Luận văn nghiên cứu một số đặc tính sinh học của vi khuẩn escherichia coli gây bệnh phù đầu ở lợn tại tỉnh phú thọ và thử nghiệm điều trị

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP H NI
------------------

NGUYN XUN THèN

Nghiên cứu một số đặc tính sinh học
của vi khuẩn Escherichia coli gây bệnh phù đầu ở lợn
tại tỉnh Phú Thọ và thử nghiệm điều trị

LUN VN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành : THÚ Y
Mã số

: 60.62.50

Người hướng dẫn khoa học: TS. TRẦN THỊ LAN HƯƠNG

HÀ NỘI - 2010


J

Lêi cam ®oan
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số
liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng ñược ai cơng bố
trong bất kì cơng trình nào khác.
Tơi xin cam đoan rằng các thơng tin trích dẫn trong luận văn ñều ñã
ñược chỉ rõ nguồn gốc.

Tác giả luận văn

Nguyễn Xn Thìn

Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... i


J

Lời cảm ơn
Để hoàn thành luận văn này ngoài sự cố gắng của bản thân tôi luôn
nhận đợc sự quan tâm giúp đỡ của nhà trờng, bạn bè đồng nghiệp. Trớc
tiên tôi xin chân thành cám ơn sự giúp đỡ quý báu của các thầy cô giáo bộ
môn Ngoại sản, các thầy cô giáo khoa Thú y, Viện Đào tạo sau đại họcTrờng Đại học Nông nghiệp Hà Nội đ; dành nhiều thời gian và công sức
giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và thực hiện đề tài.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Trần Thị Lan Hơng - ngời
đ; tận tình giúp đỡ, hớng dẫn tôi trong qua trình thực hiện và hoàn thành
luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban l;nh đạo Viện Thú y TW, Bộ môn Vi
trùng cùng bạn bè đồng nghiệp và gia đình đ; giúp đỡ động viên tôi hoàn
thành chơng trình học tập cao học và hoàn thành Luận văn tốt nghiệp.
Xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, tháng 10 năm 2010
Tác giả luận văn

Nguyễn Xuân Thìn

Trng i hc Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... ii

J

Mục lục
Lời cam đoan

i

Lời cảm ơn

ii

Mục lục

iii

Danh mục các bảng

v

Phần mở đầu

1

Chơng 1 Tổng quan tài liệu

4

1.1

Tình hình nghiên cứu bệnh phù đầu ở lợn (edema disease of swine)

4

1.1.1

Tình hình nghiên cứu ở trong nớc

4

1.1.2

Tình hình nghiên cứu ở nớc ngoài

7

1.2

Vi Khuẩn E. coli và bệnh phù đầu ở lợn

10

1.2.1 Vi khuẩn E. coli

10

1.2.2 Bệnh phù đầu ở lợn

19

Chơng 2 Đối tợng, nội dung, nguyên liệu và phơng pháp nghiên cứu

33

2.1

Đối tợng, địa điểm và thời gian nghiên cứu.

33

2.2

Nội dung nghiên cứu

33

2.3

Nguyên liệu dùng trong nghiên cứu

34

2.4

Phơng pháp nghiên cứu

35

Chơng 3 Kết quả nghiên cứu và thảo luận

45

3.1

Một số đặc điểm dịch tễ học của bệnh phù đầu ở lợn tại tỉnh Phú Thọ

45

3.1.1

Tỷ lệ lợn mắc và chết do bệnh phù đầu tại các huyện thuộc tỉnh
Phú Thọ.

45

3.1.2

Tỷ lệ lợn mắc và chết do bệnh phù đầu theo lứa tuổi.

49

3.1.3

Tỷ lệ lợn mắc và chết do bệnh phù đầu theo mùa vụ.

52

3.1.4

Tỷ lệ lợn mắc và chết do bệnh phù đầu theo phơng thức chăn nuôi.

54

3.2

Kết quả phân lập vi khuẩn E. coli từ phân, phủ tạng của lợn nghi
mắc bệnh phù đầu.

Trng i hc Nụng nghip H Ni – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... iii

57


J

3.3

Kết quả giám định một số đặc tính sinh học của các chủng vi
khuẩn E. coli phân lập đợc

3.4

Kết quả Xác định yếu tố gây bệnh của các chủng vi khuẩn E. coli
phân lập đợc

3.4.1

62

Kết quả xác định yếu tố dung huyết và các gen m; hóa kháng
nguyên bám dính của các chủng vi khuẩn E. coli phân lập đợc

3.4.2

60

62

Kết quả xác định các gen m; hóa độc tố đờng ruột và Verotoxin
của các chủng vi khuẩn E. coli phân lập đợc

64

3.4.3

Tổ hợp các yếu tố gây bệnh của các chủng E. coli phân lập đợc

66

3.5

Kết quả xác định Serotyp kháng nguyên O của các chủng E. coli
phân lập đợc.

3.6

Kết quả kiểm tra độc lực của các chủng khuẩn E. coli phân lập
đợc trên chuột bạch.

