Luận văn thạc sĩ - Trần Văn Khánh
MỞ ĐẦU
Theo số liệu từ Tổng cục Thống kê năm 2008, cả nước có 26,7 triệu con lợn,
sản lượng thịt lợn hơi đạt 2.771.000 tấn, chiếm tỷ lệ 73,9% tổng sản lượng thịt gia
súc, gia cầm [20]. Ngành chăn nuôi lợn ở nước ta đã khẳng định được tầm quan trọng
và đòi hỏi sự phát triển mạnh mẽ trong tương lai. Xuất phát từ nhu cầu ấy, Bộ Nông
nghiệp và Phát triển Nông thôn đã đề ra kế hoạch đến năm 2010 phải đạt bình quân
đầu người 35 kg thịt lợn hơi. Cả nước sẽ có 30 triệu con lợn với chất lượng đàn lợn
thịt có tỷ lệ nạc cao đáp ứng nhu cầu tiêu dùng trong nước và xuất khẩu [20].
Tuy nhiên, việc phát triển đàn lợn cũng làm xuất hiện các loại bệnh, ảnh hưởng
không nhỏ tới năng suất và hiệu quả chăn nuôi. Trở ngại lớn nhất hiện nay, đặc biệt
trong các cơ sở chăn nuôi lợn sinh sản là bệnh tiêu chảy ở lợn từ sơ sinh đến 21 ngày
tuổi và phù đầu ở lợn từ 22 đến 60 ngày tuổi. Bệnh không chỉ phổ biến ở nước ta mà còn
xuất hiện khắp thế giới, gây thiệt hại kinh tế lớn cho ngành chăn nuôi lợn sinh sản.
Bệnh xuất hiện lúc ồ ạt, lúc lẻ tẻ tùy thuộc vào thời tiết, khí hậu, điều kiện chăm sóc,
quản lý. Tỷ lệ lợn mắc bệnh cao, từ 70 - 85%, có những nơi 100%, tỷ lệ chết tới 18 -
20% [3]. Đặc biệt, tại các trại chăn nuôi lợn tập trung, bệnh càng gây thiệt hại đáng kể
[21].
Để chống lại bệnh do E. coli, các nhà chăn nuôi đã sử dụng nhiều phương
thuốc, từ cổ truyền đông y đến các liệu pháp kháng sinh hiện đại, kể cả các phương
pháp hoá sinh hay dinh dưỡng kỹ thuật cao, nhưng cũng chỉ khống chế được một
phần. Ở Việt Nam nhiều biện pháp áp dụng đã mang lại kết quả, trong đó tác dụng
cao nhất là dùng thuốc kháng sinh. Mấy thập kỷ qua, thuốc kháng sinh đã giảm bớt
đáng kể tổn thất do dịch bệnh. Tuy nhiên, các nhà khoa học trong nước khẳng định
E. coli đã kháng thuốc với tỷ lệ cao và kháng nhiều loại thuốc kháng sinh khác nhau
[8], [19]. Bên cạnh đó mặt trái của thuốc kháng sinh ngày càng lộ rõ, việc dùng thuốc
kháng sinh kéo dài đã tiêu diệt cả vi khuẩn có lợi trong đường ruột. Hậu quả là lợn
con còi cọc, chậm lớn, lông xù, thịt lợn bị tồn dư kháng sinh, ảnh hưởng xấu đến sức
khoẻ cộng đồng và giảm giá trị thịt lợn xuất khẩu.
1
Luận văn thạc sĩ - Trần Văn Khánh
Chương 1: TỔNG QUAN
1.1. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ E. coli GÂY BỆNH TIÊU CHẢY VÀ PHÙ ĐẦU Ở
LỢN
1.1.1. Tình hình nghiên cứu trong nước
Hiện tượng vi khuẩn Escherichia coli (E. coli) gây bệnh tiêu chảy và phù đầu ở
lợn con đã có từ rất lâu và ngày càng phổ biến ở các trại chăn nuôi tập trung và trong
nông hộ. Ngày nay, với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, bệnh tiêu chảy và phù
đầu ở lợn con đã được khống chế phần nào, nhưng việc loại trừ nó trong chăn nuôi thì
hầu hết các nhà nghiên cứu đều cho rằng còn rất nhiều khó khăn không những ở nước
ta mà còn ở cả các nước có trình độ khoa học tiên tiến trên thế giới [2], [5], [9]. Chính
vì vậy mà nhiều nhà khoa học vẫn quan tâm nghiên cứu.
Cù Hữu Phú và cs [13] đã phân lập được 60 chủng vi khuẩn E. coli ở lợn mắc
bệnh tiêu chảy từ 35 ngày đến 4 tháng tuổi, trong đó có 42 chủng gây dung huyết.
