Đánh giá tình hình nhiễm e coli trên rau sống ở khánh hòa và sơ bộ đánh giá nguy cơ

Sử dụng phương pháp định tính và bán định lượng để sơ bộ đánh giá nguy cơ của người dân Khánh Hòa đối với mối nguy vi khuẩn gây bệnh E.coli do ăn rau sống và đồng thời cung cấp thông ti

- -

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐÁNH GIÁ TÌNH HÌNH NHIỄM E.COLI TRÊN RAU SỐNG

Ở KHÁNH HÒA VÀ SƠ BỘ ĐÁNH GIÁ NGUY CƠ

Giảng viên hướng dẫn: PGS-TS Nguyễn Thuần Anh

Sinh viên thực hiện: Huỳnh Yến Nhi

Mã số sinh viên: 57137188

Khánh Hòa - 2019

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

- -

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐÁNH GIÁ TÌNH HÌNH NHIỄM E.COLI TRÊN RAU SỐNG

Ở KHÁNH HÒA VÀ SƠ BỘ ĐÁNH GIÁ NGUY CƠ

GVHD: PGS.TS Nguyễn Thuần Anh SVTH: Huỳnh Yến Nhi

MSSV: 57137188

Khánh Hòa, tháng 07/2019

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan mọi kết quả của đề tài: “Đánh giá tình hình nhiễm E.coli

trên rau ăn sống tại Khánh Hòa và sơ bộ đánh giá nguy cơ” là công trình nghiên

cứu của cá nhân tôi và chƣa từng đƣợc công bố trong bất cứ công trình khoa học nào khác cho tới thời điểm này

Khánh Hòa, tháng 7 năm 2019

Sinh viên thực hiện

Huỳnh Yến Nhi

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt quá trình học tập cũng như thực hiện đề tài của mình, em không chỉ nhận được sự quan tâm giúp đỡ từ các thầy cô mà còn nhận được sự động viên giúp đỡ từ phía gia đình và bạn bè Trước hết, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới công lao nuôi dạy của cha, mẹ những người thân trong gia đình đã luôn yêu thương, ủng hộ cho em và luôn tạo điều kiện để em hoàn thành tốt chương trình học tại trường và trong suốt thời gian thực hiện đề tài

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban Giám hiệu Trường, Ban chủ nhiệm Khoa Công nghệ Thực phẩm và toàn thể quý thầy cô Khoa Công nghệ Thực phẩm Trường Đại học Nha Trang đã tận tình giảng dạy, truyền đạt những kiến thức quý báu cho em trong suốt quá trình học tập

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cô PGS-TS Nguyễn Thuần Anh đã trực tiếp hướng dẫn và tạo mọi điền kiện để em hoàn thành đồ án này Cô đã hướng dẫn tận tình về chuyên môn cũng như cách làm việc khoa học để em có thể hoàn thành tốt đồ án của mình

Cám ơn bạn bè đã luôn bên cạnh động viên cũng như giúp đỡ mình trong suốt thời gian qua

Em xin gửi lời chúc sức khỏe, thành công và hạnh phúc đến quý thầy cô, gia đình và bạn bè

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC BẢNG vi

DANH MỤC HÌNH vii

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT viii

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 2

3 Nội dung nghiên cứu 2

4 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài 2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 3

1.1 Tổng quan về đánh giá nguy cơ vi sinh vật 3

1.1.1 Các khái niệm cơ bản 3

1.1.2 Tổng quan về các phương pháp đánh giá nguy cơ 4

1.1.2.1 Đánh giá nguy cơ bằng phương pháp định tính 4

1.1.2.2 Đánh giá nguy cơ bằng phương pháp bán định lượng 5

1.1.2.3 Đánh giá nguy cơ bằng phương pháp định lượng 6

1.1.3 Một số nghiên cứu về liều gây bệnh của tác nhân vi khuẩn E.coli 15

1.2 Tổng quan về E.coli 16

1.2.1 Đại cương về E.coli 16

1.2.2 Đặc điểm tác nhân gây bệnh của E.coli 17

1.2.3 Cơ chế gây ngộ độc thực phẩm 19

1.2.4 Các phương pháp phát hiện và định lượng E.coli 22

1.2.4.1 Định lượng E.coli bằng phương pháp MPN 22

1.2.4.2 Định lượng E.coli bằng phương pháp đếm khuẩn lạc 23

1.2.4.3 Phương pháp đếm khuẩn lạc trên màng lọc 23

1.2.4.4 Phương pháp PCR (Polymerase Chain Reaction) 24

1.2.4.5 Phương pháp ELISA 25

1.2.5 Tình hình nhiễm E.coli trên rau ăn sống trên thế giới và ở Việt Nam 25 1.2.5.1 Tình hình nhiễm E.coli trên rau ăn sống trên thế giới 25

1.2.5.2 Tình hình nhiễm E.coli trên rau ăn sống ở Việt Nam 30

1.2.6 Các quy định về E.coli trên rau ăn sống 32

1.3 Tổng quan về rau ăn sống 33

1.3.1 Khái niệm 33

1.3.2 Tình hình tiêu thụ rau ăn sống trên thế giới và ở Việt Nam 34

1.3.2.1 Tình hình tiêu thụ rau trên thế giới 34

1.3.2.2 Tình hình tiêu thụ rau ở Việt Nam 35

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 38 2.1 Đối tượng nghiên cứu 38

2.2 Nội dung nghiên cứu 38

2.3 Phương pháp nghiên cứu 40

2.3.1 Phương pháp đánh giá tình hình nhiễm E.coli trên rau sống ở Khánh Hòa 40

2.3.2 Đánh giá nguy cơ của người dân Khánh Hòa đối với mối nguy vi khuẩn E.coli do ăn rau sống 41

2.3.2.1 Đánh giá nguy cơ của người dân Khánh Hòa đối với mối nguy vi khuẩn E.coli bằng phương pháp định tính 41

2.3.2.2 Đánh giá nguy cơ của người dân Khánh Hòa đối với mối nguy vi khuẩn E.coli bằng phương pháp bán định lượng 43

2.3.3 Thiết lập hồ sơ đánh giá nguy cơ đối với các mối nguy vi khuẩn E.coli do ăn rau sống ở Khánh Hòa 47

2.3.4 Đề xuất các giải pháp quản lý nguy cơ đối với mối nguy vi khuẩn gây bệnh E.coli do ăn rau sống tại Khánh Hòa 48

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 49

3.1 Kết quả đánh giá tình hình nhiễm E.coli trên rau sống ở Khánh Hòa 49

3.2 Nguyên nhân nhiễm E.coli trên rau sống trong chuỗi cung ứng rau tại Khánh Hòa 51

3.3 Kết quả đánh giá nguy cơ định tính của người dân Khánh Hòa đối với mối nguy E.coli do rau ăn sống 53

3.4 Kết quả đánh giá nguy cơ bán định lượng của người dân Khánh Hòa đối với mối nguy E.coli do rau ăn sống 55

3.5 Hồ sơ đánh giá nguy cơ đối với mối nguy vi khuẩn gây bệnh E.coli do ăn rau sống tại Khánh Hòa 58

3.6 Đề xuất các giải pháp quản lý nguy cơ đối với mối nguy E.coli do ăn rau sống tại Khánh Hòa 63

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP 66

1 Kết luận 66

2 Kiến nghị, đề xuất giải pháp 66

TÀI LIỆU THAM KHẢO 67

Phụ lục 1: DANH SÁCH CÁC CHỢ VÀ SIÊU THỊ LẤY MẪU - 1 -

Phụ lục 2: BẢNG MÃ MẪU - 6 -

Phụ lục 3: KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH SỰ CÓ MẶT E.COLI TRONG RAU - 7 -

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Các tiêu chí nguy cơ tiêu biểu trong đánh giá nguy cơ bán định lượng 5

Bảng 1.2 Các giá trị của các thông số α, ß trong mô hình liều-đáp ứng 12

Bảng 1.3 Tình hình nhiễm E.coli trên rau trên thế giới 25

Bảng 1.4 Tình hình ngộ độc bởi tác nhân E.coli do sử dụng rau tươi trên thế giới 29 Bảng 1.5 Tình hình nhiễm E.coli trên rau ăn sống ở Việt Nam 31

Bảng 1.6 Các quy định về E.coli trên rau ăn sống 32

Bảng 1.7 Tình hình tiêu thụ rau trên thế giới 34

Bảng 1.8 Tỷ lệ tiêu thụ đối với từng sản phẩm theo vùng 36

Bảng 1.9 Tiêu thụ rau quả theo vùng 36

Bảng 2.1 Số lượng chợ thuộc các thành phố, thị xã và huyện khác nhau của tỉnh Khánh Hòa được chọn để lấy mẫu rau ăn sống 40

