Ứng dụng chế tạo, thử nghiệm vắc xin đa giá vô hoạt phòng bệnh phù đầu, hội chứng tiêu chảy ở lợn do vi khuẩn e coli và salmonella gây ra tại huyện yên dũng, tỉnh bắc giang

i

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu
và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa từng được
ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác và chưa từng sử dụng để bảo vệ
một học vị nào.
Tôi xin cam đoan mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện đề tài nghiên cứu và
hoàn thành luận văn đều đã được cảm ơn, các thông tin trích dẫn chính xác
và đã được chỉ rõ nguồn gốc./.
Thái Nguyên, ngày 06 tháng 10 năm 2017
TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Trần Thị Tuyên


ii

LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian thực hiện đề tài và hoàn thành bản luận văn, tôi
luôn nhận được sự giúp đỡ của các Thầy cô và nhiểu tổ chức, cá nhân.
Nhân dịp này, tôi xin trân trọng cảm ơn Ban giám đốc, Ban quản lý Sau đại
học Đại học Thái Nguyên, phòng Quản lý đào tạo Sau đại học, khoa Chăn
nuôi Thú y, trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã tạo điều kiện cho
tôi được theo học chương trình đào tạo thạc sỹ tại trường.
Tôi xin trân trọng cảm ơn tập thể cán bộ khoa Chăn nuôi Thú y, trường
Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, Công ty cổ phần Marphavet, Chi cục Chăn
nuôi và Thú y tỉnh Bắc Giang, Trạm Chăn nuôi và Thú y huyện Yên Dũng,
tỉnh Bắc Giang, UBND xã Thắng Cương, UBND Thị trấn Neo, UBND xã
Xuân Phú và các hộ chăn nuôi thuộc 03 xã, thị trấn trên đã nhiệt tình giúp
đỡ, tạo điều kiện thuận lợi nhất để tôi hoàn thành đề tài nghiên cứu.

Đặc biệt, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thầy hướng
dẫn khoa học là GS.TS. Nguyễn Quang Tuyên đã trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ
tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài và hoàn thành luận văn.
Tôi luôn biết ơn gia đình, bạn bè và các học viên cao học đã động viên,
giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn./.
Thái Nguyên, tháng 10 năm 2017
HỌC VIÊN

Trần Thị Tuyên


3

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN........................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN............................................................................................................... ii
MỤC LỤC................................................................................................................... iii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU.................................................................. v
DANH MỤC CÁC BẢNG.............................................................................................. vi
DANH MỤC BIỂU ĐỒ................................................................................................ vii
MỞ ĐẦU.................................................................................................................... 1
1. Tính cấp thiết của đề tài........................................................................................ 1
2. Mục tiêu của đề tài................................................................................................ 2
3. Ý nghĩa khoa học và thực tế................................................................................... 2
Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU.............................................................................. 4
1.1. Vi khuẩn E. coli và bệnh phù đầu, tiêu chảy ở lợn do E. coli................................ 4
1.1.1. Vi khuẩn E. coli................................................................................................. 4
1.1.2. Bệnh tiêu chảy ở lợn do vi khuẩn E. coli....................................................... 11
1.1.3. Bệnh phù đầu lợn con................................................................................... 13

1.2. Vi khuẩn Salmonella và bệnh tiêu chảy, bại huyết do Salmonella ở lợn.............16
1.2.1. Vi khuẩn Salmonella...................................................................................... 16
1.2.2. Bệnh tiêu chảy bại huyết ở lợn do Salmonella............................................... 22
1.3. Vắc xin phòng bệnh phù đầu, tiêu chảy, phó thương hàn ở lợn.......................25
Chương 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU....................................... 27
2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu..................................................................... 27
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu.................................................................................... 27
2.1.2. Phạm vi nghiên cứu....................................................................................... 27
2.2. Nội dung nghiên cứu......................................................................................... 27
2.3. Phương pháp nghiên cứu................................................................................. 28
2.3.1. Các loại hóa chất, môi trường dùng để nuôi cấy, giám định vi khuẩn............28
2.3.2. Phương pháp xác định số lượng vi khuẩn...................................................... 28


2.3.3. Phương pháp chế tạo thử nghiệm vắc xin phòng bệnh tiêu chảy, phù đầu
và bại huyết cho lợn................................................................................................. 28
2.3.4. Phương pháp nghiên cứu đáp ứng miễn dịch và độ dài miễn dịch của
đàn lợn sau tiêm phòng vắc xin đa giá phòng bệnh phù đầu, tiêu chảy, phó
thương
hàn ở lợn do vi khuẩn E. coli và Salmonella gây ra.................................................... 31
2.3.5. Phương pháp xử lý số liệu.............................................................................. 32
Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN....................................................................... 35
3.1. Kết quả lựa chọn các chủng vi khuẩn để chế tạo vắc xin..................................35
3.2. Kiểm nghiệm vắc xin phòng bệnh phù đầu, tiêu chảy, phó thương hàn cho lợn...36
3.2.1. Kết quả kiểm tra đậm độ của canh trùng sử dụng chế tạo vắc xin................37
3.2.2. Kết quả kiểm tra thuần khiết của canh trùng sử dụng chế tạo vắc xin...........38
3.2.3. Kết quả kiểm tra vô trùng của 3 lô vắc xin chế tạo được..............................39
3.2.4. Kiểm tra an toàn trên chuột nhắt trắng......................................................... 42
3.2.5. Kiểm tra hiệu lực bảo hộ của vắc xin trên chuột nhắt trắng..........................44
3.2.6. Kết quả xác định hiệu lực của vắc xin trên lợn thí nghiệm.............................49

