Tải bản đầy đủ

Nghiên cứu tạo kháng nguyên tái tổ hợp STAPHYLOCOCCAL ENTEROTOXIN b ( SEN) dạng không độc từ đoạn GEN SEB tự nhiên làm nguyên liệu phục vụ chế tạo que thử phát hiện nhanh độc tố SEB

Luận văn thạc sỹ sinh
học

Nguyễn Thị Hoài
Thu

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT

-----------------------------------

NGUYỄN THỊ HOÀI THU

NGHIÊN CỨU TẠO KHÁNG NGUYÊN TÁI TỔ HỢP
STAPHYLOCOCCAL ENTEROTOXIN B (SEB) DẠNG KHÔNG ĐỘC
TỪ ĐOẠN GEN SEB TỰ NHIÊN ĐỂ LÀM NGUYÊN LIỆU PHỤC VỤ
CHO VIỆC CHẾ TẠO QUE THỬ PHÁT HIỆN NHANH ĐỘC TỐ SEB

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC
Hà Nội – 12/2014



Luận văn thạc sỹ sinh
học

Nguyễn Thị Hoài
Thu

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT
-----------------------------------------

NGUYỄN THỊ HOÀI THU

NGHIÊN CỨU TẠO KHÁNG NGUYÊN TÁI TỔ HỢP
STAPHYLOCOCCAL ENTEROTOXIN B (SEB) DẠNG KHÔNG ĐỘC
TỪ ĐOẠN GEN SEB TỰ NHIÊN ĐỂ LÀM NGUYÊN LIỆU PHỤC VỤ
CHO VIỆC CHẾ TẠO QUE THỬ PHÁT HIỆN NHANH ĐỘC TỐ SEB

Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm
Mã số
: 60420114

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
PGS. TS. NGHIÊM NGỌC MINH

Hà Nội – 12/2014


Luận văn thạc sỹ sinh
học

Nguyễn Thị Hoài
Thu

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi và nhóm nghiên cứu, các
số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa có ai công bố
trong một công trình nào khác.


Tác giả

Nguyễn Thị Hoài Thu


Luận văn thạc sỹ sinh
học

Nguyễn Thị Hoài
Thu

Lời cảm ơn!
Để hoàn thành luận văn này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS. TS.
Nghiêm Ngọc Minh, Phó Viện trưởng Viện Nghiên cứu Hệ gen, Viện Hàn lâm Khoa học
và Công nghệ Việt Nam đã định hướng nghiên cứu, tận tình hướng dẫn, sửa luận văn
và tạo mọi điều kiện hóa chất, thiết bị, cũng như kinh phí để giúp tôi thực hiện và
hoàn thành luận văn này.
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới tập thể Phòng Công nghệ sinh học Môi
trường, Viện Công nghệ sinh học và đặc biệt là TS. Bùi Văn Ngọc đã chỉ bảo, giúp đỡ
tận tình cho tôi trong quá trình thực nghiệm cũng như chia sẽ những kinh nghiệm
chuyên môn.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô giáo thuộc chuyên ngành Hóa sinh,
các thầy cô giáo của Khoa đào tạo sau đại học, Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật
cùng với Lãnh đạo Viện Công nghệ sinh học đã chỉ bảo và tạo mọi điều kiện giúp đỡ
tôi học tập cũng như hoàn thành đề tài nghiên cứu.
Đề tài được thực hiện trong khuôn khổ của đề tài cấp Nhà nước KC.04.14/1115: “Nghiên cứu chế tạo que thử phát hiện nhanh độc tố Staphylococcal enterotoxin B
(SEB) của tụ cầu vàng” do PGS. TS. Nghiêm Ngọc Minh làm chủ nhiệm giai đoạn
2013 – 2015.
Cuối cùng, tôi xin dành lời cảm ơn đặc biệt tới gia đình, người thân và bạn bè
đã giúp đỡ, tạo điều kiện, động viên tôi trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Hà nội, ngày

tháng

năm 2014

Học viên

Nguyễn Thị Hoài Thu


Luận văn thạc sỹ sinh
học

Nguyễn Thị Hoài
Thu

MỤC LỤC
Trang
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT................................................i DANH
MỤC

HÌNH

DANH

......................................................................................................
MỤC

iii

BẢNG

.......................................................................................................v
MỞ ĐẦU
.........................................................................................................................1
Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ...........................................................................3
1.1. Ngộ độc thực phẩm do tụ cầu vàng (Staphylococcus aureus) .........................3
1.1.1. Trên thế giới ..................................................................................................3
1.1.2. Tại Việt Nam ..................................................................................................6
1.2. Giới thiệu về Staphylococcus aureus
.................................................................8
1.2.1. Phân loại........................................................................................................8
1.2.2. Hình thái, đặc điểm sinh hóa.........................................................................8
1.2.3. Các độc tố của Staphylococcus aureus .......................................................11
1.3. Độc tố ruột Staphylococcal enterotoxin B ......................................................15
1.3.1. Đặc điểm cấu trúc .......................................................................................15
1.3.2. Cơ chế gây độc ............................................................................................16
1.3.3. Những triệu chứng thường gặp ...................................................................17
1.3.4. Các phương pháp phát hiện S. aureus và SEB............................................17
1.3.5. Protein tái tổ hợp SEB và tiềm năng ứng dụng ...........................................21
1.4. Hệ biểu hiện gen
................................................................................................23


Luận văn thạc sỹ sinh
Nguyễn Thị Hoài
1.4.1. Hệ biểu hiện E. coli .....................................................................................23
học
Thu

1.4.2. Chủng biểu hiện E. coli BL21(DE3)............................................................24
1.4.3. Vector biểu hiện pET22b(+)........................................................................25


Luận văn thạc sỹ sinh
học

Nguyễn Thị Hoài
Thu

Chương 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.................................26
2.1. Vật liệu, trang thiết bị và dụng cụ nghiên cứu ...............................................26
2.1.1. Vật liệu.........................................................................................................26
2.1.2. Hóa chất ......................................................................................................26
2.1.3. Môi trường nuôi cấy ....................................................................................28
2.1.4. Thiết bị máy móc .........................................................................................28
2.2. Các phương pháp nghiên cứu
..........................................................................28
2.2.1. Tách chiết DNA tổng số...............................................................................28
2.2.2. Phương pháp PCR (Polymerase Chain Reaction) ......................................29
2.2.3. PCR trực tiếp từ khuẩn lạc (Colony – PCR) ...............................................30
2.2.4. Tách dòng bằng vector pJET1.2/blunt ........................................................30
2.2.5. Xác định trình tự acid nucleic .....................................................................31
2.2.6. Tạo đột biến điểm định hướng theo phương pháp Mega-primer ................31
2.2.7. Phản ứng nối ghép gen ................................................................................32
2.2.8. Phương pháp biến nạp DNA plasmid vào tế bào khả biến Escherichia coli
...............................................................................................................................33
2.2.9. Phương pháp tách chiết DNA plasmid ........................................................33
2.2.10. Cắt plasmid bằng enzym giới hạn .............................................................34
2.2.11. Tinh sạch phân đoạn DNA ........................................................................34
2.2.12. Phương pháp biểu hiện gen đích trong chủng E. coli BL21(DE3) ...........35
2.2.13. Phương pháp điện di DNA trên gel agarose .............................................35
2.2.14. Phương pháp điện di protein trên gel polyacrylamide .............................36
2.2.15. Phương pháp tinh sạch protein tái tổ hợp.................................................37
2.2.16. Phương pháp định lượng protein theo phương pháp Bradford ................38


Luận văn thạc sỹ sinh
học

Nguyễn Thị Hoài
Thu

2.2.17. Phương pháp kiểm tra độc tính của protein tái tổ hợp .............................38
2.2.18. Phương pháp Western blot ........................................................................40
Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ..................................................................42
3.1. Tách chiết DNA tổng số S. aureus và nhân dòng gen seb..............................42
3.1.1. Tách chiết DNA tổng số S. aureus ...............................................................42
3.1.2. Nhân dòng gen seb ......................................................................................42
3.1.3. Xác định trình tự gen seb.............................................................................44
3.2. Tạo đột biến điểm trên gen seb
........................................................................45
3.2.1. Tạo gen seb đột biến ....................................................................................45
3.2.2. Xác định trình tự gen seb đột biến...............................................................47
3.3. Thiết kế vector biểu hiện pET22b(+) mang gen seb đột biến .......................48
3.3.1. Thiết kế vector pET22(b+) mang gen seb đột biến .....................................48
3.3.2. Giải trình tự gen seb đột biến trên vector biểu hiện...................................49
3.4. Tối ưu các điều kiện biểu hiện gen seb đột biến trong tế bào E. coli BL21 và
tinh sạch protein mtSEB
.........................................................................................50
3.4.1. Biểu hiện gen seb đột biến trong tế bào E. coli BL21 .................................50
3.4.2. Tối ưu các điều kiện biểu hiện gen seb đột biến .........................................51
3.4.3. Tinh sạch ptotein tái tổ hợp mtSEB .............................................................55
3.4.4. Xác định hàm lượng protein mtSEB theo phương pháp Bradford ..............57
3.5. Đánh giá tính kháng nguyên của protein mtSEB ..........................................58
3.6. Đánh giá độc tính của protein mtSEB trên động vật thử nghiệm................58
3.6.1. Đánh giá độc tính giữa protein wtSEB và mtSEB ở liều tiêm 1xLD50 và lô
đối chứng ...............................................................................................................58