Bảng 2.2 Bảng đánh giá nguy cơ định tính 42

Bảng 2.3 Bảng xếp loại đánh giá nguy cơ định tính 42

Bảng 3.1 Tình hình nhiễm E.coli trên rau sống 49

Bảng 3.2 Kết quả đánh giá định tính của người dân Khánh Hòa đối với mối nguy E.coli do ăn rau sống 53

Bảng 3.3 Bảng tính hạng nguy cơ của người dân Khánh Hòa đối với mối nguy E.coli do rau ăn sống 55

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Đánh giá định lƣợng nguy cơ đối với mối nguy vi sinh vật 7 Hình 1.2 Quy trình mô tả mối nguy vi sinh vật 8 Hình 2.1 Sơ đồ giải quyết vấn đề nghiên cứu……….39

Hình 3.1 Tỷ lệ mẫu các loại rau không đạt yêu cầu về chỉ tiêu E.coli ………… 50

Hình 3.2 Nguyên nhân nhiễm vi sinh vật gây bệnh trên rau 51

NN&PTNT Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn

mắc phải

Incorporated - Viện Khoa học và Công nghệ Thực phẩm Úc

phẩm Codex

Khoa học và Công nghệ Nông nghiệp

soát và Phòng ngừa dịch bệnh (Hoa Kỳ)

các sinh vật và hầu hết virus

phẩm châu Âu

Viện Nghiên cứu và Khoa học Môi trường (New Zealand)

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

An toàn thực phẩm hiện nay đang là chủ đề rất được xã hội quan tâm vì có liên quan đến sức khỏe cộng đồng Rau xanh đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp chất dinh dưỡng cho con người, chúng không chỉ cung cấp chất dinh dưỡng cần thiết (chất khoáng, vitamin, chất xơ) mà còn giúp cho quá trình tiêu hóa các chất dinh dưỡng khác một cách dễ dàng (Lê Thị Khánh, 2009) Trong đó, rau sống là món ăn kèm không thể thiếu trong các bữa ăn của gia đình Việt, phổ biến là các loại rau xà lách, cải non, rau răm, rau húng, é, diếp cá, ngò, hẹ, Rau sống

được ăn mà không cần xử lý nhiệt hay nấu chín, nên việc sử dụng rau không an toàn

sẽ ảnh hưởng lớn đến sức khỏe con người, sức khỏe cộng đồng, chi phí cho điều trị, chăm sóc sức khỏe và các dịch vụ khác tăng cao (Nguyễn Huy Nga và Nguyễn Tố Như, 1998) Kết quả giám sát từ năm 2011 đến tháng 10/2016 cho thấy, ngộ độc thực phẩm do độc tố tự nhiên chiếm 26%, do hoá chất chiếm 5,1%, các vụ không xác định được nguyên nhân gây ngộ độc chiếm tỷ lệ 25,4% và nguyên nhân gây ngộ độc thực phẩm đáng chú ý là do vi sinh vật chiếm 38% (Chính phủ, 2017) Ô nhiễm

vi sinh là một trong những nguyên nhân ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng an toàn

và thời gian bảo quản của rau E.coli là vi khuẩn gây bệnh có liên quan đến nhiều vụ

bùng phát dịch thực phẩm lớn trên toàn thế giới, gây ra các triệu chứng viêm ruột và nhiễm trùng mãn tính Tại Việt Nam, một nhóm nghiên cứu thuộc Trung tâm Đào tạo và bồi dưỡng cán bộ y tế thành phố Hồ Chí Minh đã thực hiện trên 104 mẫu rau được lấy ngẫu nhiên từ 13 chợ, kết quả cho thấy hơn 97% mẫu rau sống như rau xà

lách, rau má, rau muống, rau thơm đều nhiễm vi khuẩn gây bệnh như: Coliforms,

E.coli, trứng giun đũa, giun mốc (Lê Thị Ngọc Kim và cộng sự, 2007)

Một số nghiên cứu đánh giá nguy cơ phơi nhiễm E.coli đã được tiến hành

trên nhiều đối tượng thực phẩm như thịt lợn (Fahrion và cộng sự, 2013), sữa bò (Nilola King và cộng sự, 2014), rau lá (Gilbert và cộng sự, 2006), rau xà lách (Xiaofeng Wu, 2010), Mục đích của đánh giá nguy cơ là nhằm xác định nguồn gốc dịch bệnh và đánh giá những ảnh hưởng sức khỏe đến người tiêu dùng do phơi

nhiễm với mối nguy vi khuẩn gây bệnh E.coli từ đó đưa ra những khuyến cáo về

quá trình sản xuất, thu hoạch, bảo quản, vận chuyển, chế biến thực phẩm phải đảm bảo vệ sinh

Xuất phát từ những thực tiễn trên, đề tài “Đánh giá tình hình nhiễm E.coli

trên rau ăn sống tại Khánh Hoà và sơ bộ đánh giá nguy cơ” đã được tiến hành

2 Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu của nghiên cứu này để đánh giá tình hình nhiễm E.coli trên 10 loại

rau ăn sống: rau xà lách, rau cải non, rau răm, rau tía tô, rau húng, rau é, rau ngò gai, rau ngò, rau diếp cá và hẹ ở 31 chợ và siêu thị tại Khánh Hòa (Phụ lục 1) Sử dụng phương pháp định tính và bán định lượng để sơ bộ đánh giá nguy cơ của

người dân Khánh Hòa đối với mối nguy vi khuẩn gây bệnh E.coli do ăn rau sống và

đồng thời cung cấp thông tin và các giải pháp để cải thiện an toàn thực phẩm và bảo

vệ sức khỏe cộng đồng

3 Nội dung nghiên cứu

- Đánh giá tình hình nhiễm E.coli trên rau ăn sống tại Khánh Hoà.

- Đánh giá nguy cơ của người dân Khánh Hòa đối với mối nguy E.coli do

ăn rau sống (bằng phương pháp định tính và bán định lượng)

- Thiết lập hồ sơ đánh giá nguy cơ của người dân Khánh Hòa đối với mối

nguy E.coli do ăn rau sống và đề xuất các giải pháp quản lý nguy cơ.

4 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài

Ý nghĩa khoa học

Đề tài sẽ cung cấp các dẫn liệu khoa học về tình trạng nhiễm E.coli trên 10

loại rau ăn sống (xà lách, cải non, rau răm, tía tô, rau húng, rau é, ngò gai, ngò, diếp

cá và hẹ) và xếp loại nguy cơ của người dân Khánh Hòa đối với mối nguy vi khuẩn

gây bệnh E.coli do ăn rau sống

Ý nghĩa thực tiễn

Giúp các nhà quản lý có cái nhìn tổng quát hơn thực trạng nhiễm E.coli trên

rau ăn sống và áp dụng các phương pháp đánh giá định tính và bán định lượng nguy

cơ để sàng lọc các nguy cơ ưu tiên trước khi có những đánh giá định lượng sâu hơn

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1 Tổng quan về đánh giá nguy cơ vi sinh vật

1.1.1 Các khái niệm cơ bản

Mối nguy (Hazard): tác nhân sinh học, hóa học hoặc vật lý tồn tại trong

thực phẩm hoặc là điều kiện của thực phẩm, có khả năng tiềm tàng gây hại cho sức khỏe con người Các mối nguy sinh học bao gồm vi khuẩn gây bệnh, vi rút hoặc kí sinh trùng, nấm mốc và nấm men (CAC, 1998)

Nguy cơ (Risk): là khả năng xảy ra các ảnh hưởng bất lợi lên sức khỏe và độ

nghiêm trọng của các ảnh hưởng đó liên quan đến một mối nguy khi có sự phơi nhiễm Nói cách khác, nguy cơ là khả năng (mức độ) xảy ra một ảnh hưởng bất lợi lên sức khỏe nhiều hay ít, nặng hay nhẹ Nguy cơ phụ thuộc vào nhiều yếu tố khách quan và chủ quan Nguy cơ chỉ mức độ ảnh hưởng của mối nguy có thực (CAC, 1998)

Đánh giá nguy cơ (Risk assessment): là một quá trình khoa học sử dụng

các thử nghiệm, quan sát và nghiên cứu nhằm nhận định và phân loại các mối nguy gây nên nguy cơ; xác định bản chất và mức độ nguy cơ của chúng (Nguyễn Công Khẩn và Nguyễn Việt Hùng, 2011)

Đánh giá nguy cơ vi sinh vật (Microbiological risk assessment, MRA): là

việc đánh giá nguy cơ sức khỏe do phơi nhiễm với các mối nguy vi sinh vật trong thực phẩm (Nguyễn Công Khẩn và Nguyễn Việt Hùng, 2011)

