Luận văn thạc sĩ nghiên cứu một số chỉ tiêu trong quy trình sản xuất kiểm nghiệm vacxin giải độc tố escherichia coli phòng bệnh tiêu chảy và sưng phù đầu ở lợn

....

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
------------------

NGUYỄN HỮU MẪN

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ CHỈ TIÊU TRONG QUY TRÌNH
SẢN XUẤT, KIỂM NGHIỆM VACXIN GIẢI ðỘC TỐ
ESCHERICHIA COLI PHÒNG BỆNH TIÊU CHẢY
VÀ SƯNG PHÙ ðẦU Ở LỢN

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành

: THÚ Y

Mã số

: 60.62.50

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS TRƯƠNG QUANG

HÀ NỘI - 2010


LỜI CAM ðOAN
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. Mọi sự giúp ñỡ ñã ñược cảm ơn.

Tác giả luận văn

Nguyễn Hữu Mẫn

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


LỜI CÁM ƠN
Trong suốt thời gian thực hiện ñề tài ngồi sự nỗ lực của bản thân tơi
đã nhận được rất nhiều sự giúp ñỡ, tạo ñiều kiện của Viện sau ñại học, Ban
chủ nhiệm Khoa Thú y, trường ðHNN Hà Nội; Ban giám đốc, Trung tâm
Nghiên cứu thuộc Cơng ty HANVET; các thầy cô giáo trong Bộ môn Vi sinh
vật - Truyền nhiễm, ñặc biệt là sự hướng dẫn nhiệt tình và chu đáo của
PGS.TS Trương Quang.
Tơi xin bày tỏ lời cám ơn chân thành nhất tới các quí phịng ban, các
thầy cơ trong bộ mơn, PGS.TS Trương Quang và các đồng nghiệp đã giúp
đỡ, hướng dẫn tơi hồn thành tốt luận văn này.
Xin trân trọng cám ơn !

Tác giả luận văn

Nguyễn Hữu Mẫn

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... ii

MỤC LỤC
Lời cam ñoan

i

Lời cám ơn

ii

Mục lục

iii

Danh mục các chữ viết tắt

v

Danh mục các bảng

vi

Danh mục các hình

viii

1.

MỞ ðẦU

i

2.

TỔNG QUAN

3

2.1

Tình hình nghiên cứu trong nước

3

2.2

Tình hình nghiên cứu ở nước ngồi

5

2.3

Vi khuẩn Escherichia coli

6

2.4

Bệnh tiêu chảy và phù đầu ở lợn do E. coli gây ra

19

2.5

Tìm hiểu về vacxin

27

3.

ðỐI TƯỢNG, ðỊA ðIỂM, NỘI DUNG, NGUYÊN LIỆU VÀ
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

37

3.1

ðối tượng, ñịa ñiểm nghiên cứu

37

3.2

Nội dung nghiên cứu

37

3.3

Nguyên liệu

37

3.4

Phương pháp nghiên cứu

38

4.

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

51

4.1

Kiểm tra vô trùng vacxin giải ñộc tố E. coli

51

4.2

Xác ñịnh liều sử dụng vacxin giải ñộc tố E. coli.

52

4.2.1

ðối với lợn con sau cai sữa

52

4.2.2

ðối với lợn nái chửa

54

4.3

Xác định chỉ tiêu an tồn của vacxin giải ñộc tố E. coli

56

4.3.1

Xác ñịnh chỉ tiêu an tồn và liều an tồn của vacxin giải độc tố
E. coli đối với chuột bạch

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

56


4.3.2

Xác định chỉ tiêu an tồn của vacxin giải độc tố E. coli ñối với bản
ñộng vật

58

4.4

Nghiên cứu xác ñịnh hiệu lực của vacxin giải ñộc tố E. coli

60

4.4.1

Xác ñịnh hàm lượng giải độc tố có trong vacxin giải độc tố E. coli

60

4.4.2

Xác ñịnh hiệu lực của vacxin ñối với chuột bạch

61

4.4.3

Xác ñịnh hiệu lực của vacxin ñối với lợn

68

4.5

Nghiên cứu ñiều kiện bảo quản và thời gian bảo quản vacxin giải độc
tố E. coli

4.5.1

Kết quả kiểm tra tình trạng vật lý và hiệu giá giải ñộc tố trong vacxin
trong thời gian bảo quản

4.5.2

75
75

Kết quả kiểm tra hiệu lực của vacxin giải ñộc tố E. coli tại các thời ñiểm
khác nhau trong thời gian bảo quản ñối với chuột bạch

77

4.6

Thử nghiệm thực ñịa và kiểm tra hiệu lực của vacxin ngồi thực địa

79

4.6.1

Kết quả kiểm tra an tồn của vacxin ngồi thực địa

79

4.6.2

Kết quả kiểm tra hiệu lực của vacxin ngồi thực địa

80

4.6.3

Khảo sát độ dài miễn dich của vacxin giải độc tố E. coli đối với lợn ngồi
thực địa

84

5.

KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ

86

5.1

Kết luận

86

5.2

ðề nghị

86

TÀI LIỆU THAM KHẢO

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

88


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
ADP

Agar –gel Diffuse Precipitation

BA

Blood agar

CFU

Colony – Forming Unit

DD

Dưới da

ðC

ðối chứng

E.coli

Escherichia coli

FT

Fluid Thioglycolate

FX

Phúc xoang

HGKT

Hiệu giá kháng thể

HGKðTTB

Hiệu giá kháng độc tố trung bình

MD

Miễn dịch

MLD

Minimum Lethal Dose

NA

Nutrient Agar

NB

Nutrient Brorth

SA

Sabouraud Agar

TCCS

Tiêu chuẩn cơ sở

TM

Tĩnh mạch

TN

Thí nghiệm

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


DANH MỤC CÁC BẢNG
STT

Tên bảng

Trang

4.1

Kết quả kiểm tra vô trùng vacxin giải ñộc tố E. coli

4.2

Kết quả kiểm tra hiệu giá kháng ñộc tố của lợn con sau cai sữa trước
và sau khi tiêm vacxin giải ñộc tố E. coli

4.3

51
53

Kết quả kiểm tra hiệu giá kháng ñộc tố trong huyết thanh của lợn nái
chửa trước và sau khi tiêm vacxin giải ñộc tố E. coli

55

4.4

Kết quả kiểm tra chỉ tiêu an tồn của vacxin đối với chuột bạch

57

4.5

Kết quả kiểm tra chỉ tiêu an tồn của vacxin đối với lợn con sau cai sữa

59

4.6

Kết quả kiểm tra chỉ tiêu an tồn của vacxin đối với lợn nái chửa

60

4.7

Kết quả xác ñịnh hiệu giá giải ñộc tố trong vacxin

61

4.8

Kết quả kiểm tra hiệu giá kháng ñộc tố E. coli trong huyết thanh chuột
miễn dịch bằng phản ứng kết tủa nhanh trên phiến kính

4.9

Kết quả xác định liều tối thiểu gây chết 100% chuột bạch của dịch lọc
canh trùng E. coli

