu trúc giữa tế bào vi khuẩn và tế bào động vật là vách hay thành tế bào Điều này cũng giải thích cho tính an toàn cao nhất trong tất cả các kháng sinh thuộc nhóm tác động này Về mặt chức năng, thành tế bào có nhiệm vụ bảo vệ hình dạng tế bào vi khuẩn trước áp lực thẩm thấu nội bào cao của chúng Áp lực nội bào của vi khuẩn Gram âm lớn hơn vi khuẩn Gram dương từ 3 – 5 lần Vì vậy, khi sự tổng hợp vách tế bào bị ức chế do tác dụng của kháng sinh, các vi khuẩn Gram dương sẽ biến thành dạng hình cầu không vách

(2)

(1)

(4) (3)

(5)

trung bình Do vậy, các kháng sinh thuộc nhóm tác động này đa phần có tính diệt khuẩn gồm có các β-lactam, vancomycin, bacitracin và cycloserine (Nguyễn Thanh Bảo, 2003)

Nhóm kháng sinh tác động lên màng bào tương

Màng bào tương là nơi trao đổi chất của vi khuẩn với môi trường, có nhiệm

vụ thẩm thấu và hấp thu có chọn lọc để duy trì một môi trường ưu trương cho bào tương Cả tế bào vi khuẩn và tế bào động vật đều có màng này Các kháng sinh nhóm này đa phần là các polypeptide (colistin, polymyxin) và các polyen (kháng sinh kháng nấm) Các kháng sinh này sẽ gắn kết lên các chất hóa học riêng biệt làm xáo trộn chức năng thẩm thấu, khiến các cation trong bào tương (Mg2+, K+, Ca2+) thoát ra ngoài (tác động như chất tẩy cation) (Võ Thị Trà An, 2007)

Nhóm kháng sinh tác động lên tiến trình sinh tổng hợp protein

Nhóm này gồm có các aminoside, tetracyclines, các phenicol, macrolide và các kháng sinh lân cận Mỗi nhóm, sau khi xâm nhập vào tế bào sẽ gắn kết với thụ thể chuyên biệt trong tế bào chất để gây ảnh hưởng lên một hay nhiều giai đoạn của tiến trình sinh tổng hợp protein Kết quả là làm ngưng trệ, mất khả năng tổng hợp protein hoặc cho ra những protein không có chức năng Cuối cùng, tế bào sẽ chết vì cạn kiệt protein cần thiết cho sự sống của chúng

Nhóm kháng sinh tác động lên acid nucleic

Acid nucleic trong tế bào vi khuẩn có 2 loại là deoxyribonucleic acid (DNA) và ribonucleic acid (RNA) Đó là những acid nhân đóng vai trò then chốt bảo đảm cho sự nhân đôi, sao chép, tổng hợp protein, các enzyme cần thiết cũng như sự sinh sản của vi khuẩn Đại diện cho nhóm kháng sinh tác động theo cơ chế này là các quinolone Các quinolone sẽ gắn với men DNA-gyrase làm cho 2 dây xoắn kép của DNA không duỗi thẳng ra được, do vậy vi khuẩn không thể tổng hợp protein và nhân đôi được

Nhóm kháng sinh tác động lên sự biến dưỡng

Nitrofurantoin ức chế AcetylCoA từ đó ức chế tổng hợp glucid

Kháng sinh ức chế tổng hợp lipid: Isoniazid ức chế sự kéo dài của chuỗi acid mycolic của vi khuẩn lao, ức chế vi khuẩn lao tăng trưởng

Kháng sinh tác động lên các chất chuyển hóa:

Dihydrofolic Tetrahydrofolic

ADN

Sơ đồ 2.1 Sơ đồ tác động của kháng sinh lên sự chuyển hóa PABA

(Nguồn: Nguyễn Thanh Bảo, 2003)

Phân loại theo phổ kháng khuẩn

Theo Võ Thị Trà An (2007), nếu phân loại theo tác động kháng khuẩn thì kháng sinh được chia làm hai nhóm là kìm khuẩn (bacteriostatic) và diệt khuẩn (bactericidal) Như đã nói trong phần định nghĩa, các bacteriostatic không có tác động diệt khuẩn mà chỉ kìm hãm sự phát triển của vi khuẩn trong khi các bactericidal thì ngược lại Tuy nhiên, sự phân biệt này chỉ mang tính tương đối vì tính kìm khuẩn và diệt khuẩn của kháng sinh còn tùy thuộc vào yếu tố liều lượng

Vì vậy, thông thường khi một kháng sinh nào đó đạt được tính sát khuẩn ở một nồng độ vượt quá nồng độ gây độc của thuốc đối với cơ thể thì chúng sẽ được sử dụng ở liều thấp hơn để kìm khuẩn Những kháng sinh được xếp vào nhóm kìm khuẩn gồm có các tetracycline, macrolide, lincosamide, phenicol, sulfonamide và diamynopyrimidine Những kháng sinh còn lại được xếp vào nhóm diệt khuẩn Nhóm này lại được chia làm 2 nhóm nhỏ hơn là kháng sinh sát khuẩn phụ thuộc vào nồng độ (nhóm polypeptide, macrolide, sulfonamide kết hợp với diaminopyrimidin, fluoroquinolone) và phụ thuộc vào thời gian (beta-lactam, glycopeptide và

2.1.3 Sự đề kháng kháng sinh của vi khuẩn

Vi sinh vật có thể đề kháng với kháng sinh theo nhiều cách Thông thường, người ta phân biệt làm 2 dạng là đề kháng tự nhiên và đề kháng thu nhận Đề kháng

tự nhiên là khả năng “bẩm sinh” của một loài vi khuẩn nào đó kháng lại một hay một số kháng sinh nhất định Cơ chế này dựa trên sự khác biệt về giống loài, phụ thuộc vào việc chúng có cơ chế tế bào cần thiết cho sự tác động của kháng sinh hay không Ví dụ: các vi khuẩn Gram dương đề kháng với polymyxin vì chúng không

có receptor đặc hiệu trên tế bào giống như vi khuẩn Gram âm, Mycoplasma spp không có vách tế bào nên đề kháng tự nhiên với các beta-lactam

Đề kháng thu nhận là khả năng kháng lại kháng sinh mà vi khuẩn có được trong quá trình sống và có thể di truyền cho các thế hệ sau (di truyền dọc) hoặc cho các vi khuẩn khác (di truyền ngang) Sự tiếp xúc thường xuyên của vi khuẩn với kháng sinh sẽ hình thành khả năng chống chọi của vi khuẩn với kháng sinh thông qua những biến đổi về di truyền Đề kháng thu nhận có thể xảy ra do đột biến nhiễm sắc thể hoặc do được truyền tải các vật liệu di truyền liên quan đến tính kháng thuốc

từ các vi khuẩn khác, đặc biệt là yếu tố R Yếu tố R là một plasmid (vật chất di truyền ngoài nhiễm sắc thể) mang gene kháng một hoặc nhiều kháng sinh Các gene này thường kiểm soát việc sản xuất ra các enzyme chống lại tác dụng của kháng sinh (Nguyễn Thanh Bảo, 2003)

