phân lập, định danh và xác định gene kháng kháng sinh của vi khuẩn enterotoxigenic escherichia coli (etec) trên heo con tiêu chảy tại tỉnh đồng tháp

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
-oOo-



NGUYỄN NGÔ VINH HIỂN




PHÂN LẬP, ĐỊNH DANH VÀ XÁC ĐỊNH GENE KHÁNG
KHÁNG SINH CỦA VI KHUẨN ENTEROTOXIGENIC
ESCHERICHIA COLI (ETEC) TRÊN HEO CON TIÊU
CHẢY TẠI TỈNH ĐỒNG THÁP








LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP NGÀNH THÚ Y

Cần Thơ, 2014

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
-oOo-

Luận văn tốt nghiệp
Ngành: THÚ Y

Tên đề tài:

PHÂN LẬP, ĐỊNH DANH VÀ XÁC ĐỊNH GENE KHÁNG
KHÁNG SINH CỦA VI KHUẨN ENTEROTOXIGENIC
ESCHERICHIA COLI (ETEC) TRÊN HEO CON TIÊU
CHẢY TẠI TỈNH ĐỒNG THÁP




Giáo viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện:
TS. LÝ THỊ LIÊN KHAI NGUYỄN NGÔ VINH HIỂN
MSSV: 3092666
LỚP: THÚ Y K35


Cần Thơ, 2014
i
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN THÚ Y


Đề tài: “Phân lập, định danh và xác định gene kháng kháng sinh của vi khuẩn
Enterotoxigenic Escherichia coli (ETEC) trên heo con tiêu chảy thuộc tỉnh

Đồng Tháp” do sinh viên Nguyễn Ngô Vinh Hiển, thực hiện tại phòng thí nghiệm
phòng thí nghiệm vệ sinh thực phẩm, Bộ môn Thú Y, khoa Nông nghiệp và Sinh
học Ứng dụng, trƣờng Đại học Cần Thơ, từ tháng 8/2013 đến tháng 5/2014



Cần Thơ, ngày….tháng… năm 2014. Cần Thơ, ngày….tháng… năm 2014.
Duyệt Bộ Môn Giáo viên hƣớng dẫn




Lý Thị Liên Khai



Cần Thơ, ngày….tháng… năm 2014.
Duyệt Khoa Nông Nghiệp và SHƢD


ii
LỜI CẢM ƠN

Trong suốt quá trình học tập tại Trƣờng Đại Học Cần Thơ, quý thầy cô đã ân cần
truyền đạt những tri thức vô giá của mình cho chúng tôi, những tri thức ấy sẽ là
hành trang cho chúng tôi vững bƣớc vào đời. Hôm nay, với sự phấn đấu của bản
thân, tôi đã hoàn thành luận văn tốt nghiệp. Trong suốt quá trình học tập cũng nhƣ
thời gian thực hiện đề tài, chúng tôi đã nhận đƣợc sự giúp đỡ của rất nhiều ngƣời.
Tôi không biết nói gì hơn ngoài lời cảm ơn chân thành đến những ngƣời đã quan
tâm, lo lắng và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian qua.

Sự dạy dỗ, động viên và lo lắng của cha mẹ và những ngƣời thân trong gia đình
chính là nguồn động lực thúc đẩy tôi nổ lực và phấn đấu. Trong tận đáy lòng tôi xin
chân thành cám ơn những ngƣời thân yêu và kính dâng lên cha mẹ lòng biết ơn sâu
sắc, ngƣời đã dành trọn cả cuộc đời nuôi tôi khôn lớn, học tập nên ngƣời.
Tôi muốn gửi đến lòng biết ơn vô hạn và mãi ghi nhớ công ơn Cô Lý Thị Liên
Khai, ngƣời đã hết lòng chỉ bảo, khuyên răn, giúp đỡ và động viên tôi hoàn thành
luận văn tốt nghiệp.
Xin gửi lời chân thành nhất của tôi đến quý Thầy Cô Bộ môn Thú y đã hết lòng
truyền đạt những kinh nghiệm và kiến thức quý báo cho tôi đƣợc rèn luyện, học tập
tốt trong suốt thời gian học Đại học.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến chị Nguyễn Thị Hạnh Chi, các anh chị
Thú y viên, Chủ trại và Chủ nông hộ tại Đồng Tháp đã giúp đỡ tôi trong quá trình
làm đề tài.
Xin cám ơn các anh chị Cao học Thú y K18, K19 cùng tất cả bạn bè trong và ngoài
lớp Thú y K35, các em sinh viên Thú y K36 đang học việc tại phòng thí nghiệm đã
động viên, giúp đỡ và cùng chia sẽ những vui buồn với tôi trong suốt thời gian học
Đại học và thực hiện đề tài.
Cuối cùng xin kính chúc mọi ngƣời thật nhiều sức khỏe, hạnh phúc và thành công!
Nguyễn Ngô Vinh Hiển
iii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt
Giải thích
CFU
Colony Forming Units
CT
Cholarae toxin
ctv
Cộng tác viên
DAEC

Diffusely adhering E. coli
E. coli
Escherichia coli
EAEC
Enteroaggregative E. coli
EHEC
Enterohaemorrhagic E. coli
EIEC
Enteroinvasive E. coli
EMB
ENS
Eosin Methylene Blue Agar
Enteric nervous system
EPEC
Enteropathogenic E. coli
ETEC
IMTGP
Enterotoxigenic E. coli
Intestinal mucin-type glycoprotein
KIA
Kligler Iron Agar
LT
Heat-labile enterotoxin
MC
MacConkey Agar
MR
Methyl Red
NA
Nutrient Agar
TGE

Transmissable Gastro Enteritis virus
TSA
TSB
Trypticase Soy Agar
Trypticase Soy Broth
UV
Ultra violet
VP
VTs
Voges Prauskauer
Verotoxin


iv
MỤC LỤC
Trang bìa
Trang tựa
Trang duyệt i
Lời cảm ơn ii
Danh mục chữ viết tắt iii
Mục lục iv
Danh sách bảng vii
Danh sách sơ đồ vii
Danh sách hình viii
TÓM LƢỢC 1
CHƢƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ 2
CHƢƠNG 2: CƠ SỞ LÝ LUẬN 4
2.1 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nƣớc về vi khuẩn E. coli gây bệnh tiêu
chảy trên heo con 4
2.1.1 Tình hình nghiên cứu trong nƣớc 4

2.1.2 Tình hình nghiên cứu ngoài nƣớc 5
2.2. Đặc điểm sinh lý heo con 6
2.2.1 Chức năng thần kinh và điều tiết nhiệt 6
2.2.2 Bộ máy tiêu hoá 6
2.2.3 Bộ máy tiêu hóa thay đổi khi cai sữa 6
2.2.4 Vi sinh vật đƣờng ruột của heo con 7
2.3 Một số nguyên nhân gây tiêu chảy ở heo con 7
2.4 Tổng quan về vi khuẩn Escherichia coli 12
2.4.1 Lịch sử nghiên cứu 12
2.4.2 Đặc điểm vi khuẩn E. coli 12
2.4.3 Cấu trúc kháng nguyên của vi khuẩn E. coli 15
2.4.4 Khả năng sản sinh độc tố đƣờng ruột 18
2.4.5 Khả năng gây bệnh 20
2.5 Bệnh tiêu chảy do E. coli trên heo con 21
2.5.1 Điều kiện gây bệnh 21
v
2.5.2 Cơ chế gây bệnh 22
2.5.3 Triệu chứng và bệnh tích 22
2.5.4 Chẩn đoán 23
2.5.5 Phòng bệnh và điều trị 25
2.6 Tính kháng kháng sinh của vi khuẩn E. coli 27
CHƢƠNG 3: PHƢƠNG TIỆN VÀ PHƢƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 31
3.1 Thời gian, địa điểm và đối tƣợng nghiên cứu 31
3.1.1 Thời gian và địa điểm thực hiện 31
3.1.2 Đối tƣợng 31
3.2 Phƣơng tiện nghiên cứu 31
3.2.1 Dụng cụ và trang thiết bị thí nghiệm 31
3.2.2 Hoá chất, môi trƣờng 31
3.3 Phƣơng pháp tiến hành thí nghiệm 32
3.3.1 Chẩn đoán lâm sàng 32