Lý Liên Khai [9] khi phân lập E. coli từ phân lợn con bị tiêu chảy và phân lợn
con khỏe mạnh đã cho biết: Các chủng E. coli mang K88, K99 và 987P là nguyên
nhân chính gây tiêu chảy cho lợn con từ 1 đến 2 tuần tuổi. Vi khuẩn E. coli thường
xuyên cư trú trong ruột lợn và chúng chỉ gây bệnh khi gặp điều kiện thuận lợi như: tác
động stress làm giảm sức đề kháng của lợn, làm tăng số lượng vi khuẩn và sinh độc
tố.
Nguyễn Khả Ngự và cs [12] xác định khả năng dung huyết và kháng thuốc
kháng sinh của vi khuẩn E. coli phân lập từ lợn con trước và sau cai sữa bị phù đầu ở
đồng bằng sông Cửu Long. Với 21 chủng vi khuẩn E. coli phân lập từ lợn chết, tác giả
cho biết 100% số chủng ngưng kết với kháng huyết thanh K88, 40% gây dung huyết
mạnh, các chủng này đều có khả năng kháng nhiều loại thuốc kháng sinh thông
thường. Cũng nghiên cứu về khả năng kháng thuốc kháng sinh của vi khuẩn E. coli gây
tiêu chảy trên lợn, Bùi Thị Tho và cs [8] sau khi kiểm tra khả năng kháng thuốc kháng
sinh của 183 chủng E. coli phân lập từ phân của lợn con bị phân trắng, đã nhận định: tính
3
Luận văn thạc sĩ - Trần Văn Khánh
kháng thuốc của E. coli ở mỗi cơ sở có sự khác biệt rõ rệt tùy theo quá trình sử dụng và
Luận văn thạc sĩ - Trần Văn Khánh
E. coli gây bệnh tiêu chảy và phù đầu ở lợn con có mặt ở hầu hết các nước trên
thế giới nên đã có nhiều tác giả nghiên cứu về chúng. Simon và cs [62] đã làm rõ vai
trò của ba loại kháng nguyên bám dính K88 trong E. coli là K88ab, K88ac và K88ad
và cho biết: các chủng E. coli sản sinh độc tố đường ruột (ETEC) mang những kháng
nguyên bám dính này đều gây tiêu chảy nặng dẫn đến tử vong ở một số lợn con. Sự
cảm nhiễm bệnh tiêu chảy và phù đầu ở lợn con có liên quan mật thiết đến khả năng
bám dính của E. coli.
Smith thông báo có hai loại độc tố là thành phần chính của Enterotoxin được tìm
thấy ở các chủng E. coli gây bệnh tiêu chảy. Sự khác biệt của hai loại độc tố này nằm ở
khả năng chịu nhiệt. Độc tố chịu nhiệt (Heat stable toxin -ST) chịu được nhiệt độ 100
0
C
trong 15 phút, độc tố không chịu nhiệt (Heat labile toxin -LT) bị bất hoạt ở 60
0
C trong
vòng 15 phút [63].
Cùng với việc phân lập và nghiên cứu các yếu tố gây bệnh của E. coli, việc
nghiên cứu và sản xuất các chế phẩm phòng bệnh tiêu chảy ở lợn cũng đã được các
nhà khoa học trên thế giới đặc biệt quan tâm.
1.2. VI KHUẨN Escherichia coli
Trực khuẩn ruột già Escherichia coli thuộc họ Enterobacteriaceae. Trong các vi
khuẩn đường ruột, E. coli là loài phổ biến nhất. E. coli còn có tên là Bacterium coli
commune, Bacillus coli communis do Escherich phân lập năm 1885 từ phân trẻ em.
E. coli thường xuất hiện rất sớm ở đường ruột người và động vật, ngay sau khi
đẻ hai giờ và tồn tại cho đến khi vật chủ chết. Chúng thường định cư ở phần sau của
ruột, ít khi gặp ở dạ dày hay ruột non. Trong nhiều trường hợp còn tìm thấy chúng ở
niêm mạc của nhiều bộ phận khác trong cơ thể.
Từ đường tiêu hóa, E. coli được thải theo phân ra môi trường ngoài. Việc tìm
chỉ số E. coli ở môi trường giúp đánh giá môi trường đó tốt hay xấu về mặt vệ sinh [6],
- Trong môi trường nước thịt: Sau khi nuôi cấy 37
0
C/24 giờ, E. coli phát triển rất
nhanh, môi trường rất đục, có cặn màu tro trắng nhạt lắng xuống đáy, đôi khi hình
thành màng mỏng xám nhạt trên bề mặt môi trường, môi trường có mùi phân thối.
- Trên môi trường thạch máu: Sau 24 giờ nuôi cấy ở 37
0
C hình thành khuẩn lạc to,
ướt, lồi, viền không gọn, màu sáng, kích thước từ 1 -2 mm. Có khi gây dung huyết.