Nhìn chung, đề kháng do đột biến nhiễm sắc thể diễn ra từ từ theo kiểu tích lũy qua từng thế hệ trong khi đề kháng do thu nhận gene từ các vi khuẩn khác diễn

ra rất nhanh và đóng vai trò quan trọng trong sự phát tán tính lờn thuốc của vi khuẩn hiện nay (Võ Thị Trà An, 2007) Một số cơ chế kháng thuốc của vi khuẩn đã được phát hiện như sản xuất ra các enzyme phá hủy hoạt tính của thuốc (men beta-lactamase kháng các beta-lactam, chloramphenicol-acetyltransferase kháng chloramphenicol ), thay đổi tính thấm của màng tế bào với thuốc (tetracycline, polymyxin ), thay đổi receptor không cho thuốc gắn kết với những bào quan đặc hiệu hoặc thay đổi con đường biến dưỡng (một số vi khuẩn kháng sulfonamide sẽ

là một khi vi khuẩn đã hình thành nên cơ chế đề kháng với một kháng sinh nào đó thì chúng cũng có thể đề kháng với những kháng sinh khác có cùng cơ chế tác động Mối liên hệ này có thể thấy ở cả những thuốc có thành phần hóa học tương tự nhau cũng như những thuốc không có liên hệ gì về hóa học (Nguyễn Thanh Bảo, 2003)

Như vậy, hiện tượng đề kháng sinh như là một kết quả của quá trình “đấu tranh sinh tồn” giữa vi sinh vật với thuốc kháng sinh cũng như vi sinh vật với con người Bằng đặc tính sinh học linh hoạt, chu kì phát triển ngắn ngủi (vài giây đến vài phút) những sinh vật bé nhỏ này đã không ngừng biến đổi để thích nghi với môi trường sống thay đổi thường xuyên và ngày càng khắc nghiệt Vì vậy, thời gian mà chúng cần để thay đổi hoặc phát sinh và phát tán một tính trạng thích nghi với điều kiện sống bất lợi sẽ không lâu trong khi thời gian để các nhà khoa học tìm ra một loại kháng sinh mới lại không hề ngắn Việc sử dụng kháng sinh bừa bãi, không đúng đối tượng, không đúng nguyên tắc sẽ làm tăng tốc độ chọn lọc các dòng vi khuẩn kháng thuốc, không những nhanh mà còn có khả năng đa đề kháng Và con người sẽ ngày càng khó khăn hơn trong cuộc chiến với những căn bệnh nhiễm trùng, truyền nhiễm mà trước đây có thể cứu chữa được nhờ kháng sinh

2.1.4 Sử dụng kháng sinh trong chăn nuôi

Kháng sinh được sử dụng trong chăn nuôi thường nhằm 3 mục đích khác nhau tương ứng với liều dùng từ thấp đến cao:

Khi dùng ở liều thấp, tùy từng loại kháng sinh với liều lượng thích hợp sẽ cho tác dụng kích thích tăng trưởng, tăng năng suất tích lũy đàn vật nuôi Ở Việt Nam, việc bổ sung kháng sinh vào thức ăn chăn nuôi còn khá phổ biến trong khi ở Châu Âu kháng sinh chỉ được dùng để chữa bệnh

Khi dùng kháng sinh với mục đích phòng bệnh thường liều dùng sẽ cao hơn liều kích thích tăng trưởng 2 – 3 lần trong thời gian không quá 5 ngày Thông thường người ta dùng kháng sinh để phòng bệnh trong những trường hợp gây stress cho thú như chuyển vị trí nuôi, chuyển ô chuồng, di chuyển xa, mới cai sữa, cắt

thuốc đúng thời hạn để tránh sự tồn dư Thông thường là khoảng 1 – 2 tuần trước khi giết thịt

Dùng kháng sinh ở liều điều trị thường cao hơn liều phòng bệnh 3 – 4 lần, liên tục trong 3 – 5 ngày và thời gian ngưng thuốc trước khi giết thịt tối thiểu là 2 tuần

Theo Dương Thanh Liêm và ctv (2006), thời gian đầu khi sử dụng kháng sinh trong chăn nuôi, năng suất vật nuôi đã tăng trung bình 8 – 15 % về tăng trọng

và giảm tiêu hao thức ăn 6 – 10 % cho tăng trọng Tuy nhiên, cho đến nay nó chỉ còn cải thiện tăng trọng khoảng 3 – 5 % và mức độ tiết kiệm thức ăn chỉ còn khoảng

5 %, thậm chí thấp hơn hoặc không có tác dụng Sự kích thích tăng trưởng và mất tác dụng của chúng được giải thích như sau:

Hiệu quả của kháng sinh ở liều thấp trong thức ăn là ức chế sự phát triển các vi sinh vật có hại trong ruột Ban đầu, khi tính nhạy cảm của vi sinh vật với kháng sinh còn cao, các vi sinh vật sẽ bị ức chế, không phát triển và gây bệnh được Khi tác nhân gây bệnh đường ruột đã bị khống chế, thành ruột sẽ giảm các phản ứng

đề kháng và tăng phát triển để nâng mức hấp thu dưỡng chất lên tối đa Kết quả là thành ruột sẽ mỏng hơn, nhung mao ruột dài và dày hơn, vi sinh vật có lợi ở ruột già

sẽ phát triển và tổng hợp nhiều hơn các dưỡng chất và vitamine cần thiết cho cơ thể thú Từ đó, thức ăn được hấp thu triệt để hơn, tăng trọng nhanh hơn và hao tốn thức

ăn giảm Tuy nhiên, hiệu quả này sẽ chỉ kéo dài cho đến khi khả năng đề kháng kháng sinh của vi khuẩn (hay còn gọi là sự lờn thuốc) được hình thành Sự tiếp xúc thường xuyên của vi sinh vật (đặc biệt là vi khuẩn) với kháng sinh dù ở bất cứ liều lượng nào cũng sẽ đóng vai trò là tác nhân chọn lọc tự nhiên đối với vi sinh vật Hậu quả tất nhiên là những chủng vi sinh vật đề kháng sẽ xuất hiện, kháng sinh bị giảm hoặc mất cả tác dụng kích thích tăng trọng lẫn tác dụng điều trị bệnh

Hiện nay, việc bổ sung kháng sinh trong thức ăn chăn nuôi ở nước ta khá phổ biến và được Nhà nước cho phép trong khuôn khổ Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia

về hàm lượng kháng sinh, hóa dược, vi sinh vật và kim loại nặng tối đa cho phép

trong thức ăn hỗn hợp hoàn chỉnh cho lợn mà Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển Nông