3.3.2 Phƣơng pháp lấy mẫu 32
3.3.3 Phƣơng pháp phân lập vi khuẩn E. coli và định danh các chủng K88,
K99, 987P gây tiêu chảy trên heo con tại tỉnh Đồng Tháp 32
3.3.4 Phƣơng pháp định danh các chủng E. coli K88, K99, 987P gây tiêu chảy
trên heo con 35
3.3.5 Phƣơng pháp kiểm tra tính nhạy cảm của vi khuẩn ETEC đối với một số
loại kháng sinh 35
3.3.6 Phƣơng pháp kiểm tra gene kháng kháng sinh của ETEC gây tiêu chảy
trên heo con tại Đồng Tháp bằng PCR 37
3.3.7 Các chỉ tiêu theo dõi 41
3.4 Phƣơng pháp xử lý số liệu 41
CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ THẢO LUẬN 42
4.1 Khảo sát điều kiện tự nhiên và tình hình chăn nuôi tại huyện Châu Thành và
huyện Lấp Vò tỉnh Đồng Tháp 42
4.2 Kết quả khảo sát tỷ lệ bệnh tiêu chảy trên heo con tại các huyện tại tỉnh Đổng
Tháp 43
4.3 Tình hình bệnh tiêu chảy trên heo con theo mẹ và sau cai sữa 44
vi
4.4 Tỷ lệ bệnh tiêu chảy do vi khuẩn E. coli trên phân heo con theo địa điểm 46
4.5 Kết quả phân lập vi khuẩn E. coli theo lứa tuổi của heo 47
4.6 Kết quả định danh các chủng vi khuẩn E. coli K88, K99, 987P trên heo con
theo mẹ và sau cai sữa 48
4.7 Kết quả định danh các chủng E. coli K88, K99, 987P bằng phản ứng huyết
thanh học đƣợc phân lập từ nền chuồng và nƣớc uống 50
4.8 Kết quả khảo sát sự nhạy cảm của các chủng E. coli phân lập từ heo con tiêu
chảy với một số loại kháng sinh 52
4.9 Kết quả phân tích một số gene kháng kháng sinh của vi khuẩn E. coli 53
CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 61
5.1 Kết luận 61
5.2 Đề nghị 61

TÀI LIỆU THAM KHẢO 62
PHỤ CHƢƠNG 70
PHỤ LỤC 1 70
PHỤ LỤC 2 71









vii
DANH SÁCH BẢNG







2.1 Sự tƣơng quan giữa kháng nguyên và khả năng sinh độc tố của vi khuẩn
E. coli 20
3.1 Phản ứng sinh hóa xác định E. coli 34
3.2 Tiêu chuẩn đánh giá khả năng nhạy cảm/kháng của vi khuẩn E. coli với 7
loại kháng sinh kiểm tra. 36
3.3 Trình tự nucleotide các cặp mồi và chu trình nhiệt phản ứng PCR xác định
gene kháng kháng sinh của vi khuẩn E. coli 39
3.4 Hỗn hợp nhiên liệu (master mix) của phản ứng PCR xác định một số gene

kháng kháng sinh của vi khuẩn E. coli gây tiêu chảy trên heo con 40
4.2 Tỷ lệ bệnh tiêu chảy trên heo con tại huyện Châu Thành và Lấp Vò 43
4.3 Tỷ lệ bệnh tiêu chảy trên heo con theo mẹ và sau cai sữa 44
4.4 Tỷ lệ tiêu chảy do vi khuẩn E. coli trên phân heo con theo địa điểm 46
4.5 Tỷ lệ tiêu chảy do vi khuẩn E. coli theo lứa tuổi của heo 48
4.6 Kết quả định danh các chủng vi khuẩn E. coli K88, K99. 987P trên phân tiêu
chảy heo con theo mẹ và sau cai sữa 49
4.7 Sự lƣu hành các chủng E. coli K88, K99, 987P đƣợc phân lập từ nền chuồng
và nƣớc uống 50
4.8 Kết quả khảo sát tính nhạy cảm của các chủng E. coli phân lập với một số
loại kháng sinh 52
4.9 Kết quả phân tích một số gene kháng kháng sinh của vi khuẩn E. coli 54
Bảng
Tựa bảng
Trang
viii
DANH SÁCH HÌNH


Hình
Tựa hình
Trang





2.1 Cơ chế kháng kháng sinh của vi khuẩn 28
4.1 Bản đồ hành chính tỉnh Đồng Tháp 42
4.2 Heo con bị tiêu chảy 46

4.3 Khuẩn lạc vi khuẩn E. coli trên môi trƣờng MC 47
4.4 Chuồng trại của heo con 51
4.5 Sản phẩm điện di PCR gene blaTEM (857 bp) 56
4.6 Sản phẩm điện di PCR gene floR (885 bp) 57
4.7 Sản phẩm điện di PCR gene qnrS (417 bp) 58
4.8 Sản phẩm điện di PCR gene sulII (722 bp) 59
4.9 Sản phẩm điện di PCR gene tetA (888 bp) 60
1
TÓM LƢỢC
Bệnh tiêu chảy ở heo con đã và đang là một bệnh gây thiệt hại đáng kể cho ngành
chăn nuôi heo ở nước ta. Xét về nguyên nhân vi khuẩn học thì chủng E. coli có khả
năng sinh độc tố đường ruột Enterotoxigenic Escherichia coli (ETEC) đã được
nhiều nhà khoa học trên thế giới thống nhất là một trong số các nguyên nhân
thường gặp và quan trọng, gây bệnh tiêu chảy ở heo con. Qua thời gian từ tháng
8/2013 đến tháng 5/2014, từ 103 mẫu phân heo con tiêu chảy của huyên Châu
Thành, huyện Lấp Vò thuộc tỉnh Đồng Tháp,chúng tôi tiến hành phân lập và định
danh các chủng E. coli bằng kháng thể chuẩn của các chủng vi khuẩn E. coli K88,
K99, 987P, thực hiện kháng sinh đồ trên 7 loại kháng sinh và kiểm tra sự hiện diện
của gene kháng kháng sinh bằng kỹ thuật PCR. Kết quả phân lập cho thấy tỷ lệ
bệnh tiêu chảy heo con ở Đồng Tháp là 25,6% và 100% mẫu phân dương tính với
E. coli và kết quả định danh các chủng E. coli cho thấy các chủng E. coli K88,
K99, 987P hiện diện gây tiêu chảy trên heo con theo mẹ và sau cai sữa với tỷ lệ lần
lượt là 30,67%, 28%, 16%. Định danh các chủng E. coli phân lập từ nền chuồng và
nước uống cho thấy tỷ lệ các chủng K88, K99, 987P lần lượt là 5,88%, 2,94%,
2,94%. Sau khi kiểm tra tính nhạy cảm với 7 loại kháng sinh: Ceftazidime,
Amikacin, Amoxicillin/Clavulanic acid, Coilistin, Gentamicin, Norfloxacine,
Bactrim của 57 chủng E coli ETEC phân lập đượ thì hầu hết các chủng này đều
nhạy cảm với Amikacin với tỷ lệ 92,98%, Ceftazidime 87,72%,
Amoxicillin/Clavulanic acid 75,43%, và đề kháng với Bactrime 91,23%,
Gentamicin 47,37% và Colistin 47,37%. Kết quả PCR cho thấy sự hiện diện của

các gene kháng kháng sinh là blaTEM 76,92%, apk-Ia(aphA1) 23,08%, qnrS
69,23%, sulII 53,85%, tetA 100%, floR 92,31%.







