Mở đầu
1.1. Đặt vấn đề
Thế giới vi sinh vật rất phong phú và đa dạng. Chúng phân bố rộng khắp trong hệ các sinh thái: trong đất, nước, không khí, trên cơ thể động – thực vật Tuy nhiên thành phần và số lượng hệ vi sinh vật phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện môi trường – trong đó đặc biệt là môi trường thực phẩm.
Thực phẩm là tổng hòa những sản phẩm con người có thể ăn được và tiêu hóa được, đó có thể là các thực phẩm tươi sống như thịt cá, rau quả .các loại thực phẩm chế biến ăn liền .Đây chính là môi trường thuận lợi cho các vi sinh vật sinh trưởng và phát triển bởi vì ở đó đầy đủ dinh dưỡng, pH từ 6 – 6.5, nhiệt độ thích hợp và một số điều kiện khác nữa. Các vi sinh vật có mặt trong thực phẩm một số ít có lợi còn lại chúng đa số làm hư hỏng thực phẩm và gây ngộ độc cho con người.
Một số loài gây hại điển hình như Staphylococcus Aureus, Samonella, E.coli .trong số đó phải kể đến loài Clostridium botulinum – loài gây bệnh độc thịt sinh độc tố thần kinh cực độc – là nguyên nhân gây ra hàng loạt vụ tử vong cho con người. Trên thế giới đã ghi nhận rất nhiều trường hợp ngộ độc sau khi sử dụng các loại đồ hộp, xúc xích hay lạp xưởng---
MỤC LỤC
I. MỞ ĐẦU 1
1.1. Đặt vấn đề 1
1.2. Mục đích 1
1.3. Nội dung tìm hiểu 1
II. NỘI DUNG 2
2.1. Tổng quan về Clostridium botulinum 2
2.1.1. Lịch sử phát hiện 2
2.1.2. Đặc điểm của Clotridium botulinum 3
2.1.2.1. Phân loại 3
2.1.2.2. Đặc điểm hình thái 4
2.1.2.3. Đặc điểm cấu trúc 5
2.1.3. Phân nhóm 6
2.1.4. Phân bố 7
2.2. Bệnh và triệu chứng lâm sàng 8
2.2.1. Độc tố botulin 8
2.2.2. Ngộ độc botulin 9
2.4.2. Nguyên nhân ngộ độc 11
2.2.3. Cơ chế ngộ độc tố 11
2.3.4. Phương pháp điều trị 14
2.3. Phân lập và nhận dạng 15
2.3.1. Điều kiện nuôi cấy 15
2.3.2. Thí nghiệm trên chuột 16
2.3.3. Phương pháp hiện đại (PCR) 18
2.4. Clostridium botulinum liên quan đến thực phẩm 20
2.4.1. Khả năng nhiễm Clostridium botulinum của thực phẩm 20
2.4.2. Cách phòng tránh 24
2.5. Tình hình nhiễm độc tố botulin 24
2.5.1. Trên thế giới 24
2.5.2. Ở Việt Nam 25
III. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 27
IV. TÀI LIỆU THAM KHẢO 28
30 trang |
Chia sẻ: lvcdongnoi | Lượt xem: 3960 | Lượt tải: 5
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Tìm hiểu về vi khuẩn Clostridium botulinum gây bệnh trong thực phẩm và độc tố botulin, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
TIỂU LUẬN MÔN HỌC
VI SINH THỰC PHẨM
…………
ĐỀ TÀI:
Tp. HCM, 5/2011
Clostridium botulinum2011
PAGE \* MERGEFORMAT 2
MỤC LỤC
TOC \o "1-5" \h \z \u HYPERLINK \l "_Toc294711290" I. MỞ đẦu PAGEREF _Toc294711290 \h 1
HYPERLINK \l "_Toc294711291" 1.1. Đặt vấn đề PAGEREF _Toc294711291 \h 1
HYPERLINK \l "_Toc294711292" 1.2. Mục đích PAGEREF _Toc294711292 \h 1
HYPERLINK \l "_Toc294711293" 1.3. Nội dung tìm hiểu PAGEREF _Toc294711293 \h 1
HYPERLINK \l "_Toc294711294" II. NỘi dung PAGEREF _Toc294711294 \h 2
HYPERLINK \l "_Toc294711295" 2.1. Tổng quan về Clostridium botulinum PAGEREF _Toc294711295 \h 2
HYPERLINK \l "_Toc294711296" 2.1.1. Lịch sử phát hiện PAGEREF _Toc294711296 \h 2
HYPERLINK \l "_Toc294711297" 2.1.2. Đặc điểm của Clotridium botulinum PAGEREF _Toc294711297 \h 3
HYPERLINK \l "_Toc294711298" 2.1.2.1. Phân loại PAGEREF _Toc294711298 \h 3
HYPERLINK \l "_Toc294711299" 2.1.2.2. Đặc điểm hình thái PAGEREF _Toc294711299 \h 4
HYPERLINK \l "_Toc294711300" 2.1.2.3. Đặc điểm cấu trúc PAGEREF _Toc294711300 \h 5
HYPERLINK \l "_Toc294711301" 2.1.3. Phân nhóm PAGEREF _Toc294711301 \h 6
HYPERLINK \l "_Toc294711302" 2.1.4. Phân bố PAGEREF _Toc294711302 \h 7
HYPERLINK \l "_Toc294711303" 2.2. Bệnh và triệu chứng lâm sàng PAGEREF _Toc294711303 \h 8
HYPERLINK \l "_Toc294711304" 2.2.1. Độc tố botulin PAGEREF _Toc294711304 \h 8
HYPERLINK \l "_Toc294711305" 2.2.2. Ngộ độc botulin PAGEREF _Toc294711305 \h 9
HYPERLINK \l "_Toc294711306" 2.4.2. Nguyên nhân ngộ độc PAGEREF _Toc294711306 \h 11
HYPERLINK \l "_Toc294711307" 2.2.3. Cơ chế ngộ độc tố PAGEREF _Toc294711307 \h 11
HYPERLINK \l "_Toc294711308" 2.3.4. Phương pháp điều trị PAGEREF _Toc294711308 \h 14
HYPERLINK \l "_Toc294711309" 2.3. Phân lập và nhận dạng PAGEREF _Toc294711309 \h 15
HYPERLINK \l "_Toc294711310" 2.3.1. Điều kiện nuôi cấy PAGEREF _Toc294711310 \h 15
HYPERLINK \l "_Toc294711311" 2.3.2. Thí nghiệm trên chuột PAGEREF _Toc294711311 \h 16
HYPERLINK \l "_Toc294711312" 2.3.3. Phương pháp hiện đại (PCR) PAGEREF _Toc294711312 \h 18
HYPERLINK \l "_Toc294711313" 2.4. Clostridium botulinum liên quan đến thực phẩm PAGEREF _Toc294711313 \h 20
HYPERLINK \l "_Toc294711314" 2.4.1. Khả năng nhiễm Clostridium botulinum của thực phẩm PAGEREF _Toc294711314 \h 20
HYPERLINK \l "_Toc294711315" 2.4.2. Cách phòng tránh PAGEREF _Toc294711315 \h 24
HYPERLINK \l "_Toc294711316" 2.5. Tình hình nhiễm độc tố botulin PAGEREF _Toc294711316 \h 24
HYPERLINK \l "_Toc294711317" 2.5.1. Trên thế giới PAGEREF _Toc294711317 \h 24
HYPERLINK \l "_Toc294711318" 2.5.2. Ở Việt Nam PAGEREF _Toc294711318 \h 25
HYPERLINK \l "_Toc294711319" III. KẾt luẬn và kiẾn nghỊ PAGEREF _Toc294711319 \h 27
HYPERLINK \l "_Toc294711320" IV. Tài liỆu tham khẢo PAGEREF _Toc294711320 \h 28
I. Mở đầu
1.1. Đặt vấn đề
Thế giới vi sinh vật rất phong phú và đa dạng. Chúng phân bố rộng khắp trong hệ các sinh thái: trong đất, nước, không khí, trên cơ thể động – thực vật… Tuy nhiên thành phần và số lượng hệ vi sinh vật phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện môi trường – trong đó đặc biệt là môi trường thực phẩm.
Thực phẩm là tổng hòa những sản phẩm con người có thể ăn được và tiêu hóa được, đó có thể là các thực phẩm tươi sống như thịt cá, rau quả...các loại thực phẩm chế biến ăn liền...Đây chính là môi trường thuận lợi cho các vi sinh vật sinh trưởng và phát triển bởi vì ở đó đầy đủ dinh dưỡng, pH từ 6 – 6.5, nhiệt độ thích hợp và một số điều kiện khác nữa. Các vi sinh vật có mặt trong thực phẩm một số ít có lợi còn lại chúng đa số làm hư hỏng thực phẩm và gây ngộ độc cho con người.