- Trên môi trường thạch Mac Conkey: Sau khi nuôi cấy 24 giờ ở 37
0
C hình thành
khuẩn lạc màu đỏ cánh sen, tròn nhỏ, hơi lồi, không nhày, rìa gọn, không làm chuyển
màu môi trường.
6
Luận văn thạc sĩ - Trần Văn Khánh
- Trên môi trường Endo: Vi khuẩn hình thành khuẩn lạc màu đỏ mận chín, có ánh
kim hoặc không có ánh kim.
- Trên môi trường EMB (Eosin Methyl Blue): Hình thành khuẩn lạc màu tím đen có
ánh kim.
Không mọc trên các môi trường lục Malachite và Miiller Kauffmann. Bị ức
chế khi nuôi trong các môi trường Wilson Blair.
1.2.1.3. Đặc tính hóa sinh
- Lên men sinh hơi các loại đường:
E. coli có khả năng lên men sinh hơi các loại đường glucose, fructose,
galactose, lactose, maniton, mannit, levulose, xylose, không lên men andonit và
innozit, lên men không ổn định các loại đường dulciton, saccarose, salixin [18].
E. coli lên men sinh hơi nhanh đường lactose, còn Salmonella spp thì không có
đặc tính này, đây là đặc điểm quan trọng để phân biệt E. coli với Salmonella spp.
- Các phản ứng khác:
E. coli sau 5 phút. E. coli đề kháng với điều kiện khô và hun khói [18] .
1.2.2. Cấu trúc kháng nguyên của vi khuẩn E. coli
E. coli được chia thành các nhóm huyết thanh (serogroup) và kiểu huyết thanh
(serotype) khác nhau dựa theo cấu trúc kháng nguyên O, K, H và F. Theo phản ứng
ngưng kết có 250 kiểu kháng nguyên O, 89 kháng nguyên K, 56 kháng nguyên H và một
số kháng nguyên F [17], [25].
1.2.2.1. Kháng nguyên O (Kháng nguyên thân - Ohne Hauch)
Kháng nguyên O của E. coli có bản chất lipopolysaccharide, rất độc. Chỉ cần
1/20 mg kháng nguyên O đủ giết chết chuột bạch sau 24 giờ. Kháng nguyên O được
coi như một yếu tố độc lực có thể tìm thấy ở thành tế bào vi khuẩn.
Cấu trúc phân tử polysaccharide của kháng nguyên O gồm hai phần: phần
polysaccharide nằm ngoài chứa nhóm hydro có chức năng tạo ra tính đặc trưng về
serogroup. Phần polysaccharide ở bên trong không chứa nhóm hydro có chức năng
phân biệt giữa các dạng khuẩn lạc: dạng S (Smooth), dạng R (Rough), dạng M
(Mucous). Khi làm mất dần từng đơn vị đường của các chuỗi polisaccharide hoặc làm
thay đổi vị trí ở các đơn vị này sẽ dẫn đến thay đổi độc lực của các vi khuẩn.
Kháng nguyên O chịu được nhiệt, không bị phá hủy khi đun nóng ở 100
0
C trong
2 giờ. Dưới tác động của cồn, axít HCl nồng độ 1N vi khuẩn chịu được trong 20 giờ,
nhưng lại bị phá hủy bởi formol 0,5%.
Kháng nguyên O được cấu trúc bởi các phân tử lớn, thành phần các phân tử
gồm có:
+ Polyosit: tạo ra tính đặc hiệu của kháng nguyên.
+ Protein: làm cho phức hợp có tính kháng nguyên.
+ Lipit: kết hợp với polyosit và là cơ sở của độc tính.
Tất cả kháng nguyên O đều cư trú ở bề mặt, do đó nó liên hệ trực tiếp với hệ
thống miễn dịch. Khi kháng nguyên O gặp kháng huyết thanh tương ứng sẽ xảy ra
8
Luận văn thạc sĩ - Trần Văn Khánh
chưa được thống nhất lắm. Có nhiều ý kiến cho rằng, nó không có ý nghĩa về độc lực
của vi khuẩn, vì thấy độc lực của chủng E. coli có kháng nguyên K cũng giống độc
lực của chủng không có kháng nguyên K [33]. Có ý kiến khác cho rằng, nó có ý nghĩa
9
Luận văn thạc sĩ - Trần Văn Khánh
về độc lực vì nó tham gia bảo vệ vi khuẩn trước những yếu tố phòng vệ của vật chủ
[47]. Tuy vậy, phần lớn các ý kiến đều thống nhất kháng nguyên K có hai nhiệm vụ
sau:
- Hỗ trợ trong phản ứng ngưng kết của kháng nguyên O nên thường ghi liền công thức
serotype của vi khuẩn là Ox: Ky như E. coli O139: K88, O149: K88...