2
CHƢƠNG 1
ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong những năm gần đây, ngành chăn nuôi heo của nƣớc ta nói chung và vùng
Đồng Bằng Sông Cửu Long nói riêng đang phát triển cả về số lƣợng và chất lƣợng.
Tuy nhiên, bên cạnh những tiến bộ về cải tạo giống, giải quyết thức ăn có chất
lƣợng cao và sử dụng vaccine mới phòng ngừa các bệnh truyền nhiễm, chăn nuôi
heo còn gặp một số trở ngại làm hạn chế tốc độ phát triển. Đó là dịch bệnh còn xảy
ra phổ biến, gây thiệt hại đáng kể cho ngành chăn nuôi heo, trong đó có các bệnh
do vi khuẩn, virus, kí sinh trùng,…gây ra. Đặc biệt là bệnh tiêu chảy, xảy ra trên
diện rộng hầu hết ở các vùng, gây thiệt hại nặng về kinh tế. Trong các nguyên nhân
gây tiêu chảy thì bệnh tiêu chảy do vi khuẩn Escherichia coli (E. coli) là thƣờng
xuyên nhất. Bệnh xảy ra trên heo ở mọi lứa tuổi, phổ biến là heo từ sơ sinh đến sau
cai sữa.
Có nhiều nguyên nhân gây tiêu chảy cho heo con nhƣng vi khuẩn sinh độc tố
đƣờng ruột Enterotoxigenic E. coli (ETEC) đã đƣợc nhiều tác giả trên thế giới
thống nhất là một trong những tác nhân thƣờng gặp và quan trọng gây bệnh tiêu
chảy ở heo con. Tỷ lệ các chủng E. coli phân lập từ heo con tiêu chảy có độc lực
mạnh và các yếu tố gây bệnh cũng cao hơn rất nhiều (Trƣơng Quang, 2005). Độc tố
ruột do vi khuẩn ETEC sinh ra gây tiêu chảy trầm trọng cho heo con từ 1 – 4 ngày
tuổi (Fairbrother, 1992). Trong số các chủng ETEC thì K88 (F4), K99 (F5), 987P

(F6), F41 là những chủng thƣờng xuyên gây tiêu chảy cho heo con (Moon, 1990),
K88 và F18 thƣờng gặp ở heo sau cai sữa (Frydendalh, 2002). Các chủng vi khuẩn
E. coli thuộc nhóm ETEC tham gia vào quá trình gây bệnh nhờ các kháng nguyên
bám dính có trên bề mặt của vi khuẩn nhƣ F4 (K88), F5 (K99), F6 (987P).
Thêm vào đó, mức độ đề kháng với kháng sinh của vi khuẩn Enterotoxigenic E.
coli (ETEC) cũng tăng dần qua các năm, cụ thể từ 1978-2000 mức độ kháng các
loại kháng sinh phổ biên nhƣ Ampicillin lên đến 100%, và sự đề kháng các kháng
sinh phổ rộng cũng cho chiều hƣơng gia tăng (Maynard,2003).Việc lựa chọn kháng
sinh phù hợp để có đƣợc kết quả điều trị hiệu quả không dễ dàng.
Tuy nhiên, có các nghiên cứu báo cáo về sự hiện diện của các gene đề kháng
kháng sinh tại các địa phƣơng trong nƣớc vẫn còn ít.
Xuất phát từ tình hình thực tế và đƣợc sự phân công của Bộ môn Thú y, khoa Nông
nghiệp và Sinh học Ứng dụng, trƣờng Đại Học Cần Thơ, chúng tôi tiến hành thực
hiện đề tài “Phân lập, định danh và xác định gene kháng kháng sinh của vi
khuẩn Enterotoxigenic Escherichia coli (ETEC) trên heo con tiêu chảy thuộc
tỉnh Đồng Tháp”
3
Mục tiêu đề tài:
Xác định tỷ lệ các chủng vi khuẩn E. coli K88, K99, 987P từ vi khuẩn E. coli đã
đƣợc phân lập từ phân của heo con theo mẹ và sau cai sữa mắc bệnh tiêu chảy.
Khảo sát nhạy cảm kháng sinh và kiểm tra sự hiện diện của các gene đề kháng
kháng sinh trên vi khuẩn E. coli gây bệnh tiêu chảy trên heo con phân lập đƣợc.

4
CHƢƠNG 2
CƠ SỞ LÝ LUẬN

2.1 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nƣớc về vi khuẩn E. coli gây bệnh
tiêu chảy trên heo con
2.1.1 Tình hình nghiên cứu trong nƣớc
Theo nghiên cứu của Lý Thị Liên Khai và ctv (2003), tỷ lệ nhiễm vi khuẩn E. coli
trên heo con theo mẹ bị tiêu chảy ở Cần Thơ là 87,5%. Trong đó đã xác định đƣợc
các chủng K88, K99, 987P với tỷ lệ lần lƣợt là 7,32%, 18,29%, 13,41%.
Phạm Thế Sơn và ctv (2008) cho biết tỷ lệ nhiễm E. coli trên heo con bị tiêu chảy ở
tỉnh Hƣng Yên là 56%, trong đó tỷ lệ mang kháng nguyên K88 (80%) và K99
(20%).
Trần Thị Diễm Châu, (2010) tỷ lệ phân lập E. coli trên mẫu phân heo con theo mẹ
bị tiêu chảy tại Trà Vinh là 100%, với tỷ lệ các chủng K88, K99 và 987P lần lƣợt là
33,33%, 17,28%, 13,58%.
Nghiên cứu Đỗ Chí Hƣớng (2012), kết quả phân lập E. coli trên mẫu phân heo con
sau cai sữa bị tiêu chảy tại tỉnh Bến Tre là 100%, với tỷ lệ chủng K88, K99 và
987P lần lƣợt là 35,13%, 10,84%% và không tìm thấy chủng 987P.
Trƣơng Minh Nhã (2012), thì trên 38/73 gốc E. coli khi phân lập tại Miền Đông và
Tây Nam Bộ các kháng nguyên K88, K99, 987P chiếm tỷ lệ 52%. Trong đó E. coli
mang K88, K99 và 987P chiếm tỷ lệ lần lƣợt là 9,59%, 15,074% và 27,39.
Tại Lâm Đồng có kết quả nghiên cứu của Nguyễn Cảnh Dũng và Cù Hữu Phú
(2011), vi khuẩn Escherichia coli gây tiêu chảy cho heo con cai sữa. Kết quả tỷ lệ

