nghiên cứu một số đặc điểm dịch tễ bệnh phù đầu ở lợn sau cai sữa trên địa bàn tỉnh thái bình và chế tạo thử nghiệm auto - vaccine phòng bệnh

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM





TRẦN THỊ HUỆ




NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM DỊCH TỄ BỆNH PHÙ ĐẦU
Ở LỢN SAU CAI SỮA TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH THÁI BÌNH VÀ
CHẾ TẠO THỬ NGHIỆM AUTO - VACCINE PHÒNG BỆNH




LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP






Thái Nguyên - 2011

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM





TRẦN THỊ HUỆ




NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM DỊCH TỄ BỆNH PHÙ ĐẦU
Ở LỢN SAU CAI SỮA TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH THÁI BÌNH VÀ
CHẾ TẠO THỬ NGHIỆM AUTO - VACCINE PHÒNG BỆNH

CHUYÊN NGÀNH: THÚ Y
Mã Số: 60. 62. 50

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP


Người hướng dẫn khoa học: TS. Đặng Xuân Bình

Thái Nguyên- 2011


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
i


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số
liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố
trong bất kỳ công trình nào khác.
Tôi xin cam đoan các thông tin trích dẫn trong luận văn đều được chỉ rõ.
Tác giả

Trần Thị Huệ












Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
ii

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt 2 năm học tập, với nỗ lực của bản thân, tôi đã nhận được sự
giúp đỡ, hướng dẫn tận tình của nhiều cá nhân và tập thể, đến nay luận văn
của tôi đã hoàn thành. Nhân dịp này, cho phép tôi được bày tỏ lòng biết ơn và
cảm ơn chân thành tới thầy giáo hướng dẫn TS. Đặng Xuân Bình đã tận tình
chỉ bảo, hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành
luận văn tốt nghiệp.
Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành tới cán bộ, công nhân viên Bộ môn
Công nghệ vi sinh – Viện Khoa học và sự sống - Đại học Thái Nguyên, Ban chủ
nhiệm Khoa Sau Đại học – Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã giúp đỡ
tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu tại trường.
Tôi xin chân trọng cảm ơn Ban lãnh đạo Chi cục Thú y tỉnh Thái Bình,
cán bộ trạm thú y và các trang trại, gia trại chăn nuôi lợn tại các huyện Hưng
Hà, Kiến Xương,Thái Thụy tỉnh Thái Bình đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong
suốt quá trình thực hiện đề tài.
Trong quá trình thực hiện đề tài tôi cũng nhận được sự quan tâm, động
viên sâu sắc của gia đình bạn bè và đồng nghiệp.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành trước mọi sự giúp đỡ quý báu đó.
Thái Bình, tháng 9 năm 2011
Tác giả

Trần Thị Huệ



Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
iii
MỤC LỤC
Trang

LỜI CAM ĐOAN i
LỜI CẢM ƠN ii
MỤC LỤC iii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT vi
DANH MỤC CÁC BẢNG vii
DANH MỤC CÁC HÌNH viii
MỞ ĐẦ U 1
1. Đặt vấn đề 1
2. Mục tiêu nghiên cứu 2
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 2
Chƣơng 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3
1.1. Đặc điểm bệnh phù đầu lợn 3
1.2. Vai trò của vi khuẩn E. coli trong bệnh phù đầu lợn 4
1.2.1. Đặc điểm sinh học của vi khuẩn E. coli 4
1.2.2. Đặc tính gây bệnh của vi khuẩn E. coli 8
1.2.3. Biện pháp phòng trị bệnh phù đầu lợn 15
1.3. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 16
1.3.1. Tình hình nghiên cứu ở trong nước 16
1.3.2. Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài 19
Chƣơng 2: NỘ I DUNG VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁ P NGHIÊN CƢ́ U 22
2.1. Đối tượng, địa điểm và thời gian nghiên cứu 22
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu 22
2.1.2. Địa điểm nghiên cứu 22
2.1.3. Thời gian nghiên cứu 22


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
iv
2.2. Nội dung nghiên cứu 22
2.2.1. Điều tra một số đặc điểm dịch tễ bệnh phù đầu lợn trên địa bàn tỉnh Thái Bình 22

2.2.2. Phân lập vi khuẩn E. coli từ những lợn mắc bệnh phù đầu 22
2.2.3. Chế tạo auto - vaccine phòng bệnh phù đầu lợn 23
2.3. Vật liệu nghiên cứu 23
2.4. Phương pháp nghiên cứu 23
2.4.1. Phương pháp nghiên cứu dịch tễ 23
2.4.2. Thu thập mẫu và phân lập vi khuẩn. 25
2.4.3. Xác định serotype khá ng nguyên O của các chủng vi khuẩn phân lập được 27
2.4.4. Phương pháp xác định các yếu tố gây bệnh của các chủng vi khuẩn E.
coli phân lập được 28
2.4.5. Kiểm tra độc lực của các chủng vi khuẩn phân lập trên chuột bạch 31
2.4.6. Xác định khả năng mẫn cảm với kháng sinh của các chủng vi khuẩn phân
lập được 32
2.4.7. Chế tạo auto - vaccine 32
2.4.8. Phương pháp tiêm phòng: 35
2.4.9. Phương pháp xử lý số liệu 35
Chƣơng 3: KẾ T QUẢ NGHIÊN CƢ́ U VÀ THẢ O LUẬ N 36
3.1. Điều tra một số đặ c điể m dị ch tễ bệ nh phù đầ u lợ n nuôi trên địa bàn tỉnh
Thái Bình 36
3.1.1. Tình hình bệnh phù đầu lợn trong các năm 2008, 2009, 2010 36
3.1.2. Tình hình bệnh phù đầu theo địa điểm 37
3.1.3. Điều tra tình hình lợn chết do mắc bệnh phù đầu 41
3.1.4. Điều tra tình hình lợn mắc bệnh phù đầu theo mùa 44
3.1.5. Điều tra tình hình lợn mắc bệnh phù đầu theo lứa tuổi 46
3.2. Phân lập vi khuẩn E. coli từ mẫu bệnh phẩm lợn mắc bệnh phù đầu 48


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
v
3.3. Giám định một số đặc tính sinh vật, hóa học của chủng vi khuẩn E. coli
phân lập được 50

3.4. Xác định một số serotype kháng nguyên O của các chủng phân lập 51
3.5. Xác định yếu tố bám dính của chủng vi khuẩn E. coli phân lập được 53
3.6. Xác định khả năng gây dung huyết của chủng vi khuẩn E. coli phân lập được 54
3.7. Xác định khả năng sản sinh độc tố đường ruột của các chủng vi khuẩn E.
coli phân lập được 55
3.8. Xác định độc lực của chủng vi khuẩn phân lập 57
3.9. Kết quả thử tính mẫn cảm với kháng sinh và hóa dược của vi khuẩn E. coli
phân lập được 58
3.10. Chế tạo và kiểm nghiệm auto - vaccine phòng bệnh phù đầu lợn 61
3.10.1. Bồi dưỡng kháng nguyên phục vụ chế auto - vaccine 61
3.10.2. Kiểm tra đánh giá chất lượng auto - vaccine trong phòng thí nghiệm 62
3.11. Thử nghiệm an toàn auto - vaccine trên lợn thí nghiệm 63
3.12. Khảo sát đáp ứng miễn dịch của lợn thí nghiệm sử dụng auto - vaccine 64
3.13. Thử nghiệm khả năng bảo hộ lợn thí nghiệm của auto - vaccine với chủng
E. coli phân lập. 65
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 67
1. Kết luận 67
2. Đề nghị 68
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN VĂN 69
TÀI LIỆU THAM KHẢO 70


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
vi
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Cs
: Cộng sự
CFU
: Colony Forming Unit
ĐC

: Đối chứng
E.
: Escherichia
EDP
: Edema Disease Principle
ETEC
: Enterotoxigenic E. coli
BHI
: Brain Heart Infusion broth
P
: Độ tin cậy
PCR
: Polymerase Chain Reaction
LT
: Heat Labile toxins
N
: Dung lượng mẫu
KHT
: Kháng huyết thanh
RR
: Relative Risk
PBS
: Phosphate Buffered Saline
ST
: Heat Stable toxins
Stx
: Shiga toxin
TN
: Thí nghiệm
VT

: Verotoxin


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
vii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 3.1. Tình hình bệnh phù đầu lợn trong các năm 2008, 2009, 2010 36
Bảng 3.2. Kết quả điều tra tình hình lợn mắc bệnh phù đầu tại 3 huyện thuộc
tỉnh Thái Bình năm 2010 38
Bảng 3.3. So sánh nguy cơ mắc phù đầu lợn giữa các huyện tại tỉnh Thái Bình 40
Bảng 3.4. Kết quả điều tra tình hình lợn chết do mắc bệnh phù đầu 41
Bảng 3.5. So sánh nguy cơ chết ở lợn mắc bệnh phù đầu sau cai sữa giữa các huyện 43
Bảng 3.6. Kết quả điều tra tình hình lợn mắc bệnh phù đầu theo mùa 44
Bảng 3.7. Kết quả điều tra tình hình lợn mắc bệnh phù đầu theo lứa tuổi 46
Bảng 3.8. Kết quả phân lập vi khuẩn từ bệnh phẩm lợn mắc bệnh phù đầu sau cai sữa 48
Bảng 3.9. Kết quả giám định đặc tính sinh hóa của các chủng vi khuẩn E. coli
phân lập được 50
Bảng 3.10. Kết quả xác định serotype kháng nguyên O của vi khuẩn E. coli
phân lập được 52
Bảng 3.11. Kết quả xác định yếu tố bám dính của các chủng vi khuẩn E. coli
phân lập được 53
Bảng 3.12. Kết quả xác định khả năng gây dung huyết của các chủng vi khuẩn
E. coli phân lập được 54
Bảng 3.13. Kết quả xác định khả năng sản sinh độc tố của chủng vi khuẩn E.
coli phân lập được 56
Bảng 3.14. Kết quả thử độc lực của các chủng vi khuẩn E. coli phân lập 57
Bảng 3.15. Kết quả thử tính mẫn cảm với kháng sinh và hóa dược của vi khuẩn
E. coli phân lập được 59
Bảng 3.16. Kết quả bồi dưỡng kháng nguyên E. coli chế tạo auto - vaccine tại Thái Bình 61

Bảng 3.17. Kết quả kiểm nghiệm chất lượng auto - vaccine trong phòng thí nghiệm 62
Bảng 3.18. Kết quả thử an toàn auto - vaccine ở lợn thí nghiệm 63
Bảng 3.19. Kết quả khảo sát hiệu giá kháng thể ở lợn thí nghiệm sau khi tiêm
auto – vaccine 64
Bảng 3.20. Kết quả bảo hộ lợn thí nghiệm bằng auto – vaccine 65