3.3. Kết quả xác định độ dài miễn dịch và hiệu lực của vắc xin................................52
3.3.1. Kết quả xác định độ dài miễn dịch của vắc xin............................................... 52
3.3.2. Hiệu lực của vắc xin phòng bệnh cho lợn nuôi tại huyện Yên Dũng, tỉnh
Bắc Giang................................................................................................................. 64
3.3.3. Nguy cơ lợn lợn con bị tiêu chảy do không tiêm vắc xin................................66
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ............................................................................................. 68
TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................................. 69
PHỤ LỤC.................................................................................................................. 76


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU
BHI

: Brain Heart Infusion

CFU

: Colony Forming Unit

Cs

: Cộng sự

DHL

: Deoxycholate Hydrogen sulfide Lactose

DNA

: DeoxyriboNucleic Acid

E. coli

: Escherichia coli

ELISA

: Enzyme - linked Immuno sorbant assay

ETEC

: EnteroToxigenic E. coli

GDP

: Guanin DiPhosphate

GTP

: Guanin TriPhosphate

IHA

: Indirect Haemagglutination test

InvA

: Invasion A

LPS

: LipoPolySaccharide

PCR

: Polymerase Chain Reaction

RR

: Relative Risk

S. choleraesuis

: Salmonella choleraesuis

S. dublin

: Salmonella dublin

S. enteritidis

: Salmonella enteritidis

S. gallinarum

: Salmonella gallinarum

S. pullorum

: Salmonella pullorum

S. typhimurium

: Salmonella typhimurium

ST

: Heat- stabile Toxin

Stn

: Salmonella toxin

TCVN

: Tiêu chuẩn Việt Nam

TSA

: Tryptic Soya Agar


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 3.1: Các chủng vi khuẩn E. coli được chọn để chế tạo vắc xin................35
Bảng 3.2: Các chủng vi khuẩn Salmonella được chọn để chế tạo vắc xin........36
Bảng 3.3: Kết quả kiểm tra đậm độ các lô vắc xin........................................... 37
Bảng 3.4: Kết quả kiểm tra thuần khiết của 3 lô canh trùng sử dụng chế
tạo vắc xin........................................................................................39
Bảng 3.5: Kết quả kiểm tra vô trùng lô vắc xin................................................ 41
Bảng 3.6: Kết quả kiểm tra an toàn của vắc xin trên chuột nhắt trắng...........43

Bảng 3.7: Hiệu lực của vắc xin trên chuột nhắt trắng khi công cường độc
vi khuẩn E. coli.................................................................................44
Bảng 3.8: Hiệu lực của vắc xin trên chuột nhắt trắng khi công cường độc
vi khuẩn Salmonella........................................................................ 46
Bảng 3.9: Kết quả xác định hiệu lực của vắc xin trên lợn thí nghiệm..............50
Bảng 3.10: Hiệu giá kháng thể của vắc xin sau khi tiêm phòng 1 tháng..........54
Bảng 3.11: Hiệu giá kháng thể của vắc xin sau khi tiêm phòng 2 tháng..........56
Bảng 3.12: Hiệu giá kháng thể của vắc xin sau khi tiêm phòng 3 tháng..........58
Bảng 3.13: Hiệu giá kháng thể của vắc xin sau khi tiêm phòng 4 tháng..........60
Bảng 3.14: Hiệu giá kháng thể của vắc xin sau khi tiêm phòng 5 tháng..........62
Bảng 3.15: Tỷ lệ lợn con mắc bệnh tiêu chảy giữa vùng tiêm phòng và
vùng không tiêm phòng vắc xin.......................................................65
Bảng 3.16: Nguy cơ lợn con bị tiêu chảy do không tiêm phòng vắc xin..........67


vii

DANH MỤC BIỂU ĐỒ
Biểu đồ 3.1: Hiệu lực của vắc xin trên chuột nhắt trắng khi công cường
độc vi khuẩn E. coli..........................................................................45
Biểu đồ 3.2: Hiệu lực của vắc xin trên chuột nhắt trắng khi công cường
độc vi khuẩn Salmonella................................................................. 48
Biểu đồ 3.3: Kết quả xác định hiệu giá kháng thể sau khi tiêm vắc xin
1 tháng.............................................................................................55
Biểu đồ 3.4: Hiệu giá kháng thể của vắc xin sau khi tiêm phòng 2 tháng........57
Biểu đồ 3.5: Hiệu giá kháng thể của vắc xin sau khi tiêm phòng 3 tháng........59
Biểu đồ 3.6: Hiệu giá kháng thể của vắc xin sau khi tiêm phòng 4 tháng........61
Biểu đồ 3.7: Hiệu giá kháng thể của vắc xin sau khi tiêm phòng 5 tháng........63

1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Trong nhiều năm gần đây, cùng với sự phát triển của nền kinh tế, ngành
chăn nuôi nói chung và chăn nuôi lợn nói riêng của nước ta đã có những
bước phát triển mạnh mẽ, trở thành ngành sản xuất quan trọng, chiếm tỷ
trọng đáng kể trong xuất khẩu các sản phẩm chăn nuôi và góp phần xóa đói
giảm nghèo.
Theo Quyết định số 10/2008/QĐ-TTg ngày 16/01/2008 của Thủ tướng
Chính phủ [22] về Chiến lược phát triển chăn nuôi đến năm 2020 [3], mục
tiêu của định hướng là: Phát triển nhanh quy mô đàn lợn ngoại theo
hướng trang trại, công nghiệp ở nơi có điều kiện về đất đai, kiểm soát dịch
bệnh và môi trường; duy trì ở quy mô nhất định hình thức chăn nuôi lợn
lai, lợn đặc sản phù hợp với điều kiện chăn nuôi của nông hộ và của một
số vùng. Tỷ trọng chăn nuôi trong nông nghiệp đến năm 2020 đạt trên 42%,
trong đó năm 2010 đạt khoảng 32% và năm 2015 đạt 38%; Đảm bảo an toàn
dịch bệnh và vệ sinh an toàn thực phẩm, khống chế có hiệu quả các bệnh
nguy hiểm trong chăn nuôi; Các cơ sở chăn nuôi, nhất là chăn nuôi theo
phương thức trang trại, công nghiệp và cơ sở giết mổ, chế biến gia súc, gia
cầm phải có hệ thống xử lý chất thải, bảo vệ và giảm ô nhiễm môi trường ...
Yên Dũng là huyện thuộc tỉnh Bắc Giang có nghề chăn nuôi phát triển
đem lại nguồn thu nhập cao cho nhiều hộ gia đình, những năm qua trên
địa bàn huyện đã được hưởng cơ chế chính sách hỗ trợ phát triển sản xuất
chăn nuôi của tỉnh như : Nghị quyết 37/2012/NQ-HĐND về hỗ trợ phát triển
chăn nuôi giai đoạn 2010 – 2015; chính sách hỗ trợ phát triển chăn nuôi
nông hộ theo Quyết định số 50/QĐ-TTg của Thủ tướng chính phủ... Do vậy,
tổng số đàn lợn tăng lên đáng kể, theo báo cáo của Trạm Chăn nuôi và Thú
y huyện Yên Dũng tính đến tháng 7/2016 tổng đàn lợn của huyện đạt
87.152 con (trong đó đàn lợn nái 9.254 con, lợn đực giống 48 con, lợn thịt

59.057 con, lợn sữa 18.793 con).
Tuy nhiên, song song với sự phát triển chăn nuôi thì ngành chăn nuôi lợn
ở nước ta nói chung và chăn nuôi huyện Yên Dũng nói riêng luôn phải đối mặt
với những khó khăn, thách thức về chất lượng con giống, thức ăn, giá


2

cả thị trường,… Đặc biệt là bệnh dịch vẫn thường xuyên xảy ra gây thiệt hại
lớn về


kinh tế. Trong đó có một số bệnh thường xuyên xảy ra không những ảnh
hưởng đến mục tiêu phát triển chăn nuôi mà còn đe dọa ảnh hưởng đến sức
khỏe của con người. Bệnh phù đầu do vi khuẩn E. coli và bệnh do vi khuẩn
Salmonella vẫn gây tổn thất nặng nề cho ngành chăn nuôi lợn trong toàn
quốc. Bệnh do Salmonella gây ra thường ở dạng nhiễm trùng máu cấp tính
hoặc viêm ruột non. Tuy nhiên, hai thể bệnh này thường ít khi xảy ra đồng
thời với nhau. Vi khuẩn Salmonella và E. coli gây tiêu chảy cho lợn ở các lứa
tuổi, đặc biệt ở lợn trước và sau cai sữa trong cả chăn nuôi trang trại quy mô
lớn hay chăn nuôi nông hộ với quy mô nhỏ.
Nhằm hạn chế thấp nhất thiệt hại cho người chăn nuôi, thuận lợi cho
việc sử dụng biện pháp phòng bệnh bằng vắc xin và đảm bảo an toàn thực
phẩm không lây nhiễm vi khuẩn, gây ngộ độc cho người tiêu dùng, việc chế
tạo vắc xin đa giá, tiêm một mũi phòng ba bệnh: phù đầu, tiêu chảy, phó
thương hàn do vi khuẩn E. coli và Salmonella spp. gây ra là đòi hỏi cấp thiết
của thực tế nước ta hiện nay. Vì vậy, để có cở sở khoa học cho việc nghiên
cứu, xây dựng biện pháp phòng bệnh bằng vắc xin, chúng tôi tiến hành nghiên
cứu đề tài: “Ứng dụng chế tạo, thử nghiệm vắc xin đa giá vô hoạt phòng
bệnh phù đầu, hội chứng tiêu chảy ở lợn do vi khuẩn E. coli và Salmonella

gây ra tại huyện Yên Dũng, tỉnh Bắc giang”.
2. Mục tiêu của đề tài
Tuyển chọn chủng vi khuẩn E. coli, Salmonella sử dụng chế tạo thử
nghiệm vắc xin đa giá phòng bệnh cho lợn;
Xác định hiệu lực của vắc xin đa giá phòng bệnh phù đầu, tiêu chảy, phó
thương hàn ở lợn do vi khuẩn E. coli và Salmonella gây ra tại huyện Yên Dũng,
tỉnh Bắc Giang.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tế
3.1. Ý nghĩa khoa học
Nghiên cứu chế tạo vắc xin đa giá từ các chủng vi khuẩn E. coli và
Salmonella phân lập được;
Xác định hiệu lực của vắc xin đa giá trong thực tế là cơ sở khoa học để
xây dựng các biện pháp phòng bệnh hiệu quả cho đàn lợn.


3.2. Ý nghĩa thực tế
Sử dụng vắc xin đa giá tiêm phòng cho lợn nuôi tại huyện Yên Dũng,
tỉnh Bắc Giang góp phần giảm tỷ lệ lợn mắc phù đầu, tiêu chảy, phó thương
hàn do vi khuẩn E. coli và Salmonella gây ra, tăng hiệu quả và thu nhập cho
người chăn nuôi.


Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Vi khuẩn E. coli và bệnh phù đầu, tiêu chảy ở lợn do E. coli
1.1.1. Vi khuẩn E. coli
Vi khuẩn Escherichia coli (E. coli) trước đây được gọi là Bacterium
coli commune hay Bacillus coli communis, lần đầu tiên phân lập được từ phân
trẻ em bị tiêu chảy năm 1885 và được đặt theo tên của người bác sĩ nhi
khoa Đức Theodor Escherich (1857-1911) (Nguyễn Vĩnh Phước, 1974 [20],

Nguyễn Lân Dũng và cs., (1976) [7], Nguyễn Như Thanh và cs., (1997) [27],
Lê Văn Tạo, 1997 [26]).
Vi khuẩn E. coli thuộc họ Enterobacteriaceae, là họ vi khuẩn thường
trực ở trong ruột, chiếm tới 80% các vi khuẩn hiếu khí (Hoàng Thuỷ Nguyên
và cs. 1974 ) [17], vừa là vi khuẩn cộng sinh thường trực đường tiêu hoá, vừa
là vi khuẩn gây nhiều bệnh ở đường ruột và ở các cơ quan khác (Lê Văn Tạo,
1997) [26].
Trong điều kiện bình thường, E. coli khu trú thường xuyên ở phần sau
của ruột, ít khi có ở dạ dày hay đoạn đầu ruột non của động vật. Khi gặp điều
kiện thuận lợi, chúng phát triển nhanh về số lượng, độc lực, gây loạn
khuẩn, bội nhiễm đường tiêu hoá và trở thành nguyên nhân gây bệnh
tiêu chảy (Nguyễn Vĩnh Phước, 1974 ) [20], (Lê Văn Tạo, 1997) [26].
1.1.1.1. Đặc điểm hình thái, cấu trúc của vi khuẩn
a. Đặc điểm hình thái
Theo Nguyễn Quang Tuyên (2008)[33] vi khuẩn E. coli là một trực
khuẩn hình gậy ngắn, có kích thước 2 - 3m x 0,3 - 0,6m; ở môi trường nuôi
cấy, trong canh khuẩn già xuất hiện những trực khuẩn dài 4 - 8 m. Trong cơ
thể người và động vật, vi khuẩn thường có hình cầu trực khuẩn, đứng riêng
lẻ, đôi khi xếp thành chuỗi ngắn. Phần lớn vi khuẩn E. coli có khả năng di động
do có lông ở xung quanh thân, không sinh nha bào, có thể có giáp mô. Vi
khuẩn bắt màu gram âm, có thể bắt màu đều hoặc sẫm ở hai đầu, khoảng
giữa nhạt hơn. Nếu lấy vi khuẩn từ khuẩn lạc nhầy để nhuộm, có thể thấy
giáp mô, nhưng khi soi tươi thì thường không nhìn thấy được.


b. Đặc điểm cấu trúc
Vi khuẩn E. coli được chia làm các serotype khác nhau dựa vào cấu
trúc kháng nguyên thân O, giáp mô K, lông H và kháng nguyên bám dính F.
Cấu trúc kháng nguyên của vi khuẩn E. coli gây bệnh trên gia súc rất đa dạng và
phức tạp với 4 nhóm kháng nguyên chính là các kháng nguyên O (kháng

nguyên thân), H (kháng nguyên lông), K (kháng nguyên giáp mô), và F (kháng
nguyên bám dính) (Gyles C.L., Fairbrother J.M., 2010)[47]. Bằng phản ứng
ngưng kết, các nhà khoa học đã tìm ra được 250 serotype O, 89 serotype K,
56 serotype H và một số serotype F. Khi xác định serotype đầy đủ của 1 chủng
vi khuẩn E. coli thì phải xác định đủ cả 3 loại kháng nguyên nói trên.
Kháng nguyên O (Kháng nguyên thân - Ohne Hauch) được coi như là
một yếu tố độc lực có thể tìm thấy ở thành tế bào và có liên hệ trực tiếp với
hệ thống miễn dịch. Kháng nguyên O khi gặp kháng huyết thanh tương
ứng sẽ xảy ra phản ứng ngưng kết. Ngưng kết kháng nguyên O tạo thành
những hạt nhỏ, khó tan.
Kháng nguyên H (kháng nguyên lông - Hauch) 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 là 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 (Orskov F. 1978)[61]. Kháng nguyên K
(Kháng nguyên vỏ bọc - Capsular), còn được gọi là kháng nguyên bề mặt
(OMP - Outer membrane protein) hoặc kháng nguyên vỏ bọc (Capsular). Vai
trò của kháng nguyên K chưa được thống nhất. Có rất nhiều ý kiến cho
rằng, nó không có ý nghĩa về độc lực của vi khuẩn, vì thấy rằng độc lực của
chủng E. coli có kháng nguyên K cũng giống độc lực của chủng không
có kháng nguyên K (Orskov F. 1978)[61]. Tuy nhiên, có ý kiến khác cho rằng,
nó có ý nghĩa về độc lực vì nó tham gia bảo vệ vi khuẩn trước những yếu tố
phòng vệ của vật chủ. 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: Ví dụ 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 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 thì 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 để xâm nhập và gây
bệnh, đồng thời chống lại khả năng đào thải vi khuẩn của nhu động ruột.
Một số loại kháng nguyên bám dính của vi khuẩn E. coli thuộc nhóm
ETEC (Enterotoxigenic E. coli) gây bệnh chủ yếu cho lợn là F4 (K88), F5 (K99), F6
(987P), F18 và F41 (Carter G.R. và cs., 1995) [35].
1.1.1.2. Đặc tính nuôi cấy, sinh vật, hoá học
a. Đặc tính nuôi cấy
Theo Nguyễn Như Thanh và cs. (1997)[27], Nguyễn Quang Tuyên
(2008)[33] vi khuẩn E. coli là trực khuẩn hiếu khí và yếm khí tùy tiện, có thể
sinh trưởng ở phổ nhiệt độ khá rộng (từ 5- 400C), nhiệt độ thích hợp là
370C và phổ pH rộng (pH từ 5,5 - 8,0), pH thích hợp nhất là từ 7,2-7,4.
Vi khuẩn E. coli phát triển dễ dàng trên các môi trường nuôi cấy thông
thường. Khi nuôi cấy trên các môi trường, để trong tủ ấm ở 370C và sau 24
giờ vi khuẩn sẽ phát triển như sau:
Môi trường thạch thường: Hình thành những khuẩn lạc tròn, ướt,
bóng láng không trong suốt, màu tro trắng nhạt, hơi lồi, đường kính từ
2-3mm. Nuôi lâu, khuẩn lạc có màu nâu nhạt và mọc rộng ra, có thể quan
sát thấy cả những khuẩn lạc dạng R (Rough) và M (Mucous).
Môi trường nước thịt: Phát triển rất nhanh, tốt, môi trường đục đều
có lắng cặn màu tro nhạt ở dưới đáy, đôi khi có màu xám nhạt, canh
trùng có mùi phân thối.

Môi trường MacConkey: Khuẩn lạc có màu hồng cánh sen, tròn nhỏ,
hơi lồi, không trầy, rìa gọn, không làm chuyển màu môi trường.


b. Đặc tính sinh vật hoá học
Theo Nguyễn Quang Tuyên (2008)[33] phản ứng lên men đường: Vi
khuẩn E. coli lên men sinh hơi các loại đường Lactose, Fructose, Glucose,
Levulose, Galactose, Xylose, Manitol; lên men không chắc chắn các loại
đường Duncitol, Saccarose và Salixin. Một số phản ứng sinh hoá khác: Phản
ứng Indol và MR dương tính, phản ứng H2S, VP, Urea âm tính.
1.1.1.3. Đặc tính gây bệnh của vi khuẩn E. coli
a. Cơ chế gây bệnh của vi khuẩn E. coli
Theo Đào Trọng Đạt và cs. (1996)[8] để có thể gây bệnh, đầu tiên vi
khuẩn E. coli phải bám dính vào tế bào nhung mao ruột bằng các yếu tố
bám dính như kháng nguyên F. Sau đó, nhờ các yếu tố xâm nhập
(Invasion), vi khuẩn sẽ xâm nhập vào tế bào biểu mô của thành ruột. Ở đó,
vi khuẩn phát triển, nhân lên và phá huỷ lớp tế bào biểu mô gây viêm
ruột, đồng thời sản sinh độc tố đường ruột Enterotoxin. Độc tố đường ruột
tác động vào quá trình trao đổi muối, nước, làm rối loạn chu trình này. Nước
từ cơ thể tập trung vào lòng ruột làm căng ruột, cùng với khí do lên men ở
ruột gây nên một tác dụng cơ học, làm nhu động ruột tăng, đẩy nước và chất
chứa ra ngoài, gây nên hiện tượng tiêu chảy. Sau khi đã phát triển ở thành
ruột, vi khuẩn vào hệ lâm ba, đến hệ tuần hoàn, gây nhiễm trùng máu.
Trong máu, vi khuẩn chống lại hiện tượng thực bào, gây dung huyết, làm
cho cơ thể thiếu máu. Từ hệ tuần hoàn, vi khuẩn đến các tổ chức cơ quan.
Ở đây, vi khuẩn lại phát triển nhân lên lần thứ hai, phá huỷ tế bào tổ chức,
gây viêm và sản sinh độc tố gồm Enterotoxin và Verotoxin, phá huỷ tế bào tổ
chức, gây tụ huyết và xuất huyết.