3.7

69

Kết quả kiểm tra khả năng mẫn cảm của vi khuẩn E. coli phân lập
đợc với kháng sinh

3.8

67

71

Kết quả thử nghiệm một số phác đồ điều trị bệnh phù đầu ở lợn
do vi khuẩn E. coli

74

Kết luận và đề nghị

77

1

Kết luận

77

2

Đề nghị

78

Tài liệu tham khảo

Trng ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... iv

79


J

Danh mục các bảng
STT
3.1

Tên bảng

Trang

Tỷ lệ lợn mắc và chết do bệnh phù đầu trên đàn lợn nuôi tại tỉnh
Phú Thọ

46

3.2

Tỷ lệ lợn mắc và chết do bệnh phù đầu theo lứa tuổi

49

3.3

Tỷ lệ lợn mắc và chết do bệnh phù đầu theo mùa vụ

52

3.4

Tỷ lệ lợn mắc và chết do bệnh phù đầu theo phơng thức chăn nuôi

55

3.5

Kết quả phân lập vi khuẩn E. coli từ phân và phủ tạng

58

3.6

Kết quả giám định một số đặc tính sinh học của các chủng E. coli
phân lập đợc

3.7

Kết quả xác định các chủng E. coli có yếu tố dung huyết và mang
các gen sản sinh kháng nguên bám dính

3.8

64

Tổ hợp các yếu tố gây bệnh của các chủng vi khuẩn E. coli phân
lập đợc

3.10

62

Kết quả xác định các chủng E. coli có mang gen m; hóa độc tố
đờng ruột và verotoxin

3.9

61

66

Kết quả xác định Serotyp kháng nguyên O của các chủng E. coli
phân lập đợc

68

3.11 Kết quả xác định độc lực của các chủng vi khuẩn E. coli trên
chuột bạch.
3.12

70

Kết quả kiểm tra tính mẫn cảm của các chủng E. coli phân lập

đợc với kháng sinh

3.13 Kết quả thử nghiệm một số phác đồ điều trị bệnh phù đầu ở lợn

Trng ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... v

72
75


J

Phần mở đầu

Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của các
ngành kinh tế, ngành chăn nuôi cũng đang có những bớc phát triển nhanh
chóng. Sự phát triển của ngành chăn nuôi không chỉ đáp đợc ứng nhu cầu
ngày càng tăng về số lợng và chất lợng thực phẩm trong đời sống của nhân
dân mà còn mang lại hiệu quả kinh tế cao thông qua xuất khẩu các sản phẩm
chăn nuôi.
Cùng với sự phát triển của ngành chăn nuôi cả nớc, chăn nuôi lợn trên
địa bàn tỉnh Phú Thọ cũng đang trên đà phát triển. Là mét tØnh miỊn nói, víi
tỉng diƯn tÝch lµ 3.519,1km2, bao gồm 13 huyện, thành, thị với 277 x;,
phờng, thị trấn. Cách trung tâm Hà Nội 80 km về phía Bắc, Phú Thọ là tỉnh
có nhiều điều kiện tự nhiên và vị trí địa lý thích hợp cho phát triển chăn nuôi.
Trong những năm gần đây, chăn nuôi lợn trên địa bàn tỉnh Phú Thọ có tốc độ
tăng trởng khá nhanh, mức tăng đàn lợn bình quân là 5 - 6%/ năm. Nhờ có
các chính sách hỗ trợ của tỉnh nên chăn nuôi lợn thịt hớng nạc đ; phát triển
nhanh chóng. Hiện nay, đ; có nhiều trang trại, gia trại đ; đẩy mạnh chăn nuôi
lợn nái, lợn thịt hớng nạc với quy mô 50 - 150 con nái/trại. Chăn nuôi lợn đ;

bắt đầu chuyển theo hớng sản xuất hàng hoá và xuất khẩu. Tuy nhiên, việc
áp dụng các biện pháp kỹ thuật trong chăn nuôi cha triệt để nên dịch bệnh
vẫn thờng xuyên xảy ra, gây thiệt hại kinh tế không nhỏ cho ngời chăn
nuôi. Những bệnh thờng gặp ở lợn nh: Tụ huyết trùng, phó thơng hàn,
suyễn và các bệnh nguy hiểm nh dịch tả, lở mồm long móng v.v... đ; đợc
khoanh vùng, tổ chức tiêm vacxin và từng bớc đợc khống chế. Nhng hiện
nay, tại nhiều địa phơng trong cả nớc nói chung và tỉnh Phú Thọ nói riêng,
một trong những bệnh đang là mối quan tâm hàng đầu của ngời chăn nuôi,
đó là bệnh phù đầu ở lợn do vi khn E. coli g©y ra.

Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 1


J

Bệnh phù đầu lợn là bệnh do vi khuẩn E. coli gây ra. Bệnh thờng xảy
ra ở giai đoạn sau cai sữa. Lợn mắc bệnh thờng có triệu chứng thần kinh,
sng phù đầu, mí mắt, chết rất nhanh. Bệnh do vi khuẩn gây ra nên có thể điều
trị bằng kháng sinh. Tuy nhiên, do khả năng kháng kháng sinh của vi khuẩn
rất cao và khi lợn bệnh đ; có triệu chứng lâm sàng thì tỷ lệ điều trị khỏi bệnh
không cao. Do đó, Bệnh phù đầu lợn là một trong các nguyên nhân làm giảm
nhiều về số lợng và chất lợng đàn lợn giống.
Theo số liệu thống kê 01/10/ 2009, tổng đàn lợn của tỉnh Phú Thọ là
614.089 con. Trong đó, số lợn sữa có khoảng trên 220.000 con, đây là đối
tợng dễ nhiễm bệnh, trong đó có bệnh phù đầu ở lợn.
Qua kết quả tổng hợp và phân tích các báo cáo dịch bệnh hàng tháng
của Trạm thú y các huyện trong tỉnh Phú Thọ cho thấy: Trên đàn lợn, bệnh
phù đầu lợn mắc với tỷ lệ khá cao, chiếm tỷ lệ 12,33% và tỷ lệ chết trung bình
là 22,5% trong số lợn chết do mắc các bệnh.
Tuy nhiên, số liệu báo cáo trên có thể cha hoàn toàn phản ánh đầy đủ

