Nghiên cứu đặc tính sinh học của vi khuẩn Salmonella gây bệnh phó thương hàn ở lợn sau cai sữa tại huyện Hiệp Hòa, tỉnh Bắc Giang

• Tác giả: Nguyễn Thị Thùy Linh
• Người hướng dẫn: PGS. Đặng Xuân Bình
• Trường học: Đại học Nông Lâm - Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Thú y
• Đề tài: Xác định một số đặc tính sinh vật học của vi khuẩn Salmonella gây bệnh Phó thương hàn ở lợn sau cai sữa nuôi tại huyện Hiệp Hòa, tỉnh Bắc Giang
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Thái Nguyên

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. MỞ ĐẦU
• 1.1. Tính cấp thiết của đề tài
• 1.2. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
• 1.3.1. Ý nghĩa khoa học
• 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn
• 2. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. Cơ sở lý luận của đề tài
• 2.2. Vi khuẩn Salmonella
• 2.2.1. Đặc điểm sinh học của vi khuẩn Salmonella
• 2.2.2. Đặc điểm hình thái
• 2.2.3. Phân loại
• 2.2.4. Tính chất nuôi cấy
• 2.2.5. Đặc tính sinh hóa
• 2.2.6. Sức đề kháng
• 2.2.7. Đặc điểm dịch tễ học của Salmonella
• 3. CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Đối tượng, vật liệu
• 3.2. Vật liệu dùng trong nghiên cứu
• 3.3. Phạm vi nghiên cứu
• 3.4. Địa điểm nghiên cứu
• 3.5. Thời gian nghiên cứu
• 3.6. Nội dung nghiên cứu
• 3.7. Tình hình thải trừ Salmonella ở lợn nái sinh sản và lợn con
• 3.8. Tình hình bệnh Phó thương hàn ở lợn sau cai sữa
• 3.9. Phương pháp nghiên cứu
• 3.9.1. Phương pháp lấy mẫu
• 3.9.2. Phương pháp xác định chỉ tiêu tổng số vi khuẩn hiếu khí có trong phân lợn
• 3.9.3. Phương pháp nuôi cấy và phân lập vi khuẩn Salmonella
• 3.9.4. Phương pháp giám định vi khuẩn Salmonella phân lập được
• 3.9.5. Xác định gen sản sinh độc tố đường ruột enterotoxin của vi khuẩn Salmonella bằng phương pháp PCR
• 3.9.6. Xác định độc lực của chủng vi khuẩn Salmonella phân lập được
• 3.9.7. Phương pháp xác định tính mẫn cảm với một số loại kháng sinh của vi khuẩn Salmonella phân lập được
• 3.9.8. Phương pháp xử lý số liệu
• 4. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Tình hình thải trừ Salmonella ở lợn nái sinh sản và lợn con
• 4.1.1. Tình hình thải trừ Salmonella ở lợn nái sinh sản
• 4.1.2. Tình hình thải trừ Salmonella ở lợn nái sinh sản theo lứa đẻ
• 4.1.3. Tình hình thải trừ Salmonella ở lợn nái sinh sản theo mùa
• 4.1.4. Tình hình thải trừ Salmonella ở lợn con
• 4.1.5. Biến động về số lượng vi khuẩn Salmonella thải trừ qua phân ở lợn con sau cai sữa
• 4.2. Kết quả xác định bệnh Phó thương hàn ở lợn con
• 4.3. Một số đặc điểm dịch tễ bệnh Phó thương hàn ở lợn sau cai sữa
• 4.4. Phân lập vi khuẩn Salmonella từ mẫu bệnh phẩm lợn con sau cai sữa bị tiêu chảy
• 4.5. Giám định đặc tính sinh vật, hóa học của vi khuẩn Salmonella phân lập được
• 4.6. Độc lực của vi khuẩn Salmonella phân lập được
• 4.7. Xác định serotype của vi khuẩn Salmonella phân lập được
• 4.8. Xác định một số yếu tố độc lực của vi khuẩn Salmonella phân lập được
• 4.9. Xác định tính kháng thuốc với một số loại kháng sinh và hóa dược của vi khuẩn Salmonella phân lập được
• KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• MỘT SỐ HÌNH ẢNH MINH HỌA CHO ĐỀ TÀI

