Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. CẦU TRÙNG KÝ SINH Ở BÊ, NGHÉ 1. Thành phần loài cầu trùng bê, nghé Cầu trùng là động vật đơn bào có hình tròn, hình trứng, hình bầu dục (phụ thuộc vào từng loài cầu trùng). Cầu trùng ký sinh chủ yếu ở tế bào biểu mô ruột của nhiều loài gia súc, gia cầm và cả ở người.
Phân loại cầu trùng ở gia súc, gia cầm, chủ yếu dựa vào đặc điểm về hình thái, kích thước, màu sắc, vị trí ký sinh, thời gian sinh bào tử. (2004) [52] cho biết, cầu trùng ký sinh ở bê, nghé có vị trí trong hệ thống phân loại như sau: Giới Protista Ngành Myzozoa Phân ngành Apicomplexa Lớp Conoidasida Phân lớp Coccidiasina Bộ Eucoccidiorida Phân bộ Eimeriorina Họ Eimeriidae Giống Eimeria Loài Eimeria alabamemsis Christiensen, 1941 Loài Eimeria auburnensis Christiensen and Porter, 1939 Loài Eimeria bovis Christiensen, 1941 Loài Eimeria brasisliensis Torres and Ramos, 1939 Loài Eimeria bukidnonensis Tubangui, 1931 Loài Eimeria canadensis Bruce, 1921 n -4- Loài Eimeria cylindrica Wilson, 1931 Loài Eimeria ellipsoidalis Becker and Frye, 1929 Loài Eimeria illinoisensis Levine and Ivens, 1967 Loài Eimeria pellita Supperer, 1952 Loài Eimeria subspherica Christiensen, 1941 Loài Eimeria wyomingensis Huizinga and Winger, 1942 Loài Eimeria zuernii Rivolta, 1978, Martin, 1909 Lee R. và cs (1959) [74] đã quan sát hình thái, kích thước, màu sắc, quá trình hình thành bào tử của Oocyst cầu trùng ký sinh ở bò tại Nigerian và đã định danh được 11 loài cầu trùng, bao gồm: E. Nguyễn Đức Tân và cs (2005) [28] đã phát hiện 4 loài cầu trùng ký sinh ở bê tại một số tỉnh Nam Trung Bộ - Tây Nguyên, gồm các loài: E.
Đặc điểm hình thái, kích thước các loài cầu trùng Theo Ajayi J. (2004) [52], hình thái, kích thước các loài cầu trùng ký sinh ở bê, nghé như sau: - Eimeria alabamemsis (Christiensen, 1941): Oocyst có hình trứng, có 1 - 2 lớp vỏ, màu vàng nhạt, kích thước dài từ 13 - 24 µm, rộng từ 11 - 16 µm. Kích thước của Sporocyst 10 - 16 x 4 - 6 µm. Không có Micropyle (lỗ noãn) và hạt cực.
Thời gian hình thành bào tử là 4 - 5 ngày. - Eimeria auburnensis (Christiensen and Porter, 1939): Oocyst có hình elip hoặc hình trứng, có 2 lớp vỏ mỏng, lớp bên ngoài nhẵn, đôi khi xù xì, màu vàng - nâu, kích thước 32 - 46 x 20 - 25 µm, trung bình là 38,4 x 27,1. Kích thước của Sporocyst 15 - 23 x 6 - 11 µm. Thời gian sinh bào tử là 2 - 3 ngày.
Cầu trùng phát triển nội sinh trong các tế bào mô liên kết lớp nhung mao, đoạn dưới của ruột non. n -5- - Eimeria brasisliensis (Torres and Ramos, 1939): Oocyst có hình elip, màu nâu vàng, có 1 - 2 lớp vỏ, có lỗ noãn và nắp. Kích thước 34 - 43 x 24 - 30 µm, trung bình là 35,5 x 27 µm. Kích thước của Sporocyst 16 - 22 x 7 - 10 µm.
Thời gian hình thành bào tử là 6 - 7 ngày, trong bào tử có thể cặn. - Eimeria bukidnonensis (Tubangui, 1931): Nang trứng hình quả lê, màu nâu sẫm hay nâu vàng. Vỏ Oocyst có hai lớp, lớp ngoài dày và lớp bên trong mỏng, Lee R. (1954) [73] mô tả lớp vỏ mỏng này giống như những vằn sọc.
Lớp vỏ dày 2 - 4 µm. Kích thước nang trứng 47 - 50 x 33 - 38 µm. Kích thước của Sporocyst 12 - 21 x 9 - 12 µm. Micropyle rộng từ 3,5 - 7 µm.
Thời gian hình thành bào tử 4 - 7 ngày, đôi khi đến 17 ngày. Loài này phát triển nội sinh trong màng niêm mạc ruột non. - Eimeria canadensis (Bruce, 1921): Oocyst hình elip, kích thước 28 - 37 x 20 - 27 µm, màu vàng nâu. Micropyle là một khoảng kín, rất khó nhìn thấy ở trên một đầu, được bao phủ bởi một đường phản xạ tối.
Sporocyst có kích thước 15 - 22 x 7 - 10 µm. Thời gian hình thành bào tử là 3 ngày. - Eimeria cylindrica (Wilson, 1931): Oocyst hình trụ, kích thước 16 - 27 x 12 - 15 µm, trung bình 23,3 x 13,3 µm, không có màu, có 1 lớp vỏ dày. Kích thước của Sporocyst 12 - 16 x 4 - 6 µm, không có Micropyle và thể cặn.
Thời gian sinh bào tử là 2 ngày. - Eimeria ellipsoidalis (Becker and Frye, 1929): Oocyst hình elip hay bầu dục, màu phớt hồng hoặc không màu, có 1 - 2 lớp vỏ, kích thước 20 - 26 x 13 - 17 µm, trung bình là 23,4 x 15,9 µm. Lỗ noãn không rõ, không có thể cặn trong bào tử và nang trứng. Sporocyst có kích thước 9 - 16 x 7 - 15 µm.
Thời gian hình thành bào tử là 2 - 3 ngày. Cầu trùng phát triển nội sinh trong màng niêm mạc ruột già. - Eimeria pellita (Supperer, 1952): Oocyst hình trứng, tương đối dày, có màu nâu sẫm, kích thước 36 - 41 x 26 - 30 µm. Kích thước của Sporocyst 17 - 20 x 7 - 9 µm.
Có lỗ noãn và thể cặn. Thời gian hình thành bào tử là 10 - 12 ngày. n -6- - Eimeria subspherica (Christiensen, 1941): Đây là loài có kích thước Oocyst nhỏ nhất trong giống Eimeria (9 - 14 x 8 - 13 µm), hình elip, màu vàng nhạt hoặc không màu, không có hạt cực và lỗ noãn. Kích thước của Sporocyst 6 - 10 x 2 - 5 µm.
Thời gian hình thành bào tử là 4 - 5 ngày. - Eimeria zuernii (Rivolta, 1978, Martin, 1909): Oocyst có hình cầu hoặc trứng, vỏ ngoài có 2 lớp, nhẵn, không có lỗ noãn, màu nhạt, kích thước 15 - 22 x 13 - 18 µm, kích thước trung bình 20 x 14,2 µm. Kích thước của Sporocyst 7 -14 x 4 - 8 µm. Thời gian hình thành bào tử là 3 ngày ở 20oC, 9 - 10 ngày ở 12oC, 23 - 24 giờ ở 30 - 32,5oC.
- Eimeria bovis (Christiensen, 1941): Oocyst hình trứng hoặc không đối xứng, vỏ có 2 lớp, trơn nhẵn, kích thước 23 - 34 x 17 - 23 µm, màu nâu hay hơi vàng. Không có hạt cực, lỗ noãn có ở đầu nhỏ của nang trứng. Sporocyst có kích thước 13 - 18 x 5 - 8 µm. Thời gian sinh bào tử 2 - 3 ngày.
Phát triển nội sinh ở phần dưới ruột non, các thể phân lập đời 2 và các giao tử ở trong niêm mạc ruột già của ký chủ. - Eimeria illinoisensis (Levine and Ivens, 1967): Oocyst hình trứng hoặc elip, có 1 lớp vỏ dày, màu nhạt hay không màu, kích thước 24 - 29 x 19 - 22 µm. Sporocyst có kích thước 13 -16 x 6 - 8 µm. - Eimeria wyomingensis (Huizinga and Winger, 1942): Oocyst hình trứng hoặc hình cầu, có 1 lớp vỏ màu vàng nâu hoặc xanh nâu, kích thước 37 - 45 x 26 - 31 µm.
Hợp tử tương tự như của E. Bukidnonensis, nhưng nhỏ hơn. Sporocyst kích thước 7 - 8 x 5 µm. Thời gian hình thành bào tử 5 - 7 ngày.
Cấu trúc của Oocyst cầu trùng Oocyst cầu trùng có nhiều hình dạng, kích thước khác nhau tuỳ thuộc vào từng loài. Tuy nhiên, phần lớn Oocyst cầu trùng có đặc điểm cấu tạo như sau: Oocyst màu vàng nâu, vàng chanh hoặc nâu hạt, không màu. Vỏ thường có 2 lớp: lớp vỏ ngoài dày, vỏ trong mỏng. Hai lớp vỏ ngoài và vỏ trong có n -7- thể tách rời nhau dưới tác động của acid H2SO4 đặc hoặc bằng cách làm nóng Oocyst trong nước (Monne và Honin, 1954).
Về cấu tạo hoá học: vỏ ngoài là lớp quinone protein, vỏ trong là lớp lipit kết hợp với protein để tạo thành khúc xạ kép (lipoprotein). Nghiên cứu về bản chất hoá học của thành phần Oocyst, Ryley J. (1976) [84] cho biết: lớp ngoài của vỏ Oocyst chiếm 20%, có chứa carbohydrat và một protein đặc trưng. (1976) khi quan sát trên kính hiển vi điện tử thấy lớp ngoài của vỏ Oocyst có thể bị khử bằng dung dịch sodium hypochlorid 2 - 3% trong 15 phút.
và Mayenhofer (1978) nghiên cứu về bản chất hoá học của thành Oocyst qua xử lý bằng sodium hypochlorid 5% cho rằng, chất này không tác động được đến màng Oocyst còn nguyên vẹn mà chủ yếu tác động đến Micropyle. Lớp trong của vỏ Oocyst chiếm 80%, gồm: một lớp glycoprotein (dày 90 µm), được bao bọc bởi một lớp lipit dày (10 µm). Lớp lipit chủ yếu là phospholipit, chính lớp này bảo vệ Oocyst cầu trùng chống lại sự tấn công về mặt hoá học. Một số loài cầu trùng ở phía đầu nhỏ của Oocyst có một nắp khúc xạ, gọi là Micropyle (lỗ noãn).
Micropyle là vị trí có khe hở của màng bao quanh Macrogamete khi thụ tinh, sau thụ tinh thì khe hở đóng lại, vì vậy nhiều loài không thấy Micropyle nữa. (1994) [60] khi nghiên cứu vỏ cấu trúc Oocyst cho rằng, lớp ngoài là vỏ bọc liên tục kể cả khi có Micropyle và sau khi thụ tinh Micropyle đóng lại và không bao giờ mở ra nữa và đây không phải là con đường mà Sporozoite thoát ra khỏi Oocyst. (1976) [84] đã đưa ra giả định về hiện tượng Sporozoite thoát ra khỏi Oocyst. Theo tác giả, nhờ tác động của hoạt hoá CO2 nên Sporozoite đã hoạt động và chui ra khỏi Sporocyst.
Men Tripsin và mật cũng là yếu tố kích thích cho Sporozoite được “nở” ra. CO2 còn làm biến đổi thành vách Oocyst để giúp cho Trypsin và mật thấm vào máu làm tiểu thể Stieda và Sporozoite hoạt động, CO2 chỉ có tác động này trong điều kiện nhiệt độ của n -8- cơ thể. Ngoài ra, tác động cơ học cũng quan trọng trong việc tạo điều kiện cho Trysin và mật thấm qua vỏ Oocyst. Như vậy, tuy vỏ Oocyst có sức đề kháng với một số hoá chất nhưng lại nhạy cảm với tác động cơ học.
Đó là lý do tại sao gần đây trong thí nghiệm người ta thường phải dùng đến các hạt bi thuỷ tinh và máy lắc để phá vỏ Oocyst giải phóng các Sporocyst. Theo nghiên cứu của Ajayi A. (2004) [52], trong 20 amino acid đã biết, thì ở bào tử của cầu trùng bê nghé tìm thấy 9 amino acid thiết yếu: Leucine, methionine, arginine, histidine, phenylalanine, valine, lysine và aspartic, 4 aminoacid không thiết yếu: Glutamic, proline, tyrosine và alanine. Leucine là amino acid chiếm tỷ lệ cao nhất trong số các amino acid thiết yếu (1,12 g/100g protein), thấp nhất là methionine (0,16 g/100 g protein).
Trong số các amino acid không thiết yếu Glutamic chiếm tỷ lệ cao nhất (2,17 g/100 g protein), thấp nhất là proline (0,33 g/100 g protein). Chu kỳ sinh học của cầu trùng bê, nghé Cầu trùng ký sinh ở bê nghé là những cầu trùng giống Eimeria. Đây là những ký sinh trùng có giai đoạn sinh sản vô tính và hữu tính diễn ra trong cùng một ký chủ, được đặc trưng bằng ba giai đoạn phát triển: sinh sản vô tính (Schizogony), sinh sản giao tử (Gametogony), sinh sản bào tử (Sporogony).