Luận văn thạc sỹ sinh
Nguyễn Thị Hoài
3.6.2. Đánh giá độc tính giữa protein wtSEB và mtSEB ở liều
tiêm 3xLD50 ........60
học
Thu

3.6.3. Đánh giá độc tính giữa protein wtSEB và mtSEB ở liều tiêm 10xLD50 ......61


Luận văn thạc sỹ sinh
học

Nguyễn Thị Hoài
Thu

KẾT LUẬN
...................................................................................................................63
KIẾN NGHỊ
..................................................................................................................63
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...........................................................................................64
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN VĂN ..............75


Luận văn thạc sỹ sinh
học

Nguyễn Thị Hoài
Thu

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
µl

Microliter

APS

Ammonium persulphate

bp

Base pair

BSA

Bovine serum albumin

dH2O

Nước khử ion

DNA

Deoxyribonucleic acid

DNase

Deoxyribonuclease

dNTP

Deoxyribonucleotide

EDTA

Ethylene Diamine Tetraacetace Axit

IPTG

Isopropyl β-D-1-thiogalactopyranosid

Kb

Kilobase

kDa

Kilo Dalton

LB

Luria - Bertani

LD50

Lethal dose, 50%

ml

Milliliter mtSEB

Mutant SEB OD
Optical density
PBS

Phosphate bufer saline

PCR

Polymerase Chain Reaction

RNA

Ribonucleic Acid

S. aureus
SDS-PAGE

Staphylococcus aureus
Sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis

K16 – Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh
vật

i


Luận văn thạc sỹ sinh
học

Nguyễn Thị Hoài
Thu

SEB

Staphylococcal enterotoxin B

SEs

Staphylococcal enterotoxins

TAE

Tris-acetate-EDTA

Taq

Thermus aquaticus

TE

Tris EDTA

TEMED

N,N,N ,N -Tetramethylethylenediamine

v/p

Vòng/phút

v/v

volume/volume

w/v

Weight/volume

wtSEB

Wild type SEB

K16 – Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh
vật

i
i


Luận văn thạc sỹ sinh
học

Nguyễn Thị Hoài
Thu

DANH MỤC HÌNH
Tên hình

Trang

Hình 1.1. Hình ảnh các vi khuẩn S. aureus dưới kính hiển vi điện tử

9

Hình 1.2. Các yếu tố gây bệnh của S. aureus

13

Hình 1.3. Cấu trúc tinh thể của protein SEB

15

Hình 1.4. Cơ chế gây độc của siêu kháng nguyên

16

Hình 3.1. Điện di đồ sản phẩm DNA tổng số của chủng S. aureus

42

Hình 3.2. Điện di đồ sản phẩm khuếch đại gen seb từ DNA tổng số của S.
aureus

43

Hình 3.3. Điện di đồ plasmid mang gen seb được tách chiết từ thể biến nạp

43

Hình 3.4. Điện di đồ sản phẩm cắt pJET1.2/seb bằng enzym hạn chế EcoRI và
HindIII.

44

Hình 3.5. Trình tự gen seb của chủng S. aureus

44

Hình 3.6. Quy trình tạo đột biến H12Y trên gen seb

46

Hình 3.7. Điện di đồ sản phẩm PCR trên gel agarose 1 %

47

Hình 3.8. Trình tự amino acid sai khác giữa dòng đột biến (mtSEB) và dòng
chưa đột biến (wtSEB)

47

Hình 3.9. Điện di đồ sản phẩm PCR trực tiếp từ khuẩn lạc để chọn dòng mang
plasmid tái tổ hợp pET22(b+)/mtSEB

48

Hình 3.10. Điện di đồ DNA plasmid tái tổ hợp cắt bằng enzym EcoRI,
HindIII

49

Hình 3.11. So sánh trình tự nucleotide của wtSEB và mtSEB

50

Hình 3.12. Protein tổng số từ chủng tái tổ hợp E. coli BL21 (DE3) sau 5 giờ
cảm ứng

51

Hình 3.13. Protein tổng số từ chủng E. coli BL21 mang gen mã hóa mtSEB
được nuôi cấy cảm ứng ở các nhiệt độ khác nhau

52

K16 – Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh
vật

3


Luận văn thạc sỹ sinh
học

Nguyễn Thị Hoài
Thu

Hình 3.14. Khả năng sinh tổng hợp mtSEB của chủng E. coli tái tổ hợp với
nồng độ chất cảm ứng IPTG khác nhau sau 5 giờ cảm ứng

54

Hình 3.15. Ảnh hưởng của thời gian nuôi cảm ứng lên hàm lượng protein
SEB

54

Hình 3.16. Protein mtSEB sau khi tinh chế bằng cột ái lực Ni-NTA trên gel
SDS-PAGE

56

Hình 3.17. Đồ thị đường chuẩn định lượng protein bằng BSA có phương trình
tuyến tính: Y = 0,456X

57

Hình 3.18. Phân tích khả năng bắt cặp đặc hiệu của kháng nguyên tái tổ hợp
với kháng thể kháng lại SEB của S. aureus

58

Hình 3.19. Kết quả tiêm chuột ở lô 2 với liều tiêm 1xLD50 sau 7 ngày theo dõi

60

Hình 3.20. Kết quả tiêm chuột ở lô 3 với liều tiêm 3xLD50 sau 7 ngày theo dõi

61

Hình 3.21. Kết quả tiêm chuột ở lô 4 với liều tiêm 10xLD50 sau 7 ngày theo
dõi

K16 – Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh
vật

62

4


Luận văn thạc sỹ sinh
học

Nguyễn Thị Hoài
Thu

DANH MỤC BẢNG
Tên bảng

Trang

Bảng 1.1. Các độc tố của S. aureus

11

Bảng 2.1. Các mồi sử dụng

26

Bảng 2.2. Thành phần các loại đệm và dung dịch

27

Bảng 2.3. Thành phần PCR

29

Bảng 2.4. Chu trình nhiệt của các PCR

30

Bảng 2.5. Thành phần gel cô và gel tách

36

Bảng 3.1. Độ tương đồng của gen seb ở chủng S. aureus nghiên cứu với một
số chủng vi khuẩn trên ngân hàng gen thế giới (NCBI)

45

Bảng 3.2. Kết quả đo độ hấp thụ BSA ở bước sóng 595nm

57

Bảng 3.3. So sánh số chuột chết sau tiêm dung dịch wtSEB, mtSEB ở liều
tiêm 1xLD50

59

Bảng 3.4. So sánh số chuột chết sau tiêm dung dịch wtSEB, mtSEB ở liều
tiêm 3xLD50

60

Bảng 3.5. So sánh số chuột chết sau tiêm dung dịch wtSEB, mtSEB ở liều
tiêm 10xLD50

61

K16 – Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh
vật

5


Luận văn thạc sỹ sinh
học

Nguyễn Thị Hoài
Thu

MỞ ĐẦU

Ngộ độc thực phẩm là hiện tượng đau bụng, nôn mửa, nóng sốt, tiêu chảy…
của người do ăn phải thức ăn không đảm bảo vệ sinh hoặc bị hư hỏng. Có nhiều
nguyên nhân dẫn đến thực phẩm không an toàn, nhiễm vi khuẩn là một trong những
nguyên nhân phổ biến gây bệnh trên toàn cầu. Tụ cầu vàng (Staphylococcus
aureus – S. aureus) là một trong những nguyên nhân chính gây ngộ độc thực phẩm
do chúng tiết ra các độc tố ruột staphylococcal enterotoxins (SEs). Độc tố của tụ cầu
vàng được xếp vào họ những siêu kháng nguyên, chúng có tính ổn định cao, kháng
với hầu hết các enzym phân hủy protein và vì thế chúng giữ được hoạt tính trong
đường tiêu hóa sau khi được ăn vào bụng. Chúng còn kháng với chymotrypsine,
rennin và papain. Đặc biệt, tính bền nhiệt là một trong những tính chất quan trọng
nhất của các SE trong lĩnh
o

vực an toàn thực phẩm. Chúng không bị phân hủy ở 100 C trong 30 phút, thậm chí ở
o

121 C trong 28 phút, các SE vẫn giữ đươc hoạt tính sinh học. Tính kháng nhiệt của SE
trong thực phẩm cao hơn so với trong môi trường nuôi cấy. Tụ cầu vàng sản sinh
được hơn 20 loại độc tố khác nhau từ SEA đến SEE, từ SEG đến SER và SEU. Trong các
nhóm độc tố (siêu kháng nguyên) do S. aureus sản sinh kể trên thì độc tố ruột nhóm B
(Staphylococcal enterotoxin B – SEB) là một độc tố mạnh, bền với nhiệt và hòa tan
trong nước, chúng có phổ phân bố rộng rãi và là nguyên nhân gây nhiễm trùng nhiễm
độc thực phẩm thường gặp nhất. Bên cạnh đó, SEB có khả năng kháng kháng sinh, ví
dụ tính kháng nhóm ß-lactam như methicillin. Nguy hiểm hơn, SEB còn là một trong
những nhóm độc tố được sử dụng làm vũ khí sinh học dùng để tấn công trong
khủng bố sinh học và chiến tranh sinh học. Vì thế việc xác định sự có mặt của SEB
nhằm đánh giá nguy cơ ngộ độc là vô cùng quan trọng.
Hiện nay, một số hãng trên thế giới đã sản xuất que thử phát hiện trực tiếp
độc tố SEB như: hãng Tetracore, hãng Advnt, hãng Alexeter… Tuy nhiên, các que thử
này giá thành cao, không phù hợp với điều kiện kinh tế Việt Nam; kháng nguyên
trong nước có thể biến đổi không phù hợp với que thử nhập ngoại và nếu nhập
que thử nhanh, chúng ta sẽ không chủ động được nguồn khi cần thiết. Do đó, việc
nghiên cứu tạo ra kháng nguyên tái tổ hợp không những loại bỏ được độc tố mà còn
K16 – Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh
vật

1


Luận văn thạc sỹ sinh
Nguyễn Thị Hoài
giữ
nguyên được đặc tính miễn dịch như kháng nguyên dạiThu
để gây miễn dịch sản
học

xuất kháng thể

K16 – Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh
vật

2


Luận văn thạc sỹ sinh
học

Nguyễn Thị Hoài
Thu

đơn dòng, đa dòng kháng SEB là cần thiết và đây là nguồn nguyên liệu quan trọng chế
tạo que thử phát hiện nhanh SEB phục vụ nhu cầu hiện nay ở trong nước.
Xuất phát từ lý do trên, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu tạo
kháng nguyên tái tổ hợp Staphylococcal enterotoxin B (SEB) dạng không độc từ
đoạn gen seb tự nhiên để làm nguyên liệu phục vụ cho việc chế tạo que thử phát
hiện nhanh độc tố SEB”

Mục tiêu nghiên cứu
Tạo được kháng nguyên SEB mất độc tính hoặc có độc tính thấp và vẫn đảm
bảo tính kháng nguyên để ứng dụng cho việc tạo kháng thể đơn dòng gắn lên que thử
nhanh để phát hiện nhanh độc tố SEB của tụ cầu vàng.

Nội dung nghiên cứu
-

Tách dòng và xác định trình tự của gen seb tự nhiên có kích thước khoảng 534
bp được phân lập từ chủng S. aureus ở Việt Nam

- Tạo gen seb đột biến điểm ở 04 vị trí bộ ba mã hóa lần lượt là 12, 32, 105 và
121 để thay thế amino acid Histidine thành Tyrosine.
-

Thiết kế vector biểu hiện mang gen seb đột biến, biểu hiện và tối ưu các điều
kiện ảnh hưởng đến hiệu quả và chất lượng biểu hiện gen seb đột biến.

- Tinh sạch, định lượng protein tái tổ hợp SEB dạng đột biến và đánh giá tính
kháng nguyên của protein tái tổ hợp mtSEB bằng phương pháp Western
blot.
- Kiểm tra độc tính của protein tái tổ hợp SEB trên động vật thử nghiệm.

