Đánh Giá Khả Năng Kháng Kháng Sinh Của Salmonella Trong Thủy Sản Tại Khu Vực Thành Phố Hồ Chí Minh

• Tác giả: Bùi Nhật Tâm
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Ngọc Ẩn
• Trường học: Trường Đại học Công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công nghệ Sinh học
• Đề tài: Đánh Giá Khả Năng Kháng Kháng Sinh Của Salmonella Trong Thủy Sản Tại TP. Hồ Chí Minh
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

• LỜI CẢM ƠN
• TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ
• LỜI CAM ĐOAN
• MỤC LỤC
• DANH MỤC HÌNH ẢNH
• DANH MỤC BẢNG BIỂU
• DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
• MỞ ĐẦU
• 0.1. Đặt vấn đề
• 0.2. Mục tiêu nghiên cứu
• 0.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 0.4. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
• 0.5. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU
• 1.1. Salmonella
• 1.1.1. Phân loại
• 1.2. Các nguồn lây nhiễm Salmonella
• 1.3. Kháng sinh
• 1.3.1. Phân loại kháng sinh
• 1.3.2. Cơ chế tác động của kháng sinh
• 1.3.3. Đề kháng kháng sinh ở vi khuẩn
• 1.3.3.1. Gene đề kháng kháng sinh
• 1.3.3.2. Các con đường chuyển gene ngang
• 1.4. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước
• 1.4.1. Tình hình an toàn thực phẩm
• 1.4.2. Tình hình nhiễm Salmonella trong thực phẩm
• 1.4.3. Tình trạng Salmonella kháng kháng sinh
• 2. CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Vật liệu nghiên cứu
• 2.2. Phương pháp nghiên cứu
• 2.2.1. Phương pháp xác định cỡ mẫu
• 2.2.2. Phương pháp lấy mẫu, phân lập, định danh Salmonella
• 2.2.3. Phương pháp định danh sinh học phân tử Salmonella
• 2.2.4. Phương pháp xác định độ nhạy cảm kháng sinh bằng khuếch tán trên đĩa thạch
• 2.2.5. Xác định nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) bằng kỹ thuật Etest
• 2.2.6. Phương pháp đĩa kết hợp phát hiện ESBL
• 2.2.7. Phương pháp PCR phát hiện các gene kháng kháng sinh nhóm β-lactam, tetracycline, aminoglycosid, quinolon, sulfonamide, phenicol
• 2.2.8. Phương pháp PCR phát hiện các Integron nhóm I, II, III
• 3. CHƯƠNG 3: ÁP DỤNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
• 3.1. Phân lập và khẳng định
• 3.2. Mức độ nhạy cảm đối với kháng sinh
• 3.3. Nồng độ ức chế tối thiểu (MIC)
• 3.4. Kiểu hình tiết β-lactamase phổ rộng (ESBL)
• 3.5. Sự hiện diện của các gene kháng kháng sinh và Integron I, II, III
• 3.5.1. Gene đề kháng kháng sinh β-lactam
• 3.5.2. Gene đề kháng kháng sinh tetracycline
• 3.5.3. Gene đề kháng kháng sinh phenicol
• 3.5.4. Gene đề kháng kháng sinh aminoglycoside
• 3.5.5. Gene đề kháng kháng sinh quinolon
• 3.5.6. Gene đề kháng kháng sinh sulfonamide
• 3.6. Sự hiện diện các Integron nhóm I, II, III
• 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng Quan Về Khả Năng Kháng Kháng Sinh Của Salmonella

Khả năng kháng kháng sinh của Salmonella trong thủy sản tại TP. Hồ Chí Minh đang trở thành một vấn đề nghiêm trọng. Nghiên cứu này nhằm đánh giá mức độ kháng kháng sinh của các chủng Salmonella được phân lập từ thủy sản. Việc hiểu rõ về tình trạng này sẽ giúp nâng cao nhận thức về an toàn thực phẩm và bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

1.1. Đặc Điểm Của Salmonella Trong Thủy Sản

Salmonella là một trong những tác nhân gây nhiễm khuẩn thực phẩm phổ biến. Chúng thường xuất hiện trong các sản phẩm thủy sản như cá, tôm, mực. Việc phân lập và xác định các chủng Salmonella từ thủy sản là rất cần thiết để đánh giá mức độ an toàn thực phẩm.

1.2. Tình Hình Kháng Kháng Sinh Của Salmonella

Tình trạng kháng kháng sinh của Salmonella đang gia tăng, đặc biệt là ở các chủng được phân lập từ thủy sản. Nghiên cứu cho thấy nhiều chủng Salmonella kháng lại ít nhất một loại kháng sinh, điều này gây ra mối lo ngại lớn cho sức khỏe cộng đồng.