Theo WHO, có bốn bước trong quy trình đánh giá nguy cơ Bước đầu tiên là xác định mối nguy, bao gồm việc thu thập, tổ chức và đánh giá tất cả các thông tin liên quan đến mầm bệnh hoặc chất dinh dưỡng Thứ hai là mô tả mối nguy, xác định mối quan hệ giữa mầm bệnh và bất kỳ tác động bất lợi nào Thứ ba là đánh giá phơi nhiễm, bao gồm việc xác định lượng mầm bệnh có thể ăn vào trên một phần thức

ăn Bước thứ tư và cuối cùng là mô tả nguy cơ, bao gồm đánh giá rủi ro và thông tin liên quan

1.1.2 Tổng quan về các phương pháp đánh giá nguy cơ

1.1.2.1 Đánh giá nguy cơ bằng phương pháp định tính

Đánh giá nguy cơ định tính là đánh giá nguy cơ dựa trên kiến thức chuyên gia và sự biểu thị mức không chắc chắn khả năng xuất hiện bệnh cho phép việc xếp loại nguy cơ mặc dù thiếu các số liệu định lượng

Phương pháp định tính được sử dụng khi không thể hoặc không đủ nguồn lực cũng như số liệu để đánh giá và mô tả nguy cơ một cách định lượng Phương pháp này sử dụng các từ ngữ hoặc nhóm từ chỉ mức độ khác nhau để mô tả hậu quả của từng sự kiện (ví dụ nhẹ, vừa và trầm trọng) cũng như khả năng xảy ra sự kiện (chắc chắn xảy ra, có thể xảy ra, hiếm khi xảy ra) Với phương pháp định tính, nguy cơ được mô tả là “nguy cơ cao”, “nguy cơ trung bình” và “nguy cơ thấp” tùy thuộc vào khả năng xảy ra sự kiện cũng như hậu quả của nó

Đánh giá định tính được sử dụng trong những trường hợp khi không cần thực hiện phương pháp lượng giá định lượng hoặc để sàng lọc các nguy cơ ưu tiên trước khi có những đánh giá định lượng sâu hơn (Nguyễn Công Khẩn và Nguyễn Việt Hùng, 2011)

Khó khăn của đánh giá nguy cơ định tính là các câu trả lời đơn giản (cao, trung bình, thấp) hay (có, không) thường không hoàn toàn thỏa đáng Việc kết hợp các giá trị được đánh giá sẽ khó khăn hơn khi một giá trị cao và giá trị kia là thấp, bởi vì khó có thể đánh giá liệu sự đóng góp của yếu tố này có vượt trội hơn yếu tố khác (FAO/WHO, 2008) Mặc dù các kết luận mang tính định tính có thể tránh được các hiểu lầm rằng mức độ trầm trọng của nguy cơ đã được biết rõ một cách chính xác, tuy nhiên các đánh giá (cao, trung bình, thấp) có thể được phiên giải một cách hoàn toàn khác nhau ở những nhóm đối tượng có mối quan tâm khác nhau, chính vì vậy các kết luận mang tính định tính cần có những định nghĩa và giải thích

đi kèm để tránh các trường hợp lãng phí nguồn lực do nguy cơ bị đánh giá quá mức hoặc dẫn đến các nguy cơ môi trường và sức khỏe do việc đánh giá thấp nguy cơ (Nguyễn Công Khẩn và Nguyễn Việt Hùng, 2011)

1.1.2.2 Đánh giá nguy cơ bằng phương pháp bán định lượng

Đánh giá nguy cơ bán định lượng cung cấp một mức độ trung gian giữa đánh giá đánh giá nguy cơ định tính và đánh giá nguy cơ định lượng bằng đánh giá nguy

cơ bằng điểm số Nó cung cấp một cách tiếp cận nhất quán và chặt chẽ hơn để đánh giá, so sánh nguy cơ và chiến lược quản lý nguy cơ so với đánh giá nguy cơ định tính và tránh một số sự mơ hồ mà một đánh giá nguy cơ định tính có thể tạo ra Nó không yêu cầu các kỹ năng toán học về đánh giá nguy cơ định lượng, cũng không đòi hỏi cùng một lượng dữ liệu, có nghĩa là nó có thể được áp dụng cho các nguy cơ

và chiến lược khi thiếu dữ liệu chính xác (FAO/WHO, 2008)

Đánh giá nguy cơ bán định lượng là một ý tưởng tương đối mới trong an toàn thực phẩm Người ta thường chỉ xem xét hai loại đánh giá nguy cơ: định tính

và định lượng Đánh giá nguy cơ bán định lượng thường được nhóm lại với đánh giá nguy cơ định tính, nhưng điều này nhấn mạnh sự khác biệt quan trọng giữa chúng trong cấu trúc, mức độ khách quan, minh bạch và độ lặp lại tương đối của chúng (FAO/WHO, 2008)

Ross và Sumner (2002) đã xây dựng một bảng công cụ đơn giản nhằm mô tả nguy cơ từ các tác nhân gây bệnh có trong sản phẩm, bảng 1.1 dưới đây liệt kê các tiêu chí nguy cơ cần khi đánh giá bán định lượng Trong bảng có những câu hỏi đơn giản có thể trả lời định tính bằng các từ “cao”, “thấp”, “có”, “không” Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu nhận thấy có thể đưa thêm cơ sở định lượng vào câu trả lời

Bảng 1.1 Các tiêu chí nguy cơ tiêu biểu trong đánh giá nguy cơ bán định lượng

6 Số người trong nhóm dân cư

Khả năng xuất hiện liều gây bệnh

7 Hiệu quả của việc chế biến

8 Khả năng tái nhiễm

9 Việc kiểm soát sau chế biến

10 Mức tăng để đạt đến liều gây bệnh

11 Hiệu quả xử lý trước khi ăn

1.1.2.3 Đánh giá nguy cơ bằng phương pháp định lượng

Đánh giá nguy cơ định lượng là quy trình dựa trên các số liệu thực tế và phân tích các số liệu về khả năng xuất hiện bệnh, về xác suất của nguy cơ và mô tả điều không chắc chắn dưới dạng phân phối theo các phương pháp thống kê Đánh giá nguy cơ định lượng có thể nêu rõ các vấn đề trong xử lý nguy cơ ở cấp độ tốt hơn,

rõ ràng hơn các đánh giá nguy cơ định tính (Nguyễn Công Khẩn và Nguyễn Việt Hùng, 2011)

Các đánh giá nguy cơ định lượng được tiến hành để phục vụ một số mục đích cụ thể và đưa ra các số liệu ước tính nguy cơ nhằm trả lời các câu hỏi của nhà quản lý nguy cơ là những người trước tiên được yêu cầu thực hiện việc đánh giá này (Bộ NN&PTNT, 2009)

 Tính biến thiên Tính biến thiên xảy ra do sự đa dạng của mọi nhóm đối tượng nghiên cứu và

nó không thể giảm bất kể có bao nhiêu tính chất được nghiên cứu

 Tính không chắc chắn Nguyên nhân của việc này là do các chuyên gia đánh giá nguy cơ thiếu kiến thức về một thông số nào đó và không thể đo lường nó được Có thể giảm bớt tính không chắc chắn nếu nghiên cứu kĩ đặc điểm của chúng

 Phân bố Nguy cơ không bao giờ cố định, nó thay đổi theo một loạt các thông số Ước tính nguy cơ là việc rất khó khăn do nguy cơ phân bố từ mức thấp, trung bình cho

tới rất cao Thường ước tính tốt nhất về phân bố là các giá trị tối thiểu, trung bình (hay gặp nhất) và tối đa

 Loại mô hình Các chuyên gia mô hình thường sử dụng phương pháp lập mô hình mô phỏng hoặc mô hình mang tính ngẫu nhiên thống kê, trong đó dữ liệu được đưa vào một bảng tính, sau đó dùng phần mềm máy tính để phân tích dữ liệu Mỗi phân tích

là một sự lặp lại, trong đó một giá trị chọn ngẫu nhiên từ chuỗi phân bố mô tả từng ngưỡng biến động ít nhiều mang tính ngẫu nhiên nhưng tuân theo phân bố xác suất của biến số đó (các giá trị dễ gặp hơn sẽ chạy nhiều hơn các giá trị tối đa hay tối thiểu) Một số lượng lớn lần lặp lại được chạy (thường là 10000 lần) và so sánh đối chiếu Kỹ thuật này có tên gọi là mô phỏng Monte Carlo Kết quả thu được là tần suất phân bố của các kết luận khả dĩ làm cơ sở cho việc ước tính nguy cơ

Đánh giá nguy cơ định lượng đối với mối nguy vi khuẩn gây bệnh được thực hiện như sơ đồ (Hình 1.1)

Hình 1.1 Đánh giá định lượng nguy cơ đối với mối nguy vi sinh vật

 Nhận diện mối nguy vi sinh vật trong thực phẩm (Hazard Identification)