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
viii
DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Hình 1.1. Cơ chế gây bệnh phù đầu lợn của E. coli (Bertschinger. H. U,
Nielsen. N. O, 1992) 9
Hình 2.1. Sơ đồ phân lập giám định vi khuẩn E. coli 26
Hình 2.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm đánh giá hiệu quả bảo hộ của vắc xin trên
thực địa 35
Hình 3.1. Biểu đồ vể tỷ lệ mắc bệnh phù đầu ở lợn sau cai sữa tại 03 huyện của
tỉnh Thái Bình 39
Hình 3.2. Biểu đồ về tỷ lệ lợn chết do mắc bệnh phù đầu ở 03 huyện của tỉnh
Thái Bình 42
Hình 3.3. Biểu đồ về tỷ lệ mắc bệnh phù đầu lợn theo mùa vụ 45
Hình 3.4. Đồ thị biểu diễn tỷ lệ mắc bệnh phù đầu theo lứa tuổi lợn 47
Hình 3.5. Biểu đồ về tỷ lệ phân lập vi khuẩn E. coli từ lợn mắc bệnh phù đầu 49
Hình 3.6. Biểu đồ về tỷ lệ đề kháng của E. coli với từng loại kháng sinh. 61


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
1
MỞ ĐẦ U

1. Đặt vấn đề
Với phương thức đa dạng hóa vật nuôi tại các địa phương trên phạm vi
cả nước, ngành chăn nuôi lợn của nước ta đã liên tục phát triển. Các sản phẩm
từ chăn nuôi lợn đã đáp ứng được nhu cầu của người tiêu dùng nội địa và xuất
khẩu. Theo thông báo của Cục chăn nuôi [67], tính đến 1/4/2010 đàn lợn của
cả nước có 27,3 triệu con, tăng 3,06% so với cùng kỳ năm 2009. Sản lượng
thịt lợn hơi 6 tháng đầu năm 2010 đạt 1,77 triệu tấn. Các vùng có số đầu lợn
nhiều là đồng bằng sông Hồng (7,2 triệu con); Khu vực Đông Bắc 4,6 triệu
con); đồng bằng sông Cửu Long (3,6 triệu con); Bắc Trung Bộ (3,4 triệu con);
miền Đông Nam Bộ (2,4 triệu con). Các tỉnh, thành phố có số đầu lợn lớn trên
1 triệu con là Hà Nội, Đồng Nai, Nghệ An, Bắc Giang và Thái Bình.
Bên cạnh những kết quả đạt được, lợn nuôi tại Thái Bình thường xuyên
mắc một số bệnh truyền nhiễm và ký sinh trùng, đặc biệt là bệnh phù đầu ở
lợn sau cai sữa. Bệnh xảy ra gây thiệt hại kinh tế đáng kể do tỷ lệ chết khá
cao, từ 40 - 100%, tập trung ở những lợn béo, khỏe ăn tốt nhất đàn. Lợn bệnh
bị sốt 1 - 2 ngày sau đó thân nhiệt hạ, có khi dưới mức bình thường. Lợn bệnh
bị sưng đầu, mí mắt. Do sưng hầu nên lợn bệnh giảm kêu, khó thở, có triệu
chứng thần kinh như đi xoay vòng theo một chiều nhất định, yếu hai chân sau,
nằm co giật, bốn chân giãy liên tục hoặc thẳng cứng trước khi chết. Mổ khám
bệnh tích thấy ở tá tràng, ruột non có những đoạn tụ máu, xung huyết.
Xuất phát từ tình hình thực tiễn sản xuất của nghề chăn nuôi lợn trên
địa bàn tỉnh Thái Bình, căn cứ vào điều kiện phòng thí nghiệm và năng lực
nghiên cứu khoa học của Bộ môn Công nghệ vi sinh - Viện Khoa học Sự sống
- Đại học Thái Nguyên chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu một số đặc
điểm dịch tễ bệnh phù đầu ở lợn sau cai sữa trên địa bàn tỉnh Thái Bình và
chế tạo thử nghiệm auto - vaccine phòng bệnh”.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
2
2. Mục tiêu nghiên cứu

- Nghiên cứu đặc điểm dịch tễ bệnh phù đầu lợn tại tỉnh Thái Bình.
- Chế tạo và thử nghiệm vắc xin tại chỗ (auto - vaccine) phòng bệnh
phù đầu lợn.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
- Bổ sung tư liệu khoa học về đặc điểm dịch tễ bệnh phù đầu ở lợn sau
cai sữa trên địa bàn tỉnh Thái Bình, đặc tính sinh vật học và yếu tố gây bệnh
của vi khuẩn E. coli gây bệnh; kết quả chế tạo và thử nghiệm auto - vaccine
phòng bệnh phù đầu ở lợn sau cai sữa sử dụng auto - vaccine.
- Sử dụng auto - vaccine phòng bệnh phù đầu ở lợn sau cai sữa, tăng
hiệu quả kinh tế chăn nuôi, góp phần phát triển bền vững nghề chăn nuôi lợn
trên địa bàn tỉnh Thái Bình.


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
3
Chƣơng 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Đặc điểm bệnh phù đầu lợn
Căn cứ các tài liệu nghiên cứu, bệnh phù đầu ở lợn con cai sữa được mô
tả lần đầu tiên vào năm 1938 ở Châu Âu (Bertschinger. H. U, Nielsen. N. O,
1992) [39]. Ở Việt Nam, bệnh được phát hiện vào cuối thập niên 60 của thế
kỷ 20 và ngày càng gia tăng với sự phát triển của hình thức chăn nuôi công
nghiệp tập trung (Đào Trọng Đạt và cs, 1996) [4].
Vi khuẩn E. coli gây bệnh phù đầu thường xuyên có mặt trong đường
tiêu hóa của lợn với một số lượng rất nhỏ. Khi xuất hiện các yếu tố bất lợi với
sức đề kháng cơ thể lợn như cai sữa, thay đổi thời tiết hoặc thức ăn, quần thể
E. coli gây bệnh sẽ phát triển nhanh đến mức tạo ra một lượng lớn EDP
(Edema Disease Principle) gây tổn thương thành mạch quản, làm thay đổi áp
suất thẩm thấu dẫn đến phát sinh phù.

