CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Cơ sở khoa học 1. Kháng sinh 1. Khái niệm Fleming - 1929, lần đầu tiên thấy trong môi trường nuôi tụ cầu vàng, nếu có lẫn nấm Penicilium thì khuẩn lạc gần nấm sẽ không phát triển được.
Kháng sinh đầu tiên chiết suất bởi Florey và Chain (1939) từ nấm đó là chất Penicilin dùng trong điều trị. Sau này, đặc biệt ở hai thập kỷ cuối của thế kỷ XX, công nghệ sinh học và hóa dược phát triển mạnh, người ta đã tìm ra được rất nhiều loại kháng sinh mới (Bùi Thị Tho, 2003) [35]. Theo Nguyễn Duy Hoan và cs (2009) [23] có rất nhiều tác giả định nghĩa về kháng sinh như: Tác giả Phạm Khắc Hiếu và cs đã định nghĩa thuốc kháng sinh là những chất hữu cơ có cấu tạo hóa học phức tạp, phần lớn do vi trùng, nấm và xạ khuẩn sản sinh ra. Chúng có tác dụng (cả invitro và invivo) diệt các vi sinh vật gây bệnh, hoặc chỉ ngăn cản sự phát triển của vi sinh vật đó; tác giả Turpin, Velu 1857 định nghĩa: Kháng sinh là chất do vi nấm hoặc vi khuẩn tạo ra, hoặc do bán tổng hợp, tổng hợp, có tác dụng điều trị đặc hiệu với liều thấp, do ức chế một số quá trình sống của vi sinh vật và đơn bào mà không ảnh hưởng tới vật chủ.
Kháng sinh (Antibacterials; Antibiotic) bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp Anti: chống lại Bacteria: vi khuẩn Biotic: Sự sống. Vậy có thể hiểu nôm na kháng sinh là những chất có thể tiêu diệt hoặc kìm hãm sự phát triển của vi khuẩn. Phân loại kháng sinh Tùy thuộc vào mục đích nghiên cứu và cách sử dụng thuốc, hiện nay người ta thường phân loại kháng sinh như sau: c 4 * Căn cứ vào phổ tác dụng kháng sinh - Nhóm có phổ tác dụng hẹp, chỉ tác dụng lên một loại hay nhóm vi khuẩn nào đó như: Penicilin chỉ tác động lên vi khuẩn gram (+), streptomycin tác động lên vi khuẩn gram (-). - Nhóm kháng sinh có phổ tác dụng rộng, chúng tác dụng cả vi khuẩn gram (+) và gram (-), Ricketsia, virus cỡ lớn, đơn bào như tetracyclin.
- Nhóm kháng sinh dùng ngoài hay các thuốc không hoặc ít hấp thu ở đường tiêu hóa. - Nhóm kháng sinh chống lao: rifamycin. - Nhóm kháng sinh chống nấm. * Dựa vào nguồn gốc: - Kháng sinh có nguồn gốc tự nhiên, chiết xuất từ vi sinh vật, xạ khuẩn… - Kháng sinh có nguồn gốc hóa dược hay do con người tổng hợp nên.
* Dựa vào cơ chế tác dụng: - Nhóm ức chế sự thành lập vách tế bào. - Nhóm ức chế nhiệm vụ của màng tế bào. - Nhóm ức chế sự tổng hợp protein. - Nhóm ức chế sự tổng hợp acid nucleic.
- Nhóm làm tổn thương màng tế bào. * Căn cứ vào mức độ tác dụng - Kháng sinh kìm khuẩn; Kháng sinh diệt khuẩn. * Cách phân loại hiện đại Căn cứ tổng hợp nguồn gốc, công thức, cơ chế tác dụng… thuốc kháng sinh được chia thành những nhóm sau: Nhóm β-lactamin (gồm penicillin và cephalospoin); Nhóm aminoglucozid - AG; Nhóm macorid; Nhóm lincosamid; Nhóm chloramphenicol; Nhóm tetracyclin; Nhóm diệt nấm và virus; Nhóm kháng sinh đa - peptid; Nhóm thuốc hóa học trị liệu có cơ chế tác dụng như kháng sinh. Kháng sinh Tylosin * Nguồn gốc: Tylosin là một macrolide khác có chứa một vòng lacton 16 nguyên tử (tylonolide) có 3 đường gắn vào vòng: mysinose, mycaminose và mycarose.