nhiễm E. coli là 74,71% (mẫu phân). E. coli phân lập có cấu trúc 6 serotyp kháng
nguyên O sau đây: O5 38.89%, O25 27.78%, O2 và O153 11%, O8 và O125
5,56%. Hai yếu tố bám dính F4 (40%) và F5 (15%) và 4 yếu tố độc lực STa (55%),
STb (75%), LT (45%) và VT2e (25%). E. coli phân lập đƣợc mẫn cảm nhất với
norfloxacin, tiếp đến là enrofloxacin, amoxicillin. Tỷ lệ heo con cai sữa bị tiêu chảy
ở mùa mƣa chiếm 14,55% và mùa khô ít hơn có 6,82%. Tỷ lệ heo con cai sữa tiêu
chảy chuồng sàn chiếm tỷ lệ 8,59% và chuồng nền là 16,17%.
Nghiên cứu của Võ Thị Trà An và ctv (2005), nghiên cứu mức độ mẫn cảm với 11
loại kháng sinh của 100 gốc vi khuẩn E. coli phân lập từ heo, trên địa bàn TPHCM
và các tỉnh lân cận đƣợc xác định bằng phản ứng khuếch tán trên thạch mức độ
mẫn cảm của E. coli với ceftazidime (93%), amoxicilin (73%), norfloxacin (66%),
5
gentamiycin (40%), chloramphenicol (34%), kanamycin (33%), cefalexin (25%),
ampicilin (21%) và colistin (7%)
Theo Nguyễn Thành Tâm (2007), thì tỷ lệ dƣơng tính E. coli chiếm 87,88%. E. coli
phân lập đƣợc có tỷ lệ kháng kháng sinh cao là streptomycin (100%), ampicilin
(98,04%), bactrim (90,20%), gentamicin (62,75%). Hiện trạng vi khuẩn E. coli đa
kháng với 5 loại kháng sinh là phổ biến (43,14%).
2.1.2 Tình hình nghiên cứu ngoài nƣớc
Nghiên cứu của Vidotto và ctv. (2009), nhận thấy 60% số chủng vi khuẩn E. coli
phân lập từ heo con mắc bệnh tiêu chảy tại Brazil có khả năng sản xuất ít nhất một
loại kháng nguyên bám dính. Trong số đó chủng mang gene sinh tổng hợp kháng
nguyên bám dính K88 là 44%, K99 30% và 987P 25%.
Theo Zhang và ctv. (2007), kết quả nghiên cứu tại Mỹ cho thấy trong số 304 chủng
E. coli nghiên cứu thì số chủng vi khuẩn E. coli dƣơng tính với kháng nguyên bám
dính K88, K99 với tỷ lệ lần lƣợt là 64,4%; 0,57%; gene độc tố: LT 57,7%, STb
72,6% và STa 27,2%.
Theo một nghiên cứu ở Trung Quốc thì trong 227 mẫu phân heo con cai sữa bị tiêu
chảy do E. coli thì có 10,1% mang kháng nguyên K88, 13/227 mẫu (5,7%) mang
kháng nguyên K99. Trong 179 mẫu phân heo con theo mẹ có 20,1% K88, 1,1%

K99, 6,1% 987P (Wang và ctv., 2006).
Ken Katsuda và ctv. (2006), nghiên cứu ở Nhật Bản cho rằng E. coli chiếm 2%
trong các nguyên nhân gây tiêu chảy ở heo con. E. coli gây tiêu chảy ở các lứa tuổi
1 – 7 ngày là 13,3%, 8 – 14 ngày 13,6%, 5 – 21 ngày 13% và >21 ngày là 55%.
Nghiên cứu của Vũ Khắc Hùng và Pilipcinec (2003), ở Cộng hòa Slovakia trong
218 mẫu phân heo con sau cai sữa bị tiêu chảy dƣơng tính với E. coli kháng nguyên
bám dính K88, K99 + F41, 987P chiếm tỷ lệ lần lƣợt là 37,7%,; 0,46% và 3,2%.
Theo nghiên cứu của Frydendahl (2002), tại Đan Mạch trên 44% số chủng vi khuẩn
E. coli phân lập từ heo con sau cai sữa tiêu chảy mang kháng nguyên bám dính K88
(44,7%), 987P (0,9%) và F18 (39,3%).
Theo Maynard et al (2003) thực hiện nghiên cứu trong 23 năm (1978-2000), các
gene đề kháng kháng sinh có chiều hƣớng gia tăng và hiện diện với tỷ lệ lớn trong
các kiểu hình kháng kháng kháng sinh, cụ thể gene blaTEM qui định kiểu hình đề
kháng nhóm β-Lactam chiếm 86%, apk(3‟)-Ia(aphA1) qui định đề kháng nhóm
Aminoglycoside chiếm 87%, tetA qui định kháng nhóm Tetracycline, floR qui định
kháng nhóm Phenicol, sulII qui định kháng nhóm Sulfonamides (81%)


6
2.2. Đặc điểm sinh lý heo con
2.2.1 Chức năng thần kinh và điều tiết nhiệt
Hệ thống thần kinh heo con chƣa hoàn thiện về chức năng (các phản xạ thích nghi,
phản xạ điều tiết nhiệt). Do lớp vỏ đại não của heo con chƣa hoàn chỉnh nên khả
năng điều hòa thân nhiệt chƣa tốt. Thân nhiệt heo con thƣờng không ổn định, chịu
ảnh hƣởng của ngoại cảnh, đặc biệt là ẩm độ cao và nhiệt độ thấp làm cho heo con
nhiễm lạnh dẫn đến giảm nhu động tiết dịch gây ra chứng tiêu chảy.
Trong bụng mẹ, sự cân bằng nhiệt của bào thai do con mẹ qui định. Sau khi sinh,
do hoạt động điều tiết nhiệt còn rất kém, nên heo con rất dễ bị tác động của môi
trƣờng ngoài. (Đào Trọng Đạt và ctv, 1999).
Lông thƣa và lớp mỡ dƣới da mỏng, chỉ chiếm 1% trọng lƣợng cơ thể, diện tích

tiếp xúc của bề mặt cơ thể với môi trƣờng ngoài lớn tính trên cùng một đơn vị trọng
lƣợng. Nên khả năng chống lạnh, chịu nhiệt của cơ thể heo con còn hạn chế, heo
con dễ bị mất nhiệt. Điều đó đã trở thành điều kiện thuận lợi cho bệnh phát sinh,
nhất là bệnh về đƣờng tiêu hóa.
2.2.2 Bộ máy tiêu hoá
Ở heo con, quá trình tiêu hóa ở ruột nhờ vào các enzyme tiêu hóa protide, lipide,
glucide. Các enzyme này thay đổi theo giai đoạn phát triển của heo con. Lúc mới
sinh ra enzyme tiêu hóa protide rất ít và tăng lên lúc heo đƣợc 3 - 4 tuần tuổi, chính
vì vậy sự phân giải protein trong 2 tuần đầu là rất kém.
Bộ máy tiêu hóa của gia súc non phát triển cùng với tuổi của nó. Heo con trƣớc một
tháng tuổi, trong dạ dày hoàn toàn không có acid clohydride (HCl) tự do, vì lƣợng
acid này ít và nhanh chóng kết hợp với niêm dịch. Chính việc thiếu HCl tự do này
là một trong những yếu tố tạo điều kiện dễ dàng cho vi sinh vật phát triển nhất là vi
sinh vật có hại gây bệnh cho heo con. HCl còn có chức năng hoạt hóa pepsinogen
tạo men tiêu hóa protein, dạ dày tiết ít acid này nên không đủ hoạt hóa pepsinogen
vì thế không tiêu hóa đƣợc hết protein, gluci (Đào Trọng Đạt, 1996).
2.2.3 Bộ máy tiêu hóa thay đổi khi cai sữa
Màng nhày ruột non có những thay đổi khi heo đƣợc cai sữa ở 3-4 tuần tuổi. So với
trƣớc khi cai sữa, nhung mao ngắn đi 75% trong vòng 24 giờ sau cai sữa và tình
trạng ngắn này vẫn tiếp tục nhƣng giảm dần đến ngày thứ 5 sau cai sữa (Hampson
and Kidder, 1986). Mào ruột lại sâu hơn bình thƣờng. Mào ruột là nơi mà tế bào
của chúng sẽ di chuyển dần lên đỉnh nhung mao để trở thành tế bào ruột trƣởng
thành với vi nhung mao hấp thu chấp dinh dƣỡng. Vài enzyme tiêu hóa (lactase,
glucosidase, protease) bị giảm nhƣng maltase lại tăng, do đó khả năng hấp thu chất
dinh dƣỡng của ruột cũng giảm.
7
Việc giảm chiều dài của nhung mao và hình dạng chƣa trƣởng thành của quần thể
tế bào ruột có thể giúp giải thích tại sao heo sau cai sữa tăng nhạy cảm đối với bệnh
do E. coli (Trần Thị Dân, 2004).
2.2.4 Vi sinh vật đƣờng ruột của heo con

Vi sinh vật xuất hiện trong đƣờng ruột của heo con ngay từ những giờ đầu sau khi
sinh, chúng bao gồm vi sinh vật có trong sữa đầu và ở môi trƣờng sống xung
quanh. Các hoạt động tiêu hoá của heo phụ thuộc rất nhiều vào hệ vi sinh vật cƣ trú
trong đƣờng tiêu hóa từ khi mới đẻ và tạo thành vi sinh vật cộng sinh. Thành phần
vi sinh vật trong hệ thống tiêu hóa của heo thay đổi tùy điều kiện chuồng trại, dinh
dƣỡng và lứa tuổi của heo (Nguyễn Thị Kim Ngân, 2007). Khi động vật sơ sinh
đƣợc nuôi bằng sữa thì trong ruột có nhiều vi khuẩn lactic. Lúc con vật chuyển
sang thức ăn thô thì thành phần vi sinh vật cũng thay đổi, tùy loại thức ăn nếu thức
ăn chứa nhiều glucide thì số lƣợng vi khuẩn tạo acid trong ruột phát triển nhiều.
Hệ vi sinh vật ở ruột chủ yếu gồm trực khuẩn E. coli, cầu khuẩn ruột enterococcus,
trực khuẩn nha bào, Salmonella, Brucella,…. những vi khuẩn này theo phân ra
ngoài và là yếu tố làm lây lan mầm bệnh.
Trong điều kiện bình thƣờng, vi sinh vật sống cộng sinh trong đƣờng tiêu hóa của
heo con, không ảnh hƣởng xấu đến sức khỏe của chúng. Nhƣng khi điều kiện sống
thay đổi nhƣ thiếu dinh dƣỡng, thời tiết thay đổi, vệ sinh chăn nuôi kém… thì một
số vi khuẩn trở thành tác nhân gây bệnh nhƣ E. coli, Bacillus perfringens.
Sự cân bằng quần thể vi sinh vật trong đƣờng tiêu hóa của heo con có vai trò quan
trọng trong sự tăng trƣởng và phát triển của động vật chủ. Chính vì vậy, việc chăm
sóc nuôi dƣỡng tốt, tạo điều kiện môi trƣờng sống thích hợp, vệ sinh là một trong
những biện pháp phòng các bệnh đƣờng ruột của heo. Nhƣng khi các yếu tố ngoại
cảnh bất lợi, thì một số vi sinh vật đƣờng ruột sẽ nhân mật số và gây bệnh cho heo
con. Trong đó, vi khuẩn E. coli thƣờng trực nhất trong đƣờng tiêu hóa của heo.
2.3 Một số nguyên nhân gây tiêu chảy ở heo con
Tiêu chảy là biểu hiện lâm sàng điển hình của quá trình bệnh lý đặc thù ở đƣờng
tiêu hóa. Heo mắc bệnh tiêu chảy thƣờng bị mất nƣớc, chất điện giải và hậu quả
của quá trình này là heo bị suy kiệt, có thể dẫn đến chết (Radostits et al., 1994).
Nguyên nhân truyền nhiễm
Tiêu chảy do vi khuẩn
Một số vi khuẩn đƣờng ruột nhƣ E. coli, Salmonella spp., Shigella, C.perfringens là
những nguyên nhân chính gây nên sự rối loạn về tiêu hóa, viêm ruột và tiêu chảy ở

nhiều loài động vật (The Merck veterinary manual, 2000). Theo Đào Trọng Đạt và
8
ctv (1996), tỷ lệ heo tiêu chảy do vi khuẩn E. coli chiếm tỷ lệ cao nhất trong số các
vi khuẩn đƣờng ruột gây tiêu chảy (45,6%). Năm 1999, Vũ Bình Minh và Cù Hữu
Phú đã xác định đƣợc vai trò vi khuẩn E. coli và Salmonella spp.
Bệnh do Salmonella spp
Salmonella là trực khuẩn đƣờng ruột hình gậy, hai đầu tròn, không hình thành giáp
mô và nha bào, di động, Gram âm thuộc họ Enterobacteriaeceae. Hiện nay, các
nhà khoa học phát hiện khoảng 1600 chủng Salmonella khác nhau. Ngoài hai
chủng Salmonella có độc lực cao gây bệnh cho heo là Salmonella choleraesuis
chủng Kunzendorf gây bệnh thể cấp tính và Salmonella typhisuis chủng Voldagsen
gây bệnh thể mãn tính, các chủng còn lại thƣờng xuyên có mặt trong ruột gia súc
khỏe. Nhƣng khi sức đề kháng gia súc giảm, hoạt động tiêu hóa bị rối loạn thì
chúng phát triển mạnh và gây tiêu chảy.
Tiêu chảy do Proteus
Proteus mirabilis và Proteus ammoniae các chủng thuộc loài này khá phổ biến kết
hợp với nhiễm trùng đƣờng niệu ở các thú nhỏ, mặc dù chúng đƣợc phân lập từ
những bệnh khác nhau, bao gồm viêm tuyến tiền liệt ở chó, viêm nội tâm mạc ở
heo, nhiễm khuẩn huyết ở gà tây, viêm hô hấp ở chó, thƣơng tổn da ở chó và bò
sữa. Các giống vi khuẩn Proteus thƣờng xuyên có mặt trong đƣờng ruột động vật
song ít khi gây bệnh (Nguyễn Nhƣ Thanh, 1997).
Tiêu chảy do Shigella
Shigella gây bệnh tiêu chảy ở heo con theo mẹ và heo cai sữa. Vi trùng đƣợc bài
xuất qua phân, các chủng thƣờng gây bệnh là: Shigella dysentery và Shigella
flexmitia. Chúng xâm nhập vào đƣờng tiêu hoá, sinh sản và tiết độc tố gây bệnh
tiêu chảy.
Do Clostridium perfringens
Clostridium perfrigens đƣợc phân thành 6 serotype: A, B, C, D, E, F nhƣng chỉ có
3 chủng Clostridium perfringens A, B, C là gây bệnh đƣờng ruột quan trọng đối với
heo (Đào Trọng Đạt và ctv, 1996).