4.10

62
64

Kết quả xác ñịnh liều tối thiểu gây chết 100% chuột bạch của hỗn hợp
canh trùng E. coli cường ñộc

66

4.11

Kết quả kiểm tra hiệu lực của vacxin giải ñộc tố E. coli ñối với chuột bạch

67

4.12

Kết quả xác ñịnh liều tối thiểu gây bệnh cho 100% lợn con sau cai sữa
bằng dịch lọc canh trùng E. coli

4.13

Kết quả xác ñịnh liều tối thiểu gây bệnh cho 100% lợn con sau cai sữa
của hỗn hợp canh trùng E. coli cường ñộc

4.14

69
70

Kết quả kiểm tra tính sinh miễn dịch và hiệu lực của vacxin giải ñộc tố
E. coli ñối với lợn con sau cai sữa

73

4.15

Tổng hợp kết quả xác ñịnh hiệu lực của vacxin giải độc tố E. coli

74

4.16

Kết quả kiểm tra tình trạng vật lý và hiệu giá giải ñộc tố của vacxin
trong q trình bảo quản

4.17

76

Kết quả kiểm tra định kỳ hiệu lực của vacxin bảo quản ở nhiệt độ
phịng đối với chuột bạch

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... vi

77


4.18

Kết quả kiểm tra ñịnh kỳ hiệu lực của vacxin bảo quản ở nhiệt ñộ từ 2
- 8°C ñối với chuột bạch

4.19

Kết quả kiểm tra an toàn của vacxin giải ñộc tố E. coli tiêm cho lợn
ngoài thực ñịa

4.20

81

Kết quả kiểm tra hiệu lực của vacxin giải ñộc tố E. coli đối với lợn nái
mang thai ngồi thực địa

4.22

80

Kết quả kiểm tra hiệu lực của vacxin giải ñộc tố E. coli đối với lợn
con sau cai sữa ngồi thực địa

4.21

78

82

Tổng hợp so sánh kết quả kiểm tra hiệu lực của vacxin giải ñộc tố E.
coli tiêm cho lợn con sau cai sữa và lợn nái mang thai ở các ñịa
phương

4.23

Kết quả khảo sát ñộ dài miễn dịch của vacxin giải ñộc tố E. coli ñối
với lợn sau cai sữa

4.24

83
84

Kết quả khảo sát ñộ dài miễn dịch của vacxin giải ñộc tố E. coli ñối
với lợn nái mang thai

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... vii

85


DANH MỤC CÁC HÌNH

STT
4.1

Tên hình

Trang

HGKðTTB của lợn con sau cai sữa trước và sau khi tiêm vacxin giải
ñộc tố E. coli với các liều khác nhau

4.2

HGKðTTB của lợn nái chửa trước và sau khi tiêm vacxin giải ñộc tố
E. coli

4.3

61

Hiệu giá kháng độc tố E. coli trung bình trong huyết thanh của chuột
TN/ðC với hiệu giá giải ñộc tố vacxin

4.5

55

Phản ứng ADP giữa giải ñộc tố E. coli với kháng ñộc tố trong huyết
thanh chuột ñã ñược miễn dịch

4.4

53

62

Phản ứng kết tủa sau 36 - 48 giờ phản ứng trong ống nghiệm giữa giải
ñộc tố E. coli với kháng ñộc tố trong huyết thanh của chuột ñã ñược
miễn dịch

4.6

Chuột bạch chết khi tiêm canh trùng E. coli ñộc ñể xác ñịnh liều tối
thiểu gây chết 100%

4.7

75

Hiệu lực của vacxin giải ñộc tố E. coli ñối với lợn con sau sai sữa và
lợn nái mang thai ni ở các địa phương

4.10

71

Kết quả kiểm tra hiệu lực của vacxin giải ñộc tố E. coli ñối với chuột
bạch và lợn

4.9

66

Lợn phát bệnh khi tiêm canh trùng E. coli cường ñộc ñể xác ñịnh liều
tối thiểu gây bệnh 100% lợn

4.8

63

83

Kết quả xác ñịnh ñộ dài miễn dịch của vacxin giải ñộc tố E. coli ñối
với lợn sau cai sữa và nái mang thai

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... viii

85


1. MỞ ðẦU
Trong q trình chăn ni lợn ở Việt Nam, có rất nhiều bệnh gây thiệt hại lớn
về kinh tế, trong đó có hội chứng tiêu chảy. Ngun nhân gây tiêu chảy có rất nhiều:
Virus gây viêm dạ dày ruột (TGE), Rotavirus, Coccidia... Vi khuẩn E. coli là nguyên
nhân quan trọng nhất trong gây bệnh tiêu chảy ở lợn mới sinh và sau cai sữa [46].
Tập đồn vi khuẩn E. coli, hiện có trên 2000 chủng và trong đó có khoảng
10% gây bệnh. Ở lợn, từ sơ sinh cho ñến trưởng thành luôn bị E. coli tấn công [31]:
Lứa tuổi lợn sơ sinh gây bệnh: Lợn con phân trắng
Lứa tuổi lợn con theo mẹ gây bệnh: Tiêu chảy (rối loạn tiêu hoá)
Lứa tuổi lợn trước và sau cai sữa gây bệnh: Sưng phù ñầu lợn con
Yếu tố gây bệnh của vi khuẩn E. coli rất đa dạng có thể bằng cơ học gây tổn
thương tổ chức, bội nhiễm gây rối loạn chức năng, có thể gây bệnh do nội, ngoại
ñộc tố tiết ra. Do vậy, bệnh do E. coli gây thiệt hại khá lớn cho chăn nuôi lợn ở cả
các nước tiên tiến cũng như ở Việt Nam.
ðể chống lại bệnh do E. coli, các nhà thú y hiện nay đã sử dụng nhiều
phương thuốc, từ cổ truyền đơng y ñến các kháng sinh hiện ñại, kể cả các liệu pháp
hoá sinh, dinh dưỡng kỹ thuật cao… nhưng cũng chỉ khống chế ñược một phần.
Ở Việt Nam cũng ñã áp dụng nhiều biện pháp có kết quả, trong đó tác dụng
tốt nhất là kháng sinh. Mấy thập kỷ qua, thuốc kháng sinh đã giúp các nhà chăn
ni giảm bớt một phần ñáng kể tổn thất do dịch bệnh. Tuy nhiên, mặt trái của
kháng sinh ngày càng lộ rõ: Các nhà khoa học trong nước khẳng ñịnh E. coli ñã
kháng thuốc với tỷ lệ cao [16], [36]. ðể khắc phục tình trạng này, trên thế giới và ở
Việt Nam đã có các chế phẩm sinh học ra đời, trong đó có chứa các vi khuẩn có lợi
và đối kháng với vi khuẩn E. coli như Subtilis, Lactobacillus acidophillus ñể giúp
con vật chống lại bệnh [7], [13], [43].
Và gần ñây lại nghiên cứu thành công thêm sản phẩm kháng thể E. coli, là
một thuốc sinh học ñặc hiệu chống lại vi khuẩn E. coli mà không gây hậu quả xấu

như dùng kháng sinh.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 1


Các kết quả nghiên cứu về bệnh E. coli ở Việt Nam đã cho thấy độc lực, tính
gây bệnh ở các lứa tuổi, phân bố và cả tính kháng kháng sinh của vi khuẩn E. coli
đang lưu hành. Từ đó địi hỏi cấp bách phải có thuốc phịng bệnh chủ ñộng và Viện
thú y ñã nghiên cứu vacxin E. coli, tuy nhiên chưa nghiên cứu về phịng chống độc tố
của nó. Trong khi độc tố là phần khá quan trọng trong bệnh sinh của bệnh do
E. coli và cũng là yếu tố chính gây bệnh, làm bệnh trở nên trầm trọng hơn. Vấn ñề này
mở ra một hướng nghiên cứu mới về độc tố làm thuốc phịng bệnh E. coli cho lợn.
Từ kết quả thu ñược của ñề tài nghiên cứu ứng dụng cấp nhà nước năm 2007
về nghiên cứu ñộc tố E. coli của công ty thuốc thú y HANVET, chúng tơi tiến hành
đề tài: ‘‘Nghiên cứu một số chỉ tiêu trong quy trình sản xuất, kiểm nghiệm vacxin
giải ñộc tố E. coli phòng bệnh tiêu chảy và sưng phù đầu ở lợn”
Mục đích nghiên cứu : Xây dựng quy trình kiểm nghiệm, đánh giá chất
lượng vacxin giải độc tố E. coli.

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


2. TỔNG QUAN
2.1

Tình hình nghiên cứu trong nước
Vi khuẩn Escherichia coli (E. coli) gây bệnh tiêu chảy và phù ñầu ở lợn con

ñã ñược biết ñến từ rất lâu và ngày càng phổ biến ở các trại chăn nuôi tập trung và
trong nông hộ. Ngày nay, với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, bệnh tiêu chảy và
phù ñầu ở lợn con ñã ñược khống chế phần nào, nhưng việc loại trừ nó trong chăn

ni thì hầu hết các nhà nghiên cứu đều cho rằng cịn rất nhiều khó khăn không
những ở nước ta mà ở cả các nước có trình độ khoa học tiên tiến trên thế giới [3],
[8], [17]. Chính vì vậy mà nhiều nhà khoa học vẫn quan tâm nghiên cứu.
Theo Lê Văn Tạo [31] bệnh do E. coli gây ra ở lợn con gồm 3 loại bệnh:
(1) Bệnh phân trắng lợn con phân lập ñược serotype O9, O111, O149, kháng
nguyên bám dính F4;
(2) Bệnh tiêu chảy do E. coli serotype O8, O141, O147, O149, O157, trong
đó O149 (F4) chiếm tỷ lệ cao;
(3) E. coli gây bệnh phù ñầu: Serotype kháng nguyên O138, O139K12H1,
O141K85q, O141K85ac, yếu tố bám dính F18 và độc tố thần kinh ST2e.
Cù Hữu Phú và cộng sự [23] ñã phân lập ñược 60 chủng vi khuẩn E. coli ở lợn từ
35 ngày ñến 4 tháng tuổi mắc bệnh tiêu chảy, trong ñó có 42 chủng gây dung huyết.
Lý Thị Liên Khai [17] khi phân lập E. coli từ phân lợn con bị tiêu chảy và
phân lợn con khỏe mạnh ñã cho biết: Các chủng E. coli mang K88, K99 và 987P là
nguyên nhân chính gây tiêu chảy cho lợn con từ 1 - 2 tuần tuổi. Vi khuẩn E. coli
thường xuyên cư trú trong ruột lợn và chúng chỉ gây bệnh khi gặp ñiều kiện thuận
lợi như: Tác ñộng stress làm giảm sức ñề kháng của lợn, làm tăng số lượng vi khuẩn
và sinh ñộc tố.
Trương Quang [25], 100% mẫu tiêu chảy phân lập được E. coli có độc lực
mạnh và yếu tố gây bệnh cao: Yếu tố bám dính 93,33%; dung huyết 53,33%; độc tố
chịu nhiệt (ST) 90%; độc tố khơng chịu nhiệt LT 90%; có cả hai loại ST và LT
73,33%; ñộc lực mạnh giết chết chuột 100%.

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 3


Nguyễn Khả Ngự và cộng sự [19], [20], xác ñịnh khả năng dung huyết và
kháng kháng sinh của vi khuẩn E. coli phân lập từ lợn con trước và sau cai sữa bị phù
đầu ở đồng bằng sơng Cửu Long. Với 21 chủng vi khuẩn E. coli phân lập từ lợn chết,
tác giả cho biết 100% số chủng kết tủa với kháng huyết thanh K88, 40% gây dung

huyết mạnh, các chủng này đều có khả năng kháng nhiều loại thuốc kháng sinh
thông thường.
Cũng nghiên cứu về khả năng kháng thuốc kháng sinh của vi khuẩn E. coli gây
tiêu chảy lợn, Bùi Thị Tho và cộng sự [36] sau khi kiểm tra khả năng kháng thuốc
kháng sinh của 183 chủng E. coli phân lập từ phân của lợn con bị phân trắng, đã nhận
định: Tính kháng thuốc của E. coli ở mỗi cơ sở có sự khác biệt rõ rệt tùy theo q
trình sử dụng và có sự khác biệt về chủng E. coli gây bệnh ở các lứa tuổi lợn khác
nhau. Các chủng E. coli tạo khuẩn lạc dạng nhám có tính kháng thuốc cao hơn các
chủng tạo khuẩn lạc trơn. Qua 20 năm kiểm tra tính kháng thuốc kháng sinh của
E. coli phân lập từ lợn con bị bệnh phân trắng, các tác giả nhận thấy tính kháng thuốc
của chúng ñối với một số thuốc kháng sinh thường dùng tăng lên rất nhanh. Tỷ lệ các
chủng kháng nhiều loại thuốc kháng sinh cũng phát triển nhanh, một số chủng ñã
kháng với hầu hết các loại thuốc thường dùng [36].
Phạm Thế Sơn và cộng sự [26], các chủng E. coli gây bệnh lợn con tiêu chảy
chủ yếu mang kháng nguyên bám dính F4 (K88), độc tố đường ruột STa, STb và LT,
cả 3 loại STa+STb+LT.
Theo Trương Quang và cộng sự [25], kháng nguyên bám dính K88 (F4) là một
trong những yếu tố gây bệnh ñầu tiên, quan trọng của các chủng E. coli ñộc ở lợn 1 60 ngày tuổi. ðộc tố ñường ruột ST, LT và ST +LT.
ðỗ Ngọc Thúy và cộng sự [37] cho biết tỷ lệ kháng kháng sinh của 106
chủng E. coli ñược phân lập từ lợn con theo mẹ bị tiêu chảy có xu hướng kháng
mạnh với các loại thuốc kháng sinh thường dùng ñể ñiều trị bệnh như Amoxicillin,
Cloramphenicol, Streptomycin.
Nguyễn Viết Không và cộng sự [18], bằng phản ứng ELISA phát hiện kháng
thể trong huyết thanh của lợn sử dụng kháng nguyên F18-pili xác ñịnh tỷ lệ mang
kháng thể ñặc hiệu kháng E. coli gây bệnh phù đầu: Tỉ lệ 100% dương tính ở lợn
nái, 60% ở lợn con sơ sinh tuần ñầu, 12,5% ở nhóm lợn theo mẹ 15 - 21 ngày tuổi,
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 4