thực tế bệnh phù đầu. Nh vậy, với đàn lợn sữa có trung bình khoảng 220.000
con, nếu tỷ lệ mắc bệnh là 10% thì có khoảng 22.000 con mắc bệnh cần điều
trị. Với tỷ lệ chết 22% trong tổng số lợn ốm thì có hơn 4.840 con chết và thiệt
hại về kinh tế do chi phí điều trị và thất thu do lợn chết ớc khoảng 3,52 tỷ
đồng, cha kể số lợn điều trị khỏi tăng trọng chậm, tiêu tốn thức ăn, hiệu quả
chăn nuôi thấp.
Để phòng bệnh, nhiều địa phơng đ; nghiên cứu sản xuất vaccine
chuồng (Autovaccine), sử dụng đạt hiệu quả cao. Trên địa bàn tỉnh, các hộ
chăn nuôi hiện đang sử dụng vaccine do Viện thú y sản xuất. Tuy nhiên, hiệu
quả phòng bệnh cha cao, chỉ đạt khoảng 50%. Nhiều đàn lợn đ; đợc tiêm
vaccine song vẫn bị phát bệnh. Nh vậy có thể thấy, chủng vi khuẩn E.coli
gây bệnh trên địa bàn tØnh Phó Thä cã sù kh¸c biƯt so víi kh¸ng nguyªn trong

Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 2


J

vaccine do Viện thú y sản xuất.
Ngành chăn nuôi đ; và đang đợc tỉnh Phú Thọ quan tâm chỉ đạo. Mục
tiêu của tỉnh là đến 2015, ngành chăn nuôi chiếm tỷ trọng 40 -50% trong sản
xuất nông nghiệp. Chăn nuôi lợn là một trong chơng trình trọng điểm phát
triển nông nghiệp nông thôn của tỉnh. Để ngành chăn nuôi phát triển thì công
tác phòng, chống bệnh phải đợc đặt lên hàng đầu. Trong đó, phòng bệnh phù
đầu ở lợn con là một trong các biện pháp cần thiết để nâng cao hiệu quả chăn
nuôi, đồng thời đảm bảo đủ nguồn cung cấp con giống cho phát triển chăn
nuôi.
Xuất phát từ thực tế trên, chúng tôi tiến hành đề tài Nghiên cứu một số
đặc tính sinh học của vi khuẩn Escherichia coli gây bệnh phù đầu ở lợn tại
tỉnh Phú Thọ và thử nghiệm điều trị với mục tiêu nghiên cứu:

- Xác định một số chủng vi khuẩn E.coli gây bệnh phù đầu cho đàn lợn ở
tỉnh Phú Thọ.
- Là cơ së cho viƯc lùa chän chđng vi khn E.coli ®Ĩ sản xuất và thử
nghiệm vaccine phòng bệnh phù đầu trên địa bàn tỉnh Phú Thọ.

Trng i hc Nụng nghip H Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 3


J

Chơng 1 : Tổng quan tài liệu

1.1. Tình hình nghiên cứu bệnh phù đầu ở lợn (edema disease of swine)
1.1.1. Tình hình nghiên cứu ở trong nớc
Nhiều nghiên cứu đ; cho thấy, bệnh phù đầu ở lợn xảy ra phổ biến và
xuất hiện với tần suất cao trên lợn con, đặc biệt ở giai đoạn lợn sau cai sữa.
Trong những năm qua, đ; có nhiều nhà khoa học trong nớc nghiên cứu về
nguyên nhân gây bệnh và các biện pháp phòng, chống bệnh phù đầu ở lợn.
Khi nghiên cứu bệnh phù đầu lợn con ở Đồng bằng sông Cửu Long, tác
giả Nguyễn Khả Ngự và cộng sự (2000) [15] thấy rằng tỷ lệ lợn ốm chiếm
58,78%, tỷ lệ chết là 53,54%. C¸c chđng E. coli chđ u thc 2 Serotyp: O26
và O119. Trong đó: 38,14% chủng có khả năng gây dung huyết, 83,33%
chủng sản sinh độc tố chịu nhiệt, 56,66% chủng sản sinh độc tố không chịu
nhiệt, 50,00% chủng sản sinh cả hai loại độc tố chịu nhiệt và không chịu nhiệt
trong số 30 chủng đợc xác định độc tố ®−êng rt.
Ngun Kh¶ Ngù (2000) [14] cịng cho biÕt, 90,48% chủng mang
kháng nguyên K88 và 40% số chủng phân lập đợc có khả năng gây dung
huyết mạnh trên thạch máu. Các chủng này đều có khả năng kháng nhiều loại
kháng sinh thông thờng dùng điều trị bệnh do vi khuẩn đờng ruột ở nồng độ
kháng sinh cao.

Nguyễn Ngọc Hải và cs. (2000) [4], đ; xác định các serotyp kháng
nguyên của E. coli g©y bƯnh gåm: O138: K81; O139: K82; O141: K45ab;
O141: K45ab: K88: K87. øng dơng kü tht PCR, Ngun Ngọc Hải và cs.
(20O1) [5] đ; xác định đợc độc tố verotoxin và chỉ thấy độc tố đờng ruột
ST, LT ë c¸c chđng E. coli O141, rÊt Ýt thÊy ë E. coli O138 vµ O139.

Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 4


J

Các tác giả Nguyễn Ngọc Hải, Bùi Lu Ly (2007) [ 6] cho biết, sử dụng
kỹ thuật PCR xác định vi khuẩn E. coli gây bệnh phù trên heo thấy r»ng: Cã
sù hiƯn diƯn cđa c¶ 2 gen m; hãa yếu tố F18 và VT2e ở vi khuẩn gây phù; vi
khuẩn gây phù có thể không thuộc các kiểu kháng nguyên cổ điển nh O138,
O139, O141 và khả năng gây dung huyết không phải là đặc tính sinh học đặc
trng của vi khuẩn E. coli gây phù.
Tác giả Bùi Xuân Đồng (2002) [3] nghiên cứu bệnh phù đầu do vi
khuẩn E. coli tại Hải Phòng cho rằng, bệnh phù đầu lỵn con cã tû lƯ chÕt tõ
27- 45,6%. Vi khn E. coli gây bệnh mang kháng nguyên K88 chiếm 46,9%,
K89 (22,2%).
Nguyễn Thị Kim Lan (2003) [9] nghiên cứu bệnh phù đầu lợn con ở
Thái Nguyên cho rằng, tỷ lệ mắc bệnh trong đàn (45,77%), tỷ lệ lợn tử vong
(61,44%), lứa tuổi mắc bệnh cao nhất từ 45- 60 ngày. Tác giả Nguyễn Thị
Kim Lan (2003) [10] cũng mô tả những biểu hiện lâm sàng chủ yếu là: Thân
nhiệt tăng từ 40oC- 41,5oC, phù mí mắt, tím rìa tai, khó thở, khản giọng, tiêu
chảy, liệt 2 chân trớc, 4 chân gi;y đạp.... Bệnh tích chủ yếu là thủy thũng
mặt, mí mắt, gan sng, tim nh;o, phổi sng, phù đầu, niêm mạc dạ dày xuất
huyết, ruột non chứa dịch lỏng và sinh hơi, hạch ruột sng, thủy thũng, tích
nớc xoang ngực, bụng.

Phạm Ngọc Thạch và cs. (2009) [22] đ; theo dõi triệu chứng, bệnh tích,
kiểm tra một số chỉ tiêu sinh hoá máu của lợn gây bệnh phù đầu thực nghiệm,
cho thấy: Triệu chứng, bệnh tích ở lợn gây bệnh thực nghiệm cũng giống nh
lợn mắc bệnh tự nhiên; protein tổng số, globulin, hàm lợng đờng huyết,
Ca++, Na+ trong huyết thanh và độ dự trữ kiềm trong máu giảm. Hàm lợng
bilirubin trong máu tăng, hoạt độ men GOT giảm nhng GPT lại tăng so với
lợn khỏe.
Nghiên cứu bệnh phù đầu do vi khuẩn E. coli tại Bình Định và Hà Tây,

Trng i học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 5


J

Cù Hữu Phú và cộng sự (2004) [17] cho biết: 34,01% chđng g©y dung hut
kiĨu β; 36,04% chđng g©y dung huyết kiểu ; 29,95% chủng không gây dung
huyết trong tổng số 197 chủng phân lập đợc. Các tác giả cũng cho biết,
chủng E. coli phân lập đợc sản sinh độc tố chịu nhiệt nhiều hơn chủng sinh
độc tố không chịu nhiệt. Các chủng phân lập đợc mang yếu tố gây bệnh điển
hình K88 và kháng nguyên O chủ yếu thuộc 2 serotype: O26 và O149. Tác giả
đ; chọn 5 chủng mang đầy đủ các yếu tố gây bệnh điển hình, có độc lực cao
trên chuột và có khả năng gây bệnh cho lợn khỏe để chế tạo autovacxin phòng
bệnh. Vacxin đ; đợc thử nghiệm cho thấy an toàn và hiệu lực bảo hộ cao cho
lợn (>70%).
Lê Thanh Nghị và cs. (2005) [13] đ; nghiên cứu dịch tễ học bệnh ở Sóc
Sơn, Hà Nội cho biết, lợn thờng mắc bệnh vào mùa hè (24,23%) và mùa
đông (19,27%). Lợn cai sữa vào lúc 45 ngày tuổi, tỷ lệ mắc bệnh là 22,97% và
nếu cai sữa lúc 21 ngày tuổi, tỷ lệ mắc chỉ là 12,65%. Tỷ lệ mắc bệnh ở lợn
ngoại (29,97%) cao hơn lợn nội (19,27%). Phân lập vi khuẩn E. coli từ bệnh
phẩm đạt tỷ lệ cao (72,76%), trong đó 60% số chủng gây dung huyết và .