Clostridium perfringens thƣờng gây tổn thƣơng ở ruột, vi khuẩn thƣờng xâm nhập
vào biểu bì của lông nhung, tăng sinh khắp màng nhày của ruột và hoại tử ở đó,
đồng thời gây xuất huyết, vùng hoại tử lan dần và gây tổn thƣơng vào chiều sâu đến
niêm mạc, dƣới niêm mạc, thậm chí đến lớp cơ. Vi khuẩn còn gây tác hại suốt
chiều dài của không tràng nên tiêu chảy thƣờng có máu và niêm mạc hoại tử trong
9
phân. Tỷ lệ chết và còi cao ở heo sơ sinh, heo 3 – 4 tuần tuổi thì bệnh khó hồi phục,
tốc độ tăng trƣởng chậm.
Tiêu chảy do virus
Ngoài nguyên nhân gây bệnh tiêu chảy ở heo do vi khuẩn còn có nguyên nhân do
virus. Đã có nhiều công trình nghiên cứu khẳng định vai trò của một số virus gây
tiêu chảy ở heo nhƣ Rotavirus, Enterovirus,Transmissible Gastroenteritis (TGE)
(The Merck veterinary manual, 2000). Các virus này tác động gây viêm ruột, gây
rối loạn quá trình tiêu hóa, hấp thu của heo và cuối cùng dẫn đến triệu chứng tiêu
chảy.
Viêm dạ dày và ruột truyền nhiễm (TGE)
Bệnh viêm dạ dày ruột truyền nhiễm là một bệnh truyền nhiễm do virus có đặc tính
lây lan cao.
Virus gây bệnh viêm dạ dày và ruột truyền nhiễm thuộc chi Coronavirus trong họ
Coronaviridae, có vỏ bọc và có nhiều hình dạng.
Bệnh có biểu hiện đặc trƣng là: phân vàng nhiều nƣớc, có các mảnh thức ăn không
tiêu, da hồng đỏ, gầy, mất nƣớc, suy nhƣợc, đi xiêu vẹo, nằm chồng lên nhau.
Lứa tuổi mắc bệnh: tập trung từ 3 – 4 ngày đến 21 ngày tuổi.
Tử số: tuỳ thuộc vào lứa tuổi, lứa tuổi càng nhỏ thì tử số càng cao.
Virus xâm nhiễm tự nhiên qua miệng hoặc qua mũi của heo do tiếp xúc với phân
của heo bệnh hoặc thức ăn bị nhiễm virus, sau khi vào cơ thể virus tấn công vào
nhung mao ruột non và phát triển ở đó, làm nhung mao ruột non bị phá huỷ gây
tiêu chảy. Bệnh càng nghiêm trọng khi bị tác động bởi stress, lạnh, ẩm ƣớt và
nhiễm kế phát.
Bệnh do Rotavirus

Thuộc nhóm Rotavirus, họ Reoviridae. Bệnh càng trở nên nghiêm trọng khi kết hợp
với TGE hoặc E. coli.
Rotavirus phát triển trong bào tƣơng của tế bào biểu mô lông nhung của ruột non
và một số phát triển ở tế bào biểu mô ruột tịt và ruột kết. Bệnh gây hiện tƣợng teo
lông nhung của heo con thƣờng nặng và trên diện rộng. Lông nhung teo có biểu
hiện co ngắn lại và bị che phủ bởi các tế bào biểu mô lớn từ nang tuyến, do đó các
men disaccharidase nhƣ lactase bị giảm thấp và trở ngại vận chuyển glucose gắn
kết sodium. Lactase trong sữa không tiêu hóa đƣợc sẽ tạo điều kiện kích thích vi
10
khuẩn phát triển và ảnh hƣởng tới hiệu ứng thẩm thấu và hấp thu kém dẫn tới tiêu
chảy.
Tiêu chảy do nấm mốc
Thức ăn khi chế biến hoặc bảo quản không đúng kỹ thuật dễ bị nhiễm nấm mốc.
Một số loài nhƣ Aspergillus, Penicillin, Fusarium, có khả năng sản sinh nhiều
độc tố, nhƣng quan trọng nhất là nhóm độc tố Aflatoxin. Độc tố này gây độc cho
nhiều loài gia súc, gia cầm. Heo ăn phải thức ăn có độc tố nấm mốc thƣờng bỏ ăn,
thiếu máu, vàng da, tiêu chảy ra máu (Lê Thị Tài, 1997).
Tiêu chảy do ký sinh trùng
Có nhiều loại ký sinh trùng gây bệnh tiêu chảy ở heo nhƣ Cầu trùng,
Cryptosporidium, Ascaris suum, Trichuris suis,.(The Merck veterinary manual,
2000). Đặc điểm chủ yếu của tiêu chảy do ký sinh trùng là con vật mắc bệnh bị tiêu
chảy nhƣng không liên tục, có sự xen kẽ giữa tiêu chảy và bình thƣờng, cơ thể thiếu
máu, da nhợt nhạt, gia súc kém ăn, thể trạng sa sút.
Nhìn chung, các loại kí sinh trùng ký sinh trong cơ thể cƣớp đoạt dƣỡng chất đồng
thời tiết độc tố làm rối loạn tiêu hóa, dẫn đến tiêu chảy cho heo con, làm heo con
giảm khả năng tăng trọng, còi cọc, chậm lớn. Các loại ký sinh trùng có khả năng
gây bệnh tiêu chảy thƣờng gặp nhƣ:
Cryptosporidium: là loại nguyên sinh động vật ký sinh, nếu gia súc non ăn phải sẽ
phát triển trên bề mặt ruột. Nếu nhiễm nặng, ký sinh trùng làm nhung mao ở ruột
ngắn lại và dính vào nhau. Bệnh tiêu chảy do Cryptosporidium dai dẳng trong vài

ngày và mức độ nghiêm trọng tùy theo mức độ nhiễm bệnh.
Strongyloides ransomi (giun lƣơn): ký sinh ở nhung mao ruột gây bệnh tích ở
niêm mạc ruột, rối loạn tiêu hóa và dinh dƣỡng do không tiêu hóa và hấp thu thức
ăn. Heo bị nhiễm nặng hấp thu acid amin kém do tổn thƣơng chức năng của ruột
non.
Isospora suis (cầu trùng): với các giai đoạn phát triển khác nhau sẽ phá hoại các tế
bào của lớp biểu mô lông nhung và những tế bào hoại tử lan vào xoang ruột. Do
làm mất nƣớc và tạo nên quá trình viêm nhiễm, gây rối loạn tiêu hóa dẫn đến tiêu
chảy (Đào Trọng Đạt và ctv, 1996).
Ngoài ra, còn có các loại ký sinh trùng khác gây tiêu chảy nhƣ: giun kết hạt
(Oesophagostomum dentatum), giun tóc (Trichuris suis)…

11
Các nguyên nhân không do truyền nhiễm
Do heo con
Trên heo con sơ sinh, khả năng tiết HCl rất ít, chỉ đủ hoạt hoá men pepsinogen
thành pepsin (mem tiêu hoá chất đạm), lƣợng HCl tự do quá ít, không đủ để làm
tăng độ toan của dạ dày. Do vậy độ toan thấp, vi khuẩn bất lợi theo đƣờng miệng
có điều kiện sống sót ở dạ dày, vào ruột non chúng phát triển gây tiêu chảy.
Ngoài ra do đặc tính heo con hay liếm nƣớc đọng nên dễ nhiễm vi sinh vật gây
bệnh hoặc do heo con ăn thức ăn của mẹ vào ruột không tiêu hoá đƣợc dẫn đến tiêu
chảy.
Do ăn quá nhiều, heo con không thể tiêu hoá hết thức ăn, thức ăn còn thừa trong
ruột tạo điều kiện cho vi khuẩn phát triển và gây bệnh (Nguyễn Nhƣ Pho, 2001
trích dẫn bởi Nguyễn Thị Lan Anh, 2008).
Theo Hồ Thị Việt Thu 2006, thì chỉ những dòng E. coli gây bệnh đƣợc heo con ăn
vào với số lƣợng lớn mới có thể gây bệnh.
Sữa đầu có chứa kháng thể đặc hiệu ngăn cản sự sinh sản của vi khuẩn E. coli trong
ruột, heo con không bú đƣợc sữa đầu dễ bị bệnh.
Do heo mẹ