Một số loài gây hại điển hình như Staphylococcus Aureus, Samonella, E.coli...trong số đó phải kể đến loài Clostridium botulinum – loài gây bệnh độc thịt sinh độc tố thần kinh cực độc – là nguyên nhân gây ra hàng loạt vụ tử vong cho con người. Trên thế giới đã ghi nhận rất nhiều trường hợp ngộ độc sau khi sử dụng các loại đồ hộp, xúc xích hay lạp xưởng...các loại thực phẩm có điều kiện không có oxy.
1.2. Mục đích
Tìm hiểu về vi sinh vật gây bệnh trong thực phẩm mà cụ thể là vi khuẩn Clostridium botulinum và độc tố botulin của vi khuẩn này. Từ đó đưa ra một số biện pháp phòng ngừa và kiểm soát chúng trong việc chế biến và bảo quản thực phẩm.
1.3. Nội dung tìm hiểu
Tìm hiểu các đặc điểm cơ bản và tổng quan nhất về Clostridium botulinum.
Khả năng gây bệnh, tính năng lâm sàng của Clostridium botulinumt rong thực phẩm và mối liên quan của chúng với các loại thực phẩm.
Tìm hiểu về độc tố botulin gây bệnh trong thực phẩm nhằm ngăn ngừa các khả năng nhiễm loại độc tố cực độc này.
Clostridium botulinum2011
Nội dung
Tổng quan về Clostridium botulinum
2.1.1. Lịch sử phát hiện
Năm 1793 ở thị xã Wildbad thuộc Bang Wurttemburg nước Đức, 13 người bị bệnh và 6 người sau đó đã chết sau khi ăn Blunzen – một loại xúc xích được làm từ huyết và các thành phần khác được bọc trong dạ dày lợn. Các xúc xích này đã được luộc và xông khói, sau đó các xúc xích được coi là bền vững ở nhiệt độ phòng trong vòng vài tuần và thích hợp để tiêu thụ mà không cần phải hâm nóng.
Nhiều hơn nữa về các vụ ngộ độc xúc xích, đã được ghi lại trong những năm tiếp theo, thường gắn liền với xúc xích có chứa các thành phần của động vật khác so với các mô cơ. Điều này khiến một viên chức y tế địa phương là Justinius Kerner tiến hành thực hiện một nghiên cứu về căn bệnh được gọi là bệnh ngộ độc. Kerner đã lưu ý một số đặc điểm quan trọng bao gồm việc làm nóng là cần thiết để ngăn cản sự phát triển của độc tính trong xúc xích. Những xúc xích nhỏ hoặc được chứa trong những túi không có không khí có khả năng trở thành độc hại.
Mãi cho đến 1896 rằng vi sinh vật chịu trách nhiệm về các vụ ngộ độc đã được phân lập và mô tả bởi Van Ermengem – Giáo sư Vi trùng tại trường Đại học Ghent và học trò cũ của Robert Koch. Đây là kết quả điều tra của ông trong một ổ dịch xảy ra bệnh ngộ độc, nơi 34 thành viên của một câu lạc bộ âm nhạc tại Bỉ ăn sống thịt chưa hun khói. Một số ghi nhận chỉ ra rằng đã có một ít thịt mà họ ăn có mùi vị tương tự như bơ ôi. Khoảng một ngày sau đó 23 người trong nhóm lâm bệnh và 3 người đã chết trong vòng một tuần sau đó.
Van Ermengem cho rằng bệnh ngộ độc là kết quả của việc ăn các thực phẩm có chứa một chất độc không bền nhiệt được tạo ra bởi một vi sinh vật kỵ khí, hình thành bào tử mà ông gọi là Botulinus Bacillus. Ông cũng chứng minh độc tố đó sẽ không được tạo ra trong môi trường khi có mặt của muối.
Mặc dù phần lớn các bằng chứng ban đầu cho thấy bệnh ngộ độc chỉ giới hạn ở các sản phẩm từ thịt, tuy nhiên sau này các độc tố được tìm thấy xảy ra ở bất cứ nơi cung cấp thực phẩm có điều kiện chế biến thích hợp đối với sự sinh trưởng và phát triển của các sinh vật gây bệnh. Nó đã được xác định với chứng ngộ độc cá thối, một căn bệnh có liên quan với việc sử dụng cá muối sống, được biết đến ở Nga kể từ năm 1880 và vào năm 1904 một đợt bùng phát các bệnh ngộ độc ở Darmstadt, Đức nguyên nhân gây ra là bởi đậu trắng đóng hộp.
2.1.2. Đặc điểm của Clotridium botulinum
2.1.2.1. Phân loại
Clostridium Botulinum thuộc:
HYPERLINK "" \o "Vực (sinh học)" Vực (domain): HYPERLINK "" \o "Bacteria" Bacteria HYPERLINK "" \o "Lớp (sinh học)" Lớp (class): HYPERLINK "" \o "Clostridia (trang chưa được viết)" Clostridia HYPERLINK "" \o "Bộ (sinh học)" Bộ (ordo): HYPERLINK "" \o "Clostridia (trang chưa được viết)" Clostridiales HYPERLINK "" \o "Họ (sinh học)" Họ (familia): HYPERLINK "" \o "Clostridiaceae (trang chưa được viết)" Clostridiaceae HYPERLINK "" \o "Chi (sinh học)" Chi (genus): HYPERLINK "" \o "Clostridium" Clostridium HYPERLINK "" \o "Loài" Loài (species): C. botulinum
Clostridium là một HYPERLINK "" \o "Giống" giống trực khuẩn HYPERLINK "" \o "Gram dương (trang chưa được viết)" Gram dương, thuộc ngành HYPERLINK "" \o "Firmicutes (trang chưa được viết)" Firmicutes. Đây là những vi khuẩn HYPERLINK "" \o "Kỵ khí bắt buộc (trang chưa được viết)" kỵ khí bắt buộc có khả năng sinh HYPERLINK "" \o "Nha bào (trang chưa được viết)" nha bào khi môi trường sống bất lợi. Tên của chúng bắt nguồn từ HYPERLINK "" tiếng Hy Lạp kloster có nghĩa trục quay. Từ những đặc điểm điển hình trên, người ta xếp các vi khuẩn vào giống Clostridium, tuy nhiên gần đây nhiều chủng đã được phân loại vào các giống khác.
Giống Clostridium bao gồm khoảng 100 loài có những chủng sống tự do trong môi trường và một số hiện diện như những HYPERLINK "" \o "Mầm bệnh (trang chưa được viết)" mầm bệnh tiềm ẩn với con người.Trong nhóm này có bốn vi khuẩn chủ yếu gây HYPERLINK "" bệnh cho con người:
HYPERLINK "" \o "Clostridium botulinum" C. botulinum, có khả năng sinh HYPERLINK "" \o "Độc tố (trang chưa được viết)" độc tố trong thức ăn, vết thương gây ra HYPERLINK "" \o "Bệnh độc thịt (trang chưa được viết)" bệnh độc thịt.
HYPERLINK "" \o "Clostridium difficile (trang chưa được viết)" C. difficile, tồn tại như là mầm bệnh cơ hội thuộc HYPERLINK "" \o "Hệ vi sinh vật (trang chưa được viết)" hệ vi sinh vật ở ruột và phát triển khi có điều kiện nhất là trong liệu pháp chữa trị bằng HYPERLINK "" kháng sinh và gây ra chứng HYPERLINK "" \o "Viêm đại tràng màng giả (trang chưa được viết)" viêm đại tràng màng giả.
HYPERLINK "" \o "Clostridium perfringens" C. perfringens, ban đầu có tên C. welchii, là nguyên nhân gây ra một loạt các hội chứng khác nhau, từ HYPERLINK "" \o "Ngộ độc thức ăn" ngộ độc thức ăn cho đến bệnh HYPERLINK "" \o "Hoại thư sinh hơi (trang chưa được viết)" hoại thư sinh hơi. Loài này cũng sản sinh ra HYPERLINK "" \o "Độc tố ruột huyết (trang chưa được viết)" độc tố ruột huyết gây ra bệnh nhuyễn thận ở cừu và dê. Lợi ích của C. perfringens là thay thế HYPERLINK "" nấm men trong phương pháp HYPERLINK "" \o "Bánh mì muối (trang chưa được viết)" bánh mì muối.