K16 – Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh
vật

3


Luận văn thạc sỹ sinh
học

Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

Nguyễn Thị Hoài
Thu

1.1. Ngộ độc thực phẩm do tụ cầu vàng (Staphylococcus aureus)
1.1.1. Trên thế giới
Theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), lương thực, thực phẩm nuôi con người
nhưng cũng chính là nguyên nhân gây ra khoảng 50% các trường hợp tử vong trên
toàn thế giới hiện nay. Hiện có tới 400 bệnh lây qua thực phẩm không an toàn, chủ
yếu là dịch tả, tiêu chảy, thương hàn, cúm. Thực phẩm ô nhiễm bởi vi sinh vật hoặc
độc tố của chúng là một trong những nguyên nhân chính và chủ yếu gây ngộ độc
thực phẩm (NĐTP). Theo WHO/FAO (tháng 5/2005), ngộ độc thực phẩm ảnh hưởng
rất lớn đến sức khỏe con người và kinh tế, ở các nước công nghiệp 30% dân số bị ngộ
độc thực phẩm hàng năm.
Ở Hoa Kỳ, ước tính mỗi năm có khoảng 76 triệu ca bệnh, 325 nghìn ca nhập
viện và 5 nghìn ca tử vong do các bệnh truyền qua thực phẩm, chi phí điều trị cho các
bệnh nhân khoảng 6,5 tỷ đô la, thiệt hại do nghỉ điều trị khoảng 34,9 tỷ đô la/năm
(Mead et al., 1999). S. aureus là nguyên nhân chủ yếu của các bệnh lây truyền qua
thực phẩm, nó gây ra khoảng 241 ca bệnh mỗi năm tại Hoa Kỳ (Scallan et al., 2011).
Ngộ độc thực phẩm do tụ cầu vàng là một trong những bệnh truyền qua thực
phẩm phổ biến nhất trên thế giới do tiêu thụ thức ăn có chứa độc tố của tụ cầu vàng
được sinh ra từ các staphylococci dương tính với coagulase mà chủ yếu là S. aureus
(Jablonski, Bohach, 1997).
Trên thế giới, vụ ngộ độc lớn đầu tiên được phát hiện trong pho mát có
liên quan đến tụ cầu xảy ra vào năm 1884 ở Michigan (Mỹ). Mười năm sau (1894), tại
Pháp, Denys kết luận rằng một gia đình bị ngộ độc thực phẩm do ăn thịt của bò bị
chết do sốt vitallary liên quan tới sự hiện diện của tụ cầu sinh mủ (Denys, 1894).
Năm
1907, từ một ổ dịch, Owen đã phân lập được tụ cầu từ các mẫu thịt bò khô (Dack
et al., 1930). Năm 1914, ở Philippines, Barber xác định rằng sữa lấy từ bò bị viêm bầu
vú đã gây ra ngộ độc ở người (Barber, 1914).
K16 – Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh
vật

4


Luận văn thạc sỹ sinh
học

Nguyễn Thị Hoài
Thu

Năm 1930, Dack lại xác định được vụ ngộ độc do S. aureus từ bánh giáng sinh.

Một vài năm sau, vào năm 1934, Jordan và Burrows tìm thấy sự hiện diện của
staphylococci trong 9 vụ ngộ độc thực phẩm (Jordan, Burrows, 1934).
Từ giữa những năm 1969 và 1990, tại Anh, 53% trường hợp ngộ độc thực phẩm
do S. aureus được ghi nhận là do tiêu thụ các sản phẩm từ thịt (đặc biệt là ruốc); 22%
các trường hợp từ thịt gia cầm, 8% từ các sản phẩm liên quan sữa, 7% từ cá, sò, ốc .v.v
và 3,5% từ trứng (Wieneke et al., 1993). Tại Hoa Kỳ, trong số các trường hợp ngộ
độc thực phẩm do S. aureus được báo cáo giữa các năm 1975 và 1982 thì 36% là do
tiêu thụ thịt đỏ nhiễm khuẩn, 12,3% từ sa lát, 11,3% từ gia cầm, từ bánh ngọt: 5,1%
đến 1,4%, còn lại là từ các sản phẩm liên quan tới sữa và hải sản (Genigeorgic, 1989).
Tại Pháp, trong số các thực phẩm nhiễm S. aureus được ghi nhận trong hai năm
(1999-2000) có các sản phẩm từ sữa (đặc biệt là pho-mát) (32%), thịt (22%), xúc xích
(15%), cá và hải sản (11%), trứng và các sản phẩm từ trứng (11%) hoặc các sản phẩm
khác từ gia cầm (9,5%) (Haeghebaert et al., 2002).
Hennekinne và cộng sự đã thống kê có tới 24 vụ ngộ độc phẩm do tụ cầu liên
quan tới sự hiện diện của các độc tố ruột SEs (Hennekinne et al., 2012).
S. aureus là một tác nhân gây bệnh phổ biến của bệnh viêm vú bò trong đàn
bò sữa. Một số nghiên cứu ước tính rằng S. aureus thường có trong các bể chứa sữa
với
31% ở Pennsylvania và 35% trong các mẫu sữa bò ở Louisiana (Haran et al., 2012).
Nghiên cứu từ Argentina (Neder et al., 2011), Brazil (Arcuri et al., 2010), Ireland
(Murphy et al., 2010), và Thổ Nhĩ Kỳ (Unaydin et al., 2011) đã ghi nhận sự hiện diện
của gen mã hóa cho độc tố ruột được tạo ra từ tụ cầu vàng có căn nguyên từ bò.
Viêm bầu vú bò lâm sàng hoặc cận lâm sàng do tụ cầu vàng có thể gây ô nhiễm sữa
thông qua sự bài tiết trực tiếp của các sinh vật trong sữa (Syne et al., 2013) dẫn đến
8