Do heo mẹ không đủ dinh dƣỡng trong thời gian mang thai nhƣ thiếu protein,
vitamin A, Fe, Cu, Zn là rối loạn quá trình trao đổi chất ở bào thai nên heo con
sinh ra yếu ớt, đề kháng kém dễ mắc bệnh, nhất là bệnh đƣờng tiêu hoá (Nguyễn
Nhƣ Pho, 1995 trích dẫn bởi Nguyễn Thị Lan Anh, 2008).
Trên những nái kém sữa hay mất sữa, heo con bú đƣợc ít hay không bú đƣợc sữa
đầu nên sức đề kháng kém dễ phát sinh bệnh.
Do heo mẹ dƣ sữa, heo con bú quá nhiều không tiêu hoá kịp, lƣợng protein còn
thừa trôi xuống ruột già bị một số vi khuẩn có hại phân huỷ thành độc tố gây tiêu
chảy.
Do chăm sóc nuôi dƣỡng
Do heo con không bú sữa đầu nên sức đề kháng kém.
Do heo con không đƣợc tiêm sắt đầy đủ dẫn đến thiếu máu, heo con còi cọc chậm
lớn dễ mắc bệnh.
12
Thiếu một số vitamin A, PP, B2, B5 làm cho niêm mạc ruột bị lở loét, kích thích
nhu động ruột mạnh gây tiêu chảy. Khẩu phần ăn cho vật nuôi không thích hợp,
trạng thái thức ăn không tốt, thức ăn nhiễm các tạp chất, các vi sinh vật có hại dễ
dẫn đến rối loạn tiêu hóa kèm theo viêm ruột, tiêu chảy ở gia súc. Sự thay đổi đột
ngột về các điều kiện ngoại cảnh, thức ăn cũng dẫn đến tiêu chảy ở lợn con (Bùi
Quí Huy, 2003)
Do điều kiện ngoại cảnh
Môi trƣờng ngoại cảnh là yếu tố quan trọng ảnh huởng đến sức đề kháng của cơ thể
gia súc. Khi có sự thay đổi các yếu tố nhƣ nhiệt độ, độ ẩm, mƣa, nắng, điều kiện
chuồng nuôi đều ảnh hƣởng đến sức khỏe của heo, đặc biệt là heo con theo mẹ.
Theo Hồ Văn Nam và ctv (1997), gia súc bị nhiễm lạnh kéo dài sẽ làm giảm phản
ứng miễn dịch, giảm tác dụng thực bào, làm cho gia súc dễ bị nhiễm vi khuẩn gây
bệnh. Nhiệt độ thấp tới hạn của heo con (LTC), nhiệt độ mà heo con phải sử dụng
năng lƣợng từ bên ngoài để duy trì nhiệt độ cơ thể, là 33
0
C. LTC của heo gần cai

sữa là 28
0
C. Nhiệt độ môi trƣờng thích hợp cho heo con là một sự kết hợp của sự
truyền nhiệt qua bức xạ qua không khí, qua nền chuồng, làm bốc hơi bề mặt nền
ẩm ƣớt, và tạo ra sự đối lƣu với vách tƣờng là cửa thông gió.
2.4 Tổng quan về vi khuẩn Escherichia coli
2.4.1 Lịch sử nghiên cứu
Vi khuẩn Escherichia coli (E. coli) đƣợc đặt theo tên nhà khoa học ngƣời Đức
Theodor Escherich (1857-1911) – ngƣời đầu tiên phân lập đƣợc vi khuẩn này vào
năm 1884 trên phân trẻ em. Đây là vi khuẩn thƣờng trú trong đƣờng tiêu hóa của
động vật và ngƣời. Vi khuẩn này thƣờng xuất hiện rất sớm ở đƣờng tiêu hóa ngƣời
và động vật sơ sinh (sau khi đẻ 2 giờ), chúng thƣờng ở phần sau của ruột với số
lƣợng khoảng 107-109 vi khuẩn/gram phân. Trong nhiều trƣờng hợp, vi khuẩn E.
coli còn đƣợc tìm thấy ở niêm mạc của nhiều bộ phận khác trong cơ thể (Gyles và
Fairbrother, 2010). Vi khuẩn E. coli có thể gây bệnh cho gia súc mọi lứa tuổi, đặc
biệt là gia súc sơ sinh (Hirsh, 2004)
2.4.2 Đặc điểm vi khuẩn E. coli
2.4.2.1 Phân loại
Vi khuẩn E. coli thuộc bộ Eubacteriales, họ Enterobacteriaceae, tộc Escherichiea,
giống Escherichia. Giống này có 5 loài khác nhau là E. coli, E.blattae, E.
fergusonii, E. hermannii và E. vulneris. Trong đó, loài chủ yếu là E. coli (Hirsh,
2004; Scheutz and Strockbine, 2005).
13
Căn cứ vào các yếu tố gây bệnh, vi khuẩn E. coli đƣợc chia làm 6 nhóm chính
(Croxen and Finlay, 2010). Các nhóm vi khuẩn này mang các yếu tố độc lực điển
hình và gây nên các bệnh lý khác nhau trên động vật và ngƣời :
Enteropathogenic E. coli (EPEC): mang yếu tố bám dính và có khả năng xâm
nhiễm vào ruột non, phá hủy lớp tế bào biểu mô ruột, kèm theo biểu hiện sốt và tiêu
chảy. Vi khuẩn thuộc nhóm này thƣờng gây bệnh ở ngƣời, thỏ, chó, mèo, heo và có
thể ở ngựa.

Enterohaemorrhagic E. coli (EHEC): phân lập đƣợc từ ngƣời và động vật nhai
lại. Nhóm này thƣờng sản sinh yếu tố xâm nhiễm, độc tố Shiga toxin (Stx). Quá
trình xâm nhiễm và gây bệnh thƣờng gây nên những bệnh lý tế bào rất nặng.
Enterotoxigenic E. coli (ETEC): vi khuẩn thuộc nhóm này thƣờng có khả năng
mang một số kháng nguyên bám dính nhƣ K88, K99, 987P và sinh độc tố đƣờng
tiêu hóa. Vi khuẩn nhóm này thƣờng gây bệnh tiêu chảy trên ngƣời, heo, cừu, gà,
bò, chó và ngựa.
Enteroaggregative E. coli (EAEC): vi khuẩn bám lên lên thành ruột non và ruột
già, sản sinh độc tố tế bào và độc tố đƣờng tiêu hóa (EAST1). Vi khuẩn nhóm này
chỉ có thể tìm thấy ở ngƣời và có thể ở heo, bò.
Enteroinvasive E. coli (EIEC): vi khuẩn xâm nhiễm vào biểu mô tế bào ruột kết,
làm dung giải thể thực bào (phagosome). Vi khuẩn thuộc nhóm này chủ yếu đƣợc
phân lập ở ngƣời.
Diffusely adherent E. coli (DAEC): có thể tìm thấy trong ruột non, đặc biệt là ở trẻ
em từ 12 tháng tuổi trở lên.
Dựa trên khả năng sinh độc tố Shiga của vi khuẩn thuộc nhóm EHEC, một số tác
giả xếp vi khuẩn này vào 1 nhóm khác là Shiga-toxin producing E. coli (STEC) hay
còn có tên gọi khác là Verotoxigenic E. coli (VTEC). Vi khuẩn thuộc nhóm này
thƣờng phân lập đƣợc từ heo, bò, chó, mèo (Mainil and Daube, 2005).
2.4.2.2 Đặc điểm hình thái và nuôi cấy
Vi khuẩn E. coli là trực khuẩn ngắn, hiếu khí và yếm khí tùy tiện, nhiệt độ nuôi cấy
thích hợp là 37°C, pH thích hợp là 7,2 - 7,4. Vi khuẩn bắt màu gram âm, có thể bắt
màu đều hoặc sẫm ở hai đầu, kích thƣớc 2 - 3 × 0,6 μm. Trong cơ thể động vật, vi
khuẩn có hình cầu trực khuẩn, đứng riêng lẻ, đôi khi xếp thành chuỗi ngắn, không
sinh nha bào. Nếu lấy vi khuẩn từ khuẩn lạc để nhuộm có thể quan sát thấy giáp
mô. Dƣới kính hiển vi điện tử ngƣời ta còn phát hiện đƣợc cấu trúc pilli - yếu tố
mang kháng nguyên bám dính của vi khuẩn E. coli.
14
Trong môi trƣờng nuôi cấy, vi khuẩn có thể có hình trực khuẩn dài 4 - 8 μm. Một
số chủng E. coli có khả năng di động do có lông ở xung quanh thân (Nguyễn Nhƣ