- Tạo ra hàng rào bảo vệ cho cho vi khuẩn chống lại tác động của ngoại cảnh và hiện
tượng thực bào, yếu tố phòng vệ của vật chủ.
1.2.2.4. Kháng nguyên F (Kháng nguyên Fimbriae- Kháng nguyên bám dính)
Hầu hết các chủng E. coli gây bệnh đều sản sinh ra một hoặc nhiều kháng
nguyên bám dính. Các chủng không gây bệnh không có kháng nguyên bám dính. Kháng
nguyên bám dính giúp vi khuẩn bám vào các thụ thể đặc hiệu trên bề mặt tế bào biểu mô
ruột và trên lớp màng nhày, giúp vi khuẩn chống lại khả năng đào thải của nhu động
ruột. Kháng nguyên bám dính của E. coli nằm trên cấu trúc pili (fimbriae), một cấu
trúc ngắn thẳng, xuất phát từ một đĩa gốc trong màng nguyên sinh chất của tế bào vi
khuẩn. Fimbriae có bản chất là protein mọc trên bề mặt tế bào vi khuẩn với số lượng
từ 10 - 40 fimbriae trên một tế bào vi khuẩn. Quan sát dưới kính hiển vi điện tử,
chúng giống như một chiếc áo lông bao bọc xung quanh vi khuẩn. Fimbriae của vi
E. coli khác lông ở chỗ cứng hơn, không lượn sóng và không liên quan đến chuyển
động. Kháng nguyên bám dính được phân loại bởi phản ứng huyết thanh, thụ thể đặc
hiệu hoặc bằng khả năng ngưng kết với hồng cầu của các loài động vật khác nhau và
bằng phản ứng PCR [17], [51]. Kháng nguyên có chức năng bám dính đặc trưng của ETEC
(Enterotoxigenic E. coli) gây bệnh cho lợn chủ yếu là F4 (K88); F6 (987P); F107 và đôi
khi có cả F5 (K99). Kháng nguyên có chức năng bám dính của ETEC gây tiêu chảy
nguyên phát ở trâu bò là F5 (K99) đôi khi thấy cả F4 (K88) với tỷ lệ ít hơn. E. coli gây
bệnh cho trẻ em thường có kháng nguyên bám dính F41 [51], [67].
0
C. Theo nghiên cứu trước
kia của Kauffman (1947) thì kháng nguyên bề mặt này được cho là kháng nguyên vỏ (K)
có bản chất là polysacharide vì thế chúng được cho là K88. Các nghiên cứu sau này đã
chỉ ra rằng K88 không phải là polysacharide mà có bản chất là protein, nó không phải
là kháng nguyên vỏ như đã được xác nhận trước đây mà là fimbriae hay pili. Tuy
nhiên, thuật ngữ này vẫn được dùng cho đến năm 1983 khi Orskov đề nghị sử dụng
kháng nguyên F (fimbriae) thay cho kháng nguyên K (capsular). Bằng việc sử dụng các
11
Luận văn thạc sĩ - Trần Văn Khánh
kháng huyết thanh đặc hiệu, Orskov và cs (1964) đã phân biệt được hai loại khác nhau
của F4 là F4ab và F4ac. Vào năm 1979, loại thứ 3 được phát hiện bởi Guinee và Jansen
được đặt tên là F4ad [17]. Rõ ràng là sợi F4 có chứa một vùng cố định hình thành loại "a"
và các vùng khác nhau, hình thành loại "b", "c", "d". Về mặt hình thái, F4 có các cấu trúc
khác nhau, từ mảnh, linh hoạt và kéo dài cho tới dạng cứng. Sự khác nhau này phần lớn
phụ thuộc vào môi trường nuôi cấy [61].
Thành phần chính của F4 đã được mô tả đầu tiên bởi Mooi và cs [54]. Phân
tích F4 tinh khiết trong hỗn dịch gel dodecyl sulfate polyacrylamide cho thấy một dải
protein đơn lẻ với khối lượng phân tử từ 23.500 đến 26.000 Da, tuỳ thuộc vào các loại
F4 phân lập được [54]. F4 có hàng trăm các đơn vị protein nhỏ giống nhau, các đơn vị
này tạo thành sợi fimbriae.
Sợi F4
giúp cho vi khuẩn bám được vào thụ thể tương ứng của nó trên tế bào
biểu mô của lông nhung ruột non từ đó vi khuẩn có thể xâm nhập, cố định và phát
triển được ở thành ruột non.
