BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CHĂN NUÔI - THÚ Y
***************
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
KHẢO SÁT HOẠT TÍNH KHÁNG SINH CỦA CHẤT CHIẾT
HÀNH, TỎI, HẸ, LÁ MÓNG TAY TRÊN VI KHUẨN E. COLI
Sinh viên thực hiện: LÊ THỊ THU HIỀN
Lớp: DH05TY
Nghành: Thú Y
Niên khóa: 2005 - 2010
Tháng 8/2010
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CHĂN NUÔI - THÚ Y
***************
LÊ THỊ THU HIỀN
KHẢO SÁT HOẠT TÍNH KHÁNG SINH CỦA CHẤT CHIẾT
HÀNH, TỎI, HẸ, LÁ MÓNG TAY TRÊN VI KHUẨN E. COLI
Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng Bác sỹ thú y
Giáo viên hướng dẫn
Chân thành cảm ơn, ban chủ nhiệm khoa Chăn Nuôi Thú Y.
Ban Giám Hiệu Trường Đại Học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh.
Cảm ơn các bạn đồng thực tập tại bộ môn vi sinh đã giúp đỡ, chia sẻ với em
những vấn đề học tập làm việc.
Kính tặng ba mẹ, anh chị, người thân!
iii
TÓM TẮT
Đề tài “Khảo sát hoạt tính kháng sinh của chất chiết hành, tỏi, hẹ, lá móng tay
trên vi khuẩn E. coli" được thực hiện nhằm mục đích tìm ra khả năng kiểm soát E. coli
bằng thực vật. Đề tài được tiến hành từ ngày 25/02/2010 đến 20/07/2010 tại phòng
thực hành Vi sinh - Bộ môn Vi sinh - Truyền nhiễm – Khoa Chăn Nuôi Thú Y trường Đại học Nông Lâm Tp. HCM, kết quả nghiên cứu được ghi nhận như sau:
Với 18 mẫu phân heo tiêu chảy, của 18 con heo khác nhau ở 5 trại đã phân lập
được 15 gốc E. coli sử dụng để nghiên cứu hoạt tính kháng sinh của thực vật.
Vi khuẩn E. coli phân lập được nhạy cảm với norfloxacin là 80 %, trung gian với
kanamycine 53,33 % và đề kháng mạnh mẽ với gentamicin, ampiciline, Bactrim,
tetracycline và với colistin đề kháng 100 %.
Kết quả thử kháng sinh đồ bằng phương pháp khuếch tán trên thạch các mẫu chất
chiết hành, tỏi, hẹ, lá móng tay (chiết tươi và chiết bằng dung môi cồn 960) ghi nhận
được 2 mẫu tỏi và hẹ có khả năng ức chế vi khuẩn E. coli rất mạnh. Các mẫu hành và
lá móng tay không ức chế E. coli. 45µl dịch chiết từ tỏi và hẹ trên đĩa môi trường thử
kháng sinh đồ cho đường kính vòng vô khuẩn trung bình 19,5 (mm) đối với dịch chiết
tỏi, và 16 mm với dịch chiết từ hẹ.
Dịch chiết từ tỏi và hẹ có sự cộng hưởng trong khả năng tác động đến E. coli.
Dịch hỗn hợp theo các tỷ lệ (1:9, 2:8, 3:7, 4:6) giữa tỏi và hẹ cho kết quả mẫu có
tỷ lệ 3 hẹ : 7 tỏi thể hiện hiệu lực diệt khuẩn E. coli mạnh nhất (21 mm). Các mẫu khác
cho hiệu quả tương đương với mẫu tỏi nguyên chất (19,5 mm).
