BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ BÙI THỊ LÊ MINH KHẢO SÁT VI KHUẨN ESCHERICHIA COLI SINH BETA-LACTAMASE PHỔ RỘNG TRÊN GÀ TẠI MỘT SỐ TRẠI CHĂN NUÔI Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP TIẾN SĨ CHUYÊN NGÀNH BỆNH LÝ HỌC VÀ CHỮA BỆNH VẬT NUÔI MÃ NGÀNH: 62 64 01 02 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ BÙI THỊ LÊ MINH KHẢO SÁT VI KHUẨN ESCHERICHIA COLI SINH BETA-LACTAMASE PHỔ RỘNG TRÊN GÀ TẠI MỘT SỐ TRẠI CHĂN NUÔI Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP TIẾN SĨ CHUYÊN NGÀNH BỆNH LÝ HỌC VÀ CHỮA BỆNH VẬT NUÔI MÃ NGÀNH: 62 64 01 02 CÁN BỘ HƢỚNG DẪN PGS. LƢU HỮU MÃNH 2018 LỜI CẢM TẠ Trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận án, ngoài sự nổ lực và phấn đấu của bản thân, tôi đã nhận được sự giúp đỡ của rất nhiều người. Nhân đây, tôi gửi lời cảm ơn chân thành đến những người đã luôn quan tâm, lo lắng và hỗ trợ tận tình cho tôi trong suốt thời gian qua. Trước tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến ba mẹ và những người thân yêu trong gia đình.
Cám ơn ba mẹ đã không quản khó khăn, vất vả, luôn bên cạnh động viên và là chỗ dựa tinh thần vững chắc để giúp tôi có thể tiếp bước trên con đường học vấn đến ngày hôm nay. Cảm ơn chồng và các con của tôi đã tạo điều kiện tốt cho tôi có thời gian học tập, luôn giành cho tôi tất cả tình yêu, sự khuyến khích và ủng hộ tôi trong thời gian học tập và hoàn thành luận án tiến sĩ. Tôi xin chân thành cảm ơn PGS. Lưu Hữu Mãnh và PGS.
Nguyễn Nhựt Xuân Dung đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, dành nhiều thời gian và công sức giúp cho tôi có định hướng đúng đắn trong quá trình học tập, thực hiện nghiên cứu và hoàn thành luận án tiến sĩ. Thầy và cô là người đã khơi dậy và truyền cho tôi lòng tự tin, niềm đam mê nghiên cứu khoa học. Xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu trường Đại học Cần Thơ, Ban Chủ nhiệm Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng, Ban Chủ nhiệm Bộ môn Thú y đã tạo điều kiện cho tôi được học tập nâng cao trình độ chuyên môn. Cảm ơn quý thầy cô và các bạn đồng nghiệp đã động viên và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập.
Xin gửi lời cảm ơn đến các cán bộ của Chi cục thú y, Trạm thú y, các chủ hộ và trại chăn nuôi ở tỉnh Vĩnh Long, Trà Vinh, Sóc Trăng, Hậu Giang và các học viên cao học, sinh viên đã đồng hành với tôi trong quá trình thực hiện luận án. Kính chúc mọi người thật dồi dào sức khỏe, hạnh phúc và thành công trong cuộc sống. Bùi Thị Lê Minh i TÓM TẮT Luận án được thực hiện để nghiên cứu về E. coli sinh ESBL trên gà ở Đồng bằng sông Cửu Long.
Mục tiêu của luận án là (i) Xác định sự lưu hành của E. coli sinh ESBL trên gà ở quy mô chăn nuôi trang trại và hộ gia đình, các yếu tố có liên quan như trứng gà, người chăn nuôi, thịt gà ở cơ sở giết mổ và các yếu tố môi trường tại khu vực chăn nuôi và cơ sở giết mổ gia cầm ở một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long; (ii) Xác định đặc tính đề kháng kháng sinh của E. coli sinh ESBL đối với một số loại kháng sinh được sử dụng phổ biến trên gà và (iii) Đánh giá sự tương đồng di truyền của các gen CTX-M và TEM ở vi khuẩn E. coli sinh ESBL phân lập từ gà, trứng, người chăn nuôi và môi trường chăn nuôi.