- F5 (K99)
F5 trước kia được cho là kháng nguyên bám dính của E. coli chỉ gây bệnh ở bê,
nghé và cừu. Tuy nhiên, hiện nay chúng cũng được tìm thấy với tỷ lệ thấp ở các chủng
ETEC phân lập từ lợn tiêu chảy [46]. Sự sản sinh F5 phụ thuộc vào nhiều yếu tố của
F17 chủ yếu được phát hiện ở chủng E. coli gây tiêu chảy hay nhiễm trùng máu
trên bò. Một vài nghiên cứu cũng cho thấy sự xuất hiện của F17 ở các chủng E. coli phân
lập từ bò tiêu chảy ở Pháp và Bỉ (chiếm tới 46%) [57]. Các chủng E. coli có F17 được
phân lập từ các chất trong ruột bò cũng được gọi là chủng ETEC, khi F41, F5 hoặc cả hai
cùng xuất hiện ở trên bề mặt tế bào vi khuẩn. F17
cũng được tìm thấy ở các chủng E. coli
gây tiêu chảy ở lợn [57].
- F18
F18 không làm ngưng kết hồng cầu, sản sinh rất ít khi vi khuẩn được nuôi cấy
trong các môi trường thông thường [51]. F18 được chia làm hai loại là F18ab và F18ac
[67]. Các nghiên cứu cho thấy rằng F18ab và F18ac khác nhau về mặt sinh học. F18ab
ít thấy thể hiện ở trong điều kiện thực tế và trong phòng thí nghiệm. Chúng thường
thấy cùng với việc sản xuất SLT-2e ở các chủng VTEC, trong khi F18ac thể hiện rất
rõ ở cả trong thực tế và trong phòng thí nghiệm, chúng mang các đặc tính của các
chủng ETEC.
13
Luận văn thạc sĩ - Trần Văn Khánh
Một đặc điểm đáng chú ý ở F18ac là chúng không bám vào riềm bàn chải của
lợn sơ sinh trong điều kiện thực tế và trong phòng thí nghiệm [67], cũng không tập trung
ở lớp màng nhầy ruột của lợn con mới sinh. Điều này ngược với F5 và F6, chúng bám
vào các tế bào biểu mô ruột. Khả năng bám này ở lợn con nhiều hơn so với lợn lớn.
Lý do xác đáng để giải thích về việc tăng sự mẫn cảm với bám dính của F18ab và
F18ac theo tuổi của lợn vẫn chưa được làm rõ, nhưng có thể là do sự tăng dần các thụ
thể đặc hiệu ở lông nhung ruột của lợn từ sơ sinh đến 21 ngày tuổi. Sự thiếu hụt các thụ
thể của F18ab và F18ac ở lợn sơ sinh có thể
giải thích cho lý do vì sao chỉ thấy các
chủng VTEC và ETEC ở lợn cai sữa [61], [61].
1.3.2. Yếu tố xâm nhập của E. coli
thường thấy chủ yếu ở các serotgroup O như: O8, O138, O141, O147. Đa số E. coli gây
bệnh đường ruột cho lợn con theo mẹ đều gây dung huyết, đặc tính này không bền vững
khi nuôi cấy nhiều đời qua môi trường nhân tạo.
1.3.5. Yếu tố kháng khuẩn Colicin V của E. coli (ColV)
Trong quá trình phát triển và cư trú ở đường ruột, E. coli phát triển và tồn tại
cộng sinh với nhiều loại vi khuẩn đường ruột khác: Salmonella spp, Staphylococcus
spp, Clostridium, Vibrio cholera. Để tạo điều kiện cho quá trình phát triển của mình và
trở thành vi khuẩn chiếm ưu thế trong đường ruột, E. coli sản sinh ra chất kháng khuẩn
có khả năng ức chế hoặc tiêu diệt các loại vi khuẩn khác, được gọi là ColV. Vì vậy,
yếu tố này cũng được coi là yếu tố độc lực của E. coli gây bệnh [5].
Khả năng sản sinh Colv của E. coli được di truyền qua plasmid, ColV plasmid
được tìm thấy không chỉ ở E. coli gây bệnh mà còn tìm thấy ở các loại vi khuẩn
đường ruột khác. Yếu tố ColV lần đầu tiên được tìm thấy năm 1936, nhưng ColV
plasmid thì mới phân lập được trong thời gian gần đây. Người ta cho rằng việc di truyền
ColV thường gắn liền với việc di truyền serotype O18:K9:H7. Nhiều tác giả cho ColV
là một chất kháng sinh có hiệu quả, có thể tác dụng với tất cả các loại vi khuẩn đường
ruột trừ vi khuẩn sinh ra nó. Họ mong muốn rằng trong thời gian tới ColV được sử
dụng rộng rãi như một chất kháng sinh để ức chế hay tiêu diệt các loại vi khuẩn
đường ruột khác.
1.3.6. Tính kháng thuốc kháng sinh của E. coli
15
Luận văn thạc sĩ - Trần Văn Khánh
Để điều trị bệnh đường ruột người ta sử dụng nhiều loại thuốc kháng sinh,
ngoài ra còn trộn chúng vào thức ăn với tỷ lệ thấp để phòng bệnh và kích thích tăng
trọng. Vì vậy, khả năng kháng thuốc kháng sinh của vi khuẩn đường ruột nói chung
và E. coli nói riêng đang ngày một tăng làm cho hiệu quả điều trị giảm, thậm chí
nhiều loại thuốc kháng sinh còn bị vô hiệu hóa hoàn toàn. Phạm Khắc Hiếu và cs [8]
đã tìm thấy chủng E. coli kháng lại 11 loại kháng sinh đồng thời chứng minh khả
năng di truyền tính kháng thuốc giữa E. coli và Salmonella spp qua plasmid.
Sở dĩ khả năng kháng thuốc kháng sinh của vi khuẩn nói chung và E. coli nói
Na
+
và Cl
-
, làm giảm khả năng hấp thu chất điện giải và nước ở ruột. STa thường thấy
ở ETEC gây bệnh ở lợn dưới hai tuần tuổi và ở lợn lớn [39].
STb là một protein có tính kháng nguyên yếu, có phân tử lượng gần 5.000 Da,
STb kích thích tiết dịch độc lập ở ruột, phương thức tác dụng của nó chưa được hiểu
rõ. STb hoạt động ở ruột non lợn, nhưng không hoạt động ở ruột non chuột, bê và bị
vô hoạt bởi trypsin. STb được tìm thấy ở 75% các chủng E. coli phân lập từ lợn con,
33% phân lập từ lợn lớn [39].
Vai trò của STb trong tiêu chảy chưa được biết đến, mặc dù ETEC sản sinh
STb có thể kích thích gây tiêu chảy và làm teo lông nhung ruột ở lợn con trong điều kiện
thực nghiệm [52].
Cả STa và STb đều có vai trò quan trọng trong việc gây tiêu chảy của các
chủng E. coli gây bệnh ở bê, nghé, dê, cừu, lợn con và trẻ sơ sinh.
+ Độc tố không chịu nhiệt (Heat labile toxin - LT):
Độc tố này bị bất hoạt ở nhiệt độ 60
0
C trong vòng 15 phút. LT là độc tố phức
tạp có khối lượng phân tử cao, gồm 5 nhóm trong đó nhóm B có thể gắn với thụ thể
trên bề mặt tế bào biểu mô, còn nhóm A có hoạt tính sinh học cao. Nhóm A kích thích
sản sinh cAMP ở mức cao trong tế bào, dẫn đến tăng tiết Cl
-
, Na
+
, HCO
3
-
và nước vào
xuyên hoạt động, gây tăng cAMP hơn mức bình thường dẫn đến bài xuất các ion Na
+
,
Cl
+
và nước từ tế bào vào xoang ruột gây hiện tượng tiêu chảy [64].
- Nhóm độc tố tế bào (Shiga /Verotoxin)
Năm 1977, Konowalchuck và cs [50] đã phát hiện một loại độc tố hoạt động
trong môi trường nuôi cấy tế bào Vero (do đó được đặt tên là độc tố tế bào Vero),
được sinh ra bởi E. coli gây bệnh tiêu chảy ở người, tiêu chảy và bệnh phù đầu ở lợn
con. Tác động gây bệnh ở tế bào của độc tố Vero rất khác so với tác động của độc tố
đường ruột không chịu nhiệt cổ điển thuộc nhóm E. coli gây bệnh đường ruột (ETEC).
Cũng trong năm đó, Konowalchuck và cs tìm thấy một số chủng E. coli, bao gồm cả
chủng H30 ở người, có độc tố tế bào trong môi trường nuôi cấy tế bào Hela. Độc tố tế
bào này được trung hòa bởi kháng thể đặc hiệu cho độc tố Shiga (Stx) của vi khuẩn
gây bệnh lỵ, do đó nó còn được gọi là độc tố giống như Shiga (SLT).
Sự phát hiện của các nhóm nghiên cứu khác nhau về các loại độc tố tế bào này
đã đưa ra nhiều thuật ngữ tương đồng. Thuật ngữ độc tố Vero (VTs) hay độc tố giống
như Shiga (SLTs) được sử dụng trong nhiều năm bởi các nhà nghiên cứu ở Canada và
Anh, nhưng nhóm nghiên cứu ở Mỹ lại thường dùng thuật ngữ E. coli sản sinh độc tố
18
Luận văn thạc sĩ - Trần Văn Khánh
Vero (VTEC) hay vi khuẩn E. coli sản sinh độc tố giống như Shiga, mặc dù chúng là
những từ để chỉ một khái niệm như nhau.