Thanh và ctv., 1997; Hirsh, 2004).
Đặc tính nuôi cấy
E. coli phát triển dễ dàng trên các môi trƣờng nuôi cấy thông thƣờng, một số chủng
có thể phát triển đƣợc ở môi trƣờng tổng hợp đơn giản nên chúng đƣợc chọn làm
mẫu để nghiên cứu về sinh vật học.
E. coli là trực khuẩn hiếu khí và yếm khí tùy tiện, có thể sinh trƣởng ở nhiệt độ từ
5
o
C – 40
o
C, nhiệt độ tối hảo là 37
o
C, pH thích hợp là 7,2 – 7,4, phát triển đƣợc ở
pH từ 5,5 – 8 (Nguyễn Nhƣ Thanh, 1997).
Trên môi trƣờng NA và môi trƣờng TSA sau 18 – 24 giờ ủ trong tủ ấm 37
o
C hình
thành những khuẩn lạc tròn, màu trắng nhạt, mặt khuẩn lạc hơi lồi, đƣờng kính 2 –
3 mm (Nguyễn Vĩnh Phƣớc, 1977).
Trên môi trƣờng EMB, khuẩn lạc tròn, bóng, màu tím đen, có ánh kim.
Trên môi trƣờng MC vi khuẩn E. coli hình thành khuẩn lạc to, tròn đều, màu hồng
đậm, mặt khuẩn lạc hơi lồi, kích thƣớc 2 – 3 mm (Nguyễn Vĩnh Phƣớc, 1977).
2.4.2.3 Đặc tính sinh hóa
Vi khuẩn đƣợc định danh bằng phản ứng sinh hóa qua các môi trƣờng nhƣ: môi
trƣờng KIA, môi trƣờng Indole, môi trƣờng MR, môi trƣờng VP và môi trƣờng
Simmon Citrate.
Vi khuẩn E. coli lên men sinh hơi Glucose, Galactose, Lactose, Mantose, Arabise,
Xylose, Samnose, Malnitol, Fructose. Có thể lên men hoặc không lên men các
đƣờng Saccharose, Rafinose, Xalixin, Esculin, Dunxit, Glycerol.
Vi khuẩn E. coli không lên men các đƣờng Dextrin, Amidol, Glycogen, Inosit,

Xenlobiose, Methylglycosit.
Vi khuẩn E. coli không sinh H
2
S, thƣờng sinh Indole khi thử với thuốc thử Kowacs
thì xuất hiện vòng màu đỏ trên bề mặt.
Phản ứng Methyl Red dƣơng tính.
Phản ứng Voges Prauskauer âm tính, hoàn nguyên nitrate thành nitrite và không sử
dụng urea ( Nguyễn Vĩnh Phƣớc, 1970).
2.4.2.4 Sức đề kháng
Vi khuẩn E. coli không sinh nha bào, dễ bị diệt ở nhiệt độ cao. Vi khuẩn bị bất hoạt
khi đun 50°C trong 1giờ, 60°C trong 30 phút và chết ngay ở 100°C. Các chất sát
15
trùng thông thƣờng nhƣ axít phenic, biclorua thủy ngân, formol 0,2%, hydroperoxit
1‰ diệt vi khuẩn sau 5 phút (Nguyễn Nhƣ Thanh và ctv., 1997).
2.4.3 Cấu trúc kháng nguyên của vi khuẩn E. coli
Vi khuẩn E. coli có 4 nhóm kháng nguyên chính là kháng nguyên O (Ohne Hauch –
somatic-kháng nguyên thân), H (Hauch – flagella- kháng nguyên lông), K
(Capsular - kháng nguyên giáp mô) và F (Fimbriae - kháng nguyên bám dính). Có
ít nhất 175 kháng nguyên O, 89 kháng nguyên K, 56 kháng nguyên H đã đƣợc xác
định (Gyles and Fairbrother, 2005).
Kháng nguyên O
Đây là thành phần chính của vỏ vi khuẩn và cũng đƣợc xem là một yếu tố độc lực
của vi khuẩn. Trong trạng thái chiết xuất tinh khiết, kháng nguyên O có bản chất là
Lipopolysaccharide (LPS), đây là kháng nguyên chịu nhiệt, khi đun ở 100
0
C trong
2 giờ 30 phút vẫn giữ đƣợc tính kháng nguyên, giữ đƣợc khả năng ngƣng kết và kết
tủa (Đào Trọng Đạt và ctv, 1999). Không bị cồn phá huỷ, có tính chất của một LBS
đƣợc cấu tạo gồm 3 thành phần chính là lipid A, nhân Oligosaccharide (core -
oligosaccharide) và chuỗi O-specific polysaccharide (Madigan and Martinko,

2006).
Kháng nguyên H
Kháng nguyên H đƣợc cấu tạo bởi thành phần lông của vi khuẩn, có bản chất là
protein. Kháng nguyên H có các đặc tính nhƣ dễ bị phá hủy ở 60°C trong 1 giờ, bị
cồn 50% và các enzyme phân giải protein phá hủy, kháng nguyên H vẫn tồn tại khi
xử lý bằng formol 0,5% (Phạm Hồng Sơn và ctv, 2002). Kháng nguyên H không
phải là yếu tố độc lực của vi khuẩn, nhƣng có khả năng tạo miễn dịch mạnh, phản
ứng miễn dịch xảy ra nhanh hơn so với kháng nguyên O (Orskov, 1978).
Kháng nguyên này không có vai trò về độc lực, đồng thời không có vai trò trong
đáp ứng miễn dịch nên ít đƣợc quan tâm nghiên cứu, nhƣng nó có ý nghĩa rất quan
trọng trong việc xác định giống, loài của vi khuẩn (Gyles, 1994).
Kháng nguyên K: gồm 3 loại kháng nguyên L, A, B
Kháng nguyên L: không chịu đƣợc nhiệt, bị phá hủy khi đun ở 100
o
C trong 1 giờ.
Trong điều kiện đó kháng nguyên mất khả năng ngƣng kết, kết tủa và không giữ
đƣợc tính kháng nguyên.
Kháng nguyên A: là kháng nguyên vỏ chịu nhiệt, không bị phá hủy khi đun sôi ở
100
o
C trong 2 giờ 30 phút, tính kháng nguyên và khả năng ngƣng kết, kết tủa đều
giữ nguyên (Đào Trọng Đạt và ctv, 1999). Ở nhiệt độ 120
o
C trong 2 giờ kháng
nguyên A mới bị phá hủy (Nguyễn Nhƣ Thanh, 1997).