Bệnh phù đầu thường xảy ra sau khi cai sữa 1 - 2 tuần và tuổi lợn con
mắc bệnh thường gặp từ 4 - 12 tuần tuổi. Đôi khi bệnh phù đầu xuất hiện rất
sớm có khi 4 ngày tuổi hoặc rất muộn ở lợn con. Bệnh phù đầu thường thấy
xuất hiện ở những lợn con phát triển nhanh khỏe mạnh và thông thường
những lợn con béo tốt nhất trong đàn mắc bệnh đầu tiên. Diễn biến của bệnh
trong vòng 4 - 14 ngày. Tỷ lệ mắc bệnh trung bình khoảng 15% đàn lợn con
và 30 - 40% số ổ lợn, tỷ lệ chết nằm trong khoảng 50 - 90%. Sức đề kháng đối
với bệnh tật khác nhau phụ thuộc vào đặc tính di truyền của lợn. Những lợn
dễ mẫn cảm với bệnh E. coli gây bệnh lưu trú và phát triển ở ruột non, sản
sinh EDP (Edema Disease Principle) hấp thu vào máu gây tổn thương thành
mạch quản (Bertschinger. H. U, Nielsen. N.O, 1992) [39].

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
4
Các yếu tố stress tạo điều kiện cho bệnh phù đầu bùng phát sau khi cai
sữa lợn con có thể là:
- Tiêm chủng vắc xin.
- Vận chuyển mua bán lợn con.
- Sắp xếp lại đàn
- Thay đổi thức ăn đột ngột
- Biến động thời tiết làm cho lợn con bị lạnh. Bị lạnh đột ngột dẫn đến
giảm nhu động ruột sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho E. coli gây bệnh và phát
triển ở ruột non tới mức có thể gây bệnh. Đây là một yếu tố stress thường
gặp cần được lưu ý đề phòng. Sự thừa dinh dưỡng cũng tạo điều kiện cho vi
khuẩn phát triển ở ruột non. Vì vậy cần có chế độ chăm sóc nuôi dưỡng hợp
lý đối với lợn con cai sữa.
1.2. Vai trò của vi khuẩn E. coli trong bệnh phù đầu lợn
1.2.1. Đặc điểm sinh học của vi khuẩn E. coli
Theo Nguyễn Vĩnh Phước (1974) [22], trực khuẩn ruột già E. coli còn
có tên gọi Bacterium coli commune, thuộc họ trực khuẩn đường ruột

(Enterobacteriaceace), loại vi khuẩn thường trú trong ruột già của động vật
máu nóng, được Escherich phân lập từ phân trẻ em vào năm 1885. E. coli
thường xuất hiện rất sớm ở phần ruột sau của người và động vật sơ sinh (sau
khi đẻ 2h), ít khi ở dạ dày hoặc ruột non.
Theo Quinn. P/J el al (1994) [63], E. coli là trực khuẩn hình gậy
ngắn, di động được do có lông, vi khuẩn không sinh nha bào, có giáp mô.
Đường kính chiều ngang vi khuẩn dưới 1µm, chiều dài thay đổi, kích thước
trung bình của tế bào vi khuẩn từ 0,3 - 0,6 x 2 - 3µm. Vi khuẩn bắt màu
Gram âm (Gram negative).

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
5
- Đặc tính nuôi cấy
E. coli phát triển dễ dàng trên các môi trường nuôi cấy thông thường,
có thể sinh trưởng, phát triển được từ 5 - 45
0
C, pH từ 5,5 - 8, thích hợp ở
37
0
C, pH = 7,2 - 7,4.
Môi trường nước thịt: Phát triển tốt, môi trường đục, cặn màu tro lắng
xuống đáy, có mùi Indol (phản ứng Indol dương tính).
Trên môi trường thạch thường: vi khuẩn phát triển, sau 24 giờ tạo thành
những khuẩn lạc dạng S, hơi vồng, tròn hơi nhẵn, đường kính 2 - 3 mm, màu
xám nhạt.
Môi trường thạch MacConkey: Hình thành những khuẩn lạc dạng S,
màu đỏ cánh sen (do lên men đường lactoza, sinh hơi), (trên môi trường này
khuẩn lạc Salmonella có màu trắng đục).
- Môi trường thạch Brilliant green: Khuẩn lạc dạng S màu vàng chanh
(trên môi trường này khuẩn lạc Salmonella màu đỏ).

- Môi trường thạch Brilliant green: Khuẩn lạc dạng S màu vàng chanh
(trên môi trường này khuẩn lạc Salmonella màu đỏ).
- Môi trường thạch máu: Khuẩn lạc dạng S hoặc M (11 - 25%), có thể
dung huyết hoặc không. Nếu nhuộm vi khuẩn từ khuẩn lạc nhày sẽ thấy giáp
mô của vi khuẩn.
- Môi trường thạch Deoxycholate citrat: Vi khuẩn E. coli không mọc do
không sử dụng được nguồn cacbon từ citrat.
- Môi trường thạch Triple Sugar Iron (TSI): Vi khuẩn phát triển nhưng
không sản sinh H
2
S, không làm đen môi trường (vi khuẩn Salmonella sinh
H
2
S nên làm đen môi trường).
- Cấu trúc kháng nguyên
Vi khuẩn E. coli có cấu trúc kháng nguyên rất phức tạp, ngoài 3 loại
kháng nguyên thông thường, còn có thêm kháng nguyên bám dính F. Các độc

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
6
tố Shiga E. coli sản xuất liên quan đến bệnh phù đầu nhất thường thuộc về 4
type huyết thanh đặc biệt: O138: K81: NM, O139: K12: H1, O141: K85ab:
H4, và O141: K85ac: H4.
- Kháng nguyên O (somatic)
Có bản chất lipopolysaccharide, là thành phần cấu trúc của vách tế bào
vi khuẩn. Khi gặp kháng huyết thanh tương ứng sẽ xảy ra phản ứng ngưng
kết. Do vậy, kháng nguyên O (poly O) luôn được sử dụng để giám định đối
với các chủng vi khuẩn E. coli sau khi phân lập.
- Kháng nguyên K (capsule)
Có bản chất polysaccharide, là giáp mô của vi khuẩn. Tỷ lệ số chủng E.