sự thay đổi lớn về số lượng từ 0 đến 10 CFU/ml (Peles et al., 2007). Ví dụ, năm
1999, ở Brazil bệnh viêm bầu vú bò có nguồn gốc do nhiễm S. aureus đã gây ảnh
hưởng đến
K16 – Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh
vật

5


Luận văn thạc sỹ sinh
Nguyễn Thị Hoài
328
người tiêu thụ sữa chưa tiệt trùng (Do Carmo et al., 2002).
Tương tự như vậy, từ
học
Thu

các bể chứa sữa dê và cừu ở Thụy Sỹ đã phân lập được 293 chủng S. aureus (Scherrer
et al., 2004). Gần đây, S. aureus đã được tìm thấy từ bầu vú của bò bị viêm và từ các
bể chứa sữa được tạo ra từ trang trại bò sữa ở Hungari, điều đó cho thấy rằng S.
aureus

K16 – Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh
vật

6


Luận văn thạc sỹ sinh
học

Nguyễn Thị Hoài
Thu

từ bầu vú bị nhiễm bệnh có thể gây ô nhiễm cho lượng lớn sữa thu được và sau đó
có thể gây ô nhiễm cho các sản phẩm tạo ra từ sữa (Peles et al., 2007). Tuy nhiên, S.
aureus ô nhiễm trong sữa có thể là do từ môi trường hoặc do quá trình xử lý và
chế biến từ sữa nguyên liệu không tốt (Peles et al., 2007).
Năm 2013, điều tra ô nhiễm vi sinh vật trong các thực phẩm ăn sẵn được sản
xuất tại một nhà máy chế biến lớn ở Trinidad, West Indies thì S. aureus là tác nhân gây
bệnh phổ biến nhất được phát hiện (Syne et al., 2013). Tỷ lệ S. aureus được phát hiện
trong không khí, thực phẩm, và các mẫu môi trường chiếm 27,1% (46/170). Số lượng
của S. aureus tăng lên sau khi xử lý nhiệt, và thực phẩm ăn sẵn có thể bị nhiễm tụ cầu
vàng trong quá trình cắt thái và đóng gói sản phẩm. S. aureus cũng thường xuyên tìm
thấy trên găng tay xử lý thực phẩm (Syne et al., 2013).
Trong báo cáo cho hệ thống giám sát ổ dịch bệnh truyền qua thực phẩm tại
Hoa Kỳ từ 1998-2008 (Bennet et al., 2013) chỉ ra rằng các món ăn từ thịt và gia cầm
là những loại thực phẩm phổ biến nhất (chiếm 55% các dịch bệnh do S. aureus). Thực
phẩm liên quan đến các dịch bệnh do S. aureus thường gặp trong các nhà hàng hoặc
quầy hàng bán đồ ăn nhanh (44%) do sai sót trong khâu chuẩn bị và chế biến
thực phẩm (93%) là những yếu tố phổ biến nhất góp phần vào sự bùng phát dịch
bệnh truyền qua thực phẩm.
Mới đây tại Mỹ có 45% (45/100) các sản phẩm từ thịt lợn và 63% (63/100) các
sản phẩm từ thịt bò được kiểm tra ở Georgia cho kết quả dương tính với S. aureus. Tỷ
lệ S. aureus kháng methicillin là 3% đối với thịt lợn bán lẻ và 4% với thịt bò bán lẻ
(Jackson et al., 2013). Một cuộc kiểm tra khác tại Louisiana (Mỹ) kết quả là phân lập
được 6 chủng tụ cầu vàng kháng methicillin trong số 120 mẫu thịt bán lẻ được kiểm
tra (chiếm 5%), và 39,2% (47/120) mẫu dương tính với bất kỳ loại S. aureus (Pu et
al.,
2009). Tỷ lệ nhiễm S. aureus cao chiếm 64,8% (256/395) được phát hiện trên các sản
phẩm từ thịt lợn bán lẻ thu thập từ Iowa, Minnesota và New Jersey của Mỹ (O’Brien
et al., 2012). Các nghiên cứu khác ở Mỹ cũng đã tìm thấy 27 mẫu thịt nhiễm S.
aureus trong tổng số 165 mẫu (Hanson et al., 2011); 71 mẫu nhiễm S. aureus trong
K16 – Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh
vật