Stx được sản sinh bởi E. coli bao gồm 2 nhóm: Stx1 là nhóm độc tố giống như
Stx của vi khuẩn gây bệnh lỵ và Stx2 là nhóm độc tố có liên hệ với Stx. Loại Stx1
được sản sinh từ chủng E. coli H19, H30, và 933 [31], [41]. Các loại độc tố khác nhau
trong nhóm Stx1 chỉ khác nhau ở một axit amin và không gây khác biệt ở tính độc tố
hay tính kháng nguyên. Stx2 được sản sinh bởi E. coli chủng 933 và E32511 [41],
[51]. Độc tố Stx2e được sản sinh bởi E. coli chủng E57, S1191 và 412, độc tố này xuất
Bệnh tiêu chảy ở lợn con đã trở thành một bệnh gây thiệt hại lớn về mặt kinh tế.
Nó có thể chia làm ba loại bệnh viêm ruột chính như: tiêu chảy ở lợn sơ sinh (một vài
ngày đầu sau khi sinh), tiêu chảy ở lợn con theo mẹ (từ tuần đầu cho đến lúc cai sữa) và
tiêu chảy ở lợn sau cai sữa. Có nhiều nguyên nhân gây bệnh tiêu chảy ở lợn con bao
gồm: virut gây viêm dạ dày ruột (Transmissible gastroenteritis virut-TGE), Rotavirut,
Coccidia. Trong đó, E. coli là nguyên nhân quan trọng nhất trong bệnh tiêu chảy của
lợn mới sinh và sau cai sữa [2], [6]. E. coli gây bệnh thường có khả năng sản sinh một
hay nhiều yếu tố gây bệnh, ở những chủng E. coli không gây bệnh không tìm thấy
những yếu tố này.
1.4.1.1. Mầm bệnh
Tiêu chảy ở lợn con do E. coli thường thấy ở lợn từ sơ sinh đến 21 ngày tuổi. Các
chủng gây bệnh đều sản sinh độc tố đường ruột nên được gọi là ETEC (Enterotoxigenic
E. coli). ETEC bám vào màng nhày ruột non của lợn con bằng một hay nhiều kháng
nguyên bám dính F4 (K88), F5 (K99), F6 (987P) hoặc F41. Chúng phát triển ở tế bào
biểu mô ruột non và sản xuất một hay nhiều loại độc tố đường ruột: STa (ST1), STb
(ST2) hoặc LT. Nhiều tác giả cho rằng hầu hết các chủng ETEC gây bệnh tiêu chảy ở
lợn con thuộc nhóm O149, O8, O147, O157 và sản sinh độc tố LT và STb [27], [40].
Ngoài ra, còn có các chủng ETEC thuộc các nhóm O8, O9, O64, O101 ngày càng tăng
lên. Các chủng này có F5, F6
hoặc F41 và chủ yếu sản sinh độc tố STa, ít thấy sản
sinh STb. Những chủng ETEC này gây bệnh chủ yếu ở lợn từ sơ sinh đến 6 ngày tuổi,
ít thấy ở lợn lớn hơn. Trái lại ETEC có F4
thường phân lập được ở lợn từ sơ sinh đến
cai sữa.
20
Luận văn thạc sĩ - Trần Văn Khánh
1.4.1.2. Dịch tễ học
Sự xuất hiện của bệnh tiêu chảy do E. coli phụ thuộc vào sự tương tác giữa vi
làm cho lợn bị suy sụp nhanh, những lợn con này thường chết. Trong trường hợp mãn
tính hay bệnh ít nghiêm trọng, da quanh hậu môn và vùng háng có thể đỏ lên do tiếp
xúc với phân kiềm tính, lợn ít bị mất nước và nếu được điều trị tích cực có thể khỏi
bệnh.
1.4.1.4. Phòng bệnh
Phòng bệnh tiêu chảy cho lợn con nên tập trung vào việc giảm số mầm bệnh
E. coli trong môi trường bằng vệ sinh tốt, duy trì các điều kiện môi trường thích hợp
và tạo miễn dịch ổn định.
Một điều quan trọng là lợn được nuôi trong môi trường có nhiệt độ ổn định ở
32 - 34
0
C đối với lợn con theo mẹ, 30 - 32
0
C đối với lợn con cai sữa, lợn con được
nuôi trong môi trường thông thoáng, không có rác bẩn, nền chuồng có độ dẫn nhiệt
thấp. Lợn nái nên nuôi ở môi trường 22
0
C, vì vậy trong chuồng lợn đẻ cần có ổ có
nhiệt độ cao hơn cho lợn con [11].
Độ ẩm trong chuồng nuôi cũng ảnh hưởng không nhỏ tới bệnh tiêu chảy ở lợn
con. Độ ẩm càng cao thì lợn con mắc tiêu chảy càng nhiều. Độ ẩm thích hợp cho lợn
con được khuyến cáo là 70 - 85% [21].