(Nguồn: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia, “Thức ăn chăn nuôi - Hàm lượng

kháng sinh, hóa dược, vi sinh vật và kim loại nặng tối đa cho phép trong thức ăn

hỗn hợp hoàn chỉnh cho lợn”, Hà Nội, 2009)

2.2 Tổng quan về tồn dư kháng sinh và hóa chất trong chăn nuôi

2.2.1 Khái niệm về sự tồn dư

Trong chỉ thị 86/469 của thị trường chung Châu Âu, chất tồn dư được định nghĩa là những chất có hoạt tính dược động học và các chất chuyển hóa trung gian của chúng cũng như những chất khác, được đưa vào trong thịt, tất cả chúng được xem như là những chất nguy hiểm đến sức khỏe người tiêu dùng (Nguyễn Ngọc Tuân, 2002)

Ngoài tác dụng trị bệnh do vi sinh vật, trong chăn nuôi hiện nay các kháng sinh còn được sử dụng cho đàn gia súc như những chất bổ sung vào thức ăn và nước uống nhằm kích thích tăng trọng, cải thiện sự chuyển hóa thức ăn hay để phòng bệnh Việc sử dụng kháng sinh phổ biến như vậy có thể dẫn tới vấn đề tồn dư kháng sinh trong các sản phẩm có nguồn gốc động vật và có thể gây ô nhiễm môi trường Tuy nhiên, tất cả những kháng sinh được tìm thấy trong thực phẩm không nhất thiết

là do người chăn nuôi đưa vào mà còn có thể do nhiều nguyên nhân khác như:

Kháng sinh tồn tại trong một số thực vật và sản phẩm động vật ở trạng thái

tự nhiên như mật ong, hành tỏi, dâu tây…

Kháng sinh nhiễm lẫn vào vào thức ăn do tiếp xúc với môi trường bảo quản chúng Kháng sinh cho thẳng vào thực phẩm với mục đích ức chế hoặc tiêu diệt vi sinh vật để kéo dài thời gian bảo quản (Dương Thanh Liêm, 2009)

2.2.2 Giới hạn tồn dư tối đa (MRL: Maximum Residue Limit)

Theo Nguyễn Ngọc Tuân (2002), giới hạn tồn dư tối đa là một khái niệm dùng để đánh giá hàm lượng tối đa có thể chấp nhận được mà con người ăn vào Khái niệm này được sửa đổi lại là hàm lượng ăn vào chấp nhận được mà người tiêu thụ hi vọng có trong mô bào với một nồng độ cao nhất Nói một cách đơn giản, giới hạn tồn dư tối đa là nồng độ tối đa của một chất tồn dư trong một sản phẩm (thịt, sữa, trứng…) được nhà chức trách qui định sao cho không gây nguy cơ về vệ sinh

an toàn thực phẩm cho người tiêu dùng và quá trình sản xuất, chế biến

Bảng 2.2 Giới hạn tồn dư tối đa thuốc thú y (μg/kg)

(Nguồn: Nisha A.R Antibiotic residues – a global health hazard

08/6/2010 <

http://www.veterinaryworld.org/ /Antibiotic%20Residues%20-%20A%20Global%20Health%20Hazard.pdf>)

Khái niệm về MRL được xem như là một sự cam kết giữa nhà sản xuất và người tiêu dùng Khái niệm này không cấm cản việc sử dụng thuốc mà đề ra những nguyên tắc sử dụng thuốc an toàn

Mặc dù đã có rất nhiều nổ lực trong việc tạo ra một sự thống nhất về hàm lượng MRL trên thế giới dưới sự bảo hộ của WTO và CODEX nhưng cần phải nhấn mạnh là có sự khác biệt về mặt địa lý giữa các khu vực hoặc các quốc gia với nhau

Theo Bộ Y Tế Việt Nam (2007), giới hạn tồn dư tối đa thuốc thú y là lượng

tối đa một loại thuốc thú y sau khi sử dụng còn lại trong thực phẩm, được tính theo

μg thuốc thú y trong một kg thực phẩm dạng rắn hoặc một lít thực phẩm dạng lỏng

Bảng 2.3 Giới hạn tồn dư tối đa của các tetracycline trong sản phẩm động

vật của Việt Nam và một số tổ chức quốc tế

(Nguồn: Tiêu chuẩn JECFA: JECFA, 1999 Evaluation of certain vetetrinary drug

residues in food 31/07/2010.< http://whqlibdoc.who.int/trs/WHO_TRS_888.pdf>

Tiêu chuẩn Việt Nam: Quy định giới hạn tối đa ô nhiễm sinh học và hóa

học trong thực phẩm, Ban hành kèm quyết định 47/2007/QĐ-BYT ngày 19/12/2007

Bảng 2.4 Giới hạn tồn dư tối đa các tetracycline trong thịt ở một số quốc gia

2.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự tồn dư kháng sinh trong sản phẩm động vật

Có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến sự tồn dư kháng sinh trong mô và các sản phẩm động vật Từ tình trạng sinh lý, trạng thái của con vật (sức khỏe, tuổi tác, giới tính, mang thai…), loại kháng sinh sử dụng (dược tính và dược động học), cho đến mục đích sử dụng của người chăn nuôi (điều trị, phòng bệnh, kích thích tăng trưởng…), thương lái và cả người bán đều có thể ảnh hưởng đến kết quả và hàm lượng kháng sinh tồn dư Tuy nhiên, yếu tố quan trọng nhất vẫn là việc tuân thủ thời gian ngưng thuốc của người chăn nuôi như thế nào trước khi xuất bán

2.2.4 Hậu quả của sự tồn dư kháng sinh

Việc sử dụng kháng sinh một cách bừa bãi, không tuân thủ liệu trình, khuyến cáo của nhà sản xuất và bác sĩ thú y sẽ dẫn đến những hậu quả khôn lường Trước mắt là việc điều trị sẽ không cho hiệu quả cao Khi sự lờn thuốc xảy ra, người chăn nuôi buộc phải tăng liều, kéo dài thời gian điều trị hoặc phải thay đổi kháng sinh mới Kết quả là vật nuôi sẽ ít tăng trọng, cho năng suất kém dẫn đến tăng chi phí chăn nuôi

Theo Dương Thanh Liêm (2009), những tác hại của việc tồn dư kháng sinh đối với người tiêu dùng bao gồm các tác dụng phụ, bị ngộ độc do sản phẩm chuyển hóa của các kháng sinh, sự thay đổi hệ vi sinh đường ruột dẫn đến thay đổi sinh tổng hợp vitamine ở ruột già và gây dị ứng ở nhiều cấp độ và thậm chí có thể dẫn đến tử vong ở một số cá nhân nhạy cảm Ngoài ra, khả năng gây ung thư của một số kháng sinh cũng đã được phát hiện và nghiên cứu