Kháng sinh enrofloxacin mẫn cảm với vi khuẩn (90,47%), oytetracyclin
(80,95%) và norfloxaxin (71,42%). Dùng kháng sinh mẫn cảm cao để điều trị
lợn mắc bệnh phù đầu có hiệu quả (51,22%).
Phan Trọng Hổ (2006) [8] nghiên cứu bệnh phù đầu tại Bình Đinh cho
biết: Bệnh xảy ra chủ yếu ở lợn từ 21- 50 ngày tuổi, tỷ lệ mắc bệnh là 57,55%
- 60,31%, tập trung vào các tháng 3 (75,73%), 4 (83,43%), 9 (65,63%) và
tháng 10 (72,22%). Vi khuẩn E. coli gây bệnh phù đầu lợn ở Bình Định thuộc
8 serotyp, cao nhất lµ O149 chiÕm 20%, tiÕp theo lµ O139 (17,50%), O141
(16,67%), O138 (12,5%), O147 (10%) ; thÊp nhÊt lµ O9 (2,5%), O8 (6,45%)
và O157 (7,5%). Chủng gây dung huyết chiếm tỷ lệ 60,57%; chủng sản sinh
độc tố chịu nhiệt (ST) 59,38%, không chịu nhiệt (LT) 47,92%, cả hai độc tố

Trng i học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 6


J

chịu nhiệt và không chịu nhiệt (ST+LT) 43,75%, 100% chủng sản sinh độc tố
Vero; 82,86% chủng sản sinh kháng nguyên bám dính F4, 70,41% sản sinh
F18 và F4+F18 là 33,12%. Các chủng E. coli gây phù đầu lợn ở Bình Định đề
kháng mạnh với: Penicillin, Ampicillin từ 83,02-86,76%. Mẫn cảm cao với
Neomycin (88,68%), Polymicine B (86,79%).
Tác giả Trịnh Quang Tuyên (2006) [23] đ; nghiên cứu xác định các yếu
tố gây bệnh của E. coli trong bệnh tiêu chảy và phù đầu ở lợn con chăn nuôi
tập trung cho thấy: Tỷ lệ mắc bệnh cao từ 22- 60 ngày tuổi (77,1%). Các
serotyp có mang các yếu tố gây bệnh nh: Khả năng dung huyết (55,4%), LT
(42,4%), ST (57,6%), ST+LT (39,1%), có kháng nguyên bám dính F4
(21,7%), F5 (5,4%), F6 (7,6%), và F18 (40,2%). Sử dụng vacxin chế từ chủng
phân lập tiêm cho lợn trớc khi cai sữa, tỷ lệ bệnh giảm tõ 14,3% xng cßn
1,5%; tû lƯ chÕt tõ 8,2% xng còn 0,7%.

Những nghiên cứu của các tác giả trong nớc đ; tập trung vào xác định
các đặc điểm dịch tễ, mầm bệnh, triệu chứng, bệnh tích, sản xuất autovacxin
trong phòng bệnh. Những năm gần đây, kỹ thuật PCR đ; đợc ứng dụng để
xác định các yếu tố gây bệnh của E. coli. Đây là phơng pháp hiện đại, có độ
nhạy cao, xác định chính xác vi khuẩn mang gen qui định các yếu tố độc lực.
1.1.2. Tình hình nghiên cứu ở nớc ngoài
Vi khuẩn Escherichia coli (E. coli) trớc đây đợc gọi là Bacterium
coli commune hay Bacilus coli communis, lần đầu tiên phân lập đợc từ phân
trẻ em bị tiêu chảy năm 1885 và đợc đặt theo tên của ngời bác sĩ nhi khoa
Đức Theodor Escherich. Vi khuẩn E. coli cũng nh một số loài vi khuẩn
đờng ruột khác, trớc đây đợc coi là những vi khuẩn vô hại sống trong ruột
già ngời và động vật. Hiện nay, ngời ta đ; thấy chúng là tác nhân gây bệnh
trong các bệnh về đờng ruột, nhiễm trùng huyết.
Nhiều công trình nghiên cứu đ; chỉ ra rằng trong quá trình sống, vi
Trng i học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 7


J

khuẩn E. coli tiếp nhận khả năng sản sinh các u tè g©y bƯnh nh− u tè g©y
dung hut (Hly), yếu tố cạnh tranh (Colv), yếu tố bám dính (K88, K99), yếu
tố độc tố đờng ruột (Ent) và yếu tố kháng kháng sinh (R). Các yếu tố này
nằm trong DNA ngoài chromosome gọi là plasmid và có thể đợc di truyền
ngang bằng phơng thức tiếp hợp (Moon và cs. 1993 ) [70]. Vi khuẩn E. coli
gây bệnh bám dính, phá huỷ tế bào niêm mạc ruột, tế bào nhung mao ruột
non, sản sinh độc tố đờng ruột gây tiêu chảy và gây nhiễm độc huyết.
Theo Kyriakis và cs. (1997) [60], bệnh phù đầu thờng xảy ra ở lợn sau
cai sữa từ 1- 2 tuần. Tỷ lệ lợn chết do mắc bƯnh tíi 80% hay cao h¬n trong
cïng mét løa, trung bình từ 30- 40%. Triệu chứng lâm sàng của lợn bệnh là
sng phù ở mặt, mí mắt và có biểu hiện thần kinh. Tiêu chảy có thể xảy ra