II. Vấn Đề An Toàn Thực Phẩm Tại TP

An toàn thực phẩm là một trong những vấn đề cấp bách tại TP. Hồ Chí Minh. Việc kiểm soát Salmonella trong thủy sản là rất quan trọng để đảm bảo sức khỏe cho người tiêu dùng. Nghiên cứu này sẽ chỉ ra những thách thức trong việc kiểm soát Salmonella và kháng kháng sinh.

2.1. Nguyên Nhân Gây Nhiễm Salmonella

Nhiễm Salmonella thường xảy ra do việc chế biến và bảo quản thực phẩm không đúng cách. Các yếu tố như vệ sinh kém và sử dụng kháng sinh không hợp lý trong chăn nuôi cũng góp phần làm gia tăng tình trạng này.

2.2. Tác Động Của Kháng Kháng Sinh Đến Sức Khỏe

Kháng kháng sinh không chỉ ảnh hưởng đến hiệu quả điều trị mà còn làm tăng nguy cơ lây nhiễm các chủng Salmonella kháng thuốc. Điều này có thể dẫn đến các bệnh lý nghiêm trọng và khó điều trị hơn cho người tiêu dùng.

III. Phương Pháp Nghiên Cứu Khả Năng Kháng Kháng Sinh

Nghiên cứu này sử dụng các phương pháp hiện đại để đánh giá khả năng kháng kháng sinh của Salmonella. Các mẫu thủy sản được thu thập từ các chợ tại TP. Hồ Chí Minh và được phân tích để xác định mức độ nhạy cảm với các loại kháng sinh khác nhau.

3.1. Phân Lập Và Định Danh Salmonella

Phương pháp phân lập Salmonella từ mẫu thủy sản được thực hiện theo quy trình nghiêm ngặt. Các mẫu được nuôi cấy và xác định bằng các kỹ thuật sinh học phân tử để đảm bảo độ chính xác cao.

3.2. Đánh Giá Mức Độ Nhạy Cảm Kháng Sinh

Mức độ nhạy cảm của các chủng Salmonella được đánh giá thông qua các thử nghiệm khuếch tán đĩa thạch. Kết quả cho thấy tỷ lệ kháng kháng sinh cao ở nhiều chủng Salmonella, đặc biệt là tetracycline.

IV. Kết Quả Nghiên Cứu Về Kháng Kháng Sinh

Kết quả nghiên cứu cho thấy tỷ lệ kháng kháng sinh của Salmonella trong thủy sản tại TP. Hồ Chí Minh là rất cao. Điều này cho thấy sự cần thiết phải có các biện pháp kiểm soát hiệu quả hơn để bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

4.1. Tỷ Lệ Đề Kháng Kháng Sinh

Nghiên cứu cho thấy 85% các chủng Salmonella phân lập được kháng lại ít nhất một loại kháng sinh. Tetracycline là loại kháng sinh có tỷ lệ kháng cao nhất, lên đến 43%.

4.2. Sự Hiện Diện Của Gene Đề Kháng

Nghiên cứu cũng phát hiện sự hiện diện của nhiều gene đề kháng kháng sinh trong các chủng Salmonella. Điều này cho thấy khả năng lan truyền của các yếu tố kháng kháng sinh trong môi trường thực phẩm.

V. Kết Luận Và Đề Xuất Giải Pháp

Kết luận từ nghiên cứu này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc kiểm soát Salmonella trong thủy sản. Cần có các biện pháp quản lý chặt chẽ hơn để giảm thiểu nguy cơ nhiễm khuẩn và kháng kháng sinh trong thực phẩm.

5.1. Đề Xuất Biện Pháp Kiểm Soát

Cần thiết phải áp dụng các biện pháp kiểm soát an toàn thực phẩm nghiêm ngặt hơn, bao gồm việc giám sát chặt chẽ việc sử dụng kháng sinh trong chăn nuôi và chế biến thực phẩm.

5.2. Hướng Nghiên Cứu Tương Lai

Cần có thêm nhiều nghiên cứu về tình trạng nhiễm Salmonella và khả năng kháng kháng sinh trong thủy sản. Điều này sẽ giúp nâng cao nhận thức và cải thiện an toàn thực phẩm tại Việt Nam.