Đối với y học, sự tồn dư kháng sinh sẽ tạo ra những dòng vi sinh vật gây bệnh đề kháng Theo những điều tra của Bệnh viện Nhiệt Đới được công bố trong báo cáo hội thảo khoa học lần thứ nhất của chương trình Hợp tác toàn cầu về kháng

kháng sinh tại Việt Nam thì trong năm 2008, 80 % các chủng Streptococcus

pneumoniea phân lập từ dịch não tủy đã đề kháng với penicillin, 80 % chủng Salmonella typhi đề kháng với fluroquinolones và khoảng 30 % các chủng thuộc họ

Trong lĩnh vực thú y, theo một nghiên cứu của Dương Thanh Liêm thực hiện tại Việt Nam cho thấy các loại kháng sinh truyền thống được sử dụng lâu nay

để điều trị bệnh cho gia súc như penicilline, erythromycin, tetracycline,

streptomycin…hầu như đã bị E.coli đề kháng gần 100 % Những kháng sinh mới sử

dụng tuy còn hiệu lực nhưng sớm muộn gì cũng sẽ mất hiệu lực Từ sự kháng thuốc

nhanh chóng của E.coli, những căn bệnh như tiêu chảy ở heo con, hội chứng MMA

ở heo nái, viêm rốn trên gia cầm con… đã trở nên trầm trọng hơn, khó trị và gây thiệt hại nặng nề hơn cho chăn nuôi (Dương Thanh Liêm và ctv, 2006)

2.2.5 Sơ lược về tình hình tồn dư kháng sinh, hóa chất trong chăn nuôi

Tồn dư kháng sinh trong thực phẩm cũng là một vấn đề lớn của vệ sinh an toàn thực phẩm Tác hại của tồn dư kháng sinh đến sự lờn thuốc và mất hiệu lực của kháng sinh trong việc điều trị các bệnh truyền nhiễm nguy hiểm đã được nhiều nhà khoa học cảnh báo và được báo chí nói đến nhiều Tuy nhiên việc kiểm soát sử dụng kháng sinh trong thức ăn chăn nuôi hiện rất khác nhau giữa các nước

Năm 1986, Thuỵ Điển là nước đầu tiên trên thế giới áp dụng lệnh cấm sử dụng kháng sinh như một chất kích thích sinh trưởng trong chăn nuôi Năm 1988 những người chăn nuôi lợn và gia cầm ở Đan Mạch cũng tự nguyện không dùng kháng sinh trong thức ăn Cộng đồng Châu Âu đã cấm bổ sung kháng sinh trong thức ăn chăn nuôi như một chất kích thích sinh trưởng từ tháng 1 năm 2006 Úc bắt đầu kiểm soát việc sử dụng kháng sinh trong chăn nuôi từ khá sớm; những kháng sinh như fluoroquinolone, amphenicol, colistin, gentamicin, carbadox không được phép sử dụng từ 1980 và nitrofurans không được phép sử dụng từ năm 1992 Mỹ và Canada cho phép dùng kháng sinh trong thức ăn cho gà thịt, lợn con, bê và bò thịt Trung quốc và Nga chỉ cho phép sử dụng những kháng sinh nào không dùng để điều trị bệnh cho người và động vật như bacitracin, grizin, flavomycin và virginamycin Nước ta cho đến nay, theo Quyết định số 54/2002/QĐ-BNN ban hành ngày 20/06/2002, mới chỉ cấm sử dụng chloramphenicol, furazolidon và các dẫn xuất thuộc nhóm nitrofuran (Viện Chăn Nuôi, 18/04/2010 <http://www.pkh-

Năm 2004, kết quả điều tra sơ bộ của Viện khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam, cho thấy, có tới 75 % số mẫu thịt và 66,7 % số mẫu gan của gia súc, gia cầm bán ở các chợ có mức tồn dư kháng sinh vượt ngưỡng cho phép

Trong 6 tháng đầu năm 2009, việc kiểm soát tồn dư kháng sinh trong thịt của Cục quản lý chất lượng nông, lâm và thủy sản (NAFIQAD) cho thấy gần 4,9 % thịt lợn và 3,6 % thịt gà, vịt có dư lượng kháng sinh vượt ngưỡng cho phép Số liệu trên đã được Bộ NN&PTNT công bố ngày 30/7/2009 Theo đánh giá của Bộ này, công tác kiểm soát vệ sinh an toàn thực phẩm (VSATTP) hiện rất phức tạp và chưa tìm thấy lối thoát (Cục quản lý chất lượng nông, lâm và thủy sản, 18/04/2010.<http://www.nafiqad.gov.vn/nafi/News/tintuc/2009/04/114.aspx>)

2.2.6 Thay thế kháng sinh trong chăn nuôi

Để thay thế kháng sinh bổ sung vào thức ăn chăn nuôi, các nước có nền chăn nuôi tiên tiến đã áp dụng các biện pháp sau:

- Bổ sung acid hữu cơ vào thức ăn

- Bổ sung enzyme trong thức ăn

- Bổ sung các chế phẩm trợ sinh (probiotic) và tiền sinh (prebiotic)

- Bổ sung các chế phẩm giàu kháng thể

- Sử dụng kháng sinh thảo dược

Những vi khuẩn gây bệnh như E.coli và Salmonella thường sống và hoạt

động ở pH ≥ 4 trong khi các vi khuẩn có lợi như Lactobacillus hay Bifidobacterium sống và hoạt động ở pH ≤ 3,5 Việc sử dụng các acid hữu cơ để đưa pH dịch tiêu hóa ≤ 3,5 sẽ có lợi cho hoạt động và phát triển của vi khuẩn có lợi đồng thời ức chế được vi khuẩn có hại

Các acid hữu cơ thường dùng là acid lactic, formic, fumaric, butyric Các acid hữu cơ này khi bổ sung vào thức ăn sẽ hạ thấp pH của dịch dạ dày và dịch ruột nhưng không ăn mòn niêm mạc ống tiêu hóa (có loại acid hữu cơ còn bảo vệ và kích thích sự phát triển của niêm mạc ruột như acid butyric) Các trại chăn nuôi lợn

Bổ sung các enzyme được tạo ra nhờ công nghệ vi sinh (celllulase, glucanase, xylanase, mannanase…) nhằm phân giải các polysaccharid của vách tế bào thực vật, tạo điều kiện cho các enzyme nội sinh (protease, amylase, lipase) tiếp cận với các chất hữu cơ bên trong tế bào chất làm tăng tỷ lệ tiêu hóa hấp thu thức

beta-ăn, từ đó giúp cơ thể con vật có thêm chất dinh dưỡng để tăng năng suất sản phẩm cũng như tăng cường sức khỏe, chống lại bệnh tật

Các chế phẩm probiotic là các vi khuẩn có lợi còn sống, các chế phẩm prebiotic là các chất dinh dưỡng (chủ yếu là các oligosaccharide như manan-oligosaccharide, fructo-oligosaccharide…) cung cấp năng lượng cho vi khuẩn probiotic Các chế phẩm probiotic và prebiotic vừa có tác dụng ức chế sự phát triển của vi khuẩn gây bệnh trong ống tiêu hóa vừa tăng cường hệ thống miễn dịch đường ruột cũng đang được bổ sung vào thức ăn chăn nuôi, đặc biệt là thức ăn thủy sản để thay thế kháng sinh