thấp nhất ở lợn trước cai sữa 22 - 28 ngày tuổi; sau đó tăng dần theo lứa tuổi 30% ở

lợn con cai sữa, 57,5% ở lợn hậu bị.
ðỗ Trung Cứ và cộng sự [7], sử dụng chế phẩm Biosubtyl ñể phòng bệnh
tiêu chảy cho lợn con ñã làm giảm ñược 42% số lợn tiêu chảy ở giai ñoạn từ 1 - 60
ngày tuổi.
ðặng Xuân Bình, Trần Thị Hạnh, Lê Văn Tạo [4], chọn chủng chế chế phẩm
sinh học: 1 chủng F5 có sinh độc tố ST, LT; 2 chủng F6 có sinh ST và LT. Tất cả
đều kháng kháng sinh và có độc lực cao.
ðặng Xn Bình, ðỗ Văn Trung [5] chọn chủng E. coli F5, F6, F4 chế
vacxin ñều có ñộc tố ñường ruột LT. Vacxin ñã làm giảm ñược tỷ lệ lợn con mắc
bệnh phân trắng 9,5 - 11,2% so với lợn đối chứng khơng dùng vacxin.
2.2

Tình hình nghiên cứu ở nước ngồi
Cox và cộng sự [49] cho rằng, E. coli cộng sinh có mặt thường trực trong

đường ruột của người và động vật, trong q trình sống vi khuẩn có khả năng tiếp nhận
các yếu tố gây bệnh như yếu tố bám dính (K88, K99), yếu tố dung huyết (Hly), yếu
tố cạnh tranh (Colv), yếu tố kháng thuốc kháng sinh và ñộc tố ñường ruột. Các yếu tố
gây bệnh này khơng được di truyền qua ADN của nhiễm sắc thể mà ñược di truyền qua
ADN nằm trên plasmid. Những yếu tố gây bệnh này giúp cho E. coli bám dính vào tế
bào nhung mao ruột non, xâm nhập vào thành ruột, phát triển với số lượng lớn. Sau đó
vi khuẩn thực hiện q trình gây bệnh bằng cách sản sinh ñộc tố, gây triệu chứng tiêu
chảy, phá hủy tế bào niêm mạc ruột và tế bào nhung mao ruột non.
E. coli gây bệnh tiêu chảy và phù đầu ở lợn con có mặt ở hầu hết các nước
trên thế giới nên đã có nhiều tác giả nghiên cứu về chúng. Simon và cộng sự [65] ñã
làm rõ vai trị của ba loại kháng ngun bám dính K88 trong E. coli là K88ab,
K88ac và K88ad và cho biết: Các chủng E. coli sản sinh ñộc tố ñường ruột (ETEC)
mang những kháng ngun bám dính này đều gây tiêu chảy nặng dẫn ñến tử vong ở
một số lợn con. Sự cảm nhiễm bệnh tiêu chảy và phù ñầu ở lợn con có liên quan
mật thiết đến khả năng bám dính của E. coli.

Smith thơng báo có hai loại độc tố là thành phần chính của Enterotoxin được
tìm thấy ở các chủng E. coli gây bệnh tiêu chảy. Sự khác biệt của hai loại ñộc tố này
nằm ở khả năng chịu nhiệt. ðộc tố chịu nhiệt (Heat stable toxin - ST) chịu ñược nhiệt
ñộ 1000C trong 15 phút, ñộc tố không chịu nhiệt (Heat labile toxin - LT) bị bất hoạt ở
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 5


600C trong vòng 15 phút [66].
Fairbrother và cộng sự [50] khi nghiên cứu các yếu tố gây bệnh ở từng chủng
E. coli phân lập ñược từ các thể bệnh khác nhau, ñã ñặt tên vi khuẩn theo những yếu
tố gây bệnh mà chúng có khả năng sinh ra như: Enterotoxigenic Escherichia coli
(ETEC), Enteropathogenic Escherichia coli (EPEC), Verotoxigenic Escherichia coli
(VTEC) và Adherencia Enteropathogenic Escherichia coli (AEEC).
Cùng với việc phân lập và nghiên cứu các yếu tố gây bệnh của E. coli, việc
nghiên cứu và sản xuất các chế phẩm phòng bệnh tiêu chảy ở lợn cũng ñã ñược các
nhà khoa học trên thế giới ñặc biệt quan tâm.
Akita và cộng sự (1993) ñã nghiên cứu sản xuất kháng ñộc tố ñặc hiệu qua
lịng đỏ trứng gà dùng trong phịng và chữa bệnh tiêu chảy cho lợn con [44].
2.3

Vi khuẩn Escherichia coli
Trực khuẩn ruột già Escherichia coli (E. coli) thuộc họ Enterobacteriaceae. Trong

các vi khuẩn đường ruột, E. coli là lồi phổ biến nhất. E. coli cịn có tên là
Bacterium coli commune, Bacillus coli communis do Escherich phân lập năm 1885
từ phân trẻ em.
E. coli thường xuất hiện rất sớm ở ñường ruột người và ñộng vật, ngay sau
khi ñẻ hai giờ và tồn tại cho ñến khi vật chủ chết. Chúng thường định cư ở phần sau
của ruột, ít khi gặp ở dạ dày hay ruột non. Trong nhiều trường hợp cịn tìm thấy
chúng ở niêm mạc của nhiều bộ phận khác trong cơ thể.

Từ đường tiêu hóa, E. coli được thải theo phân ra mơi trường ngồi. Việc
xác định chỉ số E. coli ở mơi trường giúp đánh giá mơi trường đó tốt hay xấu về
mặt vệ sinh [9], [32]. Ở điều kiện bình thường, các chủng E. coli khơng gây bệnh,
khi các điều kiện chăm sóc, ni dưỡng, vệ sinh thú y kém, ñiều kiện ngoại cảnh
bất lợi dẫn ñến sức chống ñỡ của con vật suy giảm thì E. coli trở nên độc và có
khả năng gây bệnh [32].
2.3.1 ðặc tính sinh vật hóa học của E. coli
2.3.1.1 ðặc tính hình thái
E. coli là trực khuẩn ngắn, hai ủu trũn, kớch thc 2 - 3ì0,6 àm. Trờn tiờu
bn nhuộm Gram, vi khuẩn bắt màu Gram âm, có thể bắt màu ñều hoặc sẫm ở hai ñầu,
ñứng tụ lại thành từng đám, đơi khi xếp 2 - 3 vi khuẩn thành một chuỗi dài. Trong môi