HYPERLINK "" \o "Clostridium tetani (trang chưa được viết)" C. tetani, gây ra bệnh HYPERLINK "" uốn ván.
Khi phát triển trên thực phẩm, C. Botulinum tiết độc tố, có 6 loại nhưng 3 loại A, B và E thuộc loại gây ngộ độc và nguy hiểm, gây chết người do tác động lên hệ thống thần kinh. Loại A thường thấy ở châu Mỹ, loại B thường thấy ở Châu Âu và loại E thường thấy ở Nhật Bản
2.1.2.2. Đặc điểm hình thái
Van Ermengems chỉ định thay thế quyết định ban đầu vào năm 1923 khi các sinh vật chịu trách nhiệm về bệnh ngộ độc đã được xếp lại lớp là Clostridium Botulinum.
Độ pH tối thiểu mà Clostridium botulinum sẽ tăng trưởng phụ thuộc rất nhiều vào các yếu tố như nhiệt độ, hoạt động nước (aw) và acid được sử dụng để điều chỉnh pH. Sự thống nhất từ lâu đã cho rằng là độ pH khoảng 4,7 là mức tối thiểu và điều này thực tế đã có ý nghĩa quan trọng và thiết thực cho ngành công nghiệp đồ hộp. Các chủng không phân giải protein có khả năng dung nạp acid thấp hơn và nói chung là bị ức chế ở pH 5,0 – 5,2. Các báo cáo cho rằng đã có sự tăng trưởng và sản xuất độc tố ở giá trị pH thấp hơn 4.0 trong lớp protein bảo vệ. Trong trường hợp bệnh ngộ độ có xảy ra ở thực phẩm nơi mà độ axit là một hàng rào bảo vệ quan trọng, chẳng hạn như trong hoa quả đóng hộp, các loại nấm men hoặc nấm mốc, tăng trưởng trong sản phẩm và làm tăng độ pH.
Độ pH tối đa cho sự tăng trưởng của Clostridium botulinum là 8,5 – 8,9 và các chất độc không bền ở giá trị pH kiềm này. Điều này nói chung là một đặc điểm quan trọng trong sinh lý sinh vật vì hầu hết tất cả các loại thực phẩm đều có tính axit nhẹ. Nó có thể có ý nghĩa tuy nhiên ở một số sản phẩm lên men Bắc Mỹ thỉnh thoảng liên quan đến các bệnh ngộ độc mà sự tăng độ pH trong quá trình lên men sẽ là một yếu tố bảo vệ.
Clostridium botulinum cũng bị ức chế bởi NaCl 5% hoặc NaNO3 2.5%.
Trong đa số các trường hợp Clostridium botulinum sinh khí và tạo mùi khó chịu, ta có thể nhận biết và loại bỏ chúng bằng đặc điểm này. Tuy nhiên vài trường hợp ngoại lệ thì ta không thể nhận ra Clostridium botulinum bằng cảm quan, do đó có thể bị nhiễm độc.
Clostridium botulinum phân bố khắp nơi trong đất, đặc biệt những nơi như đất vườn, nghĩa trang, nơi chăn nuôi gia súc, gia cầm. Trong các loại rau quả, kể cả mật ong. Chúng cũng có trong ruột của các động vật nuôi trong nhà, trong ruột cá, đôi khi có cả trong ruột người, ở nơi nước bị ô nhiễm. Do vi khuẩn có trong tự nhiên nên thực phẩm dễ bị nhiễm trong quá trình sản xuất, chế biến, vận chuyển và bảo quản. Đặc biệt chúng có khả năng lây nhiễm và phát triển mạnh trong các loại thực phẩm như thịt cá ướp muối, ướp lạnh, hun khói, đồ hộp, xúc xích, lạp xưởng, phomat bị đóng kín hoặc có độ dày lớn…vì các loại thực phẩm này là môi trường thuận lợi về các điều kiện kỵ khí, nhiệt độ, độ pH, đầy đủ chất dinh dưỡng cần thiết cho chúng sinh trưởng và phát triển.
Clostridium botulinum có khả năng sinh độc tố botulin cực độc trong điều kiện kỵ khí, ở nhiệt độ 30 – 370C, ở 10 – 120C độc tố tạo thành bị chậm lại và ở 4 – 50C thì ngừng hẳn. Botulin là loại độc tố thần kinh, có thể gây tê liệt các bó cơ thần kinh và là nguyên nhân gây tử vong đối với con người và nhiều động vật.
2.1.2.3. Đặc điểm cấu trúc
Clostridium botulinum là vi khuẩn Gram dương, có thể di động với tiên mao và lung nhung, chúng là vật kỵ khí bắt buộc, hình dáng thẳng hoặc hơi cong que, dài 2-10 µm, hình thành bào tử hình bầu dục trung tâm hoặc hình dùi trống.
Chủng loại Clostridium Botulinum biểu hiện đầy đủ của đặc điểm sinh lý và sinh hóa không giống nhau trong một loài. Đặc điểm thông dụng quan trọng nhất của loài này là việc sản xuất các dược lý độc tố thần kinh được công nhận là chịu trách nhiệm về bệnh ngộ độc. Tám huyết thanh độc tố khác biệt được công nhận là: A, B, C1, C2, D, E, F, và G, mặc dù C2 không phải là một chất độc thần kinh, một chủng duy nhất của Clostridium Botulinum sẽ thường chỉ sản xuất một loại, mặc dù có những ngoại lệ. Năm 1985, một số chủng Clostridium barati và Clostridium butyricum chịu trách nhiệm đối với trường hợp bệnh ngộ độc cho trẻ sơ sinh được phát hiện là có sản xuất độc tố thần kinh tương tự, mặc dù chúng không hề liên quan đến bất kỳ trường hợp ngộ độc thực phẩm nào.
Phân nhóm
Dựa vào các đặc điểm sinh lý người ta phân Clostridium botulinum thành 4 nhóm như bảng sau:
NhómIIIIIIIVLoại độc tốA, B, FB, E, FC1, C2, DGPhân giải ProteinCóKhôngKhôngCóPhân giải LipidCóCóCóKhôngPhân giải SaccharoseCóCóCóKhôngPsychrotrophic
(t0min tăng trưởng) Không
(10 – 120C)Có
(3 – 50C)Không
(150C)
(120C)Sự ức chế của muối (aw)10%
(0.94)5%
(0.975)3%
>3%
Bền nhiệtCó
(Chết ở 1210C, 0.1 – 0.25 phút)Không
(Chết ở 800C, 0.6 – 3.3 phút)Đối tượng gây bệnhNgườiNgườiChim và động vậtNgười
Nhóm I phân giải protein mạnh mẽ và thường sẽ cho ta biết sự hiện diện của chúng trong thực phẩm bởi một phần các sản phẩm bị phân rã trở nên có mùi ôi. Nhóm I là chủng không ưa lạnh và vì thế ít liên quan đến sản phẩm đông lạnh. Tuy nhiên chúng thực hiện việc sản xuất ra phần lớn các bào tử chịu nhiệt và có thể gây ra một vấn đề khi các loại thực phẩm đó phụ thuộc vào bước làm nóng.
Ngược lại, nhóm II chủng đại diện cho một mối nguy hiểm tiềm năng lớn hơn trong các thực phẩm đông lạnh. Chúng không phân giải protein với các protein có nguồn gốc, có thể phát triển và sản xuất chất độc ở nhiệt độ xuống dưới 30C và sản sinh bào tử với sức đề kháng nhiệt thấp. Chúng cũng có xu hướng dễ bị ức chế bởi muối. (bảng 1). Tỷ lệ tăng trưởng và sản xuất độc tố ở giới hạn nhiệt độ thấp hơn là làm chậm và sẽ giảm hơn nữa bằng bất kỳ yếu tố khác bất lợi đến tăng trưởng. Nghiên cứu thực nghiệm đã chỉ ra rằng thời gian lưu trữ 1 – 3 tháng là cần thiết để sản xuất chất độc ở 3.30C. Cá trích đóng gói hút chân không được cấy vào 100 bào tử / bao trở thành độc hại sau 15 ngày lưu trữ ở 50C. Hầu hết các trường hợp bệnh ngộ độc ở người đều do các típ chất độc loại A, B, E và tỷ lệ gây bệnh của các típ độc khác cho con người là rất hiếm.
Nhóm III sản xuất chất độc chủng loại C và D thường là liên quan với các căn bệnh ở động vật và chim. Kể từ khi bệnh ngộ độc không nhất thiết phải là nguyên nhân gây ra cái chết trong những trường hợp này, và đã có không có báo cáo nào về sự có mặt của típ G loại trong thực phẩm, vai trò của nó trong việc gây bệnh từ thực phẩm là đáng ngờ.
Nhóm IV chủng sản xuất độc tố loại G và một số Clostridium botulinum không sinh độc tố được chỉ định là một loài mới, Clostridium argentinense.
Phân bố
Mặc dù cũng có trường hợp nó được tìm thấy ở đường tiêu hóa của loài chim và động vật có vú, nhưng Clostridium botulinum bản chất là một vi khuẩn hoại sinh sống trong đất. Nó xuất hiện rất phổ biến, mặc dù sự phân bố địa lý không đồng nhất. Khảo sát tiến hành tại Hoa Kỳ tìm thấy típ độc loại A là phổ biến nhất ở phía Tây, hiếm có ở thung lũng Mississippi, rất ít ở vùng dọc theo ven biển phía Đông, nơi típ độc loại B đã chiếm ưu thế. Phân phối này đã được phản ánh trong các dịch bệnh ngộ độc tại Hoa Kỳ trong giai đoạn 1950 – 1979, khi 85% những người ở phía tây sông Mississippi bị ngộ độc do loại độc tố A và 63% của những người phía đông bị ngộ độc do loại B. Vùng đất châu Âu típ độc loại B có xu hướng phổ biến hơn loại A.
Bùn thủy sản cung cấp ẩm, kỵ khí, môi trường giàu chất dinh dưỡng do đó Clostridium botulinum có thể phát triển, vì vậy việc phân lập các Clostridium botulinum từ các nguồn này là nhiều hơn từ các loại đất. Típ độc loại E ưa lạnh đã được đặc biệt liên quan đến môi trường trong khu vực như miền tây Bắc Mỹ, Nhật Bản và bờ biển Baltic. Kết quả là, loại E là thường là nguyên nhân về sự bùng phát của bệnh ngộ độc mà cá là phương tiện lây nhiễm chủ yếu.
Bệnh và triệu chứng lâm sàng
Độc tố botulin
Clostridium botulinum có 8 típ độc tố là A, B, C1, C2, D, E, F, và G, (mặc dù C2 không phải là một chất độc thần kinh), được gọi chung là botulin. Phân biệt giữa chúng với nhau bằng các đặc tính kháng nguyên. Trong đó có 3 típ gây độc là A, B, E (độc nhất là típ A, đến típ B).
Độc tố này có tính độc mạnh nhất trong các chất độc đã biết. Nó độc gấp 7 lần so với độc tố uốn ván, gây chết người với một lượng rất nhỏ chỉ 10-8g. Lợi dụng độc tố này con người đã từng sử dụng chúng trong chiến tranh để làm vũ khí sinh học.
Hình: Ảnh 3D độc tố botulin
Đặc điểm của độc tố này có là không bị phân hủy trong môi trường aicd của dạ dày và dưới tác dụng của các enzyme tiêu hóa (pepsin, trysin), nó chịu được nhiệt độ thấp, nhưng lại mất hoạt tính ở nhiệt độ cao và môi trường kiềm. Ở 500C độc tố đã bị phá hủy sau 30 phút.
Tuy nhiên, nếu được sử dụng với một liều lượng rất nhỏ thì độc tố botulin trở nên có hữu ích trong điều trị y tế.
Trên thực tế, độc tố Botulinum đã được sử dụng để làm giảm nếp nhăn trên khuôn mặt bằng cách ngăn ngừa co thắt của cơ bắp dưới da, và cho các trường hợp y tế khác, chẳng hạn như co thắt mí mắt và mồ hôi nách nặng. Tuy nhiên, đã có trường hợp xuất hiện của tác dụng phụ nghiêm trọng, chẳng hạn như tê liệt cơ bắp lan ra ngoài vùng được điều trị. Điều đó cho thấy với việc sử dụng các chất độc botulinum vì lý do y tế cần phải hết sức thận trọng vì botulin là con dao hai lưỡi.
Ngộ độc botulin
Ba loại bệnh ngộ độc được ghi nhận: do thực phẩm gây bệnh ngộ độc, bệnh ngộ độc trẻ em hoặc truyền nhiễm và các nhiễm độc vết thương. Chỉ có ở hai loại hình đầu tiên là thực phẩm luôn luôn có liên quan.
Nhiễm độc thực phẩm là một ví dụ về ngộ độc thực phẩm do vi khuẩn: đó là kết quả của việc tiêu hóa một ngoại độc tố được tạo ra bởi Clostridium botulinum phát triển trong thực phẩm. Các độc tố botulin là độc tố thần kinh; không giống như độc tố khác có hoạt động cục bộ trong ruột, chúng ảnh hưởng đến chủ yếu là các dây thần kinh tiết acetylcholine của hệ thần kinh ngoại vi.
Các thử nghiệm trên động vật cho thấy độc tố ăn phải cùng với thức ăn và còn hoạt tính sẽ được hấp thu ở phần trên của ruột non và đi đến mạch máu thông qua hệ bạch huyết. Nó liên kết đến những dây thần kinh cuối tại ngã ba dây thần kinh cơ, ngăn chặn sự giải phóng các acetylcholine có trách nhiệm truyền các kích thích, do đó tạo ra trạng thái tê liệt.
Các triệu chứng ban đầu của nhiễm độc xảy ra từ 8 giờ đến 8 ngày, thông thường là 12 – 48 h sau khi ăn phải các thực phẩm có chứa độc tố. Các triệu chứng tiến triển theo tuần tự bao gồm: ói mửa, táo bón, bí tiểu, nhìn một thành hai, khó nuốt (chứng khó nuốt), miệng khô và khó khăn trong việc nói (dysphonia). Bệnh nhân vẫn tỉnh táo cho đến khi các kết quả suy nhược tiến triển như suy hô hấp hoặc suy tim dẫn đến tử vong. Điều này thường xuất hiện 1 – 7 ngày sau khi khởi phát triệu chứng. Bệnh nhân nếu còn sống có thể phải mất đến 8 tháng đến hồi phục hoàn toàn.
Các bác sĩ có thể thực hiện việc để giảm nhẹ tác động của độc tố đã tích tụ tại các khớp thần kinh cơ, mặc dù thuốc kháng độc tố phong tỏa thần kinh cơ như 4 – aminopyridine được tạo ra có cải thiện tạm thời. Do đó sự tồn tại quan phụ thuộc vào chẩn đoán và điều trị sớm, chủ yếu bằng cách rửa dạ dày bằng kiềm rửa để loại bỏ bất kỳ thực phẩm độc hại còn lại, truyền tĩnh mạch của kháng độc tố cụ thể hoặc polyvalent để trung hòa độc tố lưu hành, và hỗ trợ hô hấp cơ học khi cần thiết.
Tỷ lệ tử vong thường cao (20 – 50%), nhưng sẽ phụ thuộc vào có nhiều yếu tố như các loại độc tố (loại A thường tạo ra một tỷ lệ tử vong cao hơn B, E), số lượng ăn phải, các loại thực phẩm và tốc độ của chữa trị.
Nó đã được chứng minh, ít nhất là đối với các loại C và D, là thông tin di truyền mã hóa cho sản xuất độc tố được kết hợp với một vi khuẩn ôn hoà. Điều này vẫn tiếp diễn trong tế bào vi khuẩn như prophage một; DNA của nó kết hợp và tái tạo với các nhiễm sắc thể của vi khuẩn mà không gây phân giải. Trạng thái phân giải xảy ra rộng rãi trong vi khuẩn trong tự nhiên, thường không làm thay đổi vi sinh vật đặc trưng, nhưng đôi khi, như ở đây, nó liên kết với việc sản xuất chất độc. Một ví dụ khác là việc sản xuất các độc tố bệnh bạch hầu bằng chế phẩm Corynebacterium diphtheriae.
Trẻ sơ sinh bị ngộ độc khác với hội chứng cổ điển ở chỗ nó kết quả của tích tụ của trong ruột trẻ sơ sinh với C. botulinum và sản xuất độc tố tại chỗ. Nó đã được mô tả đầu tiên (năm 1976) và thường xuyên nhất được báo cáo tại Hoa Kỳ, mặc dù các trường hợp đã xuất hiện tại Úc, Canada, châu Âu và Nam Mỹ. Đến năm 2005 đã có 6 các trường hợp xác nhận của bệnh ngộ độc cho trẻ sơ sinh ở Anh, chủ yếu liên quan đến sản xuất độc tố loại B.
Nó xảy ra chủ yếu ở trẻ tuổi từ 2 tuần đến 6 tháng, đặc biệt khoảng thời gian đó không có thức ăn sữa được cung cấp Ở giai đoạn này, trẻ sơ sinh hệ vi khuẩn đường ruột không phát triển đầy đủ và chưa có khả năng cạnh tranh và loại trừ ra C. botulinum. Kể từ khi nó chỉ có đòi hỏi ăn phải bào tử tồn tại, các nguồn môi trường khác với thực phẩm có thể tham gia và những loại thực phẩm mà hoạt động như phương tiện không nhất thiết có khả năng hỗ trợ tăng trưởng của sinh vật. Mật ong là liên quan với một số trường hợp ngộ độc cho trẻ sơ sinh ở Mỹ và một số cuộc điều tra đã tìm thấy bào tử tồn tại của C. botulinum trong 10% số mẫu kiểm tra. Do đó nó được cho là không nên ăn mật ong đối với trẻ em dưới một năm tuổi.
Bệnh này có đặc điểm là các triệu chứng thần kinh cơ liên quan đến các cổ điển và chẩn đoán ngộ độc có thể được xác nhận bởi sự cô lập của sinh vật và độc tố của nó từ phân. Mặc dù liên quan đến một tỷ lệ nhỏ (4%) các trường hợp hội chứng đột tử trẻ sơ sinh tại Hoa Kỳ, tỷ lệ tử vong thấp trong các trường hợp được điều trị.
Ngộ độc vết thương là do một nhiễm trùng dưới da với C. botulinum. Điều này có thể là kết quả của chấn thương, nhưng trong những năm gần đây có thường kết hợp với sử dụng thuốc tiêm tĩnh mạch. Tai nạn quá liều độc tố botulinum trong khi sử dụng mỹ phẩm của mình đến loại bỏ nếp nhăn trên khuôn mặt cũng gây ra các trường hợp đôi khi.
2.4.2. Nguyên nhân ngộ độc
● Trẻ sơ sinh bị ngộ độc:
Trẻ sơ sinh ngộ độc sau khi tiêu thụ các bào tử của vi khuẩn, mà sau đó phát triển và nhân lên trong ruột và tạo ra độc tố. Nguồn gốc của bệnh ngộ độc cho trẻ sơ sinh có thể từ mật ong, nhưng nhiều khả năng tiếp xúc với đất bị ô nhiễm với vi khuẩn.
● Qua thực phẩm bị ngộ độc:
Nguồn gốc của bệnh ngộ độc qua thực phẩm thường từ thực phẩm đóng hộp tại nhà, chẳng hạn như đậu xanh, ngô và củ cải đường. Tuy nhiên, bệnh cũng đã xảy ra từ ớt, khoai tây nướng và dầu truyền với tỏi. Khi ăn thức ăn có chứa các độc tố, nó sẽ phá vỡ chức năng thần kinh, gây tê liệt.
● Vết thương ngộ độc:
Khi vi khuẩn C. botulinum nhập vào một vết thương, có thể là một chấn thươngmà không nhận thấy, nó có thể nhân lên và tạo ra độc tố. Vết thương ngộ độc đã tăng lên trong những thập kỷ gần đây ở những người tiêm chích heroin, có thể chứa các bào tử của vi khuẩn. Một số người cũng đã nhận được bệnh ngộ độc từ hít phải các bào tử từ cocaine.
Người ta cũng tin rằng vi khuẩn gây bệnh ngộ độc có thể được sử dụng làm vũ khí – bằng cách cố ý bỏ vi khuẩn vào thực phẩm, hoặc thả vào trong không khí để người khác hít vào.
Cơ chế ngộ độc tố
Các độc tố botulin là chất độc hại nhất được biết đến, liều gây chết cho một người lớn là rất thấp chỉ 10 – 8g. Chúng là protein cao phân tử (150 kDa) và có thể bị bất hoạt ở 800C trong 10 phút. Trong nuôi cấy, độc tố được tạo ra trong suốt quá trình tăng trưởng logarit và giải phóng vào môi trường xung quanh để ly giải tế bào. Trong các khu phức hợp nhỏ nhất, khu phức hợp M, chất độc thần kinh thường có đi kèm theo là protein có kích thước tương tự như không có hoạt tính sinh học rõ ràng, trong khi trong các phức hợp L lớn hơn, một thành phần bổ sung ngưng kết tố hồng cầu cũng có mặt. Dường như chất độc thần kinh được tổng hợp ban đầu là chuỗi tiền độc tố duy nhất được kích hoạt theo sự phân giải protein để tạo ra một phân cao hơn tử bao gồm chuỗi nhẹ (Mr 50 kDa) và nặng (Mr 100 kDa) là 2 chuỗi liên kết có cầu nối disulfua (Hình 2). Trường hợp các sinh vật không tự sản xuất enzym thủy phân protein thích hợp, các tiền độc tố có thể được kích hoạt bằng các enzyme trypsin trong đường ruột. Mở rộng hơn sự phân giải protein như vậy sẽ dẫn tới khử hoạt tính độc tố đó, các nguy hiểm chết người uống độc tố A ở chuột gấp 104 – 105 lần so với quan sát thấy khi dùng intraperitoneally. Chuỗi nặng có trách nhiệm cụ thể liên kết với các tế bào thần kinh và sự thâm nhập tế bào theo các chuỗi nhẹ.
Hình 2: Sản xuất và kích hoạt các độc tố botulin
Các endopeptidase sẽ tách riêng ra các phức hợp sau đó bám và hòa trộn trong các túi tiếp hợp, các túi có chứa acetylcholine thần kinh. Các protein đặc biệt bị tấn công và bị thuỷ phân ở các liên kết peptide khác nhau đối với các loại độc tố khác nhau. Các loại độc tố B, D, F, và G thủy phân mỗi liên kết peptide liên quan khác nhau trên lớp protein màng túi, cũng gọi là khớp thần kinh. Các loại A và E tấn công các liên kết khác nhau trên các protein liên kết synaptosome, SNAP-25, và loại C1 làm thoái hóa SNAP-25 và syntaxin.
Các minh họa được thể hiện ở hình ảnh bên dưới:
Trường hợp không có độc tố botulin
B).Trường hợp có độc tố Botulin
2.3.4. Phương pháp điều trị
Để chẩn đoán bệnh ngộ độc, bác sĩ sẽ kiểm tra xem có các dấu hiệu suy yếu hoặc tê liệt cơ bắp, như mí mắt rủ và một giọng nói yếu. Bác sĩ cũng sẽ hỏi về các loại thực phẩm đã ăn trong vài ngày qua, và yêu cầu nếu có thể đã được tiếp xúc với các vi khuẩn qua vết thương. Xét nghiệm máu có thể xác nhận sự hiện diện của độc tố.
Trong trường hợp ngộ độc trẻ sơ sinh, bác sĩ có thể hỏi, nếu trẻ đã ăn mật ong gần đây và đã có vấn đề như táo bón, trì trệ.
Phân tích phân hoặc chất nôn cho bằng chứng về độc tố có thể giúp xác nhận một trẻ sơ sinh hoặc chẩn đoán ngộ độc thực phẩm, nhưng vì những thử nghiệm này có thể mất hàng ngày, kiểm tra lâm sàng của bác sĩ là phương tiện chính của chẩn đoán.
Đối với trường hợp ngộ độc thực phẩm, các bác sĩ đôi khi làm sạch hệ tiêu hóa bằng cách gây ói mửa và cho thuốc để tăng đi tiêu. Nếu có bệnh ngộ độc ở vết thương, bác sĩ có thể cần phải phẫu thuật loại bỏ mô bị nhiễm bệnh.
● Kháng độc tố:
Nếu được chẩn đoán ban đầu với các bệnh ngộ độc qua thực phẩm hoặc các vết thương, tiêm thuốc kháng độc làm giảm nguy cơ biến chứng. Các thuốc kháng độc tự gắn nó với độc tố mà vẫn còn lưu hành trong máu và giữ nó làm hại dây thần kinh. Các thuốc kháng độc có thể không gắn với độc tố, tuy nhiên, đảo ngược bất cứ thiệt hại thần kinh đã được thực hiện.
Thuốc kháng độc không đề nghị cho trường hợp ngộ độc trẻ sơ sinh, vì nó không ảnh hưởng đến các vi trùng gây bệnh trong hệ thống tiêu hóa của bé. Một điều trị được gọi là globulin miễn dịch bệnh ngộ độc được sử dụng để chữa trị cho trẻ sơ sinh.
● Hỗ trợ thở:
Nếu gặp khó thở, có thể sẽ cần phải có thông khí cơ khí. Các lực thở không khí vào phổi của thông qua một ống đưa vào trong đường thở bằng mũi hoặc miệng. Có thể dùng máy thở cho đến vài tuần khi các tác động của độc tố dần dần giảm bớt .
Phục hồi chức năng:
Khi khôi phục lại, cũng có thể cần điều trị để cải thiện giọng nói, nuốt và các chức năng khác bị ảnh hưởng bởi căn bệnh này.
Phân lập và nhận dạng
Điều kiện nuôi cấy
Trong quan điểm của sự đa dạng về trao đổi chất trong các loài trung gian chọn lọc được sử dụng hạn chế trong sự cô lập của các Clostridium botulinum và xác định dựa trên khả năng sản xuất độc tố của các khuẩn lạc điển hình trong nuôi cấy.
Clostridium botulinum thường chỉ chiếm một tỷ trọng nhỏ trong tổng số sự phong phú các hệ vi sinh vật hoặc tiền ấp là cần thiết đến hoàn thiện khả năng cô lập. Đôi khi các dịch nuôi cấy được làm nóng trước khi ủ để loại bỏ vi khuẩn kị khí không sinh bào tử. Tuy nhiên, tùy thuộc vào chế độ làm nóng được sử dụng, 800C trong 10 phút thường được dùng, điều này cũng có thể loại bỏ các chủng ít kháng nhiệt của Clostridium botulinum và do đó thường bị bỏ qua.
Sau khi làm giàu và tạo chủng C.botulinum trong môi trường nước luộc thịt ở 300C trong 7 ngày ta tiến nuôi cấy ria trên máu ngựa tươi hoặc lòng đỏ trứng có bổ sung agar và ủ yếm khí trong 3 ngày. Tính trạng khuẩn lạc mịn, đường kính 2 đến 3mm với rìa cạnh không đều và thấy hoạt động phân giải lypid trong lòng đỏ trứng trên môi trường thạch (trừ loại G) được chuyển vào môi trường nước, dùng để kiểm tra xem có sản xuất độc tố không.
Một kỹ thuật đã được đơn giản hoá bằng cách kết hợp thuốc kháng độc vào môi trường thạch agar để sản xuất chất độc, khuẩn lạc được bao quanh bởi một khu vực của các kháng độc tố và làm kết tủa với độc tố.
Thí nghiệm trên chuột
Mặc dù sự phát triển của một loạt của các ống nghiệm trong quy trình xét nghiệm miễn dịch đối với độc tố, thì xét nghiệm trung hòa chuột (hình 2), vẫn còn là nhạy cảm nhất (liều gây chết một điển hình của độc tố đối với chuột là một vài picogram). Tuy nhiên, bản chất khó khăn của việc kiểm tra đảm bảo thay thế cuối cùng của nó ngay sau khi hệ thống miễn dịch khuếch đại đã được cải thiện đầy đủ.
Hình 3: Thí nghiệm độc tố trên chuột
Một mẫu độc tố được chia thành ba phần: phần thứ nhất để phục vụ như là kiểm soát, được đun nóng ở 1000C trong 10 phút để phá hủy bất kỳ loại độc tố trong mẫu, phần thứ hai là xử lý bằng trypsin để kích hoạt bất kỳ các tiền độc tố có thể có và phần thứ ba là không được xử lý. Mỗi phần được tiêm intraperitoneally vào 2 con chuột và quan sát trong 4 ngày để cho việc phát triển các triệu chứng điển hình như khó thở và xuất hiện “thắt lưng ong” đặc trưng. Sự hiện diện của loại độc tố có trong chuột được xác nhận bởi thuốc kháng độc polyvalent và loại độc tố đó có thể được xác định bằng cách sử dụng kháng huyết thanh monovalent.
Phương pháp hiện đại ( PCR)
Nhu cầu thực tế đưa ra, cần có phương pháp phát hiện nhanh C. botulinum gây ngộ độc hiện diện trong thực phẩm, có thể thay thế cho phương pháp truyền thống. Sự phát triển của lĩnh vực Sinh học phân tử trong những năm qua đã tạo ra nhiều kỹ thuật phát hiện mới, cho phép phát hiện vi sinh vật mục tiêu có trong mẫu thực phẩm hay bệnh phẩm. Trong đó kỹ thuật PCR hiện đang được ứng dụng rộng rãi trên thế giới trong các quy trình phân tích vi sinh.
( PCR machine)
Phương pháp PCR (Polymerase Chain Reaction) là một phương pháp in vitro để tổng hợp DNA dựa trên khuôn là một trình tự đích DNA ban đầu, khuếch đại, nhân số lượng bản sao của khuôn này thành hàng triệu bản sao của khuân này thành hàng triệu bản sao nhờ hoạt động của enzyme polymerase và một cặp mồi(primer) đặc hiệu cho đoạn DNA này. Phương pháp này cho phép tổng hợp rất nhanh và chính xác từng đoạn DNA riêng biệt. Đây là phương pháp hiện đại và thuận tiện cho việc xác định sự có mặt của 1 gen của một đối tượng vi sinh vật với độ chính xác cao.
Nguyên tắc của phương pháp này là: Một cặp mồi thoái hóa được chọn để khuếch đại đặc hiệu một đoạn DNA 260-bp từ Clostridium botulinum loại A, B, E, F, và G, và năm mẫu dò riêng lẻ đã cho phép xác định mỗi toxinotype bởi sự lai của các sản phẩm PCR. 72 chủng của các loài Clostridium khác nhau được thử nghiệm và 11 loài vi khuẩn khác thường được tìm thấy trong các mẫu thực phẩm đã cho một sản phẩm khuếch đại. Xét nghiệm này đã có thể phát hiện 1 Clostridium botulinum loại A hoặc B và 10 chủng Clostridium botulinum loại E cho mỗi phản ứng. Với 184 mẫu thực phẩm bị ô nhiễm nhân tạo, sau một bước làm giàu 18h, độ nhạy là 10 vi khuẩn/g mẫu và tương đương với các BioAssay chuột đạt 95,6%.
Quy trình: Nhằm khảo sát khả năng nhân bản sao gen BoNT bằng các cặp mổi CBML trong phản ứng PCR phát hiện C.btulinum, ta tiến hành các thí nghiệm sau:
TN1: Thực hiện các phản ứng PCR phát hiện riêng từng chủng C.btulinum nhóm A, B, E, F bằng từng cặp mồi CBMLA, CBMLB, CBMLE, CBMLF với DNA bản mẫu tương ứng.
TN2: Thực hiện các phản ứng PCR phát hiện riêng từng chủng C.btulinum nhóm A, B, E, F bằng từng cặp mồi CBMLA, CBMLB, CBMLE, CBMLF nhưng với hỗn hợp DNA của bốn chủng C.botulinum nhóm A, B, E và F.
TN1 và TN2 ta đều thu được sản phẩm PCR: sản phẩm có kích thước một trong bốn sản phẩm sau:
Sản phẩm có kích thước 782 bp (đối với trường hợp sử dụng cặp mồi CBMLA).
Sản phẩm có kích thước 205 bp (đối với trường hợp sử dụng cặp mồi CBMLB).
Sản phẩm có kích thước 389 bp (đối với trường hợp sử dụng cặp mồi CBMLE).
Sản phẩm có kích thước 543 bp (đối với trường hợp sử dụng cặp mồi CBMLF).
Kết quả được trình bày ở Bảng dưới đây:
NhómMồiTrình tự từ 5’ – 3’Độ dài sản phẩm PCR (bp)ACBMLA1AGCTACGGAGGCAGCTATGTT782CBMLA2CGTATTTGGAAAGCTAGGAAGGBCBMLB1CAGGAGAAGTGGAGCGAAAA205CBMLB2CTTGCGCCTTTGTTTTCTTGECBMLE1CCAAGATTTTCATCCGCCTA389CBMLE2GCTATTGATCCAAAACGGGAFCBMLF1CGGCTTCATTAGAGAACGGA543CBMLF2TAACTCCCCTAGCCCCGTAT
Điện di gel agarose 1,5%, xem kết quả điện di trên đèn UV. Nếu giếng mẫu phân tích có 1 trong các vạch sau đây thì kết luận mẫu bị nhiễm C.botulinum tương ứng:
+ Sản phẩm có kích thước 782 bp: mẫu bị nhiễm C.botulinum A;
+ Sản phẩm có kích thước 205 bp: mẫu bị nhiễm C.botulinum B;
+ Sản phẩm có kích thước 389 bp: mẫu bị nhiễm C.botulinum E;
+ Sản phẩm có kích thước 543 bp: mẫu bị nhiễm C.botulinum F.
● Ưu điểm của phương pháp PCR:
- Thời gian cho kết quả nhanh
- Hóa chất sẵn có hơn và dễ tồn trữ hơn, không cần dụng cụ chuẩn đoán phức tạp, có thể thực hiện ở hiện trường
- Ít tốn kém về mặt nhân sự
● Nhược điểm:
- Phương pháp này không phân biệt được tế bào sống với tế bào chết. Do vậy có thể dẫn đến trường hợp dương tính giả do DNA từ tế bào chết. Ngược lại phương pháp này cho phép phát hiện bào tử, dạng tiềm sinh, hay tế bào đã chết.
Clostridium botulinum liên quan đến thực phẩm
Khả năng nhiễm Clostridium botulinum của thực phẩm
Khi nhiễm vào thực phẩm, nếu gặp điều kiện thích hợp về nhiệt độ, độ pH, hàm lượng nước C.botulinum sẽ sinh trưởng, phát triển bằng cách sử dụng nguồn dinh dưỡng có sẵn và phong phú trong thực phẩm, phân giải các cao phân tử gồm protein, lipid, saccharose sinh khí hoặc tạo mùi ôi khó chịu…và tiến hành sản sinh độc tố botulin.
Bốn đặc điểm chung có thể nhận thấy trong sự bùng phát của bệnh ngộ độc thực phẩm là:
Các món ăn đã bị nhiễm các bào tử hoặc tế bào sinh dưỡng của vi khuẩn Clostridium botulinum từ đầu hoặc do trong quá trình chế biến.
Thực phẩm đã bị phân hủy một phần do các vi dinh vật cạnh tranh , vi vậy trong điều kiện thường cũng nên kiểm soát C.botulinum.
Thực phẩm là môi trường thuận lợi cho sự phát triển của vi sinh vật như nhiệt độ, hoạt độ của nước, pH, dinh dưỡng…
Các thực phẩm được bảo quản lạnh hoặc sau khi xử lý nhiệt nhẹ không đủ để vô hiệu hóa độc tố.
Ở môi trường acid thấp của sản phẩm đồ hộp, đây là môi trường đáp ứng đầy đử các tiêu chí trên, vì vậy trong việc sản xuất đồ hộp công nghiệp thì quá trình kiểm soát nghiêm ngặt là hết sức cần thiết. Khi sản phẩm đồ hộp được sản xuất theo quy mô nhỏ hộ gia định thì quá trình kiểm tra nghiêm ngặt trong việc phát hiện và loại bỏ những mầm bệnh gây độc tố là chưa phổ biến. Ở Mỹ, tại những nơi sản xuất nhỏ lẽ như hộ gia đình thì cách xử lý thực phẩm chưa đúng cách, đặc biệt là các sản phẩm từ rau là nguyên nhân của những ca ngộ độc thịt. Giữa năm 1899 – 1991 đã có 522 vụ liên quan đến ngộ độc do các sản phẩm đồ hộp gia đình gây ra, điều quan tâm ở đây là có 432 vụ liên quan đến rau. Điều này cũng được so sánh với 55 vụ ngộ độc do các sản phẩm thương mại đồ hộp gây ra trước giai đoạn 1925. Một loạt các loại thực phẩm có liên quan đến ngộ độc tại Vương quốc Anh mà nguyên nhân chính là do sản phẩm đồ hộp của các hộ sản xuất quy mô nhỏ. Tuy nhiên tỷ lệ này rất thấp so với một số báo cáo ở một số nước châu Âu. Cá có thể bị nhiễm độc do Clostridium botulinum, ngộ độc là do độc tố loại E, và môi trường nước và các sản phẩm từ cá tươi là nguyên nhân gây ra các vụ ngộ độc do độc tố loại E. vì vậy chúng ta có thể kiểm soát sự phát triển của Clostridium botulinu bằng các biện pháp nhờ vào sự ức chế của muối, hun khói, gia nhiệt bằng phương pháp sấy để có thể ngăn chặn và tiêu diệt chúng. Với sự phát triển của công nghệ lạnh, thực phẩm hun khói và ướp muối đã được giảm bớt và thay vào đó là sự ưa thích của người tiêu dùng dành cho những sản phẩm có một chút hương vị đặc trưng. Trong những năm 1960, hai vụ ngộ độc lớn đã xảy ra ở bắc Mỹ do độc thịt loại E gây ra, mà nguyên nhân là do sản phẩm cá hun khói được bao gói bởi những bao bì hút chân không. Vụ ngộ độc này đã có sức lan tỏa khá lớn, Canada đã quyết định cấm nhập khẩu các sản phẩm từ cá hun khói. Năm 1970, một vụ ngộ độc cũng đã xảy ra tương tự ở Đức mà nguyên nhân là do cá hồi hun khói tại một trang trại cá.
Bảng: Ngộ độc thực phẩm ở Vương quốc Anh.
NămSố người chết/vụLoại thực phẩm(Sản xuất tại nhà)Độc tố tìm thấy1922 8/8 Pate vịt(No) A1932 1/2 Nước luộc thỏ và chim bồ câu (Yes) ?1934 0/1 Thỏ hầm nồi đất (Yes) ?1935 4?/5? Món chay hạt bắp (Yes) A1935 1/1 Bánh nhân thịt bằm (Yes) B1949 1/5 Pho - mát (Yes) ?1955 0/2 Cá muối (?) A1978 2/4 Cá hồi đóng hộp (No) E1987 0/1 Rau quả đóng hộp(No) A1989 1/27 Hazelnutbổ sung vào sữa chua (No) B1998 1/2 Nấm đóng chai (Yes) B2003 1/1 Xúc Xích Balan (Yes) B2005 0/1 Thịt lợn (Yes)(-)Bảng: Ngộ độc botulin ở Châu Âu
1989199019911992199319941995199619971998Belgium 2101100131Denmark 0000002001England and Wales27000110002Finland 0000000000France 611351013758 NAGermany 151523417131112919Greece 0000000000Italy 54451226392641583226Scotland 0000000000Spain 8105129767911Sweden 0120021100The Netherlands 0000000000
Đầu tiên, cá bảo quản trong túi chân không là nguyên nhân đáng sợ cho những vụ ngộ độc, nó tạo ra môi trường yếm khí thuận lợi cho sự phát triển mạnh mẽ của Clostridium botulinum. Và sự thật là nguyên nhân trên bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố. Ướp muối và hun khói không đủ để loại bỏ Clostridium botulinum hoặc ức chế sự phát triển của chúng trong quá trình bảo quản. Người ta đã khuyến cáo để bảo quản cá: tỷ lệ muối khoảng 3% và nhiệt độ không khí xung quanh không dưới 630C trong suốt quá trình hun khói. Nghiên cứu sự ảnh hưởng của nhiệt độ đối với sản phẩm/thời gian cần thiết cho Clostridium botulinum phát triển và khả năng tạo ra độc tố. Sản phẩm cá nên được lưu giữ ở nhiệt độ dưới 40C . Cuối cùng, sản phẩm đóng gói chân không đã được cải tiến: thời hạn sử dụng của sản phẩm đã được in trên bao bì để có thể giới hạn thời gian cần thiết cho sự phát triển của vi sinh vật, nấm mốc, đây là khuôn mẫu để biểu thaị rằng sản phẩm này không thể ăn được. Sản phẩm cá được thủy phân sống sau quá trình lên men cũng là nguyên nhân gây ra những vấn đề ngộ độc, ví dụ như isushi. Năm 1896, ở tây bắc Canada xảy ra vụ ngộ độc loại E đã được ghi lại sau khi dùng bữa ăn với cá, thịt các loại thủy sản và chân chim cánh cụt được lên men. Các món ăn được chuẩn bị trong một cái xô nhựa và được bịt kín lại rồi đưa chúng vào nhiệt độ phòng để lên men. Quá trình này có sự khác biệt so với bình thường là chúng được lưu trữ trong vòng 7 ngày trong khi bình thường chỉ diễn ra khoảng 3 ngày và thời tiết không phải là mùa nóng. Điều này đã làm cho động vật biển sau khi lên men có một hương vị khác thường và ngay sau đó một cuộc điều tra cho thấy rắng đã có sự xuất hiện của Clostridium botulinum sản sinh ra độc tố loại E trong sản phẩm. Ở châu Âu, Nauy một vụ ngộ độc thịt cũng xảy ra do lên men cá hồi không hoàn toàn. Trong một thời gian dài, sự có mặt của Clostridium botulinum trong thịt đã được chú ý nhưng quá trình xử lý không phù hợp và đúng cách trong các bữa ăn đã làm tăng số vụ ngộ độc trong một số nước ở châu Âu. Cụ thể ở vương quốc Anh cũng đã xảy ra một số vụ ngộ độc từ thịt, một vụ ngộ độc lớn đã xảy ra trong năm 1989, có 27 người bị trúng độc và 1 người chết do ăn phải sữa chua. Độ pH của sữa chua quá thấp để cho độc tố có thể phát triển, nhưng độc tố loại B có thể phát triển được trong quá trình xử lý nhiệt không triệt để. Đất ô nhiễm là một nguyên nhân chính do Clostridium botulinum trong thực phẩm gây ra, ngoài ra cũng có ở thực vật đặc biệt là cây trồng lấy củ là không thể tránh khỏi. Ba vụ ngộ độc thịt loại A xảy ra ở Mỹ được cho là từ nơi chế biến khoai tây xà lách hoặc một phần khoai tây đã được lưu trữ trong vài ngày ở một nhiệt độ môi trường và dưới điều kiện yếm khi trước khi sử dụng. Năm 1987, một hành khách hãng hàng không tại châu Âu đã bị nhiễm độc tố botulin loại A do ăn phải rau xà lách đã được đóng gói từ trước. Điều quan trọng ở các vụ ngộ độc là do quá trình sử dụng nhiệt độ và điều kiện môi trường yếm khí trong các túi chân không hoặc được gói trong lá nhôm mà các loại độc tố botulin có thể phát triển. Năm 2006, tại Mỹ và Canada một số vụ xảy ra là do khử trùng nước ép cà rốt nhiệt độ lạnh chưa phù hợp.
Cách phòng tránh nhiễm Clostridium botulinum
Để phòng tránh ngộ độc này cho bản thân, mọi thực phẩm trước khi ăn cần phải được nấu chín kĩ lưỡng đặc biệt là các loại đồ hộp và các thực phẩm làm từ thịt cá ăn liền. Không nên ăn hay nếm các loại thịt có mùi ôi, các loại đồ hộp bị phồng…Không sử dụng các thực phẩm đã được nấu chín nhưng không được bảo quản tốt và không được hâm nóng. Thời gian hâm nóng phải được 15 phút nếu thấy nghi ngờ.
Khi sử dụng các thực phẩm xông khói cũng cần phải tuân thủ một số nguyên tắc để đảm bảo an toàn như luôn giữ sản phẩm được sạch, quá trình hun khói và bao gói phải theo tiêu chuẩn của bộ y tế.
Các loại thực phẩm sản xuất quy mô công nghiệp phải có công đoạn xử lý vi sinh vật bằng các hình thức như khống chế nhiệt, độ pH, điều kiện không khí…để thực phẩm đạt chỉ tiêu vi sinh trước khi tung ra thị trường phục vụ người tiêu dùng.
Tình hình nhiễm độc tố botulin
Trên thế giới
Những năm gần đây có thông báo về ngộ độc thức ăn do loại Clostridium botulinum gây ra. Bệnh thường gặp ở những nước hay dùng đồ hộp như ở Mỹ dùng rau hộp, ở Đức, pháp dùng dăm bông, lạp xưởng, Ở Liên Xô dùng lạp xưởng, cá ướp muối...
Theo số liệu của Cơ quan Phòng chống bệnh tật Mỹ (CDC), hàng năm trên thế giới có tới trên 76 triệu người bị ngộ độc thực phẩm, nhiều ca nặng có thể dẫn đến tử vong. Mùa hè do thời tiết nóng nực nên thực phẩm dễ bị nhiễm bào tử sinh dưỡng Clostridium botulinum, nhất là khi các thực phẩm không có các thiết bị bảo quản hợp lý.
Hàng năm, các trường hợp ngộ độc botulin đều được báo cáo ở Thái Lan và trên thế giới. Nhưng lần đầu tiên thí nghiệm khẳng định thức ăn nhiễm botulin ở Thái cũng đã xảy ra ở phía bắc năm 1998, và nguồn gốc của phát hiện này cũng là từ thức ăn măng tre nhiễm Clostridium botulinum.
Ở Việt Nam
Trong vài năm gần đây đã bắt đầu ứng dụng độc tố botulin type A trong điều trị một số bệnh rối loạn vận động của chuyên khoa thần kinh, cũng như một số bệnh thuộc các chuyên khoa khác như mắt, tai mũi họng, thẩm mỹ, hậu môn học, tiết niệu. Kể từ năm 2003, phương pháp điều trị các chứng loạn trương lực bằng độc tố botulin đã được đưa vào ứng dụng tại phân khoa thần kinh của Bệnh Viện Đại Học Y Dược Tp Hồ Chí Minh và bước đầu đã đáp ứng tốt nhu cầu điều trị của người dân về nhóm bệnh này. Những nhận định chính xác và hệ thống về phương pháp điều trị bằng độc tố botulin này trong điều kiện Việt Nam là rất cần thiết cho việc triển khai tiếp tục kỹ thuật này ở một qui mô rộng rãi hơn cho những thời gian sắp tới.
Tình hình ngộ độc thực phẩm ở nước ta hiện nay luôn là vấn đề nóng của xã hội, mặc dù ngành y tế đã phối hợp với các bộ, ngành liên quan tăng cường các biện pháp an toàn vệ sinh thực phẩm nhưng vẫn rất khó khăn trong kiểm soát ngộ độc thực phẩm. Các số liệu cho thấy tỷ lệ các vụ ngộ độc do cồn công nghiệp chiếm 33.3%, ăn phải nấm độc chiếm 23.8%, ngộ độc do cá nóc chiếm 16.7%. Còn về ngộ độc do nhiễm botulin thì chưa có số liệu thống kê cụ thể.
Kết luận và kiến nghị
Qua nội dung tìm hiểu ở trên, chúng ta thấy rằng thực phẩm đóng vai trò rất quan trọng trong mắc xích với thế giới vi sinh vật. Rõ ràng thực phẩm là môi trường lý tưởng cho chúng sinh sôi phát triển. Sự có mặt của vi sinh vật trong các loại thực phẩm một phần có lợi, song trong nhiều trường hợp chúng là mối đe dọa lớn đối với con người. Clostridium botulinum tỏ ra là một loài đáng sợ trong nhiều thập kỷ trước và ngay cả hiện nay. Việc tránh tác hại của nó trong các loại thực phẩm là điều cần thiết. Trong sản xuất và chế tạo các sản phẩm thực phẩm cần tuân thủ các điều kiện vệ sinh tránh nhiễm các vi sinh vật này và nhiều loài có hại khác.
Bên cạnh các tác hại thấy rõ, y học ngày nay cũng đã biết cách khống chế và sử dụng độc tố botulin như một liều thuốc làm trẻ hóa. Điển hình là Botox là sản phẩm Botulinum Toxin type A do công ty Allergan (Mỹ) sản xuất, có tác dụng xóa những nếp nhăn ở các vùng giữa hai chân mày, trán và đuôi mắt.
Cần phải có những hiểu biết về Clostridium botulinum cũng như độc tố botulin của loài vi sinh vật này để tránh các tác hại đáng tiếc xảy ra. Hy vọng rằng bài tiểu luận này sẽ giúp một phần nào đó để đạt được mong muốn nói trên.
Để nghiên cứu về Clostridium botulinum là cả một câu chuyện dài. Hơn nữa các tài liệu đa số là tài liệu tiếng anh nên cũng là một khó khăn cho người thực hiện. Vì vậy nhóm không thể tránh sai sót về nội dung lẫn hình thức. Xin được ý kiến đóng góp của Cô và tất cả các bạn!
Nhóm xin được kết thúc đề tài này tại đây! Xin chân thành cảm ơn!
Clostridium botulinum2011
Tài liệu tham khảo
[1]. Food Microbiology – Martin R. Adams and Maurice O. Moss, University of Surrey, Guildford, UK.
[2]. Clostridium botulinum – Julie A. Albrecht, Ph.D., Associate Professor.
[3]. Vi sinh thực phẩm – Viện công nghệ Sinh học – Thực phẩm, Đại học Công nghiệp, Tp.HCM – 2009.
[4]. Phương pháp phân tích vi sinh vật trong nước, thực phẩm, mỹ phẩm – Trần Linh Thước – NXB Giáo Dục – 2009.
[5]. Xây dựng quy trình và chế tạo các bộ kit PCR để xét nghiệm các vi khuẩn gây bệnh, gây ngộ độc thực phẩm – Trần Linh Thước – NXB ĐH Quốc gia Tp.HCM – 2010.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- Tìm hiểu về vi khuẩn Clostridium botulinum gây bệnh trong thực phẩm và độc tố botulin.doc