Các chế phẩm cung cấp kháng thể như bột huyết tương, bột trứng gà… chứa các kháng thể có thể loại bỏ các vi khuẩn gây bệnh đường ruột, ngăn ngừa rối loạn tiêu hóa Lợn con mới đẻ cho đến 4 tuần tuổi không thể tự sản sinh kháng thể

mà phải trông cậy vào nguồn kháng thể từ sữa mẹ Tuy nhiên, nguồn kháng thể này thường không đáp ứng đủ nhu cầu nên việc bổ sung các chế phẩm giàu kháng thể là cần thiết, nhất là khi kháng sinh không được đưa vào thức ăn

Một biện pháp thay thế kháng sinh hiệu quả và ít tốn kém là sử dụng các kháng sinh thảo dược Chế phẩm kháng sinh thảo dược thường là hỗn hợp các chất được chiết tách từ nhiều loại thảo dược Một số thảo dược thông dụng như lá và tinh dầu cây hương thảo, củ và tinh dầu tỏi, tinh dầu cây xạ hương, quả và tinh dầu hồi,

vỏ, lá và tinh dầu quế, bột và tinh dầu ớt… Các hoạt chất trong các thảo dược này hoạt động như các chất kháng khuẩn và các chất chống oxy hóa

Các biện pháp trên đây đã góp phần rất quan trọng vào thành công của việc thay thế hoàn toàn kháng sinh bổ sung trong thức ăn chăn nuôi ở nhiều nước châu

Âu Ở nước ta, trong khi chưa loại bỏ được hoàn toàn kháng sinh trong thức ăn, các

đoạn dễ bị stress như cai sữa, chuyển đàn, chuyển mùa, các giai đoạn khác thì không dùng kháng sinh mà thay thế kháng sinh bằng việc bổ sung acid hữu cơ, enzyme, probiotic, prebiotic, chế phẩm giàu kháng thể và kháng sinh thảo dược cùng với việc áp dụng chặt chẽ các điều kiện vệ sinh và an toàn sinh học trong quy trình chăn nuôi (Vũ Duy Giảng, 2009, 23/07/2010

Kháng sinh đầu tiên của nhóm này được phát hiện vào năm 1947 là

chlortetracycline, được phân lập từ nấm Streptomyces aureofaciens có trong đất của

vùng Missouri, kế đến là oxytetracycline phát hiện vào năm 1949 (Trần Minh Đạo, 2009)

Hình 2.2 Dẫn chất của octahydronaphtacen 2.3.2 Phân loại

Dựa vào nguồn gốc các tetracycline được chia làm các tetracycline tự nhiên (oxytetracycline, chlortetracycline và demethylchlortetracycline) và các dẫn chất bán tổng hợp như tetracycline, rolitetracycline, methacycline, minocycline, doxycycline…

Dựa vào thời gian tác động các tetracycline tác động ngắn gồm có

4a

12a 5a 11a

R3 R4

R5OH

R2

H

N(CH3)2OH

O

H

OH CO

2.3.3 Cơ chế tác động

Vị trí chính xác liên quan đến cơ chế tác động của các tetracycline vẫn chưa được hiểu biết tường tận nhưng rõ ràng là các kháng sinh này gắn kết với ribosome 30S của vi khuẩn và ngăn chặn quá trình sinh tổng hợp protein của chúng bằng vài

cơ chế Theo cách đó, phần lớn các liên kết của aminoacyl-tRNA với mRNA tại vị trí tiếp nhận trên phức hợp mRNA-ribosome bị phá vỡ Tác động này cũng xảy ra đối với tế bào của động vật có vú tuy nó có tính chọn lọc với tế bào vi khuẩn hơn Các tetracycline xâm nhập vào tế bào vi sinh vật bằng cả hai con đường thụ động (không cần năng lượng) và chủ động (cần năng lượng) Trong đó, vận chuyển chủ động bằng chất mang giúp các tetracycline đạt nồng độ cao trong tế bào chất vi khuẩn Vì các tetracyline là những kháng sinh kìm khuẩn nên tình trạng sức khỏe tốt của vật chủ sẽ giúp chúng hoàn thành tốt vai trò này Khi dùng ở liều cao và đạt tới một nồng độ nhất định trong nước tiểu chúng sẽ có tính diệt khuẩn Các tetracycline tác dụng tốt ở pH 6 - 6,5

2.3.4 Sự đề kháng của vi khuẩn với các tetracycline

Có hai cơ chế chính dẫn đến hiện tượng đề kháng thu nhận với các tetracycline ở vi khuẩn Một là thông qua hệ thống bơm thoát dòng, nghĩa là chuyển kháng sinh từ trong tế bào ra ngoài, làm giảm nồng độ kháng sinh bên trong tế bào chất của vi khuẩn Hai là thông qua các protein có khả năng bảo vệ ribosome để các tetracycline không gắn kết được Cả vi khuẩn Gram âm và Gram dương đều được phát hiện có cả hai cơ chế này Các tác nhân đề kháng với các tetracycline hiện diện

ở cả nhiễm sắc thể và plasmid của vi khuẩn (Võ Thị Trà An, 2007)

Hình 2.3 Sự đề kháng tetracycline của vi khuẩn thông qua hệ thống bơm

thoát dòng ( <http://en.wikipedia.org/wiki/File:TetSystem.png>, 20/5/2010)

Chú thích

1 Các phân tử tetracycline kỵ nước thẩm thấu vào bên trong tế bào vi khuẩn

2 Khi không có mặt tetracycline, chất ức chế tetR không chỉ ngăn cản sự sao

mã gene tetA mà còn của chính nó bằng cách gắn với gene vận hành là tetO

3 Phức hợp tetracycline với ion kim loại hóa trị II trong bào tương

4 Phức hợp này gắn với tetR gây thay đổi cấu trúc, làm đứt liên kết giữa TetR với gene vận hành (tetO)

5 Tổng hợp TetR và bơm thoát dòng tetA

6 TetA thải phức hợp [tet-.Mg2+] ra khỏi tế bào, đồng thời đưa H+ vào bên trong tế bào Sau khi loại tetracyline ra khỏi tế bào, các protein tetR còn lại sẽ gắn kết lại với gen ức chế tetO và bất hoạt tetR và tetA

2.3.5 Dược động học (Nguồn: http://www.merckvetmanual.com/mvm/index.jsp truy

cập ngày 11/04/2010)

Hấp thu

Các tetracycline được hấp thu đầu tiên tại ruột non và đạt tới nồng độ tác dụng trong máu sau 2 - 4 giờ Sự có mặt của các sodium bicarbonate, nhôm hydroxide, magne hydroxyde, sắt, muối calci, sữa và các sản phẩm từ sữa sẽ làm giảm khả năng hấp thu các tetracycline ngoại trừ doxycycline và minocycline là ít

bị ảnh hưởng nhất Đối với động vật nhai lại, không nên dùng các tetracycline bằng đường uống để đạt tới nồng độ trị liệu vì chúng không những được hấp thu rất kém

mà còn có thể gây rối loạn vi sinh vật dạ cỏ Dạng hỗn dịch đệm tiêm bắp hoặc tĩnh mạch có thể dùng cho thú nhai lại Bằng cách chọn chất mang chuyên biệt có thành phần magnesium cao, sự hấp thu oxytetracycline tại vị trí tiêm bắp sẽ bị chậm lại, cho tác dụng kéo dài Các tetracycline có thể gây hoại tử mô tại vị trí tiêm và có thể kéo dài đến vài tuần Ngoài ra, tử cung và tuyến vú cũng hấp thu các tetracycline dù nồng độ huyết tương chỉ ở mức thấp

Phân bố

Các tetracycline phân bố nhanh và rộng khắp trong cơ thể, đặc biệt là sau khi ăn hoặc uống Chúng xâm nhập vào hầu hết các mô và dịch chất của cơ thể Các tetracycline được tìm thấy trong thận, gan, ống mật, phổi, lách và xương với một nồng độ cao Nồng độ thấp hơn được tìm thấy trong thanh dịch, hoạt dịch, dịch não tủy, chất dịch của tuyến tiền liệt và thủy dịch Tính thân dầu của các tetracycline càng cao (doxycycline và minocycline) thì khả năng thấm vào các mô sẽ càng dễ như xuyên qua hàng rào máu não và đạt đến nồng độ xấp xỉ 30 % nồng độ huyết tương Các tetracycline cũng hiện diện trong nước bọt và nước mắt

Do xu hướng tạo chelate với các ion calci (yếu nhất là doxycycline) chúng gắn kết bền chặt với xương và răng (ở ngà răng và men răng) đang phát triển không ngừng của thú non và thậm chí cả phôi nếu chúng đi qua nhau thai Dạng kết tinh của các tetracycline hoàn toàn bị mất hoạt tính Nhờ đặc tính này mà chúng có thể

Mức độ liên kết của các tetracycline với protein huyết tương thay đổi, ví dụ như đối với oxytetracycline là 30 %, đối với tetracycline là 60 % và 90 % đối với doxycycline

Chuyển hóa

Các tetracycline đi qua chu trình gan ruột dạng không chuyển hóa ngoại trừ doxycycline và minocycline được chuyển hóa ở gan Các kháng sinh còn lại trong nhóm được bài thải dạng không chuyển hóa trong nước tiểu Rolitetracycline là sản phẩm chuyển hóa của tetracycline

Thải trừ

Các tetracycline được bài thải qua đường tiết niệu (quản cầu thận) và đường tiêu hóa (tiết mật và thải qua trực tràng) Thông thường 50 - 80 % liều cấp được tái hấp thu ở đường tiết niệu mặc dù có nhiều yếu tố ảnh hưởng như tuổi tác, liệu trình,

pH nước tiểu, tốc độ lọc của quản cầu thận, bệnh lý của thận và loại tetracycline được dùng Khoảng 10 - 20 % thuốc được bài thải bởi ruột (qua mật) Đây cũng là con đường bài thải chủ yếu của doxycycline và các sản phẩm chuyển hóa của nó nên có thể dùng doxycycline cho các thú suy thận Tetracycline cũng được bài thải qua sữa, đỉnh điểm là khoảng 6 giờ sau khi uống và có thể kéo dài đến 48 giờ sau Nồng độ trong sữa đạt khoảng 50 - 60 % nồng độ huyết tương và thường cao hơn khi con cái bị viêm vú

2.3.6 Tương tác thuốc

Sự hấp thu các tetracycline tại đường ruột có thể bị suy gảm bởi sữa và các sản phẩm làm từ sữa (doxycycline và minocycline ít bị ảnh hưởng nhất), tác nhân trung hòa acid (các antacid), kaolin và ion Fe Các tetracycline bị mất dần hoạt tính khi pha với dung dịch tiêm truyền, đặc biệt khi có sự hiện diện của các vitamin nhóm B, nhất là riboflavin Trong dung dịch Ringer’s, các tetracycline cũng gắn kết với ion calcium

Tetracycline làm tăng độc tính của methoxyflurane đối với thận, ảnh hưởng

Các enzyme chuyên biệt của tiêu thể (phân hủy phenobarbital và phenytoin)

sẽ rút ngắn thời gian bán rã của minocycline và doxycycline trong huyết tương Các tetracycline sẽ bị giảm hấp thu qua ruột bởi sự hiện diện của thức ăn, ngoại trừ minocycline và doxycycline Tính kiềm của nước tiểu sẽ làm giảm hoạt tính của các tetracycline, ngược lại nếu nước tiểu có tính acid sẽ làm tăng hoạt tính của chúng

Đối với các kháng sinh khác, do tác động kiềm khuẩn nên khi dùng chung với các kháng sinh diệt khuẩn như các β-lactam, aminoglycoside và polypeptide chúng sẽ làm suy giảm hoặc mất tác dụng lẫn nhau Sự phối hợp các tetracycline với các polymyxin sẽ làm tăng sự hấp thu của chúng vào tế bào Ngoài ra, các tetracycline còn có tác dụng hiệp đồng với macrolide, chloramphenicol và sulfamide

2.3.7 Ảnh hưởng cận lâm sàng

Các tetracycline có thể làm tăng men amylase, tăng urea huyết (đặc biệt khi dùng chung với các thuốc lợi tiểu), tăng bạch cầu ái toan, AST, ALT, giảm cholesterol, glucose, potassium và tiểu cầu, gây dương tính giả trong test glucose niệu

2.3.8 Tác dụng

Các tetracycline được dùng trong cả nhiễm trùng hệ thống (systemic infection) và nhiễm trùng cục bộ (local infection) như viêm phổi, nhiễm khuẩn ruột, viêm ống dẫn niệu, viêm túi mật, tử cung, tuyến tiền liệt, viêm da có mủ và các trường hợp đặc biệt như viêm kết mạc trên gia súc, tim tích nước, anaplasmosis (biên trùng), viêm nhiễm do Chlamidiae, Actinomyces, Actinobacillus, Nocardia (minocycline)… Minocycline và doxycycline bị các chủng tụ cầu vàng

(Staphylococcus aureus) đề kháng ít hơn so với các tetracycline khác

Ngoài tác dụng chống vi sinh vật, các tetracycline còn được dùng cho mục đích khác như bổ sung vào thức ăn chăn nuôi để gây kích thích tăng trưởng, đánh dấu khối u bằng sự phát huỳnh quang bởi ái lực của chúng với xương, răng và mô hoại tử Demethylchlortetracycline còn được dùng để hạn chế tác dụng của các hormone kháng lợi tiểu trong các trường hợp mất nước nhiều và kéo dài