nhng không phải là triệu chứng điển hình. Sojka và cs. (1957) [92], các
chủng vi khuẩn E. coli gây bệnh phù đầu ở lợn sau cai sữa chủ yếu thuộc các
serotyp kháng nguyên O138, O139 và O141 và có chứa các độc tố VTEC
(Verotoxigenic E. coli). Những chủng E. coli sản sinh ra độc tố Vero (VT2e)
gây hủy hoại tế bào Vero. Theo Mainil và cs. (1989) [62], những chủng E. coli
này cũng có thể mang những gen quy định sản xuất ra các độc tố đờng ruột
(enterotoxin), nhng với tần xuất thấp hơn. Macleod và cs. (1991) [61], khi sử
dụng độc tố Vero (VT2e) tiêm vào bắp thịt lợn sau cai s÷a thÊy cã nh÷ng triƯu
chøng, bƯnh tÝch gièng nh− ë trên lợn mắc bệnh phù đầu tự nhiên.
Nghiên cứu về vi khuÈn E. coli g©y dung huyÕt, Smith, H.W (1963a)
[90] đ; cho biết có 2 thành phần enterotoxin đợc thấy ở các vi khuẩn E. coli
gây bệnh. Sự khác biệt giữa chúng là khả năng chịu nhiệt gồm độc tố chịu
nhiệt (ST) và độc tố không chịu nhiệt (LT). Các vi khuẩn E. coli gây bệnh
đờng ruột có khả năng bám dính vào vách tế bào thành ruột, yếu tố bám dính
này nằm ở Pili. Đến nay đ; xác định đợc nhiều yếu tố bám dính nh: F4
(K88), F5(K99), F6(987P), F18, F41. Trong các typ kháng nguyên bám dính

Trng i học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 8


J

còn đợc phân thành các subtyp nh F4ab, F4ac, F4ad (Nagy và cs. 1992)
[72]. Kháng nguyên F4 giúp vi khuẩn bám dính với tế bào biểu mô niêm mạc
ruột non. F5, F6 chỉ kết dính ở tế bào biểu mô niêm mạc phần giữa và phần
sau ruột non. F4, F6 chỉ thấy ở vi khuẩn E. coli gây bệnh trên lợn, F5 tìm thấy
chủ yếu ở vi khuẩn E. coli gây bệnh trên bê.
Khả năng gây dung huyết của vi khuẩn E. coli là một yếu tố độc lực
quan trọng. Ngời ta cũng đ; phân lập đợc vi khuẩn E. coli ngoài đờng ruột
có tỷ lệ dung huyết cao hơn E. coli phân lập đợc trong đờng ruột. Minshew

(1978) [66] cho biÕt: 48% sè chđng E. coli ph©n lËp ë ngoài đờng ruột có
khả năng gây dung huyết, còn E. coli ph©n lËp tõ ph©n chØ cã tõ 8 – 10% số
chủng có khả năng gây dung huyết. Evans (1973) [34] cũng phát hiện 42% số
chủng E. coli phân lập đợc từ đờng tiết niệu, 29% số chủng phân lập đợc
từ máu có khả năng gây dung huyết. Bosworth (1998) [29] cho rằng, vi khuẩn
E. coli gây dung huyết là nguyên nhân gây tiêu chảy ở lợn sơ sinh và bệnh
phù đầu ở lợn con sau cai sữa. Sử dụng vacxin phòng bệnh là tạo ra kháng thể
ngăn cản sự bám dính của vi khuẩn ở trong đờng tiêu hoá.
Các nghiªn cøu ë nhiỊu n−íc trªn thÕ giíi cho thÊy có sự khác nhau về
serotyp gây bệnh phù đầu. Đan Mạch là O139, O149, O138, O139, O141 và
O8 (Aarestrup và cs. 1997) [25]; ở Na Uy, Thụy Điển và Thụy Sỹ là O139
(Frydendahl, 2002) [40]. Trong số các serotyp gây bệnh có một số chủng
mang các độc tố nh: STa, STb, LT, VT2e, F18; ë T©y Ban Nha, serotyp E.
coli gây bệnh phù đầu là O8, O101, O138, O139, O149 và O157; ở Đức là
O149, O139, O141, O147 (Garabal và cs. 1996) [43]; ë Hungary lµ O139,
O141, O157 (Nagy vµ cs. 1997) [73]. Theo Gannon và cs. (1988) [41], những
chủng vi khuẩn E. coli gây bệnh phù đầu ở lợn không có những đặc tính sinh
hoá riêng biệt, nên không thể xác định đợc nếu chỉ đơn thuần dựa vào c¸c xÐt
nghiƯm sinh ho¸.

Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 9


J

Fairbrother (1992) [36] căn cứ vào các yếu tố gây bệnh ở từng chủng
E.coli phân lập từ các thể bệnh khác nhau, đ; phân chia các chủng thành các
nhóm vi khuẩn E.coli theo những yếu tố gây bệnh mà chúng có khả năng sản
sinh nh: enterotoxigenic E. coli(ETEC), enteropathogenic E. coli(EPEC),
Verotoxigenic E. coli (VTEC), adhennicia enteropathogenic E. coli (AEEC)