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 6


trường ni cấy lâu ngày có khi thấy những trực khuẩn dài 4 - 8 µm. E. coli di động
nhờ có lơng ở xung quanh thân, nhưng khi ni cấy trong điều kiện bất lợi sẽ mất lơng,
khơng di động. Vi khuẩn không sinh nha bào, nếu lấy vi khuẩn từ khuẩn lạc nhày để
nhuộm có thể thấy màng giáp mơ, cịn khi soi tươi sẽ khơng thấy được. Dưới kính hiển
vi điện tử, cịn phát hiện được các pili, yếu tố bám dính của E. coli [33].
2.3.1.2 ðặc tính ni cấy
E. coli là trực khuẩn hiếu khí hay yếm khí tùy tiện, có thể sinh trưởng ở nhiệt
độ từ 5 - 400C, nhiệt độ thích hợp là 370C, pH thích hợp là 7,2 - 7,4 nhưng có thể phát
triển ñược ở pH từ 5,5 - 8,0 [38].
E. coli phát triển dễ dàng trên các môi trường nuôi cấy thông thường, một số
chủng có thể phát triển được ở mơi trường tổng hợp đơn giản [23].
Trong mơi trường nước thịt: Sau khi nuôi cấy ở 370C/24 giờ, E. coli phát triển
rất nhanh, mơi trường rất đục, có cặn màu tro trắng nhạt lắng xuống đáy, đơi khi hình
thành màng mỏng xám nhạt trên bề mặt mơi trường, mơi trường có mùi phân thối.
Trên môi trường thạch thường: Sau khi nuôi cấy ở 370C/24 giờ, E. coli hình

thành khuẩn lạc trịn ướt, bóng láng, màu tro nhạt, hơi lồi, đường kính 2 - 3 mm. Có
thể quan sát thấy cả những khuẩn lạc dạng nhày (mucous) và dạng nhám (rough).
Trên môi trường thạch máu: Sau khi nuôi cấy ở 370C/24 giờ, hình thành
khuẩn lạc to, ướt, lồi, viền khơng gọn, màu sáng, kích thước từ 1 - 2 mm. Có khi
gây dung huyết.
Trên môi trường thạch Mac Conkey: Sau khi nuôi cấy ở 370C/24 giờ, E. coli
hình thành khuẩn lạc màu đỏ cánh sen, trịn nhỏ, hơi lồi, khơng nhày, rìa gọn, không
làm chuyển màu môi trường.
Môi trường Endo: Sau khi ni cấy ở 370C/24 giờ, E. coli hình thành khuẩn
lạc màu ánh kim.
Môi trường thạch Brilliant Green: Sau khi nuôi cấy ở 370C/24 giờ, E. coli
hình thành khuẩn lạc màu vàng chanh
Môi trường E.M.B (Eosin Methyl Blue): Sau khi nuôi cấy ở 370C/24 giờ,
E. coli hình thành khuẩn lạc màu tím đen.
Mơi trường thạch Istrati: Sau khi ni cấy ở 370C/24 giờ, E. coli hình thành

Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 7


khuẩn lạc màu vàng.
E. coli không mọc trên các môi trường lục Malachite và Muller Kauffmann,
bị ức chế khi nuôi trong các mơi trường Wilson Blair.
2.3.1.3 ðặc tính sinh hóa
- Lên men sinh hơi các loại đường:
E. coli có khả năng lên men sinh hơi các loại ñường glucose, fructose,
galactose, lactose, maniton, mannit, levulose, xylose; không lên men andonit và
innozit; lên men khơng ổn định các loại đường dulciton, saccarose, salixin [32].
E. coli lên men sinh hơi nhanh ñường lactose, cịn Salmonella spp thì khơng
có đặc tính này, đây là ñặc ñiểm quan trọng ñể phân biệt E. coli với Salmonella spp.
- Các phản ứng khác:

Sữa
Genlatin

ðơng sau 24 giờ đến 72 giờ ở 370C
Khơng tan chảy

Indol

+

Catalase

+

Oxidase

-

Urease

-

Di động

+

MR

+

VP

-

H2S

-

2.3.1.4 Sức đề kháng
E. coli có sức đề kháng yếu, bị diệt ở nhiệt ñộ 550C trong 1 giờ hoặc 600C
trong 30 phút, ñun sơi 1000C thì chết ngay. Những chủng E. coli trong phân có xu
hướng đề kháng với nhiệt cao hơn những chủng phân lập ở mơi trường bên ngồi. Ở
mơi trường bên ngồi các chủng E. coli gây bệnh có thể tồn tại ñến 4 tháng. Các
chất sát trùng như axit phenic 3%, clorua thủy ngân (HgCl2) 0,1%, formol 0,2% có
thể diệt E. coli sau 5 phút. E. coli ñề kháng với điều kiện khơ và hun khói [32].

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 8


2.3.2 Cấu trúc kháng nguyên của vi khuẩn E. coli
E. coli được chia thành các nhóm huyết thanh (serogroup) và kiểu huyết
thanh (serotype) khác nhau dựa theo cấu trúc kháng nguyên O, K, H và F. Theo phản
ứng kết tủa có 250 kiểu kháng nguyên O, 89 kháng nguyên K, 56 kháng nguyên H và
một số kháng nguyên F [32], [33].
2.3.2.1 Kháng nguyên O (Kháng nguyên thân - Ohne Hauch)
Kháng nguyên O của E. coli có bản chất lipopolysaccharide, rất ñộc. Chỉ cần
1/20 mg kháng nguyên O ñủ giết chết chuột bạch sau 24 giờ. Kháng nguyên O ñược
coi như một yếu tố độc lực có thể tìm thấy ở thành tế bào vi khuẩn.
Cấu trúc phân tử polysaccharide của kháng nguyên O gồm hai phần: Phần
polysaccharide nằm ngoài chứa nhóm hydro có chức năng tạo ra tính đặc trưng về

serogroup; phần polysaccharide ở bên trong khơng chứa nhóm hydro có chức năng
phân biệt giữa các dạng khuẩn lạc: dạng S (Smooth), dạng R (Rough), dạng M
(Mucous). Khi làm mất dần từng ñơn vị ñường của các chuỗi polisaccharide hoặc
làm thay đổi vị trí ở các đơn vị này sẽ dẫn ñến thay ñổi ñộc lực của các vi khuẩn.
Kháng ngun O chịu được nhiệt, khơng bị phá hủy khi ñun nóng ở 1000C
trong 2 giờ. Dưới tác ñộng của cồn, axít HCl nồng độ 1N vi khuẩn chịu được trong
20 giờ, nhưng lại bị phá hủy bởi formol 0,5%.
Kháng nguyên O ñược cấu trúc bởi các phân tử lớn, thành phần các phân tử gồm:
+ Polyosit: tạo ra tính ñặc hiệu của kháng nguyên.
+ Protein: làm cho phức hợp có tính kháng ngun.
+ Lipit: kết hợp với polyosit và là cơ sở của độc tính.
Tất cả kháng ngun O ñều cư trú ở bề mặt, do ñó nó liên hệ trực tiếp với hệ
thống miễn dịch. Khi kháng nguyên O gặp kháng huyết thanh tương ứng sẽ xảy ra
phản ứng kết tủa. Phản ứng kết tủa kháng nguyên O tạo thành những hạt nhỏ, khi lắc
rất khó tan.
2.3.2.2 Kháng nguyên H (kháng nguyên lông - Hauch)
Kháng nguyên H là thành phần lơng của vi khuẩn, có bản chất protein, rất
kém bền vững so với kháng nguyên O. Kháng nguyên H không chịu nhiệt, bị phá
hủy ở 600C trong 1 giờ. Bị cồn 50% và các enzym phân giải protein phá hủy. Kháng