Đối với thú nhai lại, tình trạng rối loạn nghiêm trọng hệ vi sinh vật dạ cỏ có thể dẫn đến chướng hơi khi cho chúng uống các tetracycline ở liều cao Đối với thú đơn vị, việc các vi sinh vật đường ruột có lợi bị tiêu diệt sẽ làm giảm khả năng sinh tổng hợp các vitamin nhóm B và vitamin K tại ruột già Cho nên bổ sung thêm các vitamine là cần thiết khi điều trị kéo dài bằng các tetracycline

Chelate của các tetracycline với calcium trong răng và xương sẽ hợp nhất vào bên trong và ngăn cản sự vôi hóa cũng như sự trưởng thành của các cấu trúc này, gây vàng, ố Ở nồng độ cực cao, tiến trình lành xương gãy sẽ bị cản trở hoặc phá hỏng

Do khả năng tạo chelate ion hóa calcium nên việc thường xuyên tiêm tĩnh mạch một tetracycline nào đó có thể gây cao huyết áp và đột quỵ Tuy có tác dụng giảm đau nhưng bản thân chất mang propylene glycol cũng có liên quan đến tai biến này Ta có thể tránh tác dụng phụ này bằng cách tiêm truyền thuốc (kéo dài thời gian tiêm thuốc tối thiểu là 5 phút) hoặc tiêm tĩnh mạch trước với calcium gluconate

Khi được tiêm tĩnh mạch với tác nhân pha loãng là propylene glycol base, tình trạng xung huyết có thể xảy ra trong mạch máu gây hemoglobin niệu và các tai biến khác như cao huyết áp, mất điều hòa vận động và suy giảm hoạt động hệ thần kinh trung ương

tetracycline với các glucocorticoid (hormone miền vỏ tuyến thượng thận) thường gây sụt cân rõ rệt, đặc biệt với những thú kém ăn

Ngoài tác dụng gây độc đối với gan khi dùng liều cao trên những thai phụ

và các thú có mang khác đã được báo cáo với tỉ lệ chết cao, các tetracycline còn có độc tính đối vối thận Oxytetracycline liều cao có thể gây nên những hư hỏng nghiêm trọng cho thận dẫn đến nhiễm trùng máu và nhiễm trùng nội độc tố Các sản phẩm biến dưỡng cuối cùng của tetracycline có thể gây hư hại ống thận cấp tính

Sưng phồng, hoại tử và nhuộm vàng tại vị trí tiêm là rất dễ thấy Viêm da nhạy cảm quang học thường thấy ở người dùng dimethylchlortetracycline và những chất tương tự, hiếm thấy trên thú Dị ứng thuốc có thể xảy ra, ví dụ trên mèo gây sốt thuốc (drug fever), thường kèm theo ói mửa, tiêu chảy, ủ rũ, chán ăn, tăng bạch cầu

ái toan (eosinophilla)

Các tetracycline gây ức chế hiện tượng hóa hướng động bạch cầu và hiện tượng thực bào tại vị trí tiêm ở nồng độ cao, dẫn đến cản trở cơ chế miễn dịch bình thường của vật chủ, thậm chí gây suy giảm miễn dịch khi trong liệu trình có sử dụng các glucocorticoid

2.4 Giới thiệu các phương pháp xác định kháng sinh tồn dư

Do sự khác biệt về cấu trúc hóa học của các kháng sinh nên việc kiểm tra sự tồn dư của chúng cũng phải dựa trên sự khác biệt đó Đó là sự khác biệt giữa các họ kháng sinh và giữa các kháng sinh trong cùng một họ Bên cạnh đó, sự phong phú của các kháng sinh hiện có cũng gây khó khăn cho việc xác định tồn dư kháng sinh trong thực phẩm với số lượng mẫu lớn Do vậy, việc kết hợp các phương pháp sẽ không những cho ra một kết quả với độ chính xác cao mà còn giúp tiết kiệm thời gian và tiền bạc Thông thường, các test cho kết quả nhanh, đơn giản và rẻ tiền (nếu

có thể) mà thông qua chúng, có thể phát hiện tất cả các chất tồn dư cần tìm (gọi là phương pháp phân tích đa tồn dư hay đa phân tích) sẽ được áp dụng đầu tiên để

“sàng lọc” (screening) các chất tồn dư có một đặc tính nào đó Sau đó, tiến tới định tính chính xác và định lượng các chất tồn dư sau sàng lọc bằng những phương pháp

thường được chọn làm phương pháp khẳng định là phương pháp miễn dịch ELISA, phương pháp sắc ký (GS, HPLC) và phương pháp phối khổ GC – MS

Trong trường hợp những chất có hoạt tính kháng khuẩn, các test vi sinh vật ức chế sự phát triển của các chủng vi khuẩn chỉ định thường được chọn làm test “sàng lọc” Tuy nhiên, đôi khi các test này lại phức tạp, chậm cho kết quả, thiếu tính đặc hiệu hoặc trong một số trường hợp lại thiếu tính mẫn cảm hoặc quá mẫn cảm gây ra một số trường hợp âm tính giả hoặc dương tính giả Do vậy việc áp dụng các phương pháp sau sàng lọc (post – screening) với độ tin tưởng và độ chính xác cao hơn để xác định chính xác tên và hàm lượng kháng sinh tồn dư là cần thiết để từ đó, so sánh với MRL và cho

ra kết luận (G.Maghuin – Rogister và Brabander, 2000) Sau đây là một số phương pháp thông dụng để xác định dư lượng kháng sinh trong thực phẩm

2.4.1 Phương pháp sử dụng vi sinh vật (FPT – Frontier post Test)

Phương pháp này liên quan đến việc nuôi cấy vi khuẩn nhạy cảm trên đĩa thạch có sự hiện diện của mẫu thịt nghi ngờ tồn dư kháng sinh Nếu mẫu thịt có kháng sinh thì xung quanh sẽ xuất hiện vòng vô khuẩn do sự khuyếch tán của kháng sinh từ mẫu thịt ra môi trường thạch ức chế sự phát triển của vi khuẩn (Heitzman, 1994)

Theo Nguyễn Ngọc Tuân (2002), ưu điểm của phương pháp này là đơn giản, dễ thực hiện, chi phí thấp, không đòi hỏi trang thiết bị phức tạp

Hiện nay có 4 loại vi khuẩn nhạy cảm: Bacillus subtilis, Bacillus cereus,

Microccocus luteus và E.coli được dùng để phát hiện các kháng sinh nhóm

aminoside, beta-lactam, macrolide, quinolone và các tetracycline

Một giới hạn của test vi sinh vật là khả năng khuyếch tán của các kháng sinh tồn dư từ mẫu Thông thường, test chỉ phát hiện được các kháng sinh tồn dư ở dạng tự do Độ nhạy của test phụ thuộc vào hai nhân tố là tính mẫn cảm của vi khuẩn với kháng sinh và mức độ liên kết giữa thuốc – protein Khi mức độ liên kết của thuốc – protein cao, độ nhạy của test sẽ giảm và có thể cho kết quả âm tính giả Một trường hợp có thể cho kết quả dương tính giả là do sự có mặt của những chất

acid amin (lactoferrin), các sản phẩm có tính base và sự phân giải của các polypeptide có tác dụng ức chế (G.Maghuin – Rogister và Brabander, 2000)