Là xác định vi sinh vật hoặc độc tố do vi sinh vật sản xuất ra trong thực

phẩm quan tâm, được thực hiện bằng cách quan sát và xác định các ảnh hưởng xấu đến sức khỏe liên quan đến tiếp xúc với các tác nhân gây bệnh trong thực phẩm

Nhận diện mối nguy

Mô tả mối nguy

Đánh giá phơi nhiễm

Mô tả nguy cơ (Xác suất mắc bệnh)

Những ảnh hưởng đến sức khỏe được đánh giá thông qua các chỉ số đo lường như tỷ lệ mắc bệnh, đặc điểm bệnh, mức độ nghiêm trọng của bệnh, xác định tỷ lệ các trường hợp nhập viện, tổng số ca bệnh trong một vụ dịch, tỷ lệ tử vong và tỷ lệ tấn công

Xác định mối nguy cũng liên quan đến việc xác định đường lây truyền cụ thể của một bệnh và việc phân tích thống kê và xem xét các số liệu trong y văn để biết được thông tin và các nghiên cứu hiện tại về tác nhân gây bệnh quan tâm (Nguyễn Công Khẩn và Nguyễn Việt Hùng, 2011)

 Mô tả mối nguy vi sinh vật trong thực phẩm (Hazard Characterization)

Là sự đánh giá tác động có hại của tác nhân vi sinh vật (xác định liều nhiễm khuẩn gây bệnh cho người tiêu dùng): đánh giá liều gây bệnh, mức độ phản ứng, ảnh hưởng của quá trình chế biến, lưu thông, phân phối đối với nguy cơ

Mô tả mối nguy vi sinh vật trong thực phẩm theo một cấu trúc, bao gồm 6 bước được trình bày ở hình 1.2 (Nguyễn Công Khẩn và Nguyễn Việt Hùng, 2011)

Hình 1.2 Quy trình mô tả mối nguy vi sinh vật

- Quy trình ban đầu: bao gồm các giai đoạn lập kế hoạch hệ thống để xác định

khung cảnh, mục đích, phạm vi và vấn đề cần tập trung thực hiện nghiên cứu; cần quan tâm đến các khía cạnh như: mầm bệnh, vật chủ và thực phẩm

Quy trình ban đầu

Thu thập và đánh giá số liệu

Xác thực, xem xét, đánh giá

Mô tả mối nguy

Trình bày kết quả

Mô hình liều-đáp ứng

- Thu thập và đánh giá dữ liệu: Mô tả mối nguy thường được phát triển bởi sự

thu thập thông tin từ nhiều nguồn số liệu khác nhau Thu thập dữ liệu chủ động là yêu cầu cần thiết, bởi vì sự phụ thuộc vào số liệu thụ động hoặc số liệu trong hình thức công bố thường không cung cấp đủ thông tin chi tiết để xây dựng mô hình liều-đáp ứng Các số liệu phù hợp nhất thường là từ các bài báo đã được đánh giá

- Đánh giá số liệu: các nhà đánh giá nguy cơ cần phải đánh giá cả về mặt chất

lượng của các nguồn số liệu sẵn có và các biện pháp để mô tả sự không chắc chắn của tất cả các số liệu được sử dụng

- Mô tả mối nguy: cần phải đưa ra các thông tin liên quan đến quá trình gây

bệnh, tác nhân gây bệnh, vật chủ, thực phẩm

- Mối quan hệ liều-đáp ứng: mô tả mối quan hệ liều-đáp ứng là việc xem xét

các nhân tố hoặc các yếu tố liên quan đến các tác nhân gây bệnh, vật chủ và thực phẩm Các yếu tố được xét đến là loại vi sinh vật, đường phơi nhiễm, mức độ phơi nhiễm, ảnh hưởng bất lợi, đặc điểm của quần thể phơi nhiễm, thời gian và sự đa dạng của các phơi nhiễm

- Mô hình liều-đáp ứng: đồng thời với việc phân tích mô tả các thông tin hoặc

số liệu lâm sàng hay dịch tễ học, các mô hình toán học được dùng để hỗ trợ cho việc phát triển một mối quan hệ liều-đáp ứng

Để có được một mô hình liều-đáp ứng đáng tin cậy cần phải xem xét tính chất rời rạc và tính dễ biến đổi của các vi sinh vật ở liều thấp Nó cũng phải được dựa trên khái niệm về nhiễm trùng từ một hoặc nhiều vi sinh vật sống sót ở liều ban đầu Do đó, mô hình các liều-đáp ứng cho đánh giá định lượng nguy cơ vi sinh vật cần phải được xem xét đến tính chất sinh lý và quá trình nhiễm trùng của vi sinh vật đáng tin cậy đã được biết đến

Đề xuất các mô hình liều-đáp ứng được phát triển dựa trên một tập hợp các

số liệu sinh học đáng tin cậy, các cơ chế giả định, và sau đó thực hiện phân tích thống kê với những mô hình được xem là đáng tin cậy Về cơ bản, liều-đáp ứng là một đường cong mô tả mối quan hệ giữa liều và đáp ứng

Hiện nay, số liệu có sẵn để phát triển các mô hình liều-đáp ứng còn rất hạn chế Cùng với liều hấp thụ, các mô hình nên đưa vào tính toán thông tin sẵn có trên thời gian ủ bệnh, thời gian bệnh và thời gian đáp ứng miễn dịch và tốt hơn là nên đo lường bệnh như là một khái niệm đa chiều về quy mô liên tục Không có cơ sở nào

để mô hình xác suất của bệnh là một hàm số của số lượng các tác nhân gây bệnh đã phát triển trong vật chủ

Các mô hình liều-đáp ứng định lượng vi sinh vật đã được phát triển để ước tính xác suất mắc bệnh dựa vào liều trung bình của tác nhân gây bệnh (Haas, 1983) Trong khi với liều trung bình của các tác nhân gây bệnh là liên tục và có thể lấy bất

kì giá trị, số lượng thực tế của sinh vật mà một cá nhân có thể hấp thụ được một lượng rời rạc

Bắt đầu với liều trung bình, tính toán xác suất nhiễm trùng là một quá trình gồm hai bước Công thức 1 là sự kết hợp giữa xác suất phơi nhiễm và xác suất nhiễm trùng:

Công thức 1: P(inf│µ) =  P(n│µ) P(inf│n)

P(inf│n) là xác suất nhiễm trùng bởi phơi nhiễm với n vi sinh vật

Phân bố của tác nhân gây bệnh trong môi trường phơi nhiễm được giả định là

ngẫu nhiên và xác suất phơi nhiễm với n vi sinh vật khi nồng độ trung bình tương đương là µ (P(n│µ)) cho bởi phân bố Poisson

Khi một cá nhân hấp thụ một vi sinh vật, xác suất mà vi sinh vật đó vượt qua các hàng rào bảo vệ của vật chủ thành công, định cư và gây nhiễm trùng được mô tả

là r Nếu tất cả các vi sinh vật được cho là độc lập với các vi sinh vật khác của vật

chủ, thì xác suất nhiễm trùng tổng thể có thể có thể được mô tả như một quá trình nhị thức Đó là, mỗi vi sinh vật hấp thụ vào có thể dẫn đến một trong hai kết quả là

nhiễm trùng hay không nhiễm trùng Nếu xác suất mà một sinh vật cá thể có thể gây

nhiễm trùng được kí hiệu là r, thì xác suất không gây nhiễm trùng được là (1 ˗ r) Trong một loạt các thử nghiệm độc lập của n (trong trường hợp này, số lượng sinh

vật hấp thụ), xác suất không bị nhiễm trùng bằng (1 ˗ r)n, và do đó xác suất của ít nhất một vi sinh vật thành công trong việc gây nhiễm trùng được bổ sung là:

Công thức 2: P(inf│n) = 1 ˗ (1 ˗ r) n

Việc thực hiện phân bố Poisson tác nhân gây bệnh và xác suất nhị thức của nhiễm trùng (công thức 2) được gọi là mô hình đơn, có nghĩa là liên quan đến quan niệm rằng chỉ có một sinh vật duy nhất cần thiết để gây ra nhiễm trùng Các hình thức đơn giản của mô hình đơn giản giả định đối với một tác nhân gây bệnh nhất định, mỗi hạt gây bệnh trong vật chủ đều có cùng một xác suất liên tục của sự sống

còn, đo bởi r Khi kết hợp với P(n│µ), mối quan hệ liều-đáp ứng là mô hình theo

cấp số nhân

Mô hình hàm số mũ và mô hình Beta-Poisson là hai mô hình cơ bản và đơn giản để xây dựng mối quan hệ liều-đáp ứng trong đánh giá định lượng nguy cơ vi sinh vật trong thực phẩm và nước (WHO, 2000)

+ Mô hình hàm số mũ (exponential model): khi các vi sinh vật là phân phối ngẫu nhiên và xác suất nhiễm trùng cho bất kì vi sinh vật nào là r thì:

Công thức 3: Pinf = 1 – e -rµ

Trong khi mô hình hàm mũ là đơn giản, các tác động thực tế là không hoàn toàn thỏa mãn vì giữa sự biến đổi nhiễm trùng trong các mầm bệnh, và sự thay đổi giữa các vật chủ trong tính nhạy cảm bị bỏ qua Sự hạn chế này được một phần khắc phục bằng mô hình Beta-Poisson

+ Mô hình Beta-Poisson: khi r giả định là khác nhau theo một phân phối

beta, mối quan hệ liều-đáp ứng phức tạp xuất hiện có chứa một hàm hợp siêu bội (Haas, 1999) Furumoto và Mickey (1967) thực hiện một số giả định đơn giản hóa mối quan hệ này, và bắt nguồn một mối quan hệ liều-đáp ứng đơn giản được gọi là Beta-Poisson:

Công thức 4: Pinf = 1 – (1+µ/ß)-α khi ß≥1 và α≤1 Trong đó:

Pinf : xác suất bị bệnh µ: liều tác nhân bệnh đã được ăn vào

α, ß: các thông số mô tả sự phân bố của tính nhạy cảm của chủ thể Các giá trị của các thông số α, ß của mô hình được trình bày ở bảng 1.2

Bảng 1.2 Các giá trị của các thông số α, ß trong mô hình liều-đáp ứng

Một khía cạnh đặc biệt và rất phù hợp của mô hình liều-đáp ứng vi sinh vật

là sự phát triển hệ miễn dịch cụ thể trong vật chủ Hầu hết các thí nghiệm tình nguyện đã thực hiện với đối tượng thử nghiệm được lựa chọn cho sự vắng mặt của bất kì tiếp xúc nào trước đó với các tác nhân gây bệnh, thường được chứng minh bởi sự vắng mặt của kháng thể cụ thể Quần thể thực tế phơi nhiễm với mầm bệnh

từ thực phẩm thường là một tập hợp những người hoàn toàn bình thường và những người có mức độ miễn dịch bảo vệ khác nhau Không có báo cáo tổng hợp nào có thể thực hiện về ảnh hưởng của các yếu tố này Điều này phụ thuộc rất lớn vào tác nhân gây bệnh và vật chủ Một số tác nhân gây bệnh như nhiều bệnh ở trẻ em và viêm gan vi rút A, sẽ có miễn dịch suốt đời sau khi bị nhiễm trùng đầu tiên, trong khi miễn dịch đối với tác nhân gây bệnh khác có thể suy yếu dần trong vòng vài tháng đến vài năm Trong cùng thời gian, phơi nhiễm với các chủng không gây bệnh cũng có thể bảo vệ chống lại các biến thể nguy hiểm Nguyên lý này là cơ sở tiêm phòng vắc xin, nhưng cũng đã được chứng minh về sự phơi nhiễm tự nhiên Mức độ mà con người được bảo vệ bởi hệ miễn dịch phụ thuộc phần lớn vào tình

hình vệ sinh chung Ở nhiều nước đang phát triển, phần lớn dân số đã được miễn dịch ở mức độ cao, và điều này được chứng minh là tỷ lệ mắc thấp hơn hoặc các tình trạng nghiêm trọng của bệnh ít hơn Bên cạnh đó, tuổi tác cũng là một yếu tố quan trọng trong lĩnh vực này

- Xem xét đánh giá: quá trình được sử dụng để phát triển các kết quả có thể

cải thiện độ tin cậy kết quả mô tả mối nguy

- Trình bày kết quả: việc trình bày kết quả rõ ràng có thể cải thiện sự hướng

dẫn cung cấp cho việc thiết kế các can thiệp về sức khỏe cộng đồng hiệu quả đối với tác nhân gây bệnh quan tâm

 Đánh giá phơi nhiễm (Exposure Assessment)

Là việc đánh giá lượng mầm bệnh ăn vào theo thực phẩm sau khi đã tìm được liều-đáp ứng (gây bệnh)

Mục đích của đánh giá phơi nhiễm là xác định mức độ, tần suất, quy mô, đặc điểm và khoảng thời gian phơi nhiễm trong quá khứ, hiện tại và tương lai Đánh giá nguy cơ cũng nhằm xác định kích cỡ của quần thể phơi nhiễm với tác nhân gây bệnh, các đặc tính của quần thể phơi nhiễm cũng như các đường phơi nhiễm và thời gian phơi nhiễm

Liều là một khái niệm quan trọng trong đánh giá nguy cơ vi sinh, nó là tổng

lượng vi sinh vật đi vào trong cơ thể Thông thường, liều được mô tả bằng liều kì vọng trung bình hoặc bằng hàm phân bố xác suất của liều

Liều kì vọng trung bình là giá trị trung bình của số lượng vi sinh vật được

đi vào cơ thể của một cá thể hay quần thể được quan tâm (một giá trị trung bình duy nhất)

Phân bố của liều phơi nhiễm là phân bố xác suất của các liều đơn lẻ từ các

cá thể trong quần thể, tức là phân bố của số lượng vi sinh vật đi vào cơ thể của các

cá thể trong các lần phơi nhiễm

Phơi nhiễm được đặc trưng bởi hai thông số Thứ nhất là hàm lượng vi sinh

vật trong thực phẩm (µ), thứ hai là lượng thực phẩm chứa vi sinh vật đó được ăn

vào (m) Như vậy liều kì vọng d (dose) sẽ được tính theo công thức: d = µ × m

Thời gian phơi nhiễm cũng là một thông số quan trọng vì nó ảnh hưởng đến lượng vi sinh vật được đưa vào cơ thể Trong đánh giá nguy cơ vi sinh vật, phơi nhiễm thường được cho là một phơi nhiễm đơn lẻ cho một thời gian trung bình hoặc cho nhiều lần phơi nhiễm, có nghĩa là nếu một người phơi nhiễm với tác nhân gây bệnh nhiều lần trong một khoảng thời gian nhất định thì tất cả các lần phơi nhiễm được tính là phơi nhiễm với một liều như nhau Đối với đánh giá nguy cơ vi sinh vật, liều cuối cùng khi vi sinh vật xâm nhập vào cơ thể là liều quan trọng nhất được dùng để mô tả nguy cơ Lượng thực phẩm mà một người tiêu thụ và nồng độ vi sinh vật trong thực phẩm là những yếu tố cần thiết để tính toán liều cuối cùng của phơi nhiễm

Theo Nguyễn Công Khẩn và Nguyễn Việt Hùng (2011), trong khung đánh giá định lượng nguy cơ vi sinh vật, đánh giá liều-đáp ứng là sự đo lường cho ước tính nguy cơ, bao gồm ước tính đáp ứng với nguy cơ nhiễm trùng, nguy cơ mắc bệnh hoặc nguy cơ tử vong đối với một liều lượng của vi sinh vật gây bệnh đã biết

Cơ sở của đánh giá liều-đáp ứng là mô hình liều-đáp ứng, là xuất phát từ chức năng toán học để mô tả mối quan hệ liều-đáp ứng cho các tác nhân gây bệnh cụ thể Vì vậy, đối với một đáp ứng, tác nhân gây bệnh và đường phơi nhiễm với một liều cụ thể có mối quan hệ đáp ứng duy nhất và đó là mô hình liều-đáp ứng

 Mô tả nguy cơ (Risk Characterization)

Mục đích của mô tả nguy cơ là tổng hợp các thông tin từ đánh giá phơi nhiễm và đánh giá liều-đáp ứng để từ đó đánh giá các ảnh hưởng có hại của nguy

cơ Các mô hình liều-đáp ứng có liên quan tới ước tính xác suất nhiễm vi sinh vật Đầu ra của mô tả nguy cơ thường là nguy cơ bị nhiễm loại vi sinh vật đang được quan tâm trong một quần thể nào đó Nhiễm vi sinh vật được định nghĩa là một tình huống mà trong đó tác nhân gây bệnh, sau khi nuốt vào vượt qua tất cả hàng rào bảo

vệ và tồn tại trong vật chủ, tích cực phát triển Nhiễm vi sinh vật có thể gây bệnh hoặc không gây bệnh

Để đạt hiệu quả cao, nguy cơ cần được mô tả một cách chính xác nhất dựa vào những thông tin hiện có và với ngôn ngữ dễ hiểu nhất đối với các đối tượng khác nhau trong cộng đồng

1.1.3 Một số nghiên cứu về liều gây bệnh của tác nhân vi khuẩn E.coli

Một cuộc điều tra về sự bùng phát của nhiễm trùng E.coli O157:H7 năm

2005 ở Hoa Kỳ do sữa nguyên liệu bị ô nhiễm cho thấy nguy cơ mắc bệnh tăng lên

khi số lượng cốc sữa tiêu thụ hàng ngày tăng lên, nhưng nồng độ của E.coli

O157:H7 trong sữa tiêu thụ trong đợt bùng phát này đã không được báo cáo (Bhat

và cộng sự, 2007; Denny và cộng sự, 2008)