Công thức của tylosin: * Cơ chế tác dụng: Cơ chế tác dụng kháng khuẩn của tylosin là làm ức chế tổng hợp protein ở tiểu phần 50S của riboxom, ức chế cả hai thành phần peptidyl-t-RAN và aminoacil - t-RAN của riboxom. Tác dụng chủ yếu đối với các vi khuẩn gram dương. * Hấp thu, phân phối và thải trừ: Tylosin hấp thu tốt ở đường tiêu hóa và không cần dùng dạng viên bọc để duy trì sự bền vững của thuốc ở dạ dày. Thuốc được phân phối rộng rãi trong các tổ chức và được chuyển hóa ở gan, thải trừ ra ngoài theo phân.
* Kháng thuốc: Có sự kháng thuốc là do khử nhóm N-metyl ở riboxom của vi khuẩn. * Ứng dụng điều trị: Thuốc được sử dụng để điều trị bệnh mắt đỏ (Moraxella bovis) ở trâu bò, nhiễm khuẩn đường hô hấp và bệnh hồng lỵ ở lợn (swine dysentery), viêm màng phổi (pleuropneumonia) do Hemophylus parahemolycus và nhiều bệnh nhiễm khuẩn khác như viêm ruột (colitis) ở chó. Tylosin đã được sử dụng bổ sung vào thức ăn để thúc đẩy tăng trọng của gia súc cho thực phẩm như trâu, bò, lợn, gà. Sử dụng bổ sung tylosin tương đối an toàn.
Furazolidone * Nguồn gốc: Furazolidone thuộc nhóm kháng sinh Nitrofuran là một nhóm kháng sinh tổng hợp có chứa nhóm 5-nitro, Furazolidone liên kết DNA của vi khuẩn dẫn đến sự ức chế dần dần của monoamine oxidase. * Công thức hóa học: C8H7N3O5 * Dược lực học: furazolidone có phổ kháng khuẩn rộng bao phủ phần lớn các mầm bệnh đường tiêu hóa gồm E.coli, staphylococci, Salmonella, Shigella, Proteus, Aerobacter aerogenes, Vibrio cholerae và Giardia lamblia. Hoạt tính diệt khuẩn của furazolidone được dựa trên sự can thiệp của furazolidone vào quá trình nhân bản DNA và sản xuất protein; hành động kháng khuẩn này giảm thiểu sự phát triển của các vi khuẩn kháng thuốc. * Cơ chế tác dụng: Furazolidone và các sản phẩm có gốc tự do liên quan của furazolidone được cho là liên kết DNA và tạo ra liên kết chéo.
DNA của vi khuẩn đặc biệt nhạy cảm với loại thuốc này, dẫn đến sự đột biến cao (chuyển tiếp và chuyển vị) trong nhiễm sắc thể vi khuẩn. * Hấp thu, chuyển hóa và thải trừ Hấp thụ: Nghiên cứu về thuốc có nhãn hiệu cho thấy furazolidone được hấp thu tốt sau khi uống. Chuyển hóa: Furazolidone được chuyển hóa nhanh chóng và rộng rãi; con đường trao đổi chất ban đầu được xác định bắt đầu bằng việc giảm nitro tới dẫn chất aminofuran. Hai chất chuyển hóa chính được sản xuất: 3-amino-2-oxazolidone (AOZ) hoặc beta-hydroxyethylhydrazine (HEH).
AOZ chịu trách nhiệm cho sự ức chế monoamine oxidase. Cai nghiện và loại bỏ thuốc được thực hiện chủ yếu bằng cách liên hợp với glutathione. * Tác dụng: Để điều trị đặc hiệu và có triệu chứng tiêu chảy do vi khuẩn hoặc nguyên sinh và viêm ruột do các sinh vật nhạy cảm. Tồn dư kháng sinh và hậu quả tồn dư kháng sinh * Nguyên nhân tồn dư kháng sinh trong thực phẩm: Có nhiều nguyên nhân dẫn tới tồn dư kháng sinh: có thể do ý thức, trình độ hiểu biết của người chăn nuôi,… Con người là nguyên nhân hàng đầu và chịu trách nhiệm khoảng 18% các trường hợp kháng sinh tồn dư trong thực phẩm (Phùng Quốc Chướng, 2005) [15].
c 7 Thuốc đã được người chăn nuôi sử dụng nhiều tới mức lạm dụng: trộn thuốc vào thức ăn, tiêm cho gia súc trước khi giết thịt, hoặc bôi lên sản phẩm động vật để ức chế sự phân giải của vi sinh vật, kéo dài thời gian bảo quản thịt, vận chuyển các sản phẩm động vật đi xa. Tất cả những việc làm trên đã dẫn đến sản phẩm chăn nuôi, thủy sản tồn dư kháng sinh (Phạm Tất Thắng và cs, 2005) [34]. Do trình độ hiểu biết về chăn nuôi còn hạn chế, không tuân thủ theo nguyên tắc thải trừ của thuốc. Nguyễn Thị Hoa Lý và cs (2003) [29] đã nghiên cứu về mối quan hệ giữa thời gian và tần suất dương tính thu nhận sau một ngày thí nghiệm là 100% ở cả lòng trắng, lòng đỏ.