7


Luận văn thạc sỹ sinh
Nguyễn Thị Hoài
136
mẫu thịt và gia cầm được kiểm tra (Waters et al., 2011). Thu
Những nghiên cứu trên
học

cung cấp

K16 – Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh
vật

8


Luận văn thạc sỹ sinh
học

Nguyễn Thị Hoài
Thu

cho chúng ta những hiểu biết sâu sắc rằng việc phân phối thương mại thịt như
một phương tiện tiềm tàng để lưu truyền S. aureus từ các nông trại tới người tiêu
dùng.
Như vậy, giữa các nước khác nhau loại thực phẩm dễ nhiễm tụ cầu nhất cũng
khác nhau do thói quen tiêu thụ thực phẩm là không giống nhau (Loir et al., 2003). Ví
dụ, ở Anh và Mỹ, thịt và các sản phẩm từ thịt là những thực phẩm thường gặp
trong các vụ ngộ độc thực phẩm do tụ cầu (Genigeorgis, 1989), ngoài ra thì thịt gia
cầm, salad và bánh cuộn kem cũng khá phổ biến (Minor, Marth, 1972). Ở Pháp, đa số
các loại thực phẩm đều liên quan đến ngộ thực phẩm do tụ cầu nhưng bơ sữa
chưa tiệt trùng thì phổ biến hơn ở các nước Anglo-Saxon, các sản phẩm từ sữa thì tần
suất cao ở các nước khác (De Buyser et al., 2001).
1.1.2. Tại Việt Nam
Theo số liệu từ cục Quản lý chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm, trong những
vụ dịch được tổng kết từ năm 1997 đến 2002 thì ngộ độc thực phẩm do tác nhân
vi sinh vật chiếm tỷ lệ cao từ 40-45% trong các loại gây ngộ độc, trong số đó có nhiều
vụ được xác định tác nhân là S. aureus (Nguyễn Đỗ Phúc et al., 2003).
Qua các cuộc khảo sát tình hình vệ sinh thức ăn đường phố và các thực
phẩm chế biến sẵn tại các chợ cho thấy mức độ nhiễm S. aureus là rất cao, phù hợp
với các kết quả xét nghiệm trong các vụ ngộ độc tại thành phố Hồ Chí Minh trong
những năm qua. Đáng chú ý hơn cả là ở các mẫu bánh mì thịt nguội là 16/30 mẫu
(53%), các mẫu thịt quay là 18/20 mẫu (90%) (Nguyễn Đỗ Phúc et al., 2003; Nguyễn Lý
Hương et al.,
2005).
Giai đoạn từ năm 2006 đến năm 2010, cả nước đã ghi nhận 944 vụ ngộ độc
thực phẩm, với 33.168 người mắc và 259 người tử vong. Theo số liệu năm 2012 của
Cục An toàn thực phẩm – Bộ Y tế, trên toàn quốc có 164 vụ ngộ độc thực phẩm,
trong đó có 33 người tử vong, nguyên nhân ngộ độc do vi sinh vật gây ra chiếm tỷ lệ
cao nhất (chiếm hơn 45% tổng số vụ ngộ độc). Cũng theo báo cáo này, ở một số địa
phương trong cả nước tỷ lệ thực phẩm nhiễm vi sinh vật gây bệnh như sau: tại Hà Nội
K16 – Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh
vật

9


Luận văn thạc sỹ sinh
Nguyễn Thị Hoài
(46,7%),
Hải Phòng (76,4%), Đà Lạt (73,7%), Quảng trị (72 Thu
- 88%), Kon tum (88 học

100%), thành phố Hồ Chí Minh (53,8%).

K16 – Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh
vật

10


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×