CẦU KHUẨN GRAM DƯƠNG

TS. Phạm Hồng Sơn *** Giáo trình Vi sinh vật học thú y *** Huế 2006

70
Chương 7
CẦU KHUẨN GRAM DƯƠNG
A. HỌ MICROCOCCACEAE: TỤ CẦU KHUẨN
(STAPHYLOCOCCUS)
I. ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA TỤ CẦU KHUẨN
1. Phân loại
Phân loại họ Micrococcaceae được trình bày ở bảng I-31. Thuộc chi tụ
cầu khuẩn Staphylococcus có 29 loài, là một trong những chi của họ
Micrococcaceae. Các chi khác thuộc họ này không biểu hiện tính gây bệnh đối
với người và động vật.
2. Hình thái
Đây là những cầu khuẩn Gram dương có đường kính 0,8 - 1,0 μm, trong
tiêu bản có thể thấy phân bố riêng lẻ nhưng thường tạo khối gồm nhiều tế bào
thành hình chùm nho, không có tiêm mao, không hình thành bào.
Bảng I-31. Phân loại họ Micrococcaceae

Chi G+C (mol%) Loài Tính gây bệnh
S. aureus (tụ cầu vàng)
S. epidermidis (tụ cầu khuẩn biểu bì)
S. felis
Viêm vú, viêm da phù thũng,
viêm tủy xương
Staphylococcu
s
30 - 39
S. hyicus
S. intermedius

24 loài khác
Viêm biểu bì xuất dịch ở lợn
Micrococcus
65 - 75 9 loài
Gaffkya
1 loài (G. tetragena)
Sarcina
1 loài (S. lutea)

3. Tính trạng sinh hóa
Các vi khuẩn họ Micrococcaceae là những vi khuẩn yếm khí tùy tiện, phát
triển tốt trên môi trường thạch thường, phát triển được trong môi trường chứa
nồng độ cao muối ăn (3 - 10% NaCl). Phản ứng catalase dương tính, lên men
đường glucose. Phản ứng lên men đường mannit là đặc tính quan trọng để phân
biệt tụ cầu vàng gây bệnh. Khuẩn lạc tụ cầu vàng S. aureus có màu vàng hoặc
màu trắng, còn những vi khuẩn khác có màu trắng hoặc màu vàng chanh, nhưng
cũng có ngoại lệ. Tụ cầu vàng có thành tế bào chứa một chất gọi là protein A kết
hợp một cách phi đặc hiệu với phần Fc của các IgG (trừ IgG
2
), IgA
2
và một số
IgM. Các vi khuẩn này có thể phân loại dựa vào các phage có miền ký chủ đặc
hiệu.
Hoạt tính lên men đường mannit được xác định bằng cách nuôi
cấy vi khuẩn (tụ cầu) vào môi trường Chapman (môi trường N
o
110). Môi
trường này được chế bằng cách hòa 10 g peptone, 2 g cao men (yeast
extract), 30 g gelatin, 2 g lactose, 10 g mannit, 70 g NaCl, 5 g K

2
HPO
4
và 15

TS. Phạm Hồng Sơn *** Giáo trình Vi sinh vật học thú y *** Huế 2006

71
g agar vào 1 lít nước cất, chỉnh pH đến 7,2, hấp khử trùng ở 121 °C trong
15 phút, đổ đĩa Petri, để nguội cho thạch rắn. S. aureus hình thành khuẩn
lạc có màu điển hình, sau khi lấy khuẩn lạc nếu nhỏ vào chỗ đó dung dịch
bromothymol blue (0,04%) thì chỗ đó trở nên vàng. Ngoài ra, nếu làm ngập
bằng dung dịch (NH
4
)
2
SO
4
bão hòa và để yên 10 phút thì xung quanh khuẩn
lạc tụ cầu vàng xuất hiện vòng trong suốt.
Với tác dụng tương tự, môi trường muối ăn - mannit cũng được sử
dụng. Để chế môi trường này người ta hòa 2,5 g cao thịt, 10 g peptone, 10
g mannit, 75 g NaCl, 0,025 g phenol red, và 15 g agar vào 1 lít nước cất,
chỉnh pH đến 7,4, tiệt trùng ở 121 °C trong 15 phút, đổ đĩa Petri. Các cầu
khuẩn không gây bệnh hình thành khuẩn lạc nhỏ có viền màu đỏ bao quanh
còn các khuẩn lạc tụ cầu vàng có vòng màu vàng bao quanh.
4. Tính gây bệnh
Loài tụ cầu khuẩn có tính gây bệnh cao nhất là tụ cầu vàng có phản ứng
coaggulase dương tính, gây các chứng viêm mưng mủ, áp xe, viêm da lở biểu bì
ở các loài động vật khác nhau. Tuy nhiên, vi khuẩn này phân lập được khá

thường xuyên từ đường ruột, da và niêm mạc, và phân lập được với tần số cao
từ bệnh phẩm như là một nguyên nhân cảm nhiễm cơ hội. Gần đây, sự xuất
hiện các chủng tụ cầu khuẩn đề kháng các chất kháng sinh hệ β-lactam (tụ cầu
vàng đề kháng methicillin: MRSA, đề kháng vancomycin: VRSA) như là một
bệnh nguyên chủ yếu làm vấn đề cảm nhiễm bệnh viện cũng như sự vô hiệu
trong điều trị bệnh bằng thuốc ở người càng thêm trầm trọng.
Các tụ cầu vàng sản sinh các loại enzyme ngoại bào (coagulase,
fibrinolysin, hyaluronidase, protease, nuclease hay deoxyribonuclease (DNase))
và ngoại độc tố (độc tố dung huyết, độc tố đường ruột, độc tố bạch cầu, độc tố
lở da) được coi là những nhân tố hình thành bệnh từ phía vi khuẩn. Coagulase
còn có thể được các tụ cầu khuẩn khác (S. intermedius, S. hyicus) sản sinh và là
enzyme làm đông đặc (ngưng cố) huyết tương (của người hoặc thỏ).
Hyaluronidase còn gọi là yếu tố lan tỏa (spreading factor), cùng với fibrinolysin
được coi là liên quan đến sự hình thành và khuyếch đại ổ bệnh cảm nhiễ
m tụ
cầu vàng. Độc tố dung huyết phá hoại màng tế bào hồng cầu mà gây dung
huyết, gồm 5 loại là α, β, γ và ε (alpha, beta, gamma và epsilon). Độc tố đường
ruột (enterotoxin) là ngoại độc tố chịu nhiệt (chịu được 100 °C trong 30 phút) có
phân tử lượng khoảng 30.000 Da, có 5 loại từ A đến E phân biệt nhau về mặt
kháng nguyên. Độc tố bạch cầu (leukocidin) là độc tố tế bào gây tổn hại các
bạch huyết c
ầu một cách đặc hiệu. Độc tố lở da (dermotoxin) có dạng A do gene
plasmid chi phối và dạng B do gene nhiễm sắc thể chi phối, phá hủy các protein
khớp nối (anchoring junction) và cầu sinh chất (plasmodesmodes) gắn các thành
tế bào biểu bì mà gây lở da.
Coagulase (enzyme đông huyết tương) có tác dụng làm đông huyết
tương của người và thỏ, do chuyển hóa protein fibrinogen (tan) trong huyết
tương thành fibrin, tạo nên các huyết khối trong huyết quản liên quan đến
đặc tính gây bệnh nhiễm khuẩn huyết ở động vật, là một protein chịu nhiệt
có tính kháng nguyên yếu. Phản ứng này có thể thực hiện trong ống

nghiệm, phiến kính hoặc đĩa (khay). Lấy một khuyên cấy đầy vi khuẩn từ

TS. Phạm Hồng Sơn *** Giáo trình Vi sinh vật học thú y *** Huế 2006

72
khuẩn lạc hòa vào 0,5 ml huyết tương thỏ (hoặc huyết tương người) đã
được pha loãng với nước muối ăn sinh lý theo tỷ lệ 1:4, hoặc hòa vào dung
dịch fibrinogen-plasma (chứa 2% thể tích fibrinogen bò [Armour Lab.,...] và
3% huyết tương thỏ trong nước muối sinh lý vô trùng), để ở 75 °C, đọc kết
quả sau 3 giờ. Nếu có các khối tơ huyết tụ tập là kết quả dương tính.
Hoạt tính fibrinolysin được thực hiện với môi trường thạch fibrin
(fibrin agar) nhưng cũng có thể tiến hành định tính với dung dịch fibrinogen-
plasma-coagulase. Sau một thời gian nuôi cấy, một số chủng tụ cầu khuẩn
fibrinolysin dương tính làm khối tơ huyết tan chảy.
Hoạt tính nuclease có thể được xác định trên môi trường thạch đĩa
có chứa 2 mg DNA trong 1 ml môi trường. Sau 24 giờ nuôi cấy ở 37 °C, môi
trường thạch được phủ một lớp HCl 1
N
. Các chủng nuclease dương tính có
khuẩn lạc được bao bọc bởi một vòng sáng.
Ngoài ra môi trường telluride kali (potassium telluride) cũng là một
môi trường được sử dụng có hiệu quả trong nuôi cấy tuyển lựa tụ cầu vàng
gây bệnh.
II. BỆNH CẢM NHIỄM TỤ CẦU KHUẨN
1. Bệnh viêm vú (mastitis)
Bệnh viêm vú ở bò là một trong những bệnh sinh sản gây ra bởi hàng loạt
nhân tố khác nhau. Các vi sinh vật liên quan đến bệnh này có nhiều loại, trong
đó có S. aureus là yếu tố phổ biến nhất, bên cạnh đó, còn có S. epidermidis có
thể là tác nhân nguyên phát hay thứ phát gây bệnh này. Ngoài bò, các động vật
khác cũng có thể bị viêm vú do tụ cầu khuẩn.

2. Viêm biểu bì xuất dịch ở lợn

(exudative epidermitis)
Bệnh này thường phát ở lợn bú sữa trong vòng 1 tháng tuổi. Cho đến nay
vẫn chưa rõ về mối quan hệ giữa việc phát sinh bệnh trạng ở da và độc tố lở da
do S. hyicus sản sinh ra.
3. Bệnh do tụ cầu khuẩn ở chim (avian staphylococcosis)
Bệnh này chủ yếu gây ra do cảm nhiễm tụ cầu vàng. Ở gà, đây là tên
chung của các chứng bệnh mưng mủ, được phân thành các thể khác nhau: thể
chứng bại huyết, thể cảm nhiễm nội tạng, thể cảm nhiễm da và thể cảm nhiễm
tủy - khớp. Viêm da phù thũng và viêm tủy xương phát sinh tương đối nhiều.
III. TỤ CẦU KHUẨN VÀ TRÚNG ĐỘC THỰC PHẨM
Trúng độc thực phẩm do tụ cầu khuẩn thường gây ra bởi độc tố ruột của
S. aureus đã được sản sinh đủ lượng trong thực phẩm. Đây là độc tố chịu nhiệt,
vì vậy sau khi nhiễm độc, đun nóng thức ăn cũng không làm thức ăn trở nên an
toàn. Ô nhiễm thực phẩm có thể bắt nguồn từ chỗ mưng mủ ở tay đầu bếp hoặ
c
sữa bò vắt từ những bò sữa bị bệnh viêm vú. Thông thường, trong vòng mấy giờ
sau khi ăn phải thực phẩm bị ô nhiễm thì xảy ra chứng viêm dạ dày - ruột với
triệu chứng chủ yếu là nôn mửa, tiên lượng thường tốt, bệnh nhân tự hồi phục
sau mấy ngày.

TS. Phạm Hồng Sơn *** Giáo trình Vi sinh vật học thú y *** Huế 2006

73
B. LIÊN CẦU KHUẨN VÀ CÁC CẦU KHUẨN GRAM DƯƠNG
KHÁC NGOÀI HỌ MICROCOCCACEAE VÀ BỆNH TRUYỀN
NHIỄM
I. PHÂN LOẠI CÁC CẦU KHUẨN GRAM DƯƠNG NGOÀI HỌ
MICROCOCCACEAE

Các cầu khuẩn ngoài họ Micrococcaceae gồm 5 chi (bảng I-32). Trong đó,
các loài thuộc chi liên cầu khuẩn Streptococcus (đã từng được xếp vào họ
Micrococcaceae nhưng không thích đáng), bao gồm cả là song cầu khuẩn Gram
dương trước đây thường gọi là Diplococcus pneumoniae hay phế cầu khuẩn
(pneumococcus), những vi khuẩn yếm khí tùy tiện, có ý nghĩa hơn cả đối với lĩnh
vực thú y. Chúng phân bố rộng rãi trong tự nhiên. Có một số loài chủ yếu là gây
chứng viêm hóa mủ ở động vật nhưng lại là vi khuẩn thuộc khu hệ vi sinh vật
thường trú ở da và niêm mạc (xoang miệng, đường hô hấp, đường ruột, cơ
quan sinh dục - tiết niệu) của động vật, đôi khi trở thành bệnh nguyên cảm
nhiễm cơ hội.
Ngoài ra, gây bệnh ở động vật còn có một số loài thuộc các chi cầu khuẩn
yếm khí tùy tiện Enterococcus, chi yếm khí bắt buộc Peptostreptococcus và chi
cầu khuẩn hiếu khí Melissococcus. Các vi khuẩn thuộc chi Lactococcus là vi
khuẩn có lợi, được ứng dụng trong chế biến sản phẩm sữa.
Bảng I-32. Phân loại các cầu khuẩn Gram dương ngoài họ Micrococcaceae

Chi
G+C
(mol%)
Loài
Dạng huyết thanh
học Lancefield
Tính dung huyết
S. pyogenes
A β
S. agalactiae
B β, không dung huyết
S. dysgalactiae
C, L α, β
S. equi subsp.

zooepidemicus
C β
S. equi subsp. equi C β
S. zooepidermicus
C β
S. suis
D (R/S) α, β
S. porcinus
E, P, U β
S. canis
G β
S. bovis
D, E, N α, không dung huyết
S. mutans
Một số E α, β, không dung huyết
S. pneumoniae*
α
S. uberis
α, không dung huyết
Streptococcus
36 - 46
31 loài khác
E. fecalis
D
Enterococcus
34 - 42
16 loài khác
L. lactis
N
Lactococcus

34 - 43
6 loài khác
P. indolococcus

Peptococcus
27 - 45
9 loài khác
Melissococcu
s
29 - 30
M. pluton

Ghi chú: *:Tên này từ lần in thứ 8 của Bergey's Manual (1971), trước đó có tên là Diplococcus
pneumoniae.

TS. Phạm Hồng Sơn *** Giáo trình Vi sinh vật học thú y *** Huế 2006

74

II. ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA LIÊN CẦU KHUẨN
1. Hình thái
Streptococcus là những vi khuẩn hình cầu, bắt màu Gram dương, đường
kính 0,6 - 1,0 μm, thường xếp thành chuỗi dài hoặc ngắn, nhưng cũng có thể có
dạng song cầu tùy thuộc loài. Không hình thành nha bào, một số hình thành giáp
mô, cũng có ít loài có tiêm mao.
2. Tính trạng sinh hóa
Streptococcus là những vi khuẩn yếm khí tùy tiện, phát triển tốt ở môi
trường thạch máu, môi trường có huyết thanh nhưng đòi hỏi chất dinh dưỡng
nghiêm ngặt, phát triển rất kém trên môi trường thạch thường. Không phát triển
ở các môi trường có thêm 6,5% NaCl. Phản ứng catalase âm tính, lên men

glucose. Có loại tạo vòng dung huyết đặc hữu xung quanh khuẩn lạc khi phát
triển trên môi trường thạch máu. Tính dung huyết có thể khác nhau, một số
chủng có tính dung huyết ẩn tính, thường được phát hiện bởi thử nghiệm
CAMP. Có dạng (type) dung huyết alpha, vòng dung huyết hơi trong bao quanh
vòng màu xanh lục sát khuẩn lạc (liên cầu khuẩn α) và dạng (type) dung huyết
hoàn toàn beta, vòng dung huyết trong suốt không màu, có bờ rõ ràng (liên cầu
khuẩn β) và dạng gamma hoàn toàn không dung huyết (liên cầu khuẩn γ).
Thông thường, người ta sử dụng môi trường cơ sở như thạch
thường,... rồi gia thêm 5% máu ngựa hoặc máu cừu đã loại bỏ tơ huyết để
nuôi cấy, nhưng tính dung huyết cũng biểu hiện khác nhau phụ thuộc vào
loài động vật của máu sử dụng. Ví dụ, S. suis gây dung huyết β ở môi
trường máu ngựa nhưng lại gây dung huyết α ở môi trường máu cừu.
Các liên cầu khuẩn phụ thuộc vào nhóm kháng nguyên thể đa đường tồn
tại trên thành tế bào mà chia thành 21 nhóm huyết thanh học từ A đến W (không
có I và J) nhưng liên cầu khuẩn viêm phổi lại không thuộc các nhóm này (phân
loại huyết thanh học [theo] Lancefield). Người ta đã xác minh được rằng kháng
nguyên các nhóm D và N là acid glycerol teichoic và kháng nguyên nhóm R và S
là chất đa đường tồn tại ở giáp mô. Đối với các bệnh cảm nhiễm liên cầu khuẩn
ở người thì trọng yếu nhất là các liên cầu khuẩn nhóm A (liên cầu khuẩn hóa
mủ) nhưng ở gia súc thì đôi khi vi khuẩn này chỉ gây viêm vú mãn tính và hoàn
toàn không quan trọng.
Thử nghiệm CAMP (CAMP test) là phản ứng do Cristi, Atkins và
Munch-Peterson, đều người Áo, đề xuất để phát hiện các chủng
Streptococcus có tính dung huyết ẩn tính (Streptococcus agalactiae). Trên
môi trường thạch máu trong đĩa Petri ta cấy chủng Staphylococcus aureus
dung huyết beta thành dải dài, sau đó cách đường cấy này khoảng 2 - 3
mm ta cấy chủng Streptococcus bị kiểm (có thể 3 - 4 chủng mỗi lần) theo
đườ
ng vuông góc, ủ ở 37 °C một ngày đêm. Streptococcus agalactiae xuất
hiện vùng dung huyết ở gần đường cấy S. aureus.

Thử nghiệm này còn được áp dụng rộng hơn trong trường hợp khác