Thí nghiệm thử hoạt tính kháng khuẩn bằng phương pháp pha loãng đối với hai
2.2.3.1. Do đặc điểm của bộ máy tiêu hóa heo con ........................................... 7
2.2.3.2. Do các yếu tố quản lý, chăm sóc heo con chưa hợp lý với các
vấn đề chủ yếu sau ...................................................................................................... 7
2.2.3.3. Do heo mẹ ............................................................................................. 9
2.2.3.4. Do nhiễm trùng đường ruột ................................................................... 9
2.2.4. Cơ chế sinh bệnh......................................................................................... 11
v
2.2.5. Khả năng nhạy cảm với kháng sinh ............................................................ 11
2.2.6. Phòng và điều trị bệnh ................................................................................ 12
2.2.6.1. Phòng bệnh .......................................................................................... 12
2.2.6.2. Điều trị ................................................................................................. 13
2.3. Giới thiệu chung về tỏi, hành, hẹ, lá móng tay .................................................. 14
2.3.1. Tỏi ............................................................................................................... 14
2.3.1.1 Đặc điểm sinh học của tỏi ta ................................................................ 14
2.3.1.2. Giống tỏi .............................................................................................. 15
2.3.1.3. Thành phần hóa học và tác dụng ......................................................... 15
2.3.2. Hành ............................................................................................................ 16
2.3.2.1. Mô tả cây ............................................................................................. 16
2.3.2.2. Phân bố thu hái và chế biến ................................................................. 16
2.3.2.3. Thành phần hóa học ............................................................................ 16
2.3.3. Hẹ ................................................................................................................ 17
2.3.3.1. Mô tả cây ............................................................................................. 17
2.3.3.2. Phân bố, thu hái và chế biến ................................................................ 17
2.3.3.3. Thành phần hóa học ............................................................................ 17
2.3.3.4. Tác dụng dược lý ................................................................................. 17
2.3.4. Lá móng tay ................................................................................................ 18
2.3.4.1. Mô tả cây ............................................................................................. 18
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 37
Tiếng việt................................................................................................................... 37
Tiếng nước ngoài....................................................................................................... 39
PHỤ LỤC ................................................................................................................. 41
1.1 Môi trường .......................................................................................................... 41
1.1.1. Môi trường EMB (Eosin methylen blue) .................................................... 41
1.1.2. Môi trường KIA (Kligler Iron agar) ........................................................... 41
1.1.3. Môi trường Indol......................................................................................... 42
1.1.4. Môi trường MR – VP.................................................................................. 42
1.1.5. Môi trường Simmons citrate ....................................................................... 43
1.2 Thuốc thử ............................................................................................................ 43
1.2.1. Thuốc thử Kowacs ...................................................................................... 43
vii
1.2.2. Thuốc thử Methyl red ................................................................................. 43
1.2.3. Thuốc thử VP .............................................................................................. 43
1.3. Bảng biểu ........................................................................................................... 44
viii
DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
E. coli
Escherichia coli
EMB
ix
DANH SÁCH CÁC HÌNH VÀ SƠ ĐỒ
Hình
Hình 2.1: Cây lá móng tay ........................................................................................ 18
Hình 2.2: Kết quả thử phản ứng sinh hóa vi khuẩn E. coli ....................................... 22
Hình 4.3: Kết quả thử kháng sinh ............................................................................. 29
Hình 4.4: Kết quả thử kháng sinh đồ các mẫu hành, tỏi, hẹ, lá cây móng tay trên các
gốc vi khuẩn E. coli phân lập được ........................................................................... 30
Hình 4.5: Khả năng cộng hưởng giữa tỏi và hẹ trên E. coli ..................................... 33
Hình 4.6: Các mẫu pha hỗn hợp tỏi: hẹ theo các tỷ lệ khác nhau cho đường kính vô
khuẩn lớn hơn mẫu tỏi nguyên chất .......................................................................... 33
Hình 4.7: Tỏi chiết cồn, Khả năng ức chế hoàn toàn E. coli ở ống số 4 (Mẫu 1) ........ 34
Hình 4.8: Kháng sinh norfloxacin ức chế hoàn toàn E. coli ở ống số 2 (Mẫu 2) .... 34
Hình 4.9: Hẹ chiết cồn khả năng ức chế hoàn toàn E. coli ở ống số 2 (Mẫu 1) ....... 34
Hình 4.10: So sánh độ trong của kháng sinh so với hẹ tươi ở cùng độ pha loãng (Mẫu 1) ....... 34
Sơ đồ
Sơ đồ 3.1: Quy trình phân lập vi khuẩn E. coli từ mẫu phân heo bị tiêu chảy ......... 21
x
DANH SÁCH CÁC BIỂU ĐỒ
Biểu đồ 4.1: Kết quả thử kháng sinh đồ các nhóm kháng sinh trên E. coli .............. 28
Biểu đồ 4.2: So sánh đường kính vòng vô khuẩn các mẫu thực vật với khángsinh nhạy
cảm .................................................................................................................................................. 30
xi
chất chiết hành, tỏi, hẹ, lá cây móng tay trên vi khuẩn E. coli”.
1
1.2. Mục tiêu của đề tài
Xác định hoạt tính kháng sinh có khả năng ức chế vi khuẩn E. coli của dịch
chiết hành, tỏi, hẹ, lá móng tay. Nhằm sử dụng những thực vật này trong phòng và
điều trị bệnh do vi khuẩn E. coli gây ra trên heo.
1.3. Yêu cầu
- Phân lập các gốc vi khuẩn E. coli gây tiêu chảy trên heo.
- Đánh giá khả năng nhạy cảm của các gốc vi khuẩn E. coli đối với một số loại
kháng sinh thường sử dụng.
- Đánh giá khả năng kháng khuẩn của dịch chiết hành, tỏi, hẹ, lá móng tay trên
các gốc vi khuẩn E. coli.
- So sánh mức độ bị tác động của vi khuẩn E. coli phân lập được đối với kháng
sinh và dịch chiết tỏi, hẹ.
- Thử khả năng tương tác giữa hai loại dịch chiết tỏi và hẹ khi phối hợp hai
loại dịch chiết này trên vi khuẩn E. coli.
2
Chương 2 TỔNG QUAN
2.1. Vi khuẩn Escherichia coli (E. coli)
Trong các loại vi khuẩn đường ruột như E. coli, Salmonella, Campylobacter,
Shigella, Serpulina,...E. coli là loại phổ biến nhất. Chúng sống trong đường ruột của
người và nhiều loài động vật, nhiều nhất trong đoạn cuối ruột non và ruột già (đoạn
hồi manh tràng). Vi khuẩn E. coli xuất hiện trên đường tiêu hóa của động vật vài
giờ sau khi sinh ra và tồn tại cho đến khi con vật chết. Vi khuẩn thường xuyên theo
Voges – Proskauer âm tính; citrate âm tính (Trần Thanh Phong, 1996,
Nguyễn Năng Thiện, 2003)
2.1.3. Độc tố
Vi khuẩn sống ở đường ruột tạo ra hai loại độc tố: ngoại độc tố và nội độc tố.
* Ngoại độc tố: Độc tố không chịu được nhiệt, dễ bị phá hủy ở 56oC trong
vòng 10-30 phút. Ngoại độc tố có tính hướng thần kinh và gây hoại tử, khả năng tạo
độc tố sẽ mất đi khi các chủng được giữ lâu ngày, hoặc cấy chuyền nhiều lần trên
môi trường dinh dưỡng.
* Nội độc tố: Là yếu tố gây độc ở trực khuẩn đường ruột Gram-, chúng có
trong tế bào vi khuẩn và gắn vào thành tế bào vi khuẩn rất chặt. Nội độc tố có thể
chiết xuất bằng nhiều phương pháp (phá vỡ vỏ tế bào bằng cơ học, chiết xuất bằng
acid tricloacetic, phenol, dưới tác dụng của enzyme, …). Nội độc tố là phức chất
polysaccharide – protein – lipid vì vậy nó thuộc loại kháng nguyên hoàn toàn. Nội
độc tố của E. coli chịu nhiệt và đặc hiệu đối với các chủng của mỗi serotype (Đào
Trọng Đạt và Phan Thanh Phượng, 1986).
* Một số loại ngoại độc tố của vi khuẩn E. coli
- Độc tố kém chịu nhiệt LT (heat – labile toxin): là một loại protein có các tiểu
phần A và B. Mỗi tiểu phần A liên kết với 4 hoặc 5 tiểu phần B. Tiểu phần B của
độc tố LT bám vào thụ thể glycolipid, có trên màng tế bào. Tiểu phần A xuyên qua
màng và hoạt hóa men adenylate cyclase. Dưới sự xúc tác của men adenylase
cyclase, nồng độ của adenosine monophosphate mạch vòng (cAMP) được tăng
cường và kích thích quá trình bài xuất nước và chất điện giải vào xoang ruột, gây
tiêu chảy.
4
- Độc tố chịu nhiệt ST: Có hai loại độc tố ST – I (STa) và ST – II (STb)
2.2.2. Dịch tễ bệnh
Bệnh tiêu chảy là căn bệnh phổ biến xảy ra trên hầu hết tất cả các loài động
vật (gia súc, gia cầm, bò sát và người) đều có thể mắc bệnh.
Vi khuẩn E. coli xuất hiện vào những giờ đầu tiên trên heo con sau khi sinh
cho đến 3 tuần tuổi và có thể gây chết toàn đàn heo do nhiễm trùng huyết cấp tính.
Tiêu chảy xuất hiện nhanh do đó tỷ lệ nhiễm bệnh rất cao và tỷ lệ chết có khi lên
đến 70 – 100% (Huỳnh Công Tuấn, 2000).