Ở ngày thứ 3 là 40%, 100%. Tỷ lệ này giảm xuống tương ứng 0%, 80% ở ngày thứ 5, còn lại duy nhất ở lòng đỏ 20% ở ngày thứ 7 và đến ngày thứ 9 không còn mẫu nào có kháng sinh. Như vậy, tần xuất dương tính với kháng sinh tỷ lệ thuận với thời gian ngừng sử dụng thuốc. Theo Nguyễn Duy Hoan và cs (2009) [23], Paire đã tiến hành việc nghiên cứu tồn dư kháng sinh qua các năm thì năm 1982 có 76%, 1990 có 54% trường hợp tồn dư kháng sinh trong thực phẩm là do không tuân thủ thời gian thải trừ của thuốc.
Do ý thức của người chăn nuôi còn hạn chế cũng gây ra hiện tượng tồn dư kháng sinh trong thực phẩm như: Sử dụng kháng sinh liều cao để điều trị; khi con vật không thể cứu chữa thì bán rẻ cho các đầu mối thu gom chứ không đem tiêu hủy. - Tồn dư kháng sinh có thể xảy ra do thuốc hoặc do bản thân con vật. Các loại thuốc các kháng sinh có nguyên tắc hấp thu, thải trừ khác nhau, cùng một loại thuốc nhưng ở mỗi nồng độ, trạng thái, tính chất khác nhau thì có thời gian bán thải khác nhau, đây là nguyên nhân sâu xa dẫn đến tình trạng tồn dư kháng sinh. Các yếu tố như: loài, tuổi, thể trạng con vật cũng ảnh hưởng đến vấn đề trên (Bùi Thị Tho, 2003) [35].
* Hậu quả tồn dư kháng sinh: c 8 Kháng sinh là con dao hai lưỡi vừa có tác dụng chống lại các bệnh truyền nhiễm vừa là cái họa gây ảnh hưởng tới sức khỏe con người, môi trường sống xã hội. - Ảnh hưởng tới sức khỏe con người: Sự tồn dư kháng sinh có trong thực phẩm gây nguy hại cho sức khỏe người tiêu dùng khi tiêu thụ thực phẩm. Nó gây ảnh hưởng ngay lập tức sau khi tiêu thụ sản phẩm như xảy ra phản ứng quá mẫn cảm đối với người nhạy cảm kháng sinh, gây dị ứng sau khi tiêu thụ thịt tồn dư kháng sinh. Nguyễn Duy Thịnh (2016) [52] cho biết: "Hiện tượng thích ứng của vi sinh vật đối với kháng sinh trong cơ thể con người nếu chưa đủ liều sẽ sinh ra hiện tượng quen thuốc, hay còn gọi là nhờn thuốc.
Khi quen rồi, vi sinh vật này sẽ phát triển và gây bệnh cho cơ thể, không có thuốc trị. Lúc này, các bác sĩ sẽ phải tìm kiếm những loại kháng sinh mạnh hơn nhiều so với kháng sinh thông thường để chữa bệnh, nghiêm trọng hơn nữa là không tìm ra thuốc để chữa". Đoàn Khang (2015) [51] cho biết, người tiêu dùng, tiêu thụ các sản phẩm, thực phẩm từ động vật khó nhận biết được những sản phẩm có tồn dư kháng sinh trong quá trình chăn nuôi nếu không có chuyên môn. Đặc biệt nguy hiểm đối với những người có sẵn cơ địa dị ứng với một số loại thuốc (phổ biến nhất là penicillin chiếm đầu bảng với tỷ lệ sốc phản vệ 1/70.
Đặng Thị Hoàng Anh và cs (2004) [1] cho biết: Chloramphenicol gây viêm dây thần kinh thị giác, viêm dây thần kinh ngoại biên, gây mê sảng, tỉ lệ quái thai cao, gây trạng thái quá mẫn cảm với các biểu hiện ban đỏ, mần đay, phù mạch và sock phản vệ. Đặc biệt nghiêm trọng hơn chloramphenicol còn gây suy gan, suy tủy, hậu quả nhẹ của tình trạng này gây thiếu máu, còn nặng gây thiếu máu bất sản. Ở trẻ em dưới một tuổi gây suy tuần hoàn cấp.