Tổng quan nghiên cứu

An toàn thực phẩm (ATTP) là vấn đề toàn cầu được quan tâm đặc biệt, trong đó Salmonella là tác nhân phổ biến gây nhiễm khuẩn đường tiêu hóa qua thực phẩm. Tại Việt Nam, đặc biệt là thành phố Hồ Chí Minh, việc kiểm soát vệ sinh trong chế biến và bảo quản thủy sản còn nhiều hạn chế, làm tăng nguy cơ nhiễm khuẩn Salmonella. Nghiên cứu này tập trung đánh giá khả năng kháng kháng sinh của Salmonella phân lập từ thủy sản (cá, tôm, mực) tại các chợ truyền thống trên địa bàn thành phố Hồ Chí Minh trong giai đoạn từ tháng 12/2019 đến tháng 12/2020.

Tổng cộng 380 mẫu thủy sản được thu thập, trong đó 85 chủng Salmonella được phân lập, chiếm tỷ lệ khoảng 22%. Mục tiêu nghiên cứu nhằm xác định mức độ nhạy cảm của các chủng Salmonella với 11 loại kháng sinh phổ biến, xác định nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) của các kháng sinh trên các chủng đa kháng, đồng thời phát hiện sự hiện diện của các gene đề kháng và các yếu tố chuyển gene như Integron nhóm I, II, III. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc cảnh báo nguy cơ nhiễm khuẩn Salmonella đa kháng trong thủy sản, góp phần nâng cao hiệu quả quản lý sử dụng kháng sinh trong chăn nuôi và bảo đảm an toàn thực phẩm tại khu vực đông dân cư như thành phố Hồ Chí Minh.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình về vi sinh vật gây bệnh, cơ chế tác động và đề kháng kháng sinh của Salmonella, cùng với các khái niệm chuyên ngành sau:

• Salmonella: Vi khuẩn Gram âm, trực khuẩn, gây nhiễm khuẩn đường tiêu hóa, có khả năng sinh sản trong điều kiện nhiệt độ 5-47℃, tối ưu 35-37℃.
• Kháng sinh và cơ chế tác động: Bao gồm các nhóm β-lactam, aminoglycoside, tetracycline, quinolon, phenicol, sulfonamide với các cơ chế ức chế sinh tổng hợp vách tế bào, protein, DNA/RNA hoặc gây rối loạn màng tế bào.
• Cơ chế đề kháng kháng sinh: Enzyme biến đổi cấu trúc kháng sinh (ví dụ β-lactamase), thay đổi tính thấm màng tế bào, biến đổi vị trí tác động của kháng sinh, thay đổi con đường chuyển hóa.
• Gene đề kháng kháng sinh: Các gene như blaTEM, blaSHV, blaCTX (β-lactam), tetA-E (tetracycline), strA, aadA2 (aminoglycoside), gyrA, gyrB, parC (quinolon), sul1, sul2 (sulfonamide), cmlA, cmlB (phenicol).
• Integron: Yếu tố di truyền thu nhận và điều hòa biểu hiện các gene đề kháng, gồm các nhóm I, II, III, góp phần lan truyền đa kháng kháng sinh.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: 380 mẫu thủy sản (cá, tôm, mực) thu thập ngẫu nhiên tại các chợ truyền thống ở thành phố Hồ Chí Minh từ tháng 12/2019 đến tháng 12/2020.
• Phân lập và định danh Salmonella: Áp dụng tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 10780-1:2017 (ISO 6579-1) với phương pháp tăng sinh sơ bộ, tăng sinh chọn lọc trên môi trường Rappaport Vassiliadis Broth và Mueller Kauffmann Tetrathionate Novobiocin Broth, định danh bằng phương pháp sinh học phân tử PCR.
• Đánh giá khả năng kháng kháng sinh: Sử dụng phương pháp khuếch tán đĩa thạch để xác định mức độ nhạy cảm với 11 loại kháng sinh, bao gồm amoxicillin/clavulanic acid, ampicillin, ceftazidime, nalidixic acid, ciprofloxacin, ofloxacin, gentamicin, streptomycin, tetracycline, trimethoprim/sulfamethoxazole, chloramphenicol.
• Xác định nồng độ ức chế tối thiểu (MIC): Kỹ thuật Etest được áp dụng trên các chủng Salmonella đa kháng.
• Phát hiện gene đề kháng và Integron: Phương pháp PCR multiplex và monoplex để phát hiện các gene đề kháng kháng sinh và các Integron nhóm I, II, III.
• Cỡ mẫu và chọn mẫu: Cỡ mẫu tối thiểu 356 mẫu theo công thức tính cỡ mẫu với độ tin cậy 95%, sai số 5%, tỷ lệ thực phẩm không đạt chỉ tiêu vi sinh ước tính 36%. Mẫu được lấy ngẫu nhiên tại các chợ truyền thống.
• Timeline nghiên cứu: Thu thập mẫu và phân tích từ tháng 12/2019 đến tháng 12/2020, các thí nghiệm phân lập, định danh, đánh giá kháng sinh và phát hiện gene được thực hiện liên tục trong thời gian này.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Tỷ lệ phân lập Salmonella: Trong 380 mẫu thủy sản, 85 chủng Salmonella được phân lập, chiếm tỷ lệ khoảng 22.4%, cho thấy mức độ nhiễm khuẩn Salmonella trong thủy sản tại thành phố Hồ Chí Minh là đáng kể.