Dựa trên phân tích các thực phẩm liên quan đến dịch bệnh, khả năng lây truyền từ người sang người và khả năng mầm bệnh sống sót trong môi trường axit

của dạ dày, Doyle và cộng sự (1997) ước tính liều truyền nhiễm của E.coli O157:H7

là ít hơn vài trăm tế bào CAST (1994) cũng đã đề xuất một ước tính tương tự về

liều truyền nhiễm E.coli O157:H7

Strachan và cộng sự (2005) đã sử dụng mô hình liều-đáp ứng Beta-Poisson

để định lượng E.coli O157:H7 với dữ liệu được lấy từ tám đợt bùng phát nhiễm

E.coli O157 ở Anh, Mỹ và Nhật Bản Mô hình Beta-Poisson đã cung cấp một

đường cong ước tính rằng một liều 100 tế bào cung cấp xác suất nhiễm trùng trung bình 50%, trong khi 10 tế bào cung cấp xác suất nhiễm trùng trung bình 20%

Haas và cộng sự (1999) đã phát triển mối quan hệ liều-đáp ứng đối với E.coli

O111 và O55 và đã đưa ra một liều trung bình (50% dân số trở lên có triệu chứng)

là 2,6 x 106 tế bào với xác suất tiêu thụ 100 tế bào là 3,5 x 10-4 Sau đó, ông và cộng

sự đã tiếp tục phát triển mối quan hệ liều-đáp ứng đối với E.coli O157:H7 dựa trên

động vật (thỏ) và được xác nhận bằng cách tham khảo hai vụ dịch ở người để đưa ra một liều trung bình (50% dân số trở lên có triệu chứng) là 5,9 x 105 tế bào với xác suất tiêu thụ 100 tế bào là 2,6 x 10-4 (Haas và cộng sự, 2000)

Powell và cộng sự (2001) cũng đã ước tính liều-đáp ứng cho E.coli O157:H7

bằng cách sử dụng mô hình Beta-Poisson và cho giá trị liều trung bình (phơi nhiễm

50% trở lên có triệu chứng) là 1,9 x 105 tế bào với xác suất tiêu thụ 100 tế bào là 0,06 (6 x 10-2)

1.2 Tổng quan về E.coli

1.2.1 Đại cương về E.coli

E.coli lần đầu tiên được phân lập bởi Theodor Escherich từ một mẫu phân

người vào năm 1886 (Shulman và cộng sự, 2007) Hơn 700 kiểu huyết thanh của

E.coli đã được xác định Hầu hết các giống E.coli đều vô hại hoặc gây tiêu chảy

tương đối ngắn, nhưng một số chủng có thể gây đau bụng dữ dội, tiêu chảy ra máu

và nôn mửa (Peter Feng, 1995)

Vi khuẩn Escherichia coli (E.coli) thuộc:

- Lớp (Class): Schgzomycetes

- Bộ (Ordo): Eubacteriales

- Họ (Familia): Enterobacteriaceae

- Chi (Genus): Escherichia

- Loài (Species): Escherichia coli

Escherichia coli (E.coli) là dạng trực khuẩn gram âm kị khí tùy nghi, không

sinh bào tử, khá phổ biến trong tự nhiên và đặc biệt trong đường tiêu hóa của người

và động vật máu nóng Chúng phát triển được ở 44⁰ C, sinh indol, sinh axit, không sinh axetoin và không dùng citrat làm nguồn carbon và có khả năng lên men lactose (Bộ Thủy sản, 2004) Chúng chiếm 80% vi khuẩn hiếu khí sống ở ruột Ở trong

ruột, chúng sống đối kháng với một số vi khuẩn khác như Samonella và Shighella

nhờ khả năng tạo ra chất ức chế có tên là Colixin Chúng còn có khả năng tổng hợp một số vitamin thuộc nhóm B, E và K Vì thế, khi không gây bệnh chúng có lợi cho đường ruột nhờ hạn chế một số vi khuẩn gây bệnh khác, giữ thế cân bằng sinh thái

trong ruột và sinh tổng hợp một số vitamin E.coli được thải ra môi trường theo

phân, do chiếm tới 80% vi khuẩn hiếu khí trong đường ruột và luôn giữ thế cân

bằng sinh thái nên E.coli được chọn làm vi sinh vật chỉ thị ô nhiễm Có nghĩa ở đâu

có E.coli chứng tỏ có ô nhiễm phân và có ô nhiễm các vi sinh vật gây bệnh khác

Nếu phân không xử lý tốt, môi trường xung quanh như đất, nước, thực phẩm sẽ bị ô

nhiễm Để đánh giá mức độ ô nhiễm vi sinh tiến hành kiểm nghiệm mẫu đất, nước, thực phẩm,… (Trần Cẩm Vân, 2002)

Escherichia coli được coi là một vi khuẩn kị khí không bắt buộc, phát triển

nhanh ở 30⁰ C ÷ 42⁰ C, kém phát triển ở 44⁰ C - 45⁰ C và không phát triển ở < 10⁰ C (Ray, 1996) E.coli có độ pH thích hợp là 7,3 - 7,4 nhưng cũng có thể phát triển tốt ở pH từ 5,5 – 8

E.coli thuộc họ Enterobacteriaceae, nó tạo thành một phần của hệ vi sinh

bình thường trong đường ruột của con người và các động vật máu nóng khác E.coli

thường không gây bệnh, nhưng một số chủng nhất định có thể gây bệnh cho người

Hầu hết các E.coli gây bệnh thuộc về các nhóm cụ thể: Enteropathogen E.coli (EPEC), Enteroinvasive E.coli (EIEC), Enterotoxigenic E.coli (ETEC),

Enteroaggregative E.coli (EAEC), Diffusely Adherent E.coli (DAEC), Necrotoxigenic E.coli (NTEC) và E.coli sản xuất độc tố cytolethal (CDT) (AIFST,

2003)

Các loài E.coli hiện diện rộng rãi trong môi trường bị ô nhiễm phân hay chất

thải hữu cơ, phát triển và tồn tại rất lâu trong môi trường Gần đây người ta còn

chứng minh được rằng E.coli cũng hiện diện ở những vùng nước ấm, không bị ô nhiễm chất hữu cơ Do sự phân bố rộng rãi trong tự nhiên nên E.coli dễ dàng nhiễm

vào thực phẩm từ nguyên liệu hay thông qua nguồn nước trong quá trình sản xuất, chế biến

1.2.2 Đặc điểm tác nhân gây bệnh của E.coli

Tác nhân là các chủng vi khuẩn E.coli gây tiêu chảy Đây là một họ vi khuẩn

đường ruột lớn với nhiều nhóm và típ huyết thanh, bình thường sống cộng sinh trong cơ thể người và động vật và gây bệnh có điều kiện Hiện nay có 6 nhóm chính với hàng trăm típ huyết thanh có khả năng gây bệnh ở nhiều cơ quan khác nhau của người, trong số đó có khoảng 40 típ có thể gây bệnh tiêu chảy cấp và mạn tính (Bộ

Y tế, 2010)

Trực khuẩn E.coli Gram (-), hình que, có lông, có khả năng sinh độc tố ruột

(enterotoxine) và có tính xâm nhập; tồn tại và sinh sản ở niêm mạc ruột non, đại –

trực tràng Những nhóm E.coli gây tiêu chảy chủ yếu gồm:

- Nhóm E.coli sinh độc tố ruột (ETEC – Enterotoxigenic Escherichia coli) Gồm

khoảng 15 típ huyết thanh, có khả năng sinh độc tố chịu nhiệt và không chịu nhiệt;

- Nhóm E.coli xâm nhập đường ruột (EIEC – Enterotoinvasive Escherichia

coli); Gồm khoảng 10 típ huyết thanh, có khả năng gây viêm lớp tế bào niêm mạc

và hạ niêm của ruột;

- Nhóm E.coli xâm nhập đường ruột (EPEC – Enterotopathogenic Escherichia

coli) Gồm khoảng 10 típ huyết thanh, thường gây viêm dạ dày – ruột non cấp ở trẻ

nhỏ dưới 1 tuổi;

- Nhóm E.coli gây viêm ruột xuất huyết (EHEC – Enterotohaemorrhagic

Escherichia coli): Gồm khoảng 4 típ huyết thanh, tồn tại trên động vật là chính

nhưng có khả năng gây ra viêm ruột xuất huyết cấp tính và kéo dài ở người

Enterohemorrhagic E.coli O157: H7 gây ra bệnh thứ phát do sản sinh độc tố

Shiga gây ra một loạt các bệnh về đường tiêu hóa, từ tiêu chảy nước đến viêm đại

tràng xuất huyết E.coli O157:H7 có thể gây ra bệnh toàn thân do hội chứng huyết

tán tăng ure máu (HUS), biểu hiện là thiếu máu tán huyết, giảm tiểu cầu và suy thận cấp HUS có thể dẫn đến cả bệnh cấp tính, có khả năng đe dọa tính mạng và bệnh mãn tính, suốt đời (Wasey và Salen, 2019)