b. Các yếu tố gây bệnh của vi khuẩn E. coli
Các yếu tố gây bệnh của E. coli bao gồm khả năng kháng khuẩn, yếu tố
bám dính, khả năng xâm nhập, yếu tố gây 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 Enteropathogenic E. coli (AEEC) và Verotoxingenic
E. coli (VTEC) (Lê Văn Tạo, 1997) [26]. Trong đó, các chủng vi khuẩn thuộc


nhóm ETEC và VTEC thường gây bệnh tiêu chảy cho lợn con sơ sinh và lợn
sau cai sữa (Fairbrother J.M. 1992)[42].
* 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 ColicinV. 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].
* Yếu tố bám dính
Để gây bệnh, các chủng ETEC phải bám dính lên trên tế bào biểu mô
của ruột non. Hầu hết các chủng ETEC đều có mang một hoặc nhiều các yếu
tố bám dính như: F4 (K88), F5 (K99), F6 (987P), F17, F18, F41, F42 và F165. Ở lợn,
các chủng vi khuẩn ETEC gây bệnh tiêu chảy thường mang các yếu tố bám
dính sau đây:
F4 (K88): F4 hay còn gọi là K88 là một kháng nguyên không chịu nhiệt.
Bằng việc sử dụng các kháng huyết thanh đặc hiệu, Orskov I. và cs. (1964)
[60] đã phân biệt được hai loại khác nhau của F4 là F4ab và F4ac. Loại thứ 3
được phát hiện bởi Guinee và Jansen được đặt tên là F4ad (Guinee và cs.
1979) [46]. Sợi 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. Yếu tố bám dính
F4 được mang trong vi khuẩn E. coli thuộc nhóm ETEC, gây bệnh tiêu chảy ở
lợn trước và sau cai sữa (Nagy B. và cs., 1999) [59].
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 (Links và cs, 1985)
[55]. Sự sản sinh F5 phụ thuộc vào nhiều yếu tố của vi khuẩn như: Tốc độ
sinh trưởng, pha sinh trưởng, nhiệt độ và alanine trong môi trường Các gen
mã hóa cho sự tổng hợp F5 nằm trên ADN của plasmid (Isaacson, 1977) [48].
F6 (987p): Các nhà khoa học cho rằng, fimbriae này đóng vai trò quan
trọng trong việc gây bệnh của ETEC. F6 của ETEC ở lợn có thể giúp vi khuẩn
bám vào cả các receptor cấu tạo bởi glycoprotein và glycolipid trên riềm trải
của các tế bào biểu mô ruột (Dean và cs., 1989, 1994) [38, 39]. F6 bám dính ở
màng nhầy để phân phối độc tố đường ruột tối đa đến vật chủ.


F18: F18 là tên đặt cho nhân tố bám dính 8813. Bởi vậy, một loại
fimbriae mới đã được đề nghị công nhận là F18ab và F18ac (Rippinger và cs.,
1995) [64]. Một nghiên cứu của Nagy và cs. (1996) [59] thấy rằng F18ab và
F18ac khác nhau về mặt sinh học. F18ab ít thấy thể hiện ở cả 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.
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), [58] cũng không tập trung ở lớp màng nhầy của ruột ở lợn con
mới sinh (Casey và cs., 1992) [36]. Điều này ngược với F5 và F6, chúng bám
vào các tế bào biểu mô ruột. Khả năng bám này ở lợn cai sữa nhiều hơn so
với lợn sơ sinh. 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 receptor đặc hiệu ở lông nhung của ruột lợn từ
sơ sinh đến 21 ngày tuổi. Sự thiếu hụt các receptor 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 (Nagy và cs., 1999) [59].
* Yếu tố xâm nhập của vi khuẩn E. coli: là một khái niệm dùng để chỉ
quá trình chưa được xác định một cách rõ ràng mà nhờ đó 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 bảo vệ của lớp màng nhầy
hoặc khi 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) [45].
* Độc tố của vi khuẩn E. coli: Vi khuẩn E. coli sản sinh nhiều loại độc
tố: Enterotoxin, Verotoxin, Neurotoxin. Mỗi loại độc tố gắn với một thể bệnh
mà chúng gây ra.
Nhóm độc tố đường ruột (Enterotoxin) gồm hai loại:
Độc tố chịu nhiệt (Heat Stable Toxin - ST): Độc tố này chịu được nhiệt
độ 1000C trong vòng 15 phút. Độc tố ST chia thành hai nhóm STa và STb dựa
trên đặc tính sinh học và khả năng hòa tan trong methanol. STa kích thích sản


sinh ra GMP mức cao trong tế bào, ngăn trở hệ thống chuyển 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 < 2 tuần tuổi và ở lợn lớn.
STb kích thích vòng nucleotid phân tiết dịch độc lập ở ruột, nhưng
phương thức tác dụng của STb vẫn 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.
Cả STa và STb đều có vai trò quan trọng trong việc gây tiêu chảy do các
chủng E. coli gây bệnh ở bê, nghé, dê, cừu, lợn con và trẻ sơ sinh.

Nhóm độc tố tế bào (Shiga /Verotoxin):
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:
Stx1và Stx2. Độc tố Shiga ở lợn là một loại trong nhóm độc tố Stx2 với một số
khác biệt trong đặc tính sinh học. Stx1 và Stx2 gây độc cho tế bào Hela. Stx2e
kém độc hơn, nhưng gây độc mạnh cho tế bào Vero.
* Vai trò gây bệnh của các loại kháng nguyên
Theo ý kiến của nhiều tác giả, mặc dù các 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 quá trình trên phải kể đến là kháng
nguyên O, kháng nguyên K, kháng nguyên F.
* Yếu tố dung huyết (Hly)
Để phát triển trong cơ thể, vi khuẩn E. coli cần được cung cấp sắt. Hầu
hết những chủng E. coli gây bệnh thường có khả năng gây dung huyết. Để
chiếm dụng sắt của vật chủ, vi khuẩn E. coli tiết men Heamolyzin phá vỡ
hồng cầu, giải phóng sắt trong nhân HEM.
Có 4 kiểu dung huyết của vi khuẩn E. coli là: -haemolysin, haemolysin, -haemolysin, -haemolysin, nhưng quan trọng nhất là kiểu
- haemolysin và -haemolysin (Ketyle và cs., 1975) [50]. Căn cứ vào kết


quả nghiên cứu các yếu tố gây bệnh ở từng chủng E. coli phân lập từ các thể
bệnh


khác nhau, Fairbrother (1992) [42] đã đặt tên các nhóm vi khuẩn E. coli theo
những yếu tố gây bệnh mà chúng có khả năng sản sinh như: Enterotoxigenic