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


nguyên H tồn tại ñược khi xử lý bằng formol 0,5%.
Kháng nguyên H khi gặp kháng thể H tương ứng sẽ tạo ra hiện tượng kết tủa
H, trong đó các vi khuẩn ñược kết tủa lại với nhau nhờ các lơng vì các kháng thể H
khi cố định trên lơng sẽ là cầu nối với các lông bên cạnh. Phản ứng xảy ra nhanh
hơn so với kháng nguyên O và các hạt kết tủa cũng lớn hơn, giống như những cụm
bơng rất dễ tan khi lắc vì lơng của vi khuẩn rất nhỏ và dễ ñứt. Vi khuẩn di ñộng khi
tiếp xúc với kháng thể H tương ứng sẽ trở thành khơng di động.

Kháng ngun H của E. coli khơng có tính độc và cũng khơng có ý nghĩa
trong đáp ứng miễn dịch phịng vệ nên ít được quan tâm nghiên cứu, nhưng nó có ý
nghĩa rất lớn trong việc xác ñịnh tên vi khuẩn [22]. Các nhà khoa học đã dùng
những chủng E. coli có lơng và khơng có lơng của cùng một serogroup O để gây
cảm nhiễm cho chuột bằng ñường miệng với lượng vi khuẩn bằng nhau. Kết quả
cho thấy khả năng gây bệnh cho chuột thí nghiệm hoàn toàn giống nhau.
Kháng nguyên H bảo vệ cho vi khuẩn khỏi bị tiêu diệt trong tế bào ñại thực
bào, từ đó giúp vi khuẩn sống lâu và tồn tại lâu hơn trong ñại thực bào.
2.3.2.3 Kháng nguyên K (Kháng ngun vỏ - Capsular)
Kháng ngun K cịn được gọi là kháng nguyên vỏ (Capsular), chúng bao
quanh tế bào vi khuẩn và có bản chất hóa học là polysaccharide. Kháng nguyên này
ngăn cản sự ngưng kết của vi khuẩn trong huyết thanh "O" tương ứng. Khi đun
nóng 100 - 1210C kháng nguyên sẽ mất tác dụng ngăn cản. Vai trò của kháng
ngun K chưa được thống nhất lắm. Có nhiều ý kiến cho rằng, nó khơng có ý
nghĩa về độc lực của vi khuẩn, vì thấy độc lực của chủng E. coli có kháng ngun K
cũng giống độc lực của chủng khơng có kháng ngun K [42]. 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 [27]. Tuy vậy, phần lớn các ý kiến đều thống nhất kháng
ngun K có hai nhiệm vụ sau:
+ Hỗ trợ trong phản ứng ngưng kết của kháng nguyên O nên thường ghi liền
công thức serotype của vi khuẩn là Ox:Ky như E. coli O139:K88, O149:K88...
+ Tạo ra hàng rào bảo vệ cho cho vi khuẩn chống lại tác ñộng của ngoại cảnh
và hiện tượng thực bào, yếu tố phòng vệ của vật chủ.

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 10


2.3.2.4 Kháng nguyên F ( Kháng nguyên bám dính - Fimbriae)
Hầu hết các chủng E. coli gây bệnh ñều sản sinh ra một hoặc nhiều kháng
nguyên bám dính. Các chủng khơng gây bệnh khơng có kháng ngun bám dính.

Kháng ngun bám dính giúp vi khuẩn bám vào các thụ thể ñặc hiệu trên bề mặt tế
bào biểu mô ruột và trên lớp màng nhày, giúp vi khuẩn chống lại khả năng đào thải
của nhu động ruột. Kháng ngun bám dính của E. coli nằm trên cấu trúc pili
(fimbriae), một cấu trúc ngắn thẳng, xuất phát từ một ñĩa gốc trong màng nguyên
sinh chất của tế bào vi khuẩn. Fimbriae có bản chất là protein mọc trên bề mặt tế
bào vi khuẩn với số lượng từ 10 - 40 fimbriae trên một tế bào vi khuẩn. Quan sát
dưới kính hiển vi ñiện tử, chúng giống như một chiếc áo lông bao bọc xung quanh
vi khuẩn. Fimbriae của vi khuẩn E. coli khác lơng ở chỗ cứng hơn, khơng lượn sóng
và khơng liên quan đến chuyển động. Kháng ngun bám dính được phân loại bởi
phản ứng huyết thanh, thụ thể ñặc hiệu hoặc bằng khả năng kết tủa với hồng cầu của
các lồi động vật khác nhau và bằng phản ứng PCR [11], [27], [46].
Kháng ngun có chức năng bám dính đặc trưng của ETEC (Enterotoxigenic
E. coli) gây bệnh cho lợn chủ yếu là F4 (K88), F6 (987P), F17 và đơi khi có cả F5
(K99). Kháng ngun có chức năng bám dính của ETEC gây tiêu chảy nguyên phát ở
trâu bò là F5 (K99) đơi khi thấy cả F4 (K88) với tỷ lệ ít hơn. E. coli gây bệnh cho trẻ
em thường có kháng ngun bám dính F41 [11], [30].
2.3.3 Các yếu tố gây bệnh của E. coli
2.3.3.1 Yếu tố bám dính của E. coli
ðể gây bệnh, các chủng ETEC phải bám dính được lên tế bào biểu mơ của
ruột non. Q trình bám dính được thực hiện qua ba giai đoạn: Hấp thụ, gắn kết và
bám dính. Hai q trình trước ñược thực hiện nhờ các tác ñộng vật lý, hóa học,
bước bám dính được thực hiện bởi các sợi bám dính chun biệt (pili) trên bề mặt
vi khuẩn đảm nhiệm, đó là q trình liên kết giữa kháng ngun tại yếu tố bám
dính với các receptor tương ứng trên bề mặt của các tế bào biểu mô. Hầu hết các
chủng ETEC đều có các yếu tố bám dính, bao gồm: K88 (F4), K99 (F5), 987P
(F6), F17, F18, F41, F42 và F165.