Mẫu nghiên cứu được thu thập từ 304 hộ gia đình, 104 trang trại nuôi gà công nghiệp và 12 cơ sở giết mổ gia cầm ở tỉnh Vĩnh Long, Trà Vinh, Hậu Giang và Sóc Trăng. coli sinh ESBL được phân lập bằng phương pháp đĩa kết hợp. Tính nhạy cảm của E. coli sinh ESBL đối với kháng sinh được kiểm tra bằng phương pháp khuếch tán trên thạch; 14 loại kháng sinh thử nghiệm là ampicillin, cefaclor, cefuroxime, gentamicin, streptomycin, kanamycin, amikacin, tetracycline, doxycycline, norfloxacin, ofloxacin, trimethoprim/sulfamethoxazole, fosfomycin và colistin.
coli sinh ESBL chọn lọc được từ phương pháp đĩa kết hợp và kết quả kháng sinh đồ được dùng để xác định sự hiện diện các gen TEM, CTX-M và SHV bằng phương pháp PCR với các cặp mồi đặc hiệu. Phân tích trình tự nucleotide của các gen được thực hiện tại công ty Macrogen, Hàn Quốc. Kết quả phân tích trình tự nucleotide của gen TEM và CTX-M được so sánh tương đồng di truyền với các gen TEM và CTX-M trên thế giới trong cơ sở dữ liệu Ngân hàng gen thuộc Trung tâm Quốc gia về Thông tin Công nghệ Sinh học, Hoa kỳ (NCBI) bằng chương trình Blast. Phần mềm Mega 6.0 được sử dụng để xây dựng cây phả hệ di truyền bằng phương pháp Maximum-likelihood.
Kết quả nghiên cứu thu được như sau: (i) Tỉ lệ lưu hành vi khuẩn E. coli sinh ESBL trên gà ở Đồng bằng sông Cửu Long là 62,01%. Tỉ lệ lưu hành vi khuẩn E. coli sinh ESBL trên gà ở hộ gia đình (58,89%) thấp hơn trên gà ở trang trại (70,32%).
Gà ở mọi lứa tuổi đều nhiễm E. coli sinh ESBL. Người chăn nuôi tiếp xúc trực tiếp với gà nhiễm E. coli sinh ESBL với tỉ lệ cao 62,5%.
coli sinh ESBL không được phát hiện ở vỏ trứng gà từ trang trại trong khi có 6% vỏ trứng gà từ hộ gia đình nhiễm E. coli sinh ESBL. Các yếu tố môi trường chăn nuôi gồm nước sinh hoạt, thức ăn ở máng ăn, nước ở máng uống và không khí chuồng nuôi đều có sự hiện của vi khuẩn E. coli sinh ESBL.
Tại 12 cơ sở giết mổ, tỉ lệ nhiễm vi khuẩn E. coli sinh ESBL trên mẫu phân, thịt, gan và phổi lần lượt là 48,33% (87/180), 11,11% (20/180), 11, 67% (21/180) và 5% (9/180). coli sinh ESBL cũng được phát hiện trong các yếu tố môi trường như sàn giết mổ, nước vặt lông và nước thải. ii (ii) Vi khuẩn E.
coli sinh ESBL phân lập từ gà và người chăn nuôi gần như tương đồng về sự nhạy cảm và đề kháng các loại kháng sinh. coli sinh ESBL phân lập từ gà và người chăn nuôi đề kháng cao với ampicillin (96,67- 98,87%), cefaclor (92,6-97,5%), cefuroxime (91,4-100%) và trimethoprim/sulfamethoxazole (75,0-81,24%). coli sinh ESBL phân lập từ gà đa kháng 2 – 14 trong khi các vi khuẩn này phân lập từ người chăn nuôi đa kháng 3-13 loại kháng sinh. Có 359 kiểu hình đa kháng kháng sinh ở E.
coli sinh ESBL phân lập từ gà trong khi kiểu hình đa kháng kháng sinh ở E. coli sinh ESBL phân lập từ người chăn nuôi gà là 40 kiểu. Tuy nhiên, các vi khuẩn E. coli sinh ESBL phân lập từ gà và người chăn nuôi đều nhạy cảm cao đối với amikacin (94,17- 94,73%), fosfomycin (92,20-96,67%) và colistin (83,33-86,13%).
(iii) Các gen TEM, SHV và CTX-M được phát hiện với tỉ lệ cao trên vi khuẩn E. coli sinh ESBL phân lập từ các loại mẫu thu thập ở hộ gia đình, trang trại và cơ sở giết mổ. Tỉ lệ lưu hành gen TEM (86,21%) và CTX-M (84,15%) cao hơn tỉ lệ lưu hành gen SHV (54,68%). Sự lưu hành đồng thời các gen TEM, CTX-M, SHV trên một vi khuẩn chiếm ưu thế.
Trình tự nucleotide của các gen CTX-M và TEM có sự tương đồng rất cao với các gen CTX-M-3 và TEM-1 được công bố trên Ngân hàng gen. Các gen CTX-M và TEM trên vi khuẩn E. coli sinh ESBL phân lập từ gà, vỏ trứng, người chăn nuôi và các yếu tố môi trường chăn nuôi có mối quan hệ di truyền gần nhau. Từ khóa: Đề kháng kháng sinh, gà, E.
coli, ESBL, CTX-M, SHV, TEM iii ABSTRACT The dissertation was carried out to research on ESBL producing E. coli in chickens in Mekong Delta. The aims of the dissertation were: (i) To determine the prevalence of ESBL producing E. coli on chickens in industrial farms and small households, relative factors such as eggs, chicken rearers, chicken meat in slaughterhouses and the environmental factors of husbandry regions and slaughterhouses in Mekong Delta; (ii) To determine the antibiotic resistance characterization of ESBL producing E.
coli isolated to the most commonly antibiotics used for chickens and (iii) To evaluate the homologeneity of CTX-M and TEM genes in ESBL producing E. coli isolated from chicken, egg, chicken rearer and husbandry environment. Samples were collected from 304 households, 104 industrial chicken farms, and 12 chicken slaughterhouses in Vinh Long, Tra Vinh, Hau Giang and Soc Trang provinces. coli was isolated by combination disk method.
The antibiotic resistance of bacteria was performed by disk diffusion method. Fourteen antibiotics including ampicillin, cefaclor, cefuroxime, gentamicin, streptomycin, kanamycin, amikacin, tetracycline, doxycycline, norfloxacin, ofloxacin, trimethoprim/sulfamethoxazole, fosfomycin and colistin were tested. coli isolates selected from the results of combination disk method and antimicrobial susceptibility test were determined TEM, SHV and CTX-M genes by PCR method with specific primers. Analyzing genetic sequences of nucleotides of genes encoding ESBL was carried out at Macrogen company, Korea.
The genetic homologeneity were compared to the data base of genebank of National Center for Biotechnology Information (NCBI) by Blast software.0 software was used for building phylogenetic tree and used Maximum-likelihood method. The results are as follows: (i) The prevalence of ESBL producing E. coli on chickens in the Mekong Delta was 62. The prevalence of them on chickens in households (58.89%) was slower than on chickens in in industrial farms (70.
The all of chicken ages were infected. The farmers (chicken rearers) contacted directly to poultry were infected at high rate 62. coli were not detected in egg shells from industrial farms while egg shells from households infected 6%. The husbandry environmental factors including domestic water, feed and water in trough, air were all detected ESBL producing E.
At slaughterhouses, the prevalence of them in feacal, meat, liver and lung samples were 48. coli were also detected in the environmental factors such as floor, removing feather water and waste water. (ii) Susceptibility and antibiotic resistance of ESBL producing E. coli isolated from chickens and farmers seem to be similarity.
They were highly resistant iv to ampicillin (96.4-100%) and trimethoprim/sulfamethoxazole (75. coli isolated from chickens were multiresistant to 2–14 antibiotics while those isolated from farmers were multiresistant to 3-13 antibiotics. There were 359 antibiotic multiresistant phenotypes in ESBL producing E. coli isolated from chicken while those from farmers were 40.
However, these bacteria were highly sensitive to amikacin (94. (iii) TEM, SHV and CTX-M genes were highly detected in ESBL producing E. coli isolated from the all of samples collected in households, farms and slaughterhouses. The prevalence of TEM (86.15%) genes was higher than the prevalence of SHV gene (54.
The occurence of TEM, CTX-M, SHV gene combination in a bacteria was popular. Nucleotide sequences of TEM and CTX-M genes were significantly correlative TEM-1 and CTX-M-3 genes published on Gen Bank. CTX-M and TEM genes in ESBL producing E. coli isolated from chickens, egg shells, farmers and husbandry environment factors had the high genetic homologeneity.
Key words: Antibiotic resistance, chickens, E.