coli tạo khuẩn lạc nhày (dạng M) chiếm 11 - 25%. Kháng nguyên K được coi
là một trong các yếu tố độc lực của E. coli, có tác dụng kháng đại thực bào,
bảo vệ sự toàn vẹn của vi khuẩn. 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 vi khuẩn chống lại tác động của ngoại
cảnh và hiện tượng thực bào, yếu tố phòng vệ của vật chủ.
- Kháng nguyên H (flagellar)
Là thành phần lông của vi khuẩn, có bản chất protein, kém bền vững
hơn so với kháng nguyên O. Kháng nguyên H không phải yếu tố độc lực của
vi khuẩn, nhưng có khả năng tạo miễn dịch mạnh. Phản ứng miễn dịch xảy ra
nhanh hơn so với kháng nguyên O.
Kháng nguyên H của vi khuẩn E. coli không có vai trò bám dính,
không có tính độc và cũng không có ý nghĩa trong đáp ứng miễn dịch phòng
vệ nên ít được quan tâm nghiên cứu, nhưng nó có ý nghĩa rất lớn trong xác
định giống loài của vi khuẩn.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
7
Phương pháp chế kháng nguyên lông (H): Vi khuẩn được nuôi cấy lắc
trong môi trường flagellum broth (2% nước peptone, 1% cao thịt bò, 0,5%
glucose), ở 37
0
C trong 24h. Canh khuẩn sau khi tăng sinh được ly tâm với tốc
độ 15.000 vòng/phút ở 4
0
C trong 1h, loại bỏ dịch nổi, sau đó tiếp tục ly tâm,
rửa cặn 3 lần bằng dung dịch PBS (Phosphate Buffered Saline), chắt bỏ dung
dịch rửa và thu cặn vi khuẩn. Lông của vi khuẩn được tách bằng máy đồng

nhất mẫu và thu hoạch bằng cách ly tâm tốc độ 10.000 vòng/phút ở 4
0
C trong
30 phút rồi thu dịch nổi theo phương pháp của Fujita và cs, 1981) [47].
Kháng nguyên F (Fimbriae)
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 để xâm nhập và gây
bệnh, đồng thời chống lại khả năng đào thải vi khuẩn của nhu động ruột.
Yếu tố bám dính thay đổi theo điều kiện môi trường và khả năng biến
dị của từng serotype. Chính yếu tố bám dính và độc tố tạo nên quá trình sinh
bệnh của E. coli. Hầu hết các chủng E. coli gây bệnh đều sản sinh ra một
hoặc nhiều kháng nguyên bám dính như F4 (K88), F5 (K99), F6 (987P), F41,
F18, trong đó yếu tố bám dính F4 & F18 có vai trò quan trọng nhất trong quá
trình gây bệnh ở lợn con. Các chủng không gây bệnh thì không có kháng
nguyên bám dính.
Cho đến nay, đã xác định có ít nhất 170 serotype kháng nguyên O, 70
serotype kháng nguyên K, 56 serotype kháng nguyên H và sự phát triển một
cách nhanh chóng các kháng nguyên F.
- Kháng nguyên độc tố
Các chủng E. coli gây bệnh ở lợn con theo mẹ thường sản sinh độc tố
đường ruột (Enterotoxin). Độc tố đường ruột có bản chất là protein ngoại bào
(Exotoxin), có tác động gây độc trực tiếp trên tế bào biểu mô của ruột non
(Nagy B, Fekete Pzx, 1999) [61]. Có hai loại độc tố, loại không chịu nhiệt
(heat labile toxins, viết tắt là LT), bị vô hoạt ở 60
0
C sau 15 phút và loại độc tố
chịu nhiệt (heat stable toxins, viết tắt là ST), chịu được 100
0
C trong 15 phút.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
8
1.2.2. Đặc tính gây bệnh của vi khuẩn E. coli
Vi khuẩn E. coli có sẵn trong ruột của động vật, bình thường vi khuẩn
không gây tác hại trên ký chủ (10
3
CFU/g phân). Khi mật số tăng lên cao
(10
6
- 10
9
CFU/g phân) thì nó sẽ trở nên gây bệnh, bệnh thường xảy ra dưới
ảnh hưởng của nhiều yếu tố: Dinh dưỡng, sự thiếu hụt kháng thể sữa đầu, khí
hậu thời tiết, nhiệt độ, ẩm độ, trạng thái stress, loạn khuẩn đường ruột, sự có
mặt của chủng E. coli mang yếu tố gây bệnh vv…
Sự lây nhiễm chủ yếu là đường tiêu hóa thông qua thức ăn, nước
uống. Thông thường môi trường axit của dạ dày là chất diệt khuẩn đối với E.
coli , sự tăng lên của pH trong dạ dày được tìm thấy ở lợn con đã cai sữa ở
giai đoạn 5 - 6 tuần tuổi so với những con lợn đang bú sữa có thể là nguyên
nhân làm tăng số lượng E. coli tồn tại trong môi trường axit của dạ dày và đi
vào ruột. Đây là một nhân tố quan trọng làm cho lợn sau cai sữa mẫn cảm
đặc biệt với vi khuẩn E. coli.
Sự lây nhiễm trong ruột non phụ thuộc vào khả năng chống lại các tác
dụng tẩy sạch của chất tiết và nhu động. Các nghiên cứu về hình thái học cho
rằng E. coli chiếm bề mặt niêm mạc của ruột non, đặc biệt là khoảng giữa hồi
tràng và không tràng. Các nhân tố xác định sự tạo thành dịch ruột và dưỡng
chấp, số lượng và các loại dinh dưỡng được hấp thụ và các cơ chế về tiêu hóa,
thấm hút của đường tiêu hóa có liên quan đến sự chiếm giữ vi khuẩn E. coli.
Sự tạo thành dịch ruột và dưỡng chấp có ảnh hưởng lớn đến loại và mật độ
các vi khuẩn đường ruột. Sự dư thừa dinh dưỡng có thể là một yếu tố hỗ trợ

cho sự chiếm giữ của E. coli.
Các type E. coli gây bệnh phù đầu cho lợn thường tập trung vào một số
type kháng nguyên O, như O138, O139 và O141, có khả năng gây dung
huyết, sản sinh yếu tố bám dính F4, F5, F6, F18, F107, sản sinh độc tố đường
ruột ST, LT và độc tố VT.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
9
Để có thể gây bệnh, trước hết vi khuẩn E. coli thực hiện quá trình cố
định vào tế bào nhung mao ruột bằng nhiều yếu tố bám dính. Sau đó nhờ khả
năng xâm nhập, vi khuẩn sẽ xâm nhập vào tế bào biểu mô của thành ruột. Sản
sinh VT gây tổn thương thành mạch, thay đổi áp suất thẩm thấu làm dịch
thoát ra và tích tụ lại tổ chức cơ thể gây phù. Phù thũng thấy chủ yếu ở vùng
đầu như mí mắt, vùng hầu làm thay đổi tiếng kêu của con vật; não bị phù
thũng và chèn ép gây nhũn não, dẫn đến những triệu chứng thần kinh: những
cơn co giật, 2 chân sau liệt, sau đó có những biểu hiện thần kinh nhẹ hay đâm
đầu vào tường, đi lại không định hướng.

Hình 1.1. Cơ chế gây bệnh phù đầu lợn của E. coli
(Bertschinger. H. U, Nielsen. N. O, 1992) [39]

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
10
Các yếu tố gây bệnh của E. coli bao gồm khả năng kháng khuẩn, yếu
tố bám dính, khả năng xâm nhập, yếu tố dung huyết và khả năng sản xuất
độc tố. Các chủng vi khuẩn E. coli không có các yếu tố trên thì không có
khả năng gây bệnh.
Dựa vào các yếu tố gây bệnh nói trên, người ta đã phân loại vi khuẩn E.
coli thành các loại sau: Enterotoxigenic E. coli (ETEC), Enteropathogenic E.
coli (EPEC), Adherence Enterotoxigenic E. coli (AEEC) và Verotoxingenic

E. coli (VTEC) (Lê Văn Tạo, 1997) [26].
* Yếu tố kháng khuẩn:
Nhiều chủng vi khuẩn E. coli có khả năng sản sinh ra chất kháng khuẩn
có tác dụng ức chế hoặc tiêu diệt các loại vi khuẩn khác gọi là Colicin. Vì
vậy, yếu tố này cũng được coi là một trong các yếu tố độc lực của vi khuẩn E.
coli gây bệnh (Smith. H. W và cs, 1967) [65]. Trong điều kiện bình thường,
các chủng E. coli không độc tạo Colicin ức chế sự phát triển của các chủng E.
coli gây bệnh; ngược lại Colicin của các chủng E. coli độc lực cao lại ức chế
sự phát triển của các chủng E. coli khác. Quá trình tạo Colicin là một đặc tính
di truyền ổn định của các chủng E. coli. Đặng Xuân Bình và cs (2008) [2] đã
xác định yếu tố cạnh tranh Colicin ở các chủng vi khuẩn E. coli gây bệnh
phân trắng lợn con tại Thái Nguyên, Hà Tây cũ (Hà Nội), Cao Bằng, Bắc
Ninh chiếm tỷ lệ chung 26,5%.
* Yếu tố bám dính:
Để gây bệnh, các chủng VTEC phải bám dính lên trên tế bào biểu mô
của ruột non. Hầu hết các chủng VTEC đều mang 1 hoặc nhiều yếu tố bám
dính như F4, F5, F6, F107.… Ở lợn sau cai sữa mắc bệnh phù đầu thường
mang các yếu tố bám dính sau:
- F4: Hay còn gọi là K88, là một kháng nguyên không chịu nhiệt. Bằng
các phương pháp huyết thanh học cho thấy có ít nhất 3 loại biến thể khác
nhau của F4 là F4ab, F4ac và F4ad (Orkov và cs (1964) [62] và Guinee và

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
11
Jansen, (1979) [49]. Biến thể F4ac được cho là biến thể chủ yếu của kháng
nguyên F4 ở các chủng vi khuẩn gây bệnh (Nagy và Fekete, 1999) [61];
Francis, 2002). Kháng nguyên bám dính F4 giúp cho vi khuẩn bám được vào
receptor 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.
- F18: Yếu tố bám dính F18 có 2 biến thể kháng nguyên là F18ab và

F18ac. Hai biến thể kháng nguyên này khác nhau về mặt sinh học (Nagy và
cs, 1996) [60]. F18ab có khả năng sản sinh độc tố shiga biến thể 2e (Stx2e)
mang đặc tính của chủng E. coli gây hiện tượng phù và F18ac thường sản sinh
độc tố đường ruột gây nên triệu chứng tiêu chảy (Imberecht và cs, 1994) [51].
Hai biến thể kháng nguyên bám dính F18 này đều được xác định ở vi khuẩn
E. coli gây bệnh phù đầu và bệnh tiêu chảy ở lợn con nhưng chiếm tỷ lệ khác
nhau. Điều này cũng phù hợp với kết quả phân lập các chủng E. coli từ lợn
mắc bệnh tiêu chảy ở một số tỉnh Nam Trung Bộ và Tây Nguyên: tỷ lệ các
chủng vi khuẩn E. coli mang kháng nguyên bám dính F18 biến thể F18ac là
66,67% & F18ab là 33,33% (Võ Thành Thìn và cs, 2009) [32].
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 (Nagy
và cs, 1992) [60], cũng không tập trung ở lớp màng nhầy của ruột ở lợn con
mới sinh (Casey và cs, 1992) [41]. Khác với kháng nguyên bám dính F5 và
F6, chúng bám vào các tế bào biểu mô ruột. Khả năng bám dính của F18ab và
F18ac ở lợn con cai sữa nhiều hơn so với lợn sơ sinh. Điều này có thể do sự
tăng dần của các thụ thể đặc hiệu ở lông nhung của ruột lợn sau cai sữa.
- F5 (K99): Kháng nguyên bám dính F5 được tìm thấy ở các chủng
ETEC và VTEC. Sự sản sinh F5 phụ thuộc vào nhiều yếu tố của vi khuẩn
như: Tốc độ sinh trưởng, nhiệt độ và alanine trong môi trường. Các gen mã
hóa cho sự tổng hợp F5 nằm trên AND của plasmid (Isaacson, 1977) [54].

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
12
- F6 (987p): Các nhà khoa học đã xác định được kháng nguyên bám
dính F6 ở lợn mắc bệnh phù đầu sau cai sữa và lợn bị tiêu chảy. Tuy nhiên
kháng nguyên bám dính này lại có vai trò quan trọng trong việc gây bệnh của
ETEC, chúng có thể giúp vi khuẩn E. coli bám vào cả các thụ thể cấu tạo bởi
glycoprotein và glycolipid trên riềm chải của các tế bào biểu mô ruột (Dean
và cs, 1989) [42], 1994) [43], bám dính ở màng nhầy để phân phối độc tố

đường ruột tối đa đến vật chủ.
- F107: Kháng nguyên bám dính F107 có vai trò quan trọng trong các
chủng E. coli ở lợn mắc bệnh phù đầu và tiêu chảy. Yếu tố bám dính F107 có
2 biến thể kháng nguyên F107ab và F107ac. Bằng cách sử dụng
Oligonucleotide để xác định sự phổ biến của kháng nguyên bám dính F107 tại
Australia. Các nhà khoa học đã phân tích 480 chủng E. coli gây dung huyết ở
lợn sau cai sữa xác định yếu tố bám dính F107 chiếm 62%. F107 được phát
hiện ở các serotype O141, O138, O8, O45, O139, O157 và O98 nhưng không
phát hiện ở chủng có các kháng nguyên O149 và O147. 81% của các chủng E.
coli không sản xuất các yếu tố bám dính (F4 (K88), F6 (987P), F5 (K99) hoặc
K41) xác định được F107; 5% chủng E. coli có yếu tố bám dính F4 & F107.
Đồng thời cũng xác định được biến thể F107ac ở các serotype O141, O138,
O8, O45 và O157. Biến thể F107ab được tìm thấy trên O139 (Imberechts H
và cs, 1994) [52].
* Yếu tố xâm nhập của vi khuẩn E. coli
Là quá trình vi khuẩn E. coli qua được hàng rào bảo vệ của lớp màng
nhầy (mucosa) trên bề mặt niêm mạc để xâm nhập vào tế bào biểu mô
(Epithel), đồng thời sinh sản và phát triển trong lớp tế bào này. Trong khi đó
những vi khuẩn khác không có khả năng xâm nhập, không thể qua được hàng
rào này, sẽ bị giữ lại bởi tế bào đại thực bào của tổ chức hạ niêm mạc
(Giannella và cs, 1976) [48].

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
13
* Độc tố của vi khuẩn:
Vi khuẩn E. coli sản sinh nhiều loại độc tố: Enterotoxin, Verotoxin,
Neurotoxin. Chủng vi khuẩn E. coli gây bệnh phù đầu lợn sản sinh độc tố
Verotoxin). Đây là một loại độc tố hoạt động trong môi trường nuôi cấy tế
bào Vero nên chúng được đặt tên là độc tố tế bào Vero (Konowalchuck và cs,
1977) [55]. Ảnh hưởng gây bệnh ở tế bào của độc tố Vero rất khác so với ảnh

hưởng của độc tố đường ruột của vi khuẩn E. coli gây bệnh đường ruột
(ETEC). Độc tố Vero (VTs) hay Shiga (SLTs) là thuật ngữ được sử dụng
trước đây. Gần đây, các nhà khoa học đã đề nghị sử dụng tên độc tố Shiga
(Stx) cho tất cả những độc tố tế bào này. Stx sản sinh bởi E. coli bao gồm 2
nhóm chính: Shiga toxin 1 (Stx1) và Shiga toxin 2 (Stx2).
Cho đến nay có 3 loại biến thể của nhóm Shiga toxin 1 đã được mô tả
là Stx1, Stx1c, Stx1d. Nhóm Stx2 bao gồm rất nhiều loại biến thể, trong đó
các loại biến thể thường gặp là Stx2, Stx2c, Stx2d, Stx2e, Stx2g. Trong số các
loại biến thể trên, Stx2e thường được phân lập từ lợn, Stx2f phân lập từ chim
và Stx2g phân lập từ bò (Vũ Khắc Hùng và cs, 2007) [11]. Stx2e kém độc
hơn, nhưng gây độc mạnh cho tế bào Vero. Ngoài khả năng sản sinh độc tố
Shiga, các chủng E. coli gây bệnh cho người (nhóm STEC) còn mang một
yếu tố độc lực khác cũng đóng vai trò quan trọng, đó là intimin - một loại
protein màng ngoài (OMP) giúp vi khuẩn bám dính và xâm nhập vào các tế
bào biểu mô (A/E) (Hanna, 1997) [50].
Imberechts H và cs (1994) [52] đã tiến hành xác định sự phổ biến
của độc tố SLT II từ hơn 350 chủng E. coli gây dung huyết phân lập được
từ lợn tại Australia cho biết có 29% chủng mang gen này. Độc tố SLT II đã
được tìm thấy ở các serotype O141, O138, O149, O98, O45, O8 và O157
nhưng không có trong O139. 25% trong số các chủng trên đều cho yếu tố
bám dính F107 và SLT II.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
14
* Vai trò gây bệnh của các loại kháng nguyên:
Vi khuẩn E. coli có nhiều loại kháng nguyên, trong đó có loại tạo miễn
dịch phòng vệ cho vật chủ, có loại không tạo miễn dịch phòng vệ cho vật chủ
nhưng đều tham gia vào quá trình gây bệnh bằng cách tạo điều kiện cho vi
khuẩn xâm nhập vào tế bào vật chủ và tham gia vào quá trình kháng lại các
yếu tố phòng vệ tự nhiên của vật chủ. Các kháng nguyên tham gia vào quá

trình trên phải kể đến là kháng nguyên O, kháng nguyên K, kháng nguyên F.
* Yếu tố dung huyết:
Để phát triển trong cơ thể, vi khuẩn E. coli cần được cung cấp sắt. Để
chiếm dụng sắt của vật chủ, vi khuẩn E. coli tiết men Heamolyzin phá vỡ
hồng cầu, giải phóng sắt trong nhân HEM. Do vậy, hầu hết những chủng E.
coli gây bệnh thường có khả năng gây dung huyết.
Có 4 kiểu dung huyết của vi khuẩn E. coli là: α - haemolyzin, β -
haemolyzin, γ- haemolyzin, ε - haemolyzin, nhưng quan trọng nhất là kiểu α -
haemolyzin và β - haemolyzin (Ketyle và cs, 1975) [57].
* Khả năng mẫn cảm với kháng sinh của vi khuẩn E. coli.
Khả năng kháng kháng sinh của vi khuẩn E. coli đang ngày một tăng,
làm cho hiệu quả điều trị giảm, thậm chí nhiều loại kháng sinh còn bị vô hiệu
hóa hoàn toàn.
Sở dĩ khả năng kháng kháng sinh của vi khuẩn nói chung và vi khuẩn
E. coli nói riêng tăng nhanh, lan rộng vì gen sản sinh yếu tố nằm trong
Plasmid R (Resistance). Plasmid này có thể di truyền dọc và di truyền ngang
cho tất cả quần thể vi khuẩn thích hợp (Falkow, 1975) [46]. Điều này phù hợp
với kết quả nghiên cứu của Lê Văn Tạo (1993) [24] khi xác định khả năng
kháng kháng sinh của các chủng vi khuẩn E. coli phân lập được từ lợn mắc
bệnh phân trắng lợn con bằng kháng sinh đồ đã kết luận: vi khuẩn E. coli có
được khả năng này là do nhận được bằng di truyền dọc và di truyền ngang
qua plasmid.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
15
Bùi Xuân Đồng (2002) [5] đã tiến hành thử kháng sinh đồ với các
chủng E. coli phân lập được từ Hải Phòng cho biết các chủng E. coli phân lập
được mẫn cảm với các loại kháng sinh Choramphenicol, Norfloxacin,
Ampicilin; còn với các chủng tại Tiền Giang thì Bùi Trung Trực và cs (2004)
[36] cho rằng chúng vẫn mẫn cảm mạnh với Norfloxacin và Colistin.

Theo Nguyễn Thị Kim Lan (2004) [14] khi xác định khả năng kháng
kháng sinh của các chủng E. coli phân lập được từ lợn mắc bệnh phù đầu tại
Thái Nguyên và Bắc Giang cho biết vi khuẩn E. coli phân lập được rất mẫn
cảm với kháng sinh Amikacin, kém hơn với Doxycycline, không mẫn cảm với
Ampicilin và Cefuroxime.
Như vậy, có thể thấy, qua thời gian và ở các địa điểm khác nhau, tính
kháng kháng sinh của vi khuẩn E. coli gây bệnh cũng khác nhau.
1.2.3. Biện pháp phòng trị bệnh phù đầu lợn
Để phòng bệnh phù đầu lợn có hiệu quả phải áp dụng các biện pháp
phòng bệnh tổng hợp với phương châm tăng cường khả năng miễn dịch cho
lợn con và giảm thiểu khả năng tiếp xúc với vi khuẩn.
Theo Bertschinger. H.U, N (1992) [39], Nagy B, Fekete Pzx (1999)
[61] để hạn chế bệnh phù đầu lợn sau cai sữa cần thực hiện các biện pháp sau:
Phòng bệnh phù đầu hiệu quả cao hay thấp phụ thuộc rất nhiều vào
chăm sóc tăng cường sức đề kháng cho lợn. Chăm sóc tốt sẽ hạn chế sự xâm
nhập ban đầu của các chủng E. coli gây bệnh vào trong đàn lợn.
Cần tập cho lợn con cai sữa ăn sớm và cho ăn từ từ, ăn nhiều bữa (3 - 4
bữa trong ngày) để tạo khả năng thích nghi cao nhất về mặt sinh lý với thức
ăn (Bùi Xuân Đồng, 2002) [5]. Tăng khẩu phần thức ăn xơ để ngăn chặn bệnh
tiêu chảy trong thời kỳ cai sữa. Tổng lượng thức lợn con ăn vào phải được
giới hạn ở thời điểm cai sữa và tăng dần lên đến mức bình thường sau 2 - 3
tuần. Lượng thức ăn hạn chế và lượng chất xơ cao có tác dụng làm giảm mật
độ E. coli trong đường tiêu hóa của lợn.