I. Giới thiệu và mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu tập trung vào vi khuẩn Salmonella, một tác nhân gây bệnh phổ biến trong chăn nuôi lợn, đặc biệt là bệnh phó thương hàn ở lợn sau cai sữa tại Hiệp Hòa, Bắc Giang. Mục tiêu chính là xác định đặc tính sinh học của vi khuẩn này, bao gồm khả năng gây bệnh, độc lực, và tính kháng kháng sinh. Nghiên cứu cũng nhằm cung cấp dữ liệu khoa học để phát triển các biện pháp phòng và trị bệnh hiệu quả.

1.1. Tính cấp thiết của đề tài

Bệnh phó thương hàn do Salmonella gây ra là một vấn đề nghiêm trọng trong chăn nuôi lợn, đặc biệt ở giai đoạn sau cai sữa. Bệnh không chỉ gây thiệt hại kinh tế mà còn ảnh hưởng đến an toàn thực phẩm. Việc nghiên cứu đặc tính sinh học của vi khuẩn này giúp hiểu rõ hơn về cơ chế gây bệnh và tìm ra các biện pháp kiểm soát hiệu quả.

1.2. Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu nhằm xác định đặc điểm dịch tễ của bệnh, phân lập và đánh giá độc lực của Salmonella, đồng thời kiểm tra tính kháng kháng sinh của các chủng vi khuẩn này. Kết quả nghiên cứu sẽ góp phần vào việc xây dựng các phác đồ điều trị và phòng ngừa bệnh hiệu quả.

II. Đặc điểm sinh học của vi khuẩn Salmonella

Salmonella là một loại vi khuẩn gây bệnh thuộc họ Enterobacteriaceae, có khả năng gây bệnh ở cả người và động vật. Vi khuẩn này có đặc điểm hình thái là trực khuẩn Gram âm, không tạo bào tử, và có khả năng di động nhờ lông roi. Salmonella có thể tồn tại trong môi trường tự nhiên và lây lan nhanh chóng qua đường tiêu hóa.

2.1. Đặc điểm hình thái và phân loại

Salmonella là trực khuẩn ngắn, hình gậy, kích thước khoảng 0,4-0,6 x 1,0-3,0 µm. Vi khuẩn này được phân loại thành hai loài chính là Salmonella bongori và Salmonella enterica, với hơn 2400 serotype khác nhau. Mỗi serotype có đặc điểm kháng nguyên và độc lực riêng biệt.

2.2. Đặc tính nuôi cấy và sinh hóa

Salmonella có thể phát triển trên nhiều loại môi trường nuôi cấy, bao gồm môi trường MacConkey và XLD. Vi khuẩn này có khả năng lên men các loại đường như glucose, mannitol, và sorbitol, nhưng không lên men lactose và sucrose. Đặc tính sinh hóa này giúp phân biệt Salmonella với các vi khuẩn đường ruột khác.

III. Phương pháp nghiên cứu và kết quả

Nghiên cứu sử dụng các phương pháp nghiên cứu vi sinh để phân lập và xác định Salmonella từ mẫu bệnh phẩm của lợn sau cai sữa. Các phương pháp bao gồm nuôi cấy, PCR để xác định gen độc lực, và kiểm tra tính kháng kháng sinh. Kết quả cho thấy tỷ lệ nhiễm Salmonella cao ở lợn sau cai sữa, với nhiều chủng vi khuẩn có độc lực mạnh và kháng nhiều loại kháng sinh.

3.1. Phương pháp phân lập và giám định

Các mẫu bệnh phẩm được thu thập từ lợn sau cai sữa tại Hiệp Hòa, Bắc Giang, sau đó được nuôi cấy trên các môi trường chọn lọc như XLD và MacConkey. Vi khuẩn Salmonella được phân lập và giám định thông qua các phản ứng sinh hóa và PCR để xác định gen độc lực.