Các chủng E.coli có sức đề kháng cao, có thể tồn tại lâu dài trong đường tiêu

hóa và nhiều vị trí trên da, niêm mạc của cơ thể người và động vật, đồng thời có mặt ở khắp mọi nơi trong môi trường ngoại cảnh Vi khuẩn chỉ bị diệt ở nhiệt độ

600C sau 30 phút, 1000C sau 5 phút, nhiều giờ dưới ánh sáng mặt trời cường độ cao

Các hóa chất khử trùng hiện nay có thể tiêu diệt E.coli ở nồng độ thông thường Nhiều típ của E.coli có thể kháng với nhiều loại kháng sinh có trên thị trường hiện

nay, kể cả những loại mới xuất hiện gần đây (Bộ Y tế, 2010)

1.2.3 Cơ chế gây ngộ độc thực phẩm

 Đường lây:

Ngộ độc thực phẩm do E.coli lây truyền theo đường tiêu hóa, từ người sang

người hay từ động vật sang người, thông qua các yếu tố truyền nhiễm như thức ăn,

nước uống, bàn tay bẩn, đồ dùng cá nhân, dụng cụ ăn uống bị nhiễm E.coli gây

bệnh (Bộ Y tế, 2010)

 Phương thức lây truyền (Bộ Y tế, 2010):

- Phương thức nhiễm tự thân do một số chủng E.coli cộng sinh trên cơ thể

chuyển sang dạng ký sinh gây bệnh, thường gặp ở những bệnh nhân gây suy giảm miễn dịch mắc phải (ví dụ nhiễm HIV/AIDS…), đang dùng trị liệu giảm miễn dịch kéo dài hay gặp phải những thương tổn, sang chấn tại đường tiêu hóa Những trường hợp này có thể gây bệnh tiêu chảy hoặc một số bệnh lý tại chỗ hay toàn thân

do E.coli, tuy nhiên phương thức này không gây ra dịch ngộ độc thực phẩm hàng

loạt

- Phương thức lây do ăn, uống phải thực phẩm, nguồn nước có mặt E.coli gây

bệnh chưa được khử nhiễm hoặc khử nhiễm chưa triệt để Nước và thực phẩm nhiễm vi khuẩn gây bệnh có thể qua những con đường sau:

+ Dùng sữa tươi hay các nhóm sản phẩm của sữa tươi;

+Ngoài ra ăn uống thực phẩm đã bị ô nhiễm qua bàn tay bẩn, dụng cụ chế

biến, ăn uống, đồ dùng cá nhân nhiễm E.coli gây bệnh cũng là phương thức lây

truyền khá phổ biến

 Các triệu chứng:

Các dòng E.coli gây bệnh gây ra các triệu chứng rối loạn đường tiêu hóa

Biểu hiện lâm sàng thay đổi từ nhẹ đến rất nặng, có thể gây chết người phụ thuộc vào mức độ nhiễm, dòng gây nhiễm và khả năng đáp ứng của từng người (Trần

Linh Thước, 2002) Sau khi người ta nuốt phải E.coli O157:H7, triệu chứng bệnh

thường xuất hiện sau 3-4 ngày Các triệu chứng của thông thường nhất là tiêu chảy (thường có máu), đau bụng trầm trọng và ói mửa Một số người có thể bị sốt Triệu

chứng bệnh thường tự hết sau 5 đến 7 ngày Trong một số ít người, loại E.coli này

có thể gây ra một chứng bệnh hiếm xảy ra nhưng rất trầm trọng gọi là hội chứng huyết tán tăng ure máu (Hemolytic Uremic Syndrome, HUS) (Boston Public Health Commission)

 Chữa trị:

Hầu hết những người mắc bệnh sẽ bình phục không cần chữa trị bằng thuốc kháng sinh Chữa bệnh bằng cách hỗ trợ, kể cả việc giúp cho cơ thể không bị mất nước là rất quan trọng Không có bằng chứng nào cho thấy là điều trị bằng thuốc kháng sinh sẽ giúp người bệnh bình phục sớm hơn nhưng có thể làm tăng nguy cơ

bị hội chứng huyết tán tăng ure máu (HUS) Người bệnh cũng phải tránh không được dùng thuốc chống tiêu chảy (Boston Public Health Commission)

 Đối tượng nhạy cảm với nhiễm trùng:

Theo FDA, bất cứ ai cũng có thể bị bệnh do E.coli gây hại, nhưng một số

người có nguy cơ nhiễm trùng cao hơn Những người này là:

- Trẻ em dưới 5 tuổi

- Người lớn từ 65 tuổi trở lên

- Những người có hệ miễn dịch yếu, bao gồm cả phụ nữ mang thai

- Những người đi du lịch đến một số quốc gia

Đối với nhà sản xuất rau quả, "Năm chìa khóa để trồng rau quả an toàn hơn" của WHO cung cấp cho các nông dân trồng rau quả tươi cho bản thân, gia đình và bán ở các chợ địa phương, các biện pháp chính để ngăn chặn ô nhiễm vi khuẩn của sản phẩm tươi trong quá trình trồng, thu hoạch và bảo quản

Năm chìa khóa để trồng rau quả an toàn hơn là:

- Thực hành vệ sinh cá nhân tốt

- Bảo vệ đồng ruộng khỏi ô nhiễm phân động vật

- Sử dụng chất thải phân đã qua xử lý

- Đánh giá và quản lý rủi ro từ nước tưới

- Giữ cho thiết bị thu hoạch và lưu trữ sạch sẽ và khô ráo

Lời khuyên chung cho người tiêu dùng là rau lá nên được rửa kỹ trước khi tiêu thụ, đặc biệt nếu ăn sống

Gần đây, đã có nhiều nghiên cứu trong việc kiểm tra sự ô nhiễm E.coli

O157:H7 của sản phẩm, ví dụ, ứng dụng 2.000 mg/lít canxi hypochlorite không

hiệu quả trong việc loại bỏ E.coli O157:H7 khỏi rau diếp (Wachtel và Charkowski,

2002) trong khi clo 200 ppm (200mg/lít) chỉ làm giảm số lượng tương đương với nước (Beuchat, 1999) Vi khuẩn không dễ dàng loại bỏ bằng cách rửa bằng nước hoặc nước rửa clo khiến tác giả kết luận rằng việc ngăn ngừa ô nhiễm với phân của động vật nhai lại là điều cần thiết để giảm thiểu rủi ro

Lời khuyên của FDA về nước rửa được khử trùng bằng clo là thêm clo vào nước với nồng độ clo tổng cộng là 50 - 200 ppm, ở độ pH từ 6.0 - 7.5, với thời gian tiếp xúc là 1 - 2 phút Việc sử dụng nước khử trùng bằng clo trong các nhà đóng gói rau đã được Eckert và Ogawa (1988) xem xét Các mầm bệnh đã giảm rõ rệt khi tăng nồng độ clo lên 50 ppm, nhưng tăng nồng độ lên 200 ppm không có tác dụng

bổ sung đáng kể

Theo Gilbert và cộng sự (2006), việc khử nhiễm rau sau thu hoạch là rất khó

kiểm soát với hiệu quả hạn chế của chất khử trùng, E.coli O157:H7 cũng bám dính

vào bên trong lỗ chân lông trên bề mặt lá, do đó có thể tạo ra một số mức độ kháng thuốc khử trùng Điều này đã được chứng minh trong các thí nghiệm cho thấy tác

dụng bảo vệ của các cấu trúc lá chống lại sự bất hoạt bởi 200 ppm clo Một biến chứng nữa trong vấn đề khử nhiễm là mầm bệnh có thể được nội hóa thông qua rễ vào mô thực vật do đó tránh được việc khử nhiễm hoàn toàn

Tăng trưởng vi sinh vật có thể xảy ra trong rau bị ô nhiễm, do đó kiểm soát nhiệt độ của các cơ sở chế biến và bảo quản không được vượt quá 5⁰ C (AIFST, 2003) Thời hạn sử dụng tương đối ngắn của rau lá sẽ có xu hướng hạn chế lượng tăng trưởng xảy ra trước khi tiêu thụ (Gilbert và cộng sự, 2006)

1.2.4 Các phương pháp phát hiện và định lượng E.coli

Một trong những vấn đề quan trọng trong đánh giá nguy cơ vi sinh là phân tích được các vi sinh vật trong thực phẩm mà mình đang quan tâm để phục vụ cho việc tính liều sau này Trong đánh giá nguy cơ vi sinh, các vi sinh vật gây bệnh được phân tích trong thực phẩm bằng nhiều phương pháp phân tích vi sinh khác nhau