2.4.2 Phương pháp miễn dịch enzyme (ELISA: Enzyme Linked Immuno Sorbent Assay)

Nguyên tắc của phương pháp là cho kháng nguyên hoặc kháng thể có sẵn hấp phụ thụ động lên bề mặt giếng của khay ELISA trước khi cho tác dụng với mẫu Mẫu kiểm tra nếu có kháng thể hoặc kháng nguyên đặc hiệu sẽ gắn vào các giếng của khay, nếu không sẽ bị rửa trôi (mẫu âm tính) Mẫu dương tính sẽ kết hợp với chất gắn kết có gắn enzyme, phản ứng chuyển màu sẽ xảy ra khi có sự tham gia của chất xúc tác Đo mức độ quang của các mẫu ở bước sóng thích hợp Giới hạn phát hiện của phương pháp này đối với các tetracycline là 10 μg/mg (Tiêu chuẩn quy trình ngành Thú Y, 2006)

Phương pháp này được sử dụng rộng rãi trên nhiều quốc gia và thực hiện trên nhiều loại mẫu xét nghiệm như thịt, phủ tạng, máu, nước tiểu, lông và mắt Tuy nhiên, khuyết điểm của phương pháp là có thể cho kết quả dương tính giả nên phải phân tích tiếp bằng phương pháp khẳng định “Mass spectral confirmation”: phương pháp sắc ký ghép khối phổ và phương pháp miễn dịch phóng xạ

Vấn đề khó khăn của phương pháp này là làm sao để tạo ra tác nhân sinh miễn dịch mà không làm hư hỏng cấu trúc của phân tử thuốc (Phạm Thị Hồng Hạnh, 2005)

2.4.3 Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (High Performance Liquid Chromatoghrapphy)

Sắc ký lỏng hiệu năng cao hay sắc ký lỏng cao áp là một phương pháp tách gồm hai pha: động và tĩnh Trong đó, pha động là một chất lỏng, còn pha tĩnh (chứa trong cột) là một chất rắn đã được phân chia dưới dạng tiểu phân, hoặc là một chất lỏng phủ trên một chất mang dạng rắn, hay một chất mang rắn đã được biến đổi bằng liên kết hóa học với các nhóm hữu cơ Quá trình sắc ký lỏng dựa trên các cơ chế hấp phụ, phân bố, trao đổi ion hay loại trừ theo kích cỡ Pha động (gồm có chất cần phân tích và dung môi) sẽ được nạp vào cột dưới một áp lực từ một hoặc vài

bình chứa và chảy qua cột với một tốc độ không đổi, sau đó qua đầu dò Đầu dò sẽ phát hiện chất cần phân tích có trong dịch rửa giải sau khi qua cột (Bộ Y Tế, 2002)

HPLC là phương pháp hiện đại và được áp dụng phổ biến để kiểm tra tồn

dư kháng sinh trong thực phẩm Tuy nhiên phương pháp này khá tốn kém

2.5 Lược duyệt một số công trình nghiên cứu về tồn dư kháng sinh trong sản phẩm động vật

Abasi và ctv (2007) đã tiến hành khảo sát dư lượng các tetracycline trên

500 mẫu thịt, gan và thận gia súc từ các CSGM tại thành phố Tabriz, Iran Kết quả cho thấy có đến 74 % số mẫu tồn dư TCs Hàm lượng TCs trung bình trong mẫu thịt, cơ ba đầu, cơ mông, cơ hoành, gan và thận lần lượt là 131,0; 163,1; 63,4; 166,7; 254,9 và 408,1 (ppb) Tỷ lệ mẫu vi phạm giới hạn tồn dư tối đa của WHO (tổ chức y tế thế giới) là 21,7 % tổng số mẫu khảo sát và 5 % số mẫu gan và thận

Lê Thị Đậm (2008) đã tiến hành khảo sát tình hình tồn dư kháng sinh trong

106 mẫu thịt và 106 mẫu gan heo tươi có nguồn gốc tại một số trại chăn nuôi heo trên địa bàn TP.HCM và một số tỉnh lân cận Tỷ lệ tồn dư của mẫu gan là 16,04 %, của thịt là 8,49 % Tỷ lệ mẫu có tồn dư TCs là 7,75 %

Nguyễn Thị Thanh Lý (2008) đã dùng phương pháp HPLC để khảo sát tồn

dư kháng sinh nhóm  - lactam và tetracyclines trên heo được hạ thịt tại địa bàn Tp.HCM Kết quả tỷ lệ tồn dư hai nhóm này trên thịt là 2,16 %, gan là 0,86 % và thận là 7,56 %, trong đó có 2/232 mẫu thận vượt giới hạn cho phép đối với tetracyclines và không có mẫu nào vượt giới hạn cho phép đối với  - lactam

Hà Diệu Thúy (2009) đã dùng phương pháp HPLC để khảo sát tình hình sử dụng và tồn dư các tetracycline trên heo thịt được giết mổ tại địa bàn TP.HCM Kết quả tỷ tệ CSCN bổ sung TCs trong thức ăn cho heo thịt là 35,9 %, tổng số CSCN khảo sát là 57 Tỷ lệ mẫu thịt, gan, thận lấy tại các CSGM dương tính với các tetracycline lần lượt là 3,81 %; 8,57 %; 18,1 % với tổng số mẫu là 315 mẫu có nguồn gốc từ các tỉnh lân cận

Đinh Thiện Thuận và ctv (2009) đã khảo sát tình hình sử dụng kháng sinh

trong chăn nuôi và dư lượng kháng sinh trong thịt heo, gà thương phẩm trên địa bàn tỉnh Bình Dương Kết quả trong 628 CSCN heo và gà được khảo sát, số CSCN có

sử dụng TCs chiếm 7,95 % Kiểm tra 103 mẫu thịt, gan và thận heo phát hiện tỉ lệ tồn dư quá mức qui định (so với tiêu chuẩn Malaysia) là 45,63 % với một số loại kháng sinh phổ biến là chloramphenicol (65,62 %), chlortetracycline (60 %), oxytetracycline (21,21 %), norfloxacin (29,11%), tylosin (28,57%) Ở gà, trong 149 mẫu cơ và gan gà, có 44,96 % tổng số mẫu tồn dư kháng sinh với hàm lượng quá tiêu chuẩn cho phép (của Malaysia) đối với một số kháng sinh phổ biến là chloramphenicol (87,50 %), flumequin (83,33 %), chloretracycline (62,50 %) và amoxcillin (60 %)