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 11

* F4 (K88)
F4 hay cịn gọi là K88 đầu tiên ñược mô tả bởi Orskov và cộng sự (1961), là
một kháng ngun khơng chịu nhiệt, khơng được sản sinh ở nhiệt ñộ 180C. Theo
nghiên cứu trước kia của Kauffman (1947) thì kháng ngun bề mặt này được cho
là kháng ngun vỏ (K) có bản chất là polysacharide vì thế chúng ñược cho là K88.
Các nghiên cứu sau này ñã chỉ ra rằng K88 khơng phải là polysacharide mà có bản
chất là protein, nó khơng phải là kháng ngun vỏ như ñã ñược xác nhận trước ñây
mà là fimbriae hay pili. Tuy nhiên, thuật ngữ này vẫn ñược dùng cho ñến năm 1983
khi Orskov ñề nghị sử dụng kháng nguyên F (fimbriae) thay cho kháng nguyên K
(capsular). Bằng việc sử dụng các kháng huyết thanh ñặc hiệu, Orskov và cộng sự
(1964) ñã phân biệt ñược hai loại khác nhau của F4 là F4ab và F4ac. Vào năm
1979, loại thứ 3 ñược phát hiện bởi Guinee và Jansen ñược ñặt tên là F4ad [39]. Rõ
ràng là sợi F4 có chứa một vùng cố định hình thành loại "a" và các vùng khác nhau,
hình thành loại "b", "c", "d". Về mặt hình thái, F4 có các cấu trúc khác nhau, từ
mảnh, linh hoạt và kéo dài cho tới dạng cứng. Sự khác nhau này phần lớn phụ thuộc
vào môi trường nuôi cấy [30], [57].
Thành phần chính của F4 đã được mơ tả đầu tiên bởi Mooi và cộng sự [61].
Phân tích F4 tinh khiết trong hỗn dịch gel dodecyl sulfate polyacrylamide cho thấy
một dải protein ñơn lẻ với khối lượng phân tử từ 23.500 ñến 26.000 Da, tuỳ thuộc
vào các loại F4 phân lập được [14]. F4 có hàng trăm các đơn vị protein nhỏ giống
nhau, các ñơn vị này tạo thành sợi fimbriae.
Sợi F4 giúp cho vi khuẩn bám ñược vào thụ thể tương ứng của nó trên tế bào
biểu mơ của lơng nhung ruột non, từ đó vi khuẩn có thể xâm nhập, cố ñịnh và phát
triển ñược ở thành ruột non.
* F5 (K99)
F5 trước kia ñược 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 [1]. Sự sản sinh F5 phụ thuộc vào nhiều yếu
tố của vi khuẩn như tốc ñộ sinh trưởng, pha sinh trưởng, nhiệt ñộ và alanine trong mơi
trường [25]. Các gen mã hóa cho sự tổng hợp K99 nằm trong ADN của plasmid.

Plasmid này có khối lượng phân tử là 87,8 KDa [57], [60].
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 12


* F6 (987P)
F6 nằm trong số các fimbriae phát hiện thường xun nhất, nó được sản xuất
bởi ETEC ở lợn. Fimbriae này đóng vai trị quan trọng trong việc gây bệnh của
ETEC nhờ việc gắn kết vi khuẩn với các tế bào biểu mơ ruột và cải thiện sự bám
dính ở màng nhầy ñể ñưa lượng ñộc tố ñường ruột tối ña ñến vật chủ [11].
Cấu trúc F6 bao gồm sự sắp xếp xoắn ốc của 3 protein: ðơn vị chính FaeA,
đơn vị phụ FaeF và FaeG nằm ở đỉnh và các vị trí khác nhau dọc theo sợi fimbriae.
Các protein này có vai trị gắn kết F6 với thụ thể glycoprotein [10], [48], [58]. F6
của ETEC ở lợn có thể giúp vi khuẩn bám vào cả các thụ thể ñược cấu tạo bởi
glycoprotein và glycolipid trên riềm bàn chải của các tế bào biểu mô ruột lợn [20].
* F41
Những nghiên cứu ñầu tiên về K99 cho rằng, ñây là kháng nguyên gồm 1 ñơn
vị, nhưng gần ñây khi ñiện phân thấy rằng nó có 2 đơn vị nhỏ, 1 ñi về cực dương và 1 ñi
về cực âm. ðơn vị ñi về cực dương ñược cho là 1 fimbriae riêng biệt có tên là F41.
Khối lượng phân tử của F41 là 30,5 KDa [49].
Các ñặc ñiểm của F41 ñược thể hiện khác nhau phụ thuộc vào thành phần của
môi trường ni cấy. F41 ngun thể có cấu trúc sợi với đường kính là 3,2 nm [60].
Cox và cộng sự đã nghiên cứu trong phịng thí nghiệm về khả năng mẫn cảm và
sức ñề kháng của lợn ñối với E. coli có mang F41. Kết quả cho thấy các chủng có F41
bám vào lơng nhung (với số lượng thấp) của 23 trong số 30 lợn ñược kiểm tra ở ñộ tuổi
4 - 5 tuần. Ngoài ra, những lợn lớn tuổi hơn có sức đề kháng cao hơn với sự bám dính
của các chủng E. coli có F41 do các thụ thể tương ứng với F41 bị giảm ñi [49].
* F17
F17 chủ yếu ñược phát hiện ở chủng E. coli gây tiêu chảy hay nhiễm trùng
máu trên bò. Một vài nghiên cứu cũng cho thấy sự xuất hiện của F17 ở các chủng E.
coli phân lập từ bò tiêu chảy ở Pháp và Bỉ (chiếm tới 46%). Các chủng E. coli có F17

được phân lập từ các chất trong ruột bị cũng ñược gọi là chủng ETEC, khi F41, F5
hoặc cả hai cùng xuất hiện ở trên bề mặt tế bào vi khuẩn. F17 cũng được tìm thấy ở
các chủng E. coli gây tiêu chảy ở lợn [63].

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 13


* F18
F18 không làm kết tủa hồng cầu, sản sinh rất ít khi vi khuẩn được ni cấy
trong các mơi trường thơng thường [51]. F18 được chia làm hai loại là F18ab và
F18ac [54]. Các nghiên cứu cho thấy rằng F18ab và F18ac khác nhau về mặt sinh
học. F18ab ít thấy thể hiện ở trong ñiều kiện thực tế và trong phịng 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 ñặc ñiểm ñáng chú ý ở F18ac là chúng không bám vào riềm bàn chải trên
niêm mạc ruột của lợn sơ sinh trong điều kiện thực tế và trong phịng thí nghiệm [54],
cũng khơng tập trung ở lớp màng nhầy ruột của lợn con mới sinh. ðiều này ngược
với F5 và F6, chúng bám vào các tế bào biểu mô ruột. Khả năng bám này ở lợn con
nhiều hơn so với lợn lớn. 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 ñược làm rõ, nhưng có thể
là do sự tăng dần các thụ thể đặc hiệu ở lơng nhung ruột của lợn từ sơ sinh ñến 21
ngày tuổi. Sự thiếu hụt các thụ thể 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 [64], [67].
2.3.3.2 Yếu tố xâm nhập của E. coli
Yếu tố xâm nhập của E. coli là một khái niệm ñựơc dùng ñể chỉ q trình
chưa được hiểu rõ, nhờ q trình này mà E. coli qua ñược hàng rào bảo vệ của lớp
nhầy trên bề mặt niêm mạc ñể xâm nhập vào tế bào biểu mơ, đồng thời sinh sản và
phát triển trong lớp tế bào này. Trong khi đó những vi khuẩn khác khơng có khả năng
xâm nhập, khơng thể qua ñược hàng rào bảo vệ của lớp màng nhầy hoặc khi qua