E. coli ( ETEC), Enteropathogenic E. coli (EPEC), Verotoxigenic E. coli
(VTEC), Adhenicia Enteropathogenic E. coli (AEEC). Ông đã sắp xếp các
serotyp cùng mang các yếu tố gây bệnh đặc trưng cho tưng lứa tuổi thể hiện
ở bảng 1.1 (phụ lục).
1.1.2. Bệnh tiêu chảy ở lợn do vi khuẩn E. coli
Bệnh xảy ra ở tất cả các lứa tuổi của lợn, nhưng tỷ lệ mắc bệnh, mức
độ trầm trọng và tỷ lệ chết tập trung vào lợn con từ 4 tuần tuổi đến sau cai
sữa 1 tháng theo bảng 1.1 (phụ lục)
Theo Đào Trọng Đạt và cs. (1996)[8] bệnh do các serotype E. coli O8,
O141, O147, O149, và O157, trong đó O149 F4 thường chiếm tỷ lệ cao. Các chủng
E. coli này do lợn con bị nhiễm từ môi trường, từ vú mẹ khi bú hoặc có sẵn
trong ruột, gặp điều kiện thuận lợi phát triển nhân lên với số lượng lớn,
chiếm tỷ lệ áp đảo các vi khuẩn đường ruột khác, đồng thời tiếp nhận các
yếu tố gây bệnh trong quá trình phát triển, gặp khi cơ thể lợn chịu các tác
động bất lợi như: chăm sóc nuôi dưỡng kém, thay đổi thức ăn đột ngột,
nhiệt độ, độ ẩm, thời tiết chuồng nuôi thay đổi vi khuẩn tác động gây bệnh.
Các serotype E. coli gây bệnh tiêu chảy thường mang các yếu tố bám
dính F4, F6 và F5; độc tố đường ruột, chủ yếu LT1 và ST1, đôi khi có Stx2e
hoặc LT, STa và STb. Cơ chế gây bệnh tiêu chảy ở lợn giống như ở bệnh lợn
con phân trắng, nhưng do hệ thống thần kinh của lợn đã hoàn chỉnh, điều
tiết được các chức năng sinh lý, lợn đã ăn các thức ăn tinh và thô thay cho bú
sữa, nên phân có màu vàng.
1.1.2.1. Triệu chứng
Theo Trung tâm Chẩn đoán và cố vấn thú y của Công ty cổ phần chăn
nuôi CP Việt Nam (2010) [31], khi lợn bị tiêu chảy do vi khuẩn E. coli, triệu
chứng trước tiên là lợn bị tiêu chảy với mức độ khác nhau, đi ngoài nhiều lần
trong ngày, phân có nhiều nước, do đi ngoài mất nước nên lợn gầy còm,
hốc hác, dơ xương, hông hõm, xương sườn, xương sống nhô lên, lợn cụp
đuôi hoặc đuôi hay vẫy qua vẫy lại. Lợn ăn ít, uống nước nhiều. Xuất hiện
những vùng da tím tái ở mũi, chóp tai và bụng. Một vài lợn có biểu hiện thần

kinh, đi vòng tròn theo một chiều nhất định hoặc liệt 2 chân sau, vào giai
đoạn cuối


lợn nằm nghiêng chân bơi chèo, xác gầy và bẩn. Tiêu chảy nhiều nước, phân
thường có màu nâu hoặc xanh xám. Lợn con theo mẹ, lợn con trước và sau
cai sữa mắc bệnh, không điều trị kịp thời, bị mất nước, trụy tim, mạch nhanh,
tỷ lệ chết cao. Lợn con bị tiêu chảy sau khi khỏi bệnh còi cọc, khả năng tăng
trọng kém. Lợn choai, lợn mẹ, lợn lớn, lợn đực giống mắc bệnh thường nhẹ, tỷ
lệ chết thấp hơn, nhiều con tự khỏi, không ảnh hưởng đến phát triển sau này.
1.1.2.2. Bệnh tích mổ khám
Theo Đào Trọng Đạt và cs. (1996)[8] sự biến đổi bệnh tích ở lợn bị
tiêu chảy do vi khuẩn E. coli phụ thuộc rất nhiều vào tuổi mắc bệnh, thời gian
kéo dài của bệnh, nhìn chung xác lợn chết do tiêu chảy thường gầy, bẩn,
thân bê bết phân, mắt trũng sâu, tím tái ở mũi, tai. Phổi nhợt nhạt và khô,
hạch treo ruột bị tụ huyết tím bầm. Niêm mạc mắt, miệng nhợt nhạt. Niêm
mạc ruột, dạ dày xuất huyết, nếu bị tiêu chảy lâu niêm mạc bị tróc từng
mảng. Trực tràng bị loét chảy máu. Gan mất màu, có những nốt hoại tử trên
mặt. Cơ tim nhão, mất trương lực. Bàng quang xẹp, niêm mạc xuất huyết.
Dạ dày chứa đầy thức ăn. Xuất huyết ở niêm mạc đường cong lớn của dạ
dày. Ruột non chứa đầy dịch loãng, niêm mạc phù nhẹ và xuất huyết. Chất
chứa trong các đoạn ruột có trạng thái khác nhau từ nhiều nước đến sền
sệt, nhưng đều có mùi đặc trưng. Trong ruột già thức ăn có dạng nhày,
màu xanh xám hoặc vàng xám. Niêm mạc đường tiêu hóa có nhiều vết
loét, nhưng vết loét sâu và nặng thường thấy ở niêm mạc đường cong
lớn của dạ dày. Một số trường hợp lợn tiêu chảy trong phân toàn máu do
niêm mạc đường tiêu hóa bị tổn thương sâu vì bị nhiễm E. coli có khả năng
sản sinh kháng nguyên bám dính F4 mạnh.