2. Khả năng kháng kháng sinh: Khoảng 85.66% các chủng Salmonella phân lập đề kháng với ít nhất một loại kháng sinh trong số 11 loại được thử nghiệm. Tỷ lệ đề kháng cao nhất thuộc về tetracycline với 43.53%, tiếp theo là trimethoprim/sulfamethoxazole và streptomycin với tỷ lệ lần lượt khoảng 35%.

3. Chủng đa kháng và kiểu hình ESBL: Trong số 13 chủng đa kháng kháng sinh (đề kháng từ 6-10 loại kháng sinh), có 6 chủng có kiểu hình sinh enzyme β-lactamase phổ rộng (ESBL), biểu thị khả năng kháng mạnh với các kháng sinh nhóm β-lactam.

4. Sự hiện diện gene đề kháng và Integron: Các gene đề kháng phổ biến được phát hiện gồm blaTEM (53.53%), tetA, tetB (tỷ lệ cao trong nhóm tetracycline), strA, aadA2 (aminoglycoside), gyrA, gyrB, parC (quinolon), sul1, sul2 (sulfonamide), cmlA, cmlB (phenicol). Tỷ lệ xuất hiện Integron nhóm I là 100%, nhóm II khoảng 51%, nhóm III cũng được phát hiện ở các chủng đa kháng, cho thấy khả năng lan truyền gene đề kháng qua các yếu tố di truyền di động.

Thảo luận kết quả

Tỷ lệ nhiễm Salmonella trong thủy sản tại thành phố Hồ Chí Minh (22.4%) phản ánh nguy cơ thực phẩm thủy sản bị nhiễm khuẩn, tương đồng với các nghiên cứu trong khu vực và quốc tế. Khả năng đề kháng kháng sinh cao (85.66%) đặc biệt với tetracycline và trimethoprim/sulfamethoxazole cho thấy việc sử dụng kháng sinh trong chăn nuôi thủy sản chưa được kiểm soát chặt chẽ, tạo điều kiện cho sự phát triển của các chủng đa kháng.

Sự hiện diện của các gene đề kháng và Integron nhóm I, II, III minh chứng cho khả năng lan truyền các yếu tố đề kháng giữa các vi khuẩn, làm tăng nguy cơ bùng phát các chủng Salmonella đa kháng trong môi trường thực phẩm. Kết quả này phù hợp với các báo cáo từ các quốc gia đang phát triển, đồng thời cảnh báo về nguy cơ sức khỏe cộng đồng do nhiễm khuẩn Salmonella đa kháng.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ cột thể hiện tỷ lệ đề kháng từng loại kháng sinh và bảng tổng hợp sự hiện diện các gene đề kháng và Integron, giúp minh họa rõ ràng mức độ nguy hiểm của các chủng Salmonella trong thủy sản.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tăng cường kiểm soát sử dụng kháng sinh trong nuôi trồng thủy sản: Áp dụng các quy định nghiêm ngặt về sử dụng kháng sinh, đặc biệt hạn chế sử dụng kháng sinh phổ rộng như tetracycline và trimethoprim/sulfamethoxazole. Thời gian thực hiện: trong vòng 1-2 năm. Chủ thể thực hiện: Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, các cơ quan quản lý địa phương.

2. Xây dựng chương trình giám sát định kỳ Salmonella và khả năng kháng kháng sinh trong thủy sản: Thiết lập hệ thống giám sát tại các chợ truyền thống và cơ sở sản xuất thủy sản để phát hiện sớm và kiểm soát nguy cơ. Thời gian: hàng năm. Chủ thể: Trung tâm Kiểm nghiệm An toàn Thực phẩm, Viện Công nghệ Sinh học.

3. Đào tạo và nâng cao nhận thức cho người nuôi trồng và kinh doanh thủy sản: Tổ chức các khóa tập huấn về an toàn thực phẩm, sử dụng kháng sinh hợp lý và vệ sinh trong chế biến thủy sản. Thời gian: liên tục. Chủ thể: các tổ chức đào tạo, chính quyền địa phương.

4. Khuyến khích nghiên cứu mở rộng quy mô và đa dạng mẫu: Thực hiện các nghiên cứu sâu hơn về Salmonella đa kháng trong thủy sản và các loại thực phẩm khác nhằm cung cấp dữ liệu toàn diện hỗ trợ chính sách. Thời gian: 3-5 năm. Chủ thể: các viện nghiên cứu, trường đại học.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Nhà quản lý và cơ quan chức năng về an toàn thực phẩm: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách kiểm soát kháng sinh và giám sát vi sinh vật gây bệnh trong thủy sản.

2. Người nuôi trồng và kinh doanh thủy sản: Nắm bắt thông tin về nguy cơ nhiễm khuẩn và đề kháng kháng sinh để áp dụng các biện pháp an toàn trong sản xuất và kinh doanh.

3. Nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Công nghệ Sinh học, Vi sinh vật học: Tham khảo phương pháp nghiên cứu, dữ liệu thực nghiệm và phân tích gene đề kháng để phát triển các nghiên cứu tiếp theo.

4. Người tiêu dùng và tổ chức bảo vệ quyền lợi người tiêu dùng: Hiểu rõ về nguy cơ nhiễm khuẩn Salmonella trong thủy sản, từ đó lựa chọn sản phẩm an toàn và thúc đẩy các hoạt động giám sát chất lượng thực phẩm.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao Salmonella trong thủy sản lại là mối nguy hiểm?
   Salmonella có thể gây nhiễm khuẩn đường tiêu hóa nghiêm trọng, đặc biệt khi thủy sản bị nhiễm khuẩn do quy trình bảo quản và chế biến không đảm bảo. Việc phát hiện Salmonella đa kháng làm tăng nguy cơ điều trị khó khăn.

2. Kháng sinh nào Salmonella đề kháng nhiều nhất trong nghiên cứu?
   Tetracycline là kháng sinh có tỷ lệ đề kháng cao nhất (43.53%), tiếp theo là trimethoprim/sulfamethoxazole và streptomycin, phản ánh việc sử dụng phổ biến và thiếu kiểm soát các kháng sinh này trong nuôi trồng thủy sản.

3. Integron là gì và tại sao nó quan trọng?
   Integron là yếu tố di truyền giúp vi khuẩn thu nhận và biểu hiện các gene đề kháng kháng sinh, góp phần lan truyền đa kháng kháng sinh giữa các vi khuẩn, làm tăng nguy cơ bùng phát các chủng kháng thuốc.

4. Phương pháp phân lập Salmonella được sử dụng như thế nào?
   Nghiên cứu áp dụng tiêu chuẩn quốc tế ISO 6579-1 với các bước tăng sinh sơ bộ, tăng sinh chọn lọc trên môi trường chuyên biệt và xác định bằng PCR, đảm bảo độ chính xác và độ nhạy cao trong phát hiện Salmonella.

5. Làm thế nào để giảm nguy cơ nhiễm Salmonella trong thủy sản?
   Cần thực hiện vệ sinh nghiêm ngặt trong quá trình nuôi trồng, thu hoạch, vận chuyển và chế biến thủy sản; kiểm soát chặt chẽ việc sử dụng kháng sinh; đồng thời giám sát định kỳ và nâng cao nhận thức người sản xuất và tiêu dùng.

Kết luận

• Phân lập được 85 chủng Salmonella từ 380 mẫu thủy sản tại thành phố Hồ Chí Minh, tỷ lệ nhiễm khoảng 22.4%.
• Khoảng 85.66% chủng Salmonella đề kháng với ít nhất một loại kháng sinh, đặc biệt tetracycline có tỷ lệ đề kháng cao nhất (43.53%).
• Phát hiện các gene đề kháng kháng sinh phổ biến và sự hiện diện của Integron nhóm I, II, III, cho thấy khả năng lan truyền đa kháng kháng sinh.
• Nghiên cứu cảnh báo nguy cơ nhiễm khuẩn Salmonella đa kháng trong thủy sản, cần tăng cường kiểm soát sử dụng kháng sinh và giám sát an toàn thực phẩm.
• Đề xuất các giải pháp cụ thể nhằm nâng cao hiệu quả quản lý và bảo vệ sức khỏe cộng đồng, đồng thời khuyến khích nghiên cứu mở rộng trong tương lai.

Kết quả nghiên cứu là cơ sở khoa học quan trọng để các cơ quan chức năng, nhà sản xuất và người tiêu dùng cùng phối hợp nâng cao chất lượng và an toàn thực phẩm thủy sản tại Việt Nam.