ñược hàng rào này sẽ bị vây bắt bởi ñại thực bào của tổ chức hạ niêm mạc [3], [9].
2.3.3.3 Vai trò gây bệnh của các loại kháng nguyên
Theo ý kiến của nhiều tác giả, mặc dù E. coli có nhiều loại kháng ngun,
trong đó có loại tạo miễn dịch phịng vệ cho vật chủ, có loại khơng tạo miễn dịch
phịng vệ cho vật chủ nhưng đều tham gia vào q trình gây bệnh bằng cách tạo
điều kiện cho vi khuẩn xâm nhập vào tế bào vật chủ và tham gia vào q trình
kháng lại các yếu tố phịng vệ tự nhiên của vật chủ. Các kháng nguyên tham gia quá

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 14


trình trên phải kể đến là kháng ngun O, kháng nguyên K và kháng nguyên F [30].
2.3.3.4 Yếu tố dung huyết (Hly) của E. coli
Khi E. coli phát triển trong tổ chức cơ quan, sắt ñược cung cấp phụ thuộc vào
chất siderofor do vi khuẩn sản sinh ra. Chất này có khả năng phân hủy sắt liên kết
trong tổ chức của vật chủ thông qua sự phá vỡ hồng cầu, giải phóng sắt dưới dạng
hợp chất HEM để vi khuẩn sử dụng. Sự phân hủy hồng cầu chủ yếu là do enzym
heamolyzin của vi khuẩn tiết ra, vì thế có thể coi nó là một yếu tố độc lực gây bệnh
của vi khuẩn [30]. Khả năng dung huyết là yếu tố ñộc lực quan trọng của E. coli gây
bệnh ñường tiết niệu. E. coli phân lập từ cơ quan cảm nhiễm ngồi đường ruột
thường có khả năng dung huyết cao hơn nhiều so với E. coli phân lập từ phân.
Có 4 kiểu dung huyết của E. coli: α - haemolysin, β - haemolysin,
γ - haemolysin, ε-haemolysin nhưng quan trọng nhất là kiểu α - haemolysin và
β - haemolysin [30], [33].
Heamolyzin do E. coli sinh ra có thể gây chết chuột, phôi trứng, tế bào phôi gà,
tế bào thận chuột và gây hoại tử da thỏ. Khối lượng phân tử của heamolyzin khoảng
300.000 Da, ñược cấu tạo chủ yếu từ protein, ngồi ra cịn có hydratcacbon [66].
Theo Smith [66] E. coli gây bệnh cho lợn có khả năng sản sinh heamolyzin,
thường thấy chủ yếu ở các serotgroup O như: O8, O138, O141, O147. ða số E. coli gây
bệnh ñường ruột cho lợn con theo mẹ đều gây dung huyết, đặc tính này khơng bền

vững khi ni cấy nhiều đời qua mơi trường nhân tạo.
2.3.3.5 Yếu tố cạnh tranh Colicin V của E. coli (ColV)
Trong quá trình phát triển và cư trú ở ñường ruột, E. coli phát triển và tồn tại
cộng sinh với nhiều loại vi khuẩn ñường ruột khác: Salmonella spp, Staphylococcus
spp, Clostridium, Vibrio cholera. ðể tạo ñiều kiện cho quá trình phát triển của mình
và trở thành vi khuẩn chiếm ưu thế trong ñường ruột, E. coli sản sinh ra chất kháng
khuẩn có khả năng ức chế hoặc tiêu diệt các loại vi khuẩn khác, ñược gọi là ColV. Vì
vậy, yếu tố này cũng được coi là yếu tố ñộc lực của E. coli gây bệnh [8].
Khả năng sản sinh Colv của E. coli ñược di truyền qua plasmid, ColV
plasmid được tìm thấy khơng chỉ ở E. coli gây bệnh mà cịn tìm thấy ở các loại vi
khuẩn đường ruột khác. Yếu tố ColV lần đầu tiên được tìm thấy năm 1936, nhưng
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 15


ColV plasmid thì mới phân lập được trong thời gian gần ñây. Người ta cho rằng việc
di truyền ColV thường gắn liền với việc di truyền serotype O18:K9:H7. Nhiều tác
giả cho ColV là một chất kháng sinh có hiệu quả, có thể tác dụng với tất cả các loại
vi khuẩn ñường ruột trừ vi khuẩn sinh ra nó. Họ mong muốn rằng trong thời gian tới
ColV ñược sử dụng rộng rãi như một chất kháng sinh ñể ức chế hay tiêu diệt các
loại vi khuẩn ñường ruột khác.
2.3.3.6 Yếu tố kháng kháng sinh của E. coli
ðể ñiều trị bệnh ñường ruột người ta sử dụng nhiều loại thuốc kháng sinh,
ngoài ra còn trộn chúng vào thức ăn với tỷ lệ thấp để phịng bệnh và kích thích tăng
trọng. Vì vậy, khả năng kháng thuốc kháng sinh của vi khuẩn ñường ruột nói chung
và E. coli nói riêng đang ngày một tăng làm cho hiệu quả điều trị giảm, thậm chí
nhiều loại thuốc kháng sinh cịn bị vơ hiệu hóa hồn tồn. Phạm Khắc Hiếu và cộng
sự [16], [36] đã tìm thấy chủng E. coli kháng lại 11 loại kháng sinh ñồng thời chứng
minh khả năng truyền tính kháng thuốc giữa E. coli và Salmonella spp qua plasmid.
Lê Văn Tạo và cộng sự (1993) cho biết: Các plasmid R có vai trị quan trọng
khơng những giúp vi khuẩn hình thành tính chất kháng thuốc mà cịn tạo điều kiện

thuận lợi để gieo rắc tính chất này trong tự nhiên, bằng khả năng tiếp hợp
(Conjunction plasmid) hay sự có mặt của các tiểu phần chuyển vị (Transposition
plasmid) [28].
Khi nghiên cứu về ñặc tính này của E. coli, Phạm Khắc Hiếu (1996) cho biết:
Sau 20 năm (1976 - 1996), mức ñộ mẫn cảm với một số kháng sinh và dược chất
ñang ñược sử dụng phổ biến trong ñiều trị của các chủng E. coli phân lập từ những
lợn con bị tiêu chảy ñã giảm mạnh, chỉ cịn 3,1% so với trước đó là 26,1%, đồng
thời đã dẫn chứng khả năng truyền tính kháng kháng sinh của E. coli cho nhiều loại
vi khuẩn khác [16].
Sở dĩ khả năng kháng thuốc kháng sinh của vi khuẩn nói chung và E. coli nói
riêng tăng nhanh, lan rộng vì gen sản sinh yếu tố kháng thuốc kháng sinh nằm trong
plasmid R (Resistance). Plasmid này có thể di truyền dọc và di truyền ngang cho tất
cả quần thể vi khuẩn thích hợp [37]. Với những ý nghĩa trên, ngày nay việc nghiên
cứu khả năng kháng thuốc kháng sinh của vi khuẩn khơng cịn đơn thuần là việc lựa
chọn thuốc kháng sinh mẫn cảm ñể ñiều trị bệnh do E. coli gây ra mà là nghiên cứu
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 16