2.2.3. Nguyên nhân gây bệnh
Hungerford (1990, trích dẫn Nguyễn Thái Anh Tuấn, 2005) đã liệt kê 55
nguyên nhân gây tiêu chảy trên heo, trong đó có 9 nguyên nhân do virus, 15 nguyên
nhân do vi khuẩn, 9 nguyên nhân do kí sinh trùng, 7 trường hợp do ngộ độc và 15
trường hợp bắt nguồn từ bệnh nội khoa.
Đào Trọng Đạt và ctv (1995) đã tổng hợp các nguyên nhân chính gây bệnh
tiêu chảy trên heo theo sơ đồ sau:
-Vi khuẩn
-Quản lý/stress
-Virus
-Môi trường/độc tố
-Nấm mốc
-Tiêu thụ thức ăn
-Ký sinh trùng
2.2.3.2. Do các yếu tố quản lý, chăm sóc heo con chưa hợp lý với các vấn
đề chủ yếu sau
Không cho heo con bú sữa đầu đầy đủ : Sữa đầu ngoài thành phần dinh dưỡng
cao, còn chứa các kháng thể từ mẹ truyền sang, giúp heo con phòng chống bệnh
trong 3 - 4 tuần lễ đầu. Cần lưu ý sữa đầu chỉ có giá trị phòng bệnh cho heo con khi
hội đủ 2 vấn đề sau đây. Heo con phải được bú càng sớm càng tốt và càng nhiều
càng tốt, sau 24 giờ kháng thể trong sữa đầu sẽ giảm thấp, đồng thời lúc này men
tiêu hóa chất đạm bắt đầu hoạt động sẽ phá hủy hết kháng thể trong sữa đầu.
7
Không tiêm phòng cho heo mẹ vacxin phòng bệnh tiêu chảy do E. coli. Việc
tiêm phòng này phụ thuộc vào tình hình dịch tễ của trại và dựa trên cơ sở dịch tễ
của quốc gia để lựa chọn chương trình phù hợp. Trong những vùng có mật độ chăn
nuôi cao thì việc tiêm phòng càng cần được chú trọng. Việc tăng đột ngột số heo
con sơ sinh tiêu chảy đòi hỏi phải tiêm phòng vacxin chống E. coli nhằm tạo miễn
dịch chủ động cho heo mẹ, và từ đó miễn dịch mới được truyền sang cho heo con.
Theo Trần Thanh Phong (1996), quá trình tiêm phòng cần theo dõi chặt chẽ
quy trình: liều lượng, số lần tiêm nhắc lại. Thông thường để có được miễn dịch tốt
cho heo con cần thiết phải tiêm nhắc lại một lần trứơc khi sinh cho heo mẹ thì hiệu
quả phòng bệnh sẽ tốt hơn. Vacxin phòng E. coli tiêm trước khi sinh 6 tuần và lặp
lại trước 2 tuần. Nếu không tiêm phòng cho nái, việc heo bú sữa đầu cũng không tạo
ra được cho heo con khả năng phòng bệnh.
Không úm cho heo con, hoặc úm không đúng quy cách làm heo con bị lạnh,
hệ tiêu hóa sẽ hoạt động yếu, thể hiện qua sự giảm nhu động ruột, giảm phân tiết
dịch tiêu hóa, dẫn đến tình trạng không tiêu, rồi viêm ruột, tiêu chảy.
Không cấp sắt cho heo con: Sắt rất cần cho heo con trong quá trình tạo máu
(Fe là nhân của hemoglobin), do trong sữa mẹ chứa rất ít chất sắt, do đó phải cấp
thêm cho heo con bằng cách chích chất sắt. Thiếu sắt sẽ dẫn đến thiếu máu, là một
hoặc thiếu khoáng... sẽ ảnh hưởng đến sự phát triển của bào thai, do vậy heo con
sinh ra sẽ có trọng lượng kém, dễ bị bệnh đường tiêu hóa.
Điều kiện vệ sinh kém: Bao gồm không sát trùng chuồng nái trước khi sinh,
cho nái ăn thức ăn kém phẩm chất, có chứa độc tố vi trùng hoặc nấm mốc. Nguồn
nước uống không sạch cũng được xem là nguyên nhân chính dẫn đến sự nhiễm
trùng đường ruột.