3.2. Kết quả nghiên cứu

Kết quả cho thấy tỷ lệ nhiễm Salmonella ở lợn sau cai sữa là cao, với nhiều chủng vi khuẩn có gen độc lực như Stn, fimA, và InvA. Ngoài ra, nhiều chủng Salmonella phân lập được có khả năng kháng nhiều loại kháng sinh, đặc biệt là ampicillin và tetracycline.

IV. Ý nghĩa và ứng dụng thực tiễn

Nghiên cứu này có ý nghĩa quan trọng trong việc hiểu rõ hơn về bệnh truyền nhiễm do Salmonella gây ra ở lợn sau cai sữa. Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học để xây dựng các biện pháp phòng và trị bệnh hiệu quả, giảm thiểu thiệt hại kinh tế và đảm bảo an toàn thực phẩm.

4.1. Ý nghĩa khoa học

Nghiên cứu bổ sung dữ liệu khoa học về đặc tính sinh học và độc lực của Salmonella, đồng thời cung cấp thông tin về tính kháng kháng sinh của vi khuẩn này. Đây là cơ sở quan trọng để phát triển các phương pháp chẩn đoán và điều trị bệnh hiệu quả.

4.2. Ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu có thể được áp dụng trong thực tiễn chăn nuôi, giúp người chăn nuôi xây dựng các biện pháp phòng và trị bệnh hiệu quả. Đồng thời, nghiên cứu cũng góp phần vào việc đảm bảo an toàn thực phẩm, giảm nguy cơ lây nhiễm Salmonella từ lợn sang người.

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh ngành chăn nuôi lợn tại Việt Nam ngày càng phát triển, thịt lợn chiếm tới 77% tổng lượng thịt tiêu dùng hàng ngày, việc đảm bảo an toàn thực phẩm và kiểm soát dịch bệnh trở thành vấn đề cấp thiết. Bệnh Phó thương hàn do vi khuẩn Salmonella gây ra ở lợn sau cai sữa là một trong những nguyên nhân chính làm giảm năng suất và chất lượng đàn lợn, đồng thời tiềm ẩn nguy cơ ngộ độc thực phẩm cho người tiêu dùng. Tại huyện Hiệp Hòa, tỉnh Bắc Giang, nơi có hơn 97 trang trại và 220 gia trại chăn nuôi, bệnh này diễn biến phức tạp với tỷ lệ thải trừ Salmonella ở lợn nái sinh sản trung bình 34,34%, trong khi tỷ lệ thải trừ ở lợn con sau cai sữa có thể lên tới 10,08% ở lợn khỏe và 100% ở lợn tiêu chảy.

Mục tiêu nghiên cứu nhằm xác định đặc điểm dịch tễ, các yếu tố độc lực và tính kháng thuốc của vi khuẩn Salmonella gây bệnh Phó thương hàn ở lợn sau cai sữa tại huyện Hiệp Hòa trong khoảng thời gian từ tháng 8/2016 đến tháng 7/2017. Nghiên cứu không chỉ cung cấp dữ liệu khoa học bổ sung về sự lưu hành của bệnh mà còn góp phần đề xuất các biện pháp phòng trị hiệu quả, nâng cao năng suất chăn nuôi và đảm bảo an toàn thực phẩm. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc xây dựng đàn lợn sạch Salmonella, giảm thiểu thiệt hại kinh tế và bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

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 học, dịch tễ học và độc lực vi khuẩn Salmonella. Salmonella là trực khuẩn Gram âm, thuộc họ Enterobacteriaceae, có hơn 2400 serotype khác nhau, trong đó các serotype như S. choleraesuis và S. typhimurium là nguyên nhân chính gây bệnh Phó thương hàn ở lợn. Các kháng nguyên quan trọng gồm O (thân), H (lông), K (vỏ) và Fimbriae (Pili) đóng vai trò trong khả năng bám dính, xâm nhập và chống lại hệ miễn dịch vật chủ.

Các yếu tố độc lực chính của Salmonella bao gồm độc tố đường ruột (enterotoxin), nội độc tố (endotoxin) và độc tố tế bào (cytotoxin). Enterotoxin gồm yếu tố thẩm xuất nhanh (RPF) và thẩm xuất chậm (DPF) gây rối loạn hấp thu nước và điện giải, dẫn đến tiêu chảy. Nội độc tố LPS kích hoạt phản ứng viêm và tổn thương mô. Ngoài ra, khả năng kháng kháng sinh của Salmonella ngày càng gia tăng do việc sử dụng kháng sinh không hợp lý trong chăn nuôi.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu tiến hành tại huyện Hiệp Hòa, tỉnh Bắc Giang từ tháng 8/2016 đến tháng 7/2017. Mẫu vật thu thập gồm phân, dịch ruột, gan, thận, hạch ruột của lợn nái sinh sản và lợn con sau cai sữa, cả lợn khỏe và lợn nghi mắc bệnh Phó thương hàn. Tổng số mẫu phân từ 265 lợn nái và 357 lợn con được khảo sát.

Phương pháp lấy mẫu bao gồm lấy phân trực tiếp từ lợn hoặc dùng tăm bông ngoáy trực tràng, bảo quản lạnh 4°C và vận chuyển về phòng thí nghiệm. Vi khuẩn Salmonella được phân lập trên các môi trường chọn lọc như Mueller-Kauffmann, XLT4, Rambach và xác định đặc tính sinh vật học, hóa học theo tiêu chuẩn quốc tế. Kỹ thuật PCR được sử dụng để xác định gen mã hóa độc tố enterotoxin.

Độc lực vi khuẩn được đánh giá bằng phương pháp tiêm canh khuẩn vào chuột bạch dòng Swiss, theo dõi tỷ lệ tử vong và bệnh tích. Tính mẫn cảm với kháng sinh được xác định bằng phương pháp khuếch tán đĩa trên môi trường Muller Hinton, đánh giá dựa trên đường kính vòng vô khuẩn.

Phân tích số liệu sử dụng phần mềm SAS 9.1 và Minitab 17, với cỡ mẫu đủ lớn để đảm bảo độ tin cậy và tính đại diện. Phương pháp chọn mẫu ngẫu nhiên có chủ đích nhằm bao phủ đa dạng các trang trại và điều kiện chăn nuôi.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Tỷ lệ thải trừ Salmonella ở lợn nái sinh sản: Tỷ lệ trung bình là 34,34%, dao động từ 26,47% đến 43,33% giữa các xã. Tỷ lệ thải trừ theo lứa đẻ có sự khác biệt có ý nghĩa (P<0,05), cao nhất ở lợn nái đẻ từ 2 đến 5 lứa (48,78%) và thấp nhất ở lợn đẻ trên 5 lứa (20,65%). Tỷ lệ thải trừ theo mùa cũng biến động rõ rệt, cao nhất vào mùa xuân (53,62%) và thấp nhất vào mùa đông (11,94%).

2. Tỷ lệ thải trừ Salmonella ở lợn con sau cai sữa: Ở lợn khỏe, tỷ lệ thải trừ là 10,08%, trong khi ở lợn tiêu chảy nghi mắc Phó thương hàn, tỷ lệ này lên tới 100%. Điều này cho thấy mối liên hệ chặt chẽ giữa sự thải trừ Salmonella và bệnh lý tiêu chảy.

3. Đặc tính sinh vật học và độc lực vi khuẩn Salmonella phân lập: Các chủng Salmonella phân lập đều có khả năng lên men glucose, mannitol, arabinose nhưng không lên men lactose và sucrose. Độc lực được xác định qua thử nghiệm trên chuột bạch cho thấy tỷ lệ tử vong cao trong vòng 24-72 giờ, chứng tỏ khả năng gây bệnh mạnh.

4. Tính kháng thuốc của vi khuẩn Salmonella: Salmonella phân lập cho thấy mức độ kháng kháng sinh đa dạng, trong đó có sự kháng với các kháng sinh phổ biến như streptomycin và ampicillin. Kết quả kháng sinh đồ giúp xác định các loại kháng sinh hiệu quả để điều trị bệnh Phó thương hàn.

Thảo luận kết quả

Tỷ lệ thải trừ Salmonella ở lợn nái sinh sản và lợn con sau cai sữa tại huyện Hiệp Hòa tương đồng với các nghiên cứu trong nước và quốc tế, như tỷ lệ 37,5% ở miền Bắc Việt Nam và 36% ở Canada. Sự khác biệt tỷ lệ thải trừ theo lứa đẻ và mùa vụ phản ánh ảnh hưởng của yếu tố sinh học và môi trường đến sự phát triển và lây lan của vi khuẩn.

Tỷ lệ thải trừ cao ở lợn con tiêu chảy cho thấy Salmonella đóng vai trò quan trọng trong bệnh Phó thương hàn, phù hợp với các báo cáo trước đây về vai trò của S. choleraesuis và S. typhimurium trong bệnh lý này. Đặc tính sinh hóa và độc lực của vi khuẩn phân lập phù hợp với các đặc điểm điển hình của Salmonella, khẳng định tính chất gây bệnh và khả năng tồn tại lâu dài trong môi trường chăn nuôi.

Khả năng kháng thuốc của Salmonella là thách thức lớn trong điều trị, đòi hỏi việc sử dụng kháng sinh phải dựa trên kết quả kháng sinh đồ để tránh tình trạng kháng thuốc lan rộng. Việc áp dụng các biện pháp phòng bệnh tổng hợp, bao gồm vệ sinh chuồng trại, quản lý chăn nuôi và sử dụng kháng sinh hợp lý, là cần thiết để kiểm soát bệnh.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ cột thể hiện tỷ lệ thải trừ Salmonella theo địa điểm, lứa đẻ và mùa vụ, cùng bảng tổng hợp kết quả kháng sinh đồ và tỷ lệ tử vong chuột thí nghiệm để minh họa đặc tính độc lực.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tăng cường giám sát và kiểm soát Salmonella tại các trang trại: Thực hiện lấy mẫu định kỳ và xét nghiệm Salmonella nhằm phát hiện sớm và kiểm soát mầm bệnh, đặc biệt tập trung vào lợn nái sinh sản và lợn con sau cai sữa. Thời gian thực hiện: hàng quý. Chủ thể: cơ quan thú y địa phương và chủ trang trại.

2. Xây dựng chương trình tiêm phòng và vệ sinh chuồng trại nghiêm ngặt: Áp dụng tiêm phòng vacxin phòng bệnh Phó thương hàn kết hợp với vệ sinh, khử trùng chuồng trại, quản lý môi trường chăn nuôi để giảm thiểu nguy cơ lây nhiễm. Thời gian: liên tục, ưu tiên trước và sau đẻ. Chủ thể: chủ trang trại, cán bộ thú y.

3. Sử dụng kháng sinh có kiểm soát dựa trên kết quả kháng sinh đồ: Khuyến cáo các cơ sở chăn nuôi sử dụng kháng sinh phù hợp, tránh lạm dụng và tự ý dùng thuốc không đúng chỉ định để hạn chế tình trạng kháng thuốc. Thời gian: áp dụng ngay và duy trì. Chủ thể: bác sĩ thú y, chủ trang trại.

4. Đào tạo nâng cao nhận thức cho người chăn nuôi: Tổ chức các khóa tập huấn về phòng chống bệnh Phó thương hàn, an toàn thực phẩm và quản lý chăn nuôi sạch bệnh nhằm nâng cao hiệu quả phòng bệnh. Thời gian: hàng năm. Chủ thể: cơ quan thú y, tổ chức đào tạo.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Nhà quản lý ngành chăn nuôi và thú y: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách, quy định về kiểm soát dịch bệnh và an toàn thực phẩm trong chăn nuôi lợn.

2. Chủ trang trại và người chăn nuôi lợn: Áp dụng các biện pháp phòng bệnh, quản lý môi trường và sử dụng thuốc hợp lý nhằm nâng cao năng suất và giảm thiệt hại do bệnh Phó thương hàn.

3. Nhà nghiên cứu và sinh viên ngành thú y, vi sinh vật: Tham khảo dữ liệu về đặc tính sinh học, dịch tễ và độc lực của Salmonella để phát triển các nghiên cứu tiếp theo về phòng chống bệnh và phát triển vacxin.

4. Cơ sở giết mổ và chế biến thịt lợn: Áp dụng kiến thức về sự lưu hành Salmonella trong đàn lợn để nâng cao quy trình kiểm soát an toàn thực phẩm, giảm nguy cơ nhiễm khuẩn trong sản phẩm thịt.

Câu hỏi thường gặp

1. Bệnh Phó thương hàn ở lợn sau cai sữa là gì?
   Bệnh do vi khuẩn Salmonella gây ra, đặc trưng bởi tiêu chảy, sốt cao và có thể dẫn đến tử vong cao ở lợn con sau cai sữa. Ví dụ, tỷ lệ tử vong có thể lên đến 95% trong thể cấp tính.

2. Tại sao lợn nái sinh sản lại là nguồn lây Salmonella?
   Lợn nái mang trùng và thải trừ vi khuẩn qua phân, tạo nguồn lây nhiễm cho lợn con và môi trường. Nghiên cứu cho thấy tỷ lệ thải trừ Salmonella ở lợn nái trung bình 34,34%.

3. Làm thế nào để phát hiện vi khuẩn Salmonella trong đàn lợn?
   Phân lập vi khuẩn từ mẫu phân, dịch ruột và các mô bằng các môi trường chọn lọc, kết hợp kỹ thuật PCR để xác định gen độc lực, giúp phát hiện chính xác mầm bệnh.

4. Kháng sinh nào hiệu quả trong điều trị bệnh Phó thương hàn?
   Việc lựa chọn kháng sinh dựa trên kết quả kháng sinh đồ, tránh sử dụng các kháng sinh mà vi khuẩn đã kháng như streptomycin, ampicillin. Kháng sinh hiệu quả có thể được xác định qua thử nghiệm mẫn cảm.

5. Biện pháp phòng bệnh hiệu quả nhất là gì?
   Kết hợp tiêm phòng vacxin, vệ sinh chuồng trại, quản lý chăn nuôi và sử dụng kháng sinh hợp lý. Đào tạo người chăn nuôi cũng đóng vai trò quan trọng trong kiểm soát bệnh.

Kết luận

• Tỷ lệ thải trừ vi khuẩn Salmonella ở lợn nái sinh sản tại huyện Hiệp Hòa là khoảng 34,34%, với sự biến động theo lứa đẻ và mùa vụ.
• Lợn con sau cai sữa bị tiêu chảy có tỷ lệ thải trừ Salmonella lên đến 100%, khẳng định vai trò của vi khuẩn trong bệnh Phó thương hàn.
• Vi khuẩn Salmonella phân lập có đặc tính sinh học và độc lực phù hợp với các chủng gây bệnh điển hình, đồng thời thể hiện khả năng kháng thuốc đa dạng.
• Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học để xây dựng các biện pháp phòng trị hiệu quả, góp phần nâng cao năng suất chăn nuôi và đảm bảo an toàn thực phẩm.
• Các bước tiếp theo bao gồm triển khai giám sát định kỳ, áp dụng biện pháp phòng bệnh tổng hợp và đào tạo người chăn nuôi nhằm kiểm soát hiệu quả bệnh Phó thương hàn.

Hãy áp dụng những kiến thức và giải pháp từ nghiên cứu này để nâng cao hiệu quả chăn nuôi và bảo vệ sức khỏe cộng đồng.