Phát hiện và định lượng vi sinh vật gồm các bước sau: thiết kế lấy mẫu → lấy mẫu → tập trung nồng độ → nhân lên → định tính → định lượng → phân lập và/hoặc mô tả

Nguyên tắc của việc phân lập vi sinh vật là cung cấp các điều kiện thích hợp nhất cho sự phát triển của một loài hoặc một nhóm các vi sinh vật cần phân tích

1.2.4.1 Định lượng E.coli bằng phương pháp MPN (Bộ Thủy sản, 2004)

Số lượng E.coli trong mẫu thực phẩm chứa mật độ thấp có thể được xác định

bằng phương pháp MPN (Most Possible Number) Phương pháp này còn gọi là phương pháp pha loãng tới hạn hay phương pháp chuẩn độ dựa trên kĩ thuật nuôi ủ

vi sinh vật cần định lượng trong một môi trường lỏng thích hợp để ước lượng số lượng vi sinh vật hiện diện trong một đơn vị thể tích dựa vào bảng Mac Crandy

Nội dung của phương pháp như sau: cho vào một số ống nghiệm xác định (có chứa sẵn loại môi trường thích hợp cho sự phát triển của dạng vi sinh vật cần định lượng) một thể tích chính xác dung dịch mẫu với các nồng độ pha loãng khác nhau (1/10, 1/100, 1/1000…) Sau khi ủ trong những điều kiện nhiệt độ và thời gian thích hợp, dựa trên những tính chất biểu kiến (như sinh hơi, đổi màu, chuyển đục…)

xác định số ống nghiệm có vi sinh vật phát triển (ống dương tính) ở từng nồng độ pha loãng (theo thứ tự giảm dần của nồng độ) Tra chỉ số trên theo bảng MPN của Mac Crady (từng được xây dựng trên cơ sở xử lý xác suất thống kê một khối lượng lớn các kết quả thử nghiệm) để xác định số có xác suất lớn nhất của lượng vi sinh vật trong một đơn vị thể tích

Ưu điểm: có độ chính xác cao, các tế bào vi khuẩn tổn thương có thể phục

hồi trong môi trường tăng sinh chọn lọc

Nhược điểm: mật độ vi khuẩn có trong thực phẩm phải thấp

1.2.4.2 Định lượng E.coli bằng phương pháp đếm khuẩn lạc (Phương pháp

Ưu điểm: có thể nhận dạng được khuẩn lạc đặc trưng do đó dễ dàng làm

thuần chủng và định lượng được vi khuẩn E.coli

Nhược điểm: chỉ cấy được thể tích mẫu nhỏ và cho phép đếm được số lượng

khuẩn lạc thấp

1.2.4.3 Phương pháp đếm khuẩn lạc trên màng lọc (Bộ Thủy sản, 2004)

Phương pháp này gồm bước lọc để tập trung vi sinh vật trong mẫu trên màng lọc và xác định số tế bào vi sinh vật dựa vào số khuẩn lạc đếm được sau khi đặt màng lọc lên trên môi trường thạch có thành phần dinh dưỡng thích hợp

Ưu điểm: xác định được mật độ vi sinh vật cụ thể trong một thể tích mẫu lớn:

10ml, 100ml,…

Nhược điểm: không thích hợp cho viện phân tích các mẫu thực phẩm rắn và

mật độ vi khuẩn trong mẫu thấp

1.2.4.4 Phương pháp PCR (Polymerase Chain Reaction) (Trần Linh Thước,

- Thời gian cho kết quả nhanh

- Có thể phát hiện được những vi sinh vất khó nuôi cấy Việc tăng sinh là đơn giản hơn và đôi khi không cần thiết

- Hóa chất cần cho phản ứng PCR dễ tìm và dễ tồn trữ hơn so với trường hợp huyết thanh học, không cần dụng cụ và môi trường chẩn đoán phức tạp, có thể thực hiện ở trường

- Ít tốn kém về mặt nhân sự, có thể tự động hóa để làm giảm chi phí phát hiện các vi sinh vật gây bệnh trong thực phẩm

- Mật độ vi sinh vật gây bệnh hiện diện trong mẫu thực phẩm thường thấp nên trong

đa số trường hợp cần có bước nuôi vấy làm giàu để có được mật độ đủ phát hiện bằng PCR

- Phương pháp này không phân biệt được tế bào sống với tế bào chết, do vậy có thể dẫn đến trường hợp dương tính giả do DNA từ tế bào chết Ngược lại, phương pháp này cho phép phát hiện bào tử dạng tiềm sinh hay tế bào đã chết của các vi sinh vật gây bệnh hoặc gây ngộ độc

1.2.4.5 Phương pháp ELISA (Trần Linh Thước, 2002)

Phương pháp ELISA sử dụng kháng thể đơn dòng phủ bên ngoài những đĩa giếng (microplate) Nếu có sự hiện diện kháng nguyên mục tiêu trong mẫu, kháng nguyên này sẽ được giữ lại trên bề mặt giếng Các kháng nguyên này sẽ được phát hiện bằng cách sử dụng kháng nguyên thứ cấp có gắng với enzyme như horseradish peroxidase hay alkaline phosphate Khi bổ sung một cơ chất đặc hiệu enzyme vào giếng, enzyme sẽ xúc tác phản ứng thủy phân với cơ chất để tạo ra các phản ứng có màu hay phát sáng Bằng cách theo dõi sự đổi màu, có thể phát hiện sự hiện diện và định lượng kháng nguyên ELISA được sử dụng rộng rãi dưới dạng các bộ hóa chất (kit) ELISA có thể sử dụng phát hiện và định lượng vi sinh vật trong thực phẩm trong thời gian vài giờ sau khi tăng sinh Kỹ thuật này có độ nhạy phát hiện khoảng

106 CFU/ml (một số báo cáo cho rằng giới hạn này có thể đạt được 104 CFU/ml)

Ưu điểm: nhanh chóng và thuận tiện, kháng nguyên của nồng độ rất thấp

hoặc không biết có thể được phát hiện kể từ khi bắt giữ kháng thể chỉ lấy kháng nguyên cụ thể

Nhược điểm: chỉ có các kháng thể đơn dòng có thể được sử dụng cặp phù

hợp, kháng thể đơn dòng có chi phí nhiều hơn so với các kháng thể đa dòng

1.2.5 Tình hình nhiễm E.coli trên rau ăn sống trên thế giới và ở Việt Nam 1.2.5.1 Tình hình nhiễm E.coli trên rau ăn sống trên thế giới

Đã có nhiều nghiên cứu về tình hình nhiễm E.coli trên rau ăn sống trên thế

Tài liệu tham khảo

Tài liệu tham khảo

Tài liệu tham khảo

Vương quốc Anh

MPN/g

1,3 log MPN /g

CFU /g

Tài liệu tham khảo

CFU /g

Rowaida và Mohamed, 2014

Bảng 1.3 cho thấy tình hình nhiễm E.coli diễn ra trên toàn cầu ở cả những

nước phát triển và đang phát triển Tỷ lệ nhiễm lên đến 94,44% trên rau xà lách ở Nigeria (Enabulele và Uraih, 2009) Mức độ nhiễm cao nhất theo dữ liệu thu thập được là trên rau xà lách – Mỹ lần lượt là 6,88 log CFU/g (Beuchat và Ryu, 1997) và

7 log CFU/g (2008) Bên cạnh đó cũng có một số quốc gia có tỷ lệ nhiễm E.coli 0%

như: Na Uy (Johannessen và cộng sự, 2002), Tây Ban Nha (Soriano và cộng sự, 2001), Vương quốc Anh (Sagoo và cộng sự, 2001)

Các chủng E.coli là nguyên nhân chính của các vụ bùng phát ổ dịch và các

trường hợp lẻ tẻ của bệnh tiêu chảy trên thế giới, các vụ ngộ độc thực phẩm do ăn

rau có mối nguy E.coli được thể hiện ở bảng 1.4

Bảng 1.4 Tình hình ngộ độc bởi tác nhân E.coli do sử dụng rau tươi trên

(-): Không có thông tin

Bảng 1.4 cho thấy những năm gần đây, các đợt bùng phát dịch bệnh do ăn

rau sống nhiễm E.coli diễn ra ở nhiều quốc gia và dẫn tới hàng chục ca tử vong ở ngay tại những quốc gia có điều kiện vệ sinh và chăm sóc y tế tốt như Anh, Đức, Hoa

Kì Các loại rau nhiễm E.coli O157: H7 cao như rau xà lách, húng quế, cần tây, giá đỗ

1.2.5.2 Tình hình nhiễm E.coli trên rau ăn sống ở Việt Nam

Tình hình nhiễm E.coli trên rau xà lách ở trong nước được trình bày ở bảng 1.5