2.2.3.4. Do nhiễm trùng đường ruột
Sự nhiễm trùng đường ruột thường xảy ra với các loại mầm bệnh có sẵn trong
chuồng trại (do sát trùng không hợp lý), do mầm bệnh từ heo mẹ truyền sang, hoặc
mầm bệnh có trong thức ăn, nước uống.
-Do vi khuẩn: Gồm hai nhóm, đó là vi khuẩn khu trú thường xuyên trong ống
tiêu hóa như: E. coli, Salmonella, Klebsiella, Proteus, ...và nhóm khuẩn tạp nhiễm
9
đồng hành với thức ăn như: Staphylococcus, Streptococcus,... loạn khuẩn đường
ruột là nguyên nhân chủ yếu gây bệnh đường tiêu hóa.
-Do virus: người ta cũng chứng minh được virus là một tác nhân gây tiêu
chảy. Thường thấy là Rotavirus, Enterovirus, Coronavirus,...
-Ký sinh trùng: tác động thông qua việc tranh chấp dinh dưỡng với ký chủ, tiết
độc tố, làm giảm sức đề kháng và làm tổn thương niêm mạc đường tiêu hóa. Tạo
điều kiện cho các tác nhân tấn công gây bệnh.
Bergeland (1980; Đào Trọng Đạt, 2000, trích dẫn Nguyễn Thái Anh Tuấn,
2005) thông báo tỷ lệ thường gặp các vi sinh vật gây tiêu chảy trên heo như sau:
Bảng 2.1: Tỷ lệ thường gặp các vi sinh vật gây bệnh tiêu chảy trên heo
STT
Mầm bệnh
2,0
6
Parvovirus
0,7
7
Coronavirus (khác T.G.E)
0,5
8
Calicivirus
0,2
9
Salmonella
0,1
10
Treponema hyodysenterae
thu chất dinh dưỡng lại sâu hơn bình thường.
Một vài enzyme tiêu hóa (lactase, glucosidase, protease) bị giảm nhưng
maltase lại tăng, do đó khả năng hấp thu chất dinh dưỡng của ruột cũng giảm. Việc
giảm chiều dài của nhung mao ruột và hình dạng chưa trưởng thành của quần thể tế
bào ruột (do tốc độ thay thế nhanh) có thể giải thích nguyên nhân heo con sau khi
cai sữa nhạy cảm cao với bệnh tiêu chảy, trong đó phổ biến là tiêu chảy do E. coli.
2.2.5. Khả năng nhạy cảm với kháng sinh
Việc lựa chọn kháng sinh trong điều trị bệnh do vi khuẩn trên gia súc rất
quan trọng, điều này ảnh hưởng tới hiệu quả điều trị đối với từng bệnh và sự đề
kháng với kháng sinh của vi khuẩn. Với nhóm vi khuẩn tác động lên đường tiêu hóa
lại càng khó khăn vì chúng có những phương thức gây bệnh khác nhau, đặc biệt đối
với nhóm vi khuẩn E. coli. Trên thực tế, khi đàn gia súc bị bệnh do nhiễm E. coli,
những người chăn nuôi, bác sỹ thú y thường sử dụng một số loại kháng sinh như
ampiciline, tetracycline, colistin, gentamicin, norfloxacin, Bactrim, cephalexin,
kanamycine. Trong quá trình nghiên cứu khi thực hiện kháng sinh đồ, một số tác giả
đã ghi nhận rằng: 100% chủng E. coli nhạy cảm với colistin, 94,2% nhạy cảm với
11
gentamicin, 61,4% nhạy cảm với Bactrim. Trong nghiên cứu của Nguyễn Ngọc Hải
(2001), thì 71,4% các chủng E. coli đã đề kháng với colistin còn khả năng nhạy
cảm của các chủng E. coli đối với gentamicin là 84,6%. Tuy nhiên tác giả Nguyễn
Ngọc Hải cũng lưu ý rằng 100% các chủng E. coli thuộc type O141:K85ab:K88
được phân lập đã đề kháng với gentamicin và các chủng này cũng tỏ ra đề kháng
với các loại kháng sinh khác.
Mức độ đề kháng với kháng sinh của vi khuẩn E. coli cũng tùy theo điều kiện
chăn nuôi, cách sử dụng kháng sinh của từng vùng. Trong nghiên cứu của Bùi
Trung Trực và cộng sự (2004) khi thử kháng sinh đồ các chủng E. coli thuộc type
O141:K85ac phân lập từ một số heo bệnh ở một số trại chăn nuôi heo ở Tiền Giang