và đ; sắp xếp các serotyp cùng mang các yếu tố gây bệnh vào các nhóm gây
ra những thể bệnh đặc trng cho từng lứa tuổi động vật.
Frydendahl (2002) [40], nghiên cứu sự lu hành các serotyp kháng
nguyên O, các yếu tố di truyền độc tố của vi khuẩn E. coli gây bệnh tiêu chảy
và phù đầu lợn sau cai sữa ở các vùng bằng phơng pháp chẩn đoán so sánh.
Sử dụng kháng huyết thanh O để xác định serotyp kháng nguyên O, phản ứng
PCR xác định sự di truyền của yếu tố bám dính, độc tố enterotoxin và
verotoxin 2e (VT2e), thấy rằng, tuy tỷ lệ các serotyp kháng nguyên O và yếu
tố gây bệnh có liên quan đến từng vùng nhng hầu hết đều thuộc O149
(49,9%), O138 (14,9%), O139 (6,9%), O141 (4,1%) và O8 (3,7%) và mang
các yếu tố gây bệnh lµ F4 (44,7%), F18 (39,3%), F6 (0,9%), STb (77,6%), LT
(61,6%), STa (26,5%) vµ VT2e (16,4%).
1.2. Vi KhuÈn E. coli vµ bệnh phù đầu ở lợn
1.2.1 Vi khuẩn E. coli
1.2.1.1 Hình thái và tính chất nuôi cấy:
Vi khuẩn E. coli là một trực khuẩn hình gậy ngắn, kích thớc từ 2- 3à x
0,6à. Trong cơ thể, vi khuẩn có hình trực khuẩn, đứng riêng lẻ, đôi khi trong
môi trờng nuôi cấy (thờng gặp trong canh khuẩn già) lại thấy xuất hiện trực
khuẩn dài 4- 8à. Phần lớn vi khuẩn E. coli di động do có lông ở xung quanh
thân, không sinh nha bào, có thể có giáp mô, bắt màu gram âm, bắt màu đều
hoặc sẫm ở hai đầu, khoảng giữa nhạt hơn. Nếu lấy vi khuẩn từ khuẩn lạc

Trng i học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 10


J

nhầy để nhuộm có thể thấy giáp mô, soi tơi không nhìn thấy đợc.
Vi khuẩn E. coli phát triển dễ dàng trên các môi trờng nuôi cấy thông
thờng, là loại trùc khn hiÕu khÝ tïy tiƯn, cã thĨ sinh tr−ëng ở nhiệt độ từ 5400C, thích hợp ở 370C, pH thích hợp từ 7,2- 7,4. Khi nuôi cấy trên các m«i

tr−êng, tÝnh chÊt mäc cđa vi khn E. coli cã đặc điểm:
- Môi trờng thạch thờng: Sau khi nuôi cấy 24 giờ, hình thành những
khuẩn lạc tròn, ớt, không trong suốt, màu tro trắng nhạt, hơi lồi, đờng 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 trờng nớc thịt: Phát triển rất nhanh, tốt, môi trờng đục đều có
lắng cặn màu tro nhạt ở dới đáy, đôi khi có màu xám nhạt, canh trùng có mùi
phân thối.
- Môi trờng MacConkey: Khuẩn lạc có màu hồng cánh sen, tròn nhỏ,
hơi lồi, rìa gọn, không làm chuyển màu môi trờng.
- Môi trờng thạch máu: khuẩn lạc to, ớt, lồi, viền không gọn, màu
xám nhạt, gây dung huyết (một số chủng không gây dung huyết).
- Môi trờng thạch Brilliant green: Khuẩn lạc không màu trên nền vàng
chanh.
- Môi trờng Simmon citrat: Khuẩn lạc không màu trên nền xanh lục.
- Môi trờng Endo: Khuẩn lạc màu đỏ.
- Môi trờng EMB: Khuẩn lạc màu tím đen.
- Môi trờng SS: Khuẩn lạc có màu đỏ.
1.2.1.2 Đặc tính sinh hóa
- Phản ứng lên men đờng: Vi khuẩn E. coli lên men sinh hơi các loại
đờng Lactose, Fructose, Glucose, Levulose, Galactose, Xylose, Manitol; lªn
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 11


J

men không chắc chắn các loại đờng Duncitol, Saccarose và Salixin.
Hầu hết các chủng vi khuẩn E. coli đều lên men đờng Lactose nhanh
và sinh hơi, đây là đặc điểm quan trọng để dựa vào đó phân biệt vi khuẩn E.
coli và Salmonella.

- Một số phản ứng sinh hoá khác: Phản ứng Indol và MR dơng tính,
phản ứng H2S, VP, Urea âm tính.
1.2.1.3 Đặc điểm cấu trúc kháng nguyên
Theo Nguyễn Nh Thanh và cs. (1997) [20], cấu trúc kháng nguyên của
E. coli rất phức tạp, có đủ các loại kháng nguyên: O, H, K và F.
- Kháng nguyên O (Kháng nguyên thân - Ohne Hauch): Tính chất
giống nh kháng nguyên O của các vi khuẩn đờng ruột khác. Phần lớn vi
khuẩn E. coli có kháng nguyên K bao phủ kín kháng nguyên O, nên khi vi
khuẩn còn sống không gây ngng kết giữa các kháng nguyên O tơng ứng.
Kháng nguyên O đợc coi là yếu tố độc lực, nằm màng ngoài tế bào vi
khuẩn, là một phần của phân tử lipopolysaccharide. Cấu trúc phân tử
lipopolysaccharide của kháng nguyên O gồm 3 vùng: Vùng a nớc la chuỗi
polysaccharide chứa đơn vị cấu trúc của kháng nguyên O; vùng lõi là axit
Heteroligosacarit, kết nối kháng nguyên O với vùng lipit A; vùng lipit A là
vùng có chức năng của nội độc tố. Khi chuỗi polysacharide mất dần từng đơn
vị đờng hoặc làm thay đổi vị trí sẽ làm thay đổi độc lực của vi khuẩn. Kháng
nguyên O khi gặp kháng huyết thanh tơng ứng sẽ xảy ra phản ứng ngng kết.
Ngng kết kháng nguyên O tạo thành những hạt nhỏ, khó tan.
- Kháng nguyên H (Kháng nguyên lông- Hauch):
Đợc cấu tạo bởi thành phần lông của vi khuẩn, có bản chất là protein,
rất kém bền vững so với kháng nguyên O và rất dễ bị phá hủy bởi nhiệt độ cao
hoặc xử lý bằng cồn, axit yếu. Kháng nguyên H không có vai trò bám dính,
Trng i hc Nụng nghip H Ni – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 12