Thiết kế chuồng đẻ cũng rất quan trọng vì nó ảnh hưởng đến vị trí thải phân
của lợn nái. Khi chuồng quá dài, phân rải rác trong diện tích chuồng do đó làm tăng
khả năng ô nhiễm. Tốt nhất là dùng cũi đẻ có thể điều chỉnh được, ngắn cho lợn cái
hậu bị, dài hơn cho lợn nái. Chuồng đẻ thường cao trên mặt đất, nền chuồng bằng sàn
nhựa để hổng có lỗ cho phân rơi xuống. Nuôi trong những ổ đẻ như vậy lợn con ít tiêu
chảy hơn những ổ đẻ có nền chuồng bằng xi măng. Chuồng đẻ nên được rửa sạch và
sát trùng giữa các lứa đẻ. Một hệ thống chuồng đẻ cùng vào cùng ra và được sát trùng
toàn bộ chuồng đẻ giữa các đợt sẽ làm giảm mật độ của E. coli ở môi trường [22].
sử dụng [22].
1.4.2. Bệnh phù đầu do E. coli gây ra ở lợn
1.4.2.1. Mầm bệnh
Bệnh phù đầu (Edema Disease) là bệnh gây ra bởi E. coli mang yếu tố bám
dính F18, F6, độc tố vero và khả năng dung huyết. Chúng sản xuất verotoxin đi vào
máu và làm tổn thương thành mạch. Các khái niệm bệnh phù đầu, phù thũng, phù ruột
23
Luận văn thạc sĩ - Trần Văn Khánh
được coi là một bệnh, bởi vì phù ở lớp dưới màng nhầy của dạ dày và ở giữa ruột kết
đều là những đặc điểm nổi bật của bệnh.
Bệnh phù đầu do các chủng E. coli gây ra hầu hết thuộc một số serotype rất hạn
chế trong một vùng nào đó, những serotype này thường gắn với một số yếu tố bám dính
và độc tố ổn định. Serotype O139 được tìm thấy trên khắp thế giới và có F18ab.
Những chủng thuộc serotype này ở Úc lại thường gây bệnh tiêu chảy ở lợn sau cai
sữa. Trái lại, những chủng của nhóm này ở châu Âu thì thường gây bệnh phù đầu
[139]. Loại F18 (trước kia gọi là F107, 2134P, 8813, Av
24
) và F4 (K88) được phát
hiện với tỷ lệ tương ứng là 44% và 36% trong các chủng sản sinh độc tố. Trong
khoảng 24% các chủng có F4 không phát hiện thấy các gen mã hóa cho những loại
fimbriae đã biết khác. F6
(987P) thường có mặt cùng với F4 hoặc F18
[63].
1.4.2.2. Dịch tễ học
Nhóm tuổi bị nhiễm bệnh phù đầu phụ thuộc vào tuổi cai sữa. Lợn con chưa
cai sữa cũng có thể bị mắc phù đầu và mức độ trầm trọng phụ thuộc vào kháng thể
trong sữa của lợn mẹ. Ở lợn trưởng thành, phù đầu thường là nguyên nhân của triệu
chứng thần kinh và là nguyên nhân gây chết đáng kể [7]. Tỷ lệ nhiễm bệnh trong các
giới hạn bình thường, ở một vài cá thể trước khi chết thân nhiệt có thể hạ xuống dưới
mức bình thường [11], [27].
Bệnh phù đầu mãn tính cũng xuất hiện với tỷ lệ khác nhau (nhưng thường là
thấp) từ những lợn mắc bệnh phù đầu cấp tính đã hồi phục. Bệnh xảy ra sau vài
ngày đến vài tuần khi có viêm nhiễm ở ruột, sinh trưởng của lợn ngừng lại,
những lợn ốm thường có những triệu chứng bất thường về thần kinh như đi vòng
tròn, ngoẹo đầu hay liệt chân, phù dưới da rất ít thấy, những lợn bị nhiễm bệnh
thế này thường bị chết [5].
1.4.2.5. Phòng bệnh
- Chọn những giống lợn có khả năng kháng bệnh
Đây là một biện pháp phòng bệnh hữu hiệu và kinh tế nhất trong tương lai xa.
Hiện tại, nếu lựa chọn những đàn giống theo hướng này vẫn chưa khả thi bởi các công
cụ để xác định kiểu gen ở lợn khỏe vẫn chưa phổ biến. Phòng bệnh theo hướng này
vẫn đang là thăm dò. Tránh lựa chọn các tính trạng không mong muốn có liên quan
gần với loại mã hóa cho thụ thể của F4 và F18.
25
Copyright: Tài liệu đại học ©