Quan sát bệnh tích vi thể thấy lẫn trong lớp tế bào lông nhung là
vi khuẩn E. coli. Lớp tế bào lông nhung bị phá hủy nặng.
1.1.2.3. Phòng bệnh tiêu chảy do E. coli ở lợn
Phòng bệnh là biện pháp chủ động không để bệnh xảy ra, các biện
pháp phòng bệnh đều xoay quanh các vấn đề về môi trường, vật chủ và mầm
bệnh.
Chuồng trại, thức ăn, nước uống phải đảm bảo vệ sinh, chỉ được nhiễm
E. coli trong tiêu chuẩn cho phép của TCVN. Ổ đẻ của lợn mẹ phải được tiêu
độc trước khi đưa lợn nái vào đẻ. Nhiệt độ chuồng phải đảm bảo 32-340C


đối với lợn sơ sinh và 28 - 300C với lợn cai sữa, chuồng phải luôn khô ráo,
không ẩm ướt. Không thay đổi thức ăn đột ngột.


Theo Đào Trọng Đạt và cs. (1996)[8] có chuồng nuôi riêng từng loại
lợn, lợn con nuôi trên sàn, không cho tiếp xúc với nền chuồng. Cho lợn con
bú sữa đầu đầy đủ. Tập cho lợn con ăn sớm và cai sữa sớm. Ngoài vệ sinh
phòng bệnh tốt cần dùng các loại vắc xin tiêm phòng cho lợn mẹ hai lần vào
lúc 6 và 12 tuần tuổi trước khi đẻ để tạo kháng thể truyền qua sữa đầu, bảo
vệ lợn con trong một vài tuần lễ đầu sau khi đẻ hoặc dùng vaccin cho lợn
con uống 3 - 5 ngày, 1 lần/ngày sau khi sinh để tạo miễn dịch chủ động ở
đường ruột. Sau đó, tiêm vắc xin Salsco cho lợn khi được 3 tuần tuổi để
chống tiêu chảy trước và sau cai sữa.
Hiện nay, trên thị trường Việt Nam đang lưu hành các loại vắc xin do
nước ngoài sản xuất như: Neocolipor của Nissan Chemical Industries, Litter
Guard LT-C của Embrex INC phòng tiêu chảy do E. coli và Clostridium
perfringens, Rokovac của hãng Bioveta, A.S phòng bệnh tiêu chảy do E. coli
và Rotavirus suis ở lợn, Porcili coli của Intervet.
Vi khuẩn E.coli được đánh giá là nguyên nhân gây bệnh phổ biến và

quan trọng nhất trong hội chứng tiêu chảy ở lợn con dưới 2 tháng tuổi,
nhiều tác giả đã tập trung nghiên cứu chế tạo và sử dụng vắc xin phòng
bệnh nhằm kích thích cơ thể chủ động sản sinh kháng thể chống lại mầm bệnh.
1.1.3. Bệnh phù đầu lợn con
Bệnh phù đầu lợn con do một số serotype kháng nguyên O của E. coli
sau đây gây ra: O138, O139K12H1, O141K85q, O141K85ac.
Ở Việt Nam, Nguyễn Khả Ngự (2000)[18] phân lập, định type vi khuẩn
E. coli gây bệnh phù đầu lợn ở các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long đã phát
hiện được 11 serotype, nhưng chiếm tỷ lệ cao nhất là O26 và O139. Theo Trịnh
Quang Tuyên (2004) [32] khi phân lập E. coli gây bệnh phù đầu ở trại chăn
nuôi tập trung các tỉnh phía Bắc, phát hiện 7 serotype trong đó chủ yếu là
O139 chiếm 34,8% và O138 chiếm 18,5%. Để gây được bệnh, ngoài các yếu tố
gây bệnh có ở E. coli gây tiêu chảy cần phải có yếu tố bám dính F18 thay cho
F4, độc tố tế bào (Stx2e), độc tố thần kinh và các yếu tố gây dung huyết mà
chủ yếu là α-haemolytic. Nhờ các yếu tố gây bệnh, vi khuẩn vào máu gây
nhiễm trùng huyết, trong máu yếu tố dung huyết phá vỡ hồng cầu làm
máu loãng, độc tố tế bào vừa phá hủy tế bào tổ chức gây bệnh tích, vừa