J

nhng có ý nghĩa trong việc xác định serotyp của vi khuẩn và bảo vệ vi khuẩn
khỏi bị tiêu diệt trong tế bào đại thực bào, giúp vi khuẩn tồn tại trong đại thực
bào. Kháng nguyên H gặp kháng thể H làm vi khuẩn ngng kết với nhau, hình

thành các cụm bông nhỏ. Ngng kết này không bền và dễ tan khi lắc. Kháng
nguyên H không có tính độc và không có ý nghĩa trong đáp ứng miễn dịch
phòng vệ, nhng có ý nghĩa trong xác định giống loài của vi khuẩn (Orskov,
1978) [80].
- Kháng nguyên K (Kháng nguyên bề mặt, vỏ bọc - Capsular):
Kháng nguyên K hay còn gọi là kháng nguyên vỏ bọc (Capsular), bao
quanh tế bào vi khuẩn, có bản chất là polysaccharide, có tác dụng ngăn cản sự
ngng kết của vi khuẩn với kháng huyết thanh O tơng ứng. Khi đun nóng ở
nhiệt độ 100- 1200C, kháng nguyên mất tác dụng ngng kết. Kháng nguyên K
hỗ trợ trong phản ứng ngng kết của kháng nguyên O và tạo hàng rào bảo vệ
cho vi khuẩn chống lại tác động của ngoại cảnh và hiện tợng thực bào.
Kháng nguyên K gồm 3 loại là: L, A, B. Kháng nguyên B có nhiều loại: B1,
B2, B3, B4, B5.
+ Kháng nguyên L: Ngăn không cho hiện tợng ngng kết kháng
nguyên O của vi khuẩn sống xảy ra, khi đun nhiệt độ 100oC trong 1 giờ bị phá
hủy.
+ Kháng nguyên A: Ngăn hiện tợng ngng kết kháng nguyên O,
kháng huyết thanh A trộn với E. coli có kháng nguyên A gây hiện tợng phình
vỏ và bị phá hủy khi đun ở nhiệt độ 120oC trong 2 giờ.
+ Kháng nguyên B: Khi vi khuẩn còn sống, kháng nguyên B ngăn
chặn không cho ngng kết kháng nguyên O xảy ra. Đun 100oC trong 1 giờ bị
phá hủy một phần.
- Kháng nguyên F (kháng nguyên fimbriae, kháng nguyên bám dính)

Trng i hc Nụng nghip Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 13


J

Kháng nguyên F giúp vi khuẩn bám vào các thụ thể đặc hiệu trên bề mặt

tế bào biểu mô ruột và trên lớp màng nhầy, chống lại khả năng đào thải vi khuẩn
của nhu động ruột. Kháng nguyên bám dính của E. coli nằm trên cấu trúc của
Pili (fimbriae), ngắn, thẳng, xuất phát từ một đĩa gốc trong màng nguyên sinh
chất của tế bào vi khuẩn. Kháng nguyên bám dính có bản chất là protein.
Theo Carter và cs. (1995) [30], các chủng E. coli không gây bệnh thì
không có kháng nguyên bám dính. Kháng nguyên bám dính đặc trng của vi
khuẩn E. coli gây bệnh phù đầu là F4 và F18. Kháng nguyên bám dính đợc
phân loại bởi phản ứng huyết thanh, thụ thể đặc hiệu hoặc bằng khả năng
ngng kết hồng cầu với các loài động vật khác nhau hoặc bằng phản ứng PCR
1.2.1.4. Các yếu tố gây bệnh của vi khuẩn E. coli
* Khả năng bám dính của vi khuÈn E. coli
Theo Cater, G.R, 1995 [30], hÇu hÕt các chủng E. coli gây bệnh có khả
năng sản sinh một hoặc nhiều loại kháng nguyên bám dính. Các chủng E. coli
không có khả năng gây bệnh thì không có khả năng này. Yếu tố bám dính
chung nhất đợc tạo ra từ ETEC của lợn để thực hiện sự bám dính và chiếm
giữ ở trong ruột non gồm: F4, F6, F41 vµ F18 (Holland 1990) [51]; (Debroy
vµ cs. 2001) [33]. Thỉnh thoảng có F165 (Fairbrother và cs. 1986) [35];
(Sperandio và cs. 1993) [93] vµ F42, F41 vµ F5 (Yano vµ cs. 1986) [102].
Kháng nguyên bám dính có tính đặc trng cho những ETEC. Tuy
nhiên, cũng có những báo cáo cho rằng chúng có trong điều kiện tự nhiên,
ETEC phân lập từ lợn bị tiêu chảy có những kháng nguyên bám dính khác
nhau. Chúng có sự kết hợp với nhau bao gåm F4 vµ F5, F4 vµ F6, F5 vµ F6,
F5 vµ F41, F6 vµ F41, F4 vµ F18, F5 vµ F18 hay F6 vµ F18 (Harel vµ
cs.1991) [50]; (Ojeniji vµ cs. 1994) [78]. ETEC phân lập từ lợn bị bệnh phù
đầu mang các kháng nguyên bám dính chủ yếu F4, F18, F4 vµ F18 (Francis
vµ cs. 1991) [39].
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 14