Luận án: Nghiên cứu vi khuẩn gây viêm vú bò sữa tại TH và biện pháp phòng trị

Luận án nghiên cứu đặc điểm vi khuẩn Mycoplasma, Klebsiella, E. coli gây viêm vú bò sữa tại TH. Đề xuất biện pháp phòng trị bệnh hiệu quả.

• Tác giả: Trần Trung Mỹ
• Người hướng dẫn: PGS. Đặng Xuân Bình
• Trường học: Đại học Nông Lâm, Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Ký sinh trùng và Vi sinh vật học Thú y
• Đề tài: Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học của vi khuẩn Mycoplasma, Klebsiella, Escherichia coli phân lập từ bò sữa viêm vú tại trang trại TH và biện pháp phòng, trị
• Loại tài liệu: Luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Thái Nguyên

Tóm tắt

I. Nguyên nhân gây viêm vú bò sữa từ vi khuẩn Mycoplasma Klebsiella và E

Viêm vú là một trong những bệnh phổ biến nhất ảnh hưởng đến năng suất bò sữa. Ba loại vi khuẩn chính gây ra bệnh này bao gồm Mycoplasma, Klebsiella và E. coli. Những tác nhân này xâm nhập vào tuyến vú thông qua các đường lây nhiễm khác nhau, gây ra viêm nhiễm và giảm chất lượng sữa. Hiểu rõ nguyên nhân là chìa khóa để phòng ngừa và điều trị hiệu quả.

1.1. Vi khuẩn Mycoplasma trong viêm vú bò

Mycoplasma là tác nhân gây viêm vú mãn tính, khó điều trị do không có thành tế bào. Vi khuẩn này lây qua sữa nhiễm bệnh, thiết bị vệ sinh kém và tiếp xúc trực tiếp. Bò nhiễm Mycoplasma thường có triệu chứng viêm kéo dài, sữa có màu bất thường và sản lượng sữa giảm đáng kể.

1.2. Klebsiella và E. coli mầm bệnh từ môi trường

Klebsiella và E. coli là các vi khuẩn Gram âm thường sống trong môi trường, phân bón và nước bẩn. Chúng xâm nhập qua núm vú, đặc biệt ở bò sữa có sức đề kháng yếu. Những vi khuẩn này gây viêm vú cấp tính với sữa có cục, phù nề tuyến vú và sốt cao.

II. Triệu chứng và dấu hiệu nhận biết viêm vú

Việc phát hiện sớm các triệu chứng viêm vú giúp xử lý kịp thời và hạn chế tổn thương tuyến vú. Các triệu chứng khác nhau tùy theo loại vi khuẩn gây bệnh và mức độ nhiễm khuẩn. Người chăm sóc bò cần thường xuyên quan sát để phát hiện những thay đổi bất thường.

2.1. Dấu hiệu lâm sàng rõ rệt

Bò viêm vú thường có sữa bất thường với cục, máu hoặc mủ, tuyến vú phù nề và nóng. Bò có thể sốt cao, ăn kém, hoạt động lỳ lại và giảm sản lượng sữa. Một số trường hợp nặng có thể gây sốc nhiễm khuẩn nguy hiểm đến tính mạng.

2.2. Thay đổi chất lượng sữa

Sữa từ tuyến vú bị viêm có màu vàng, có cấu trúc khác thường, hoặc chứa cục máu. Tế bào bạch cầu trong sữa tăng đột biến, chỉ số thể tích tế bào bạch cầu (SCC) vượt quá 400.000 tế bào/ml. Điều này làm giảm giá trị dinh dưỡng và khả năng bảo quản sữa.

III. Phương pháp chẩn đoán và xác định tác nhân gây bệnh

Chẩn đoán chính xác là bước quan trọng để lựa chọn phương pháp điều trị phù hợp. Các kỹ thuật hiện đại giúp xác định loại vi khuẩn cụ thể và mức độ nhạy cảm với kháng sinh. Quy trình chẩn đoán bao gồm kiểm tra lâm sàng, xét nghiệm sữa và nuôi cấy vi khuẩn.

3.1. Xét nghiệm mẫu sữa

Mẫu sữa được lấy bằng cách vắt tay sạch từ tuyến vú bị nhiễm. Mẫu được gửi đến phòng thí nghiệm để tiến hành xét nghiệm vi sinh, đếm tế bào bạch cầu và test nhạy cảm với kháng sinh. Quá trình này mất từ 24-48 giờ để có kết quả chính xác.

3.2. Nuôi cấy vi khuẩn và định danh

Vi khuẩn từ sữa được nuôi cấy trên các môi trường nuôi cấy đặc biệt để phân biệt Mycoplasma, Klebsiella và E. coli. Kỹ thuật MALDI-TOF hoặc PCR giúp định danh nhanh chóng. Test nhạy cảm kháng sinh xác định loại thuốc hiệu quả nhất cho từng tác nhân.

IV. Chiến lược điều trị và phòng ngừa viêm vú

Điều trị hiệu quả kết hợp với các biện pháp phòng ngừa là cách tốt nhất để kiểm soát viêm vú. Các phương pháp khác nhau áp dụng tùy theo mức độ bệnh và loại vi khuẩn. Phòng ngừa dài hạn tập trung vào vệ sinh, quản lý môi trường và sức khỏe tuyến vú.

4.1. Điều trị bằng kháng sinh

Mycoplasma được điều trị bằng tetracycline, fluoroquinolone hoặc macrolide, tuy nhiên điều trị mãn tính thường khó khăn. E. coli và Klebsiella được điều trị bằng aminoglycoside, beta-lactam hoặc cephalosporin dựa trên test nhạy cảm. Thời gian điều trị thường 5-7 ngày, có thể tiêm kháng sinh trực tiếp vào tuyến vú (intramammary therapy).

4.2. Biện pháp phòng ngừa và quản lý

Vệ sinh tuyến vú trước vắt sữa với nước sạch và dung dịch sát khuẩn. Kiểm tra máy vắt sữa định kỳ, tránh áp suất cao. Cải thiện điều kiện sinh sống, duy trì chuồng sạch khô. Tách bò bệnh khỏi đàn, vệ sinh tay người chăm sóc và sử dụng các biện pháp an toàn sinh học.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Tổng quan về vi khuẩn M. bovis, Klebsiella và E. Đặc điểm hình thái cấu tạo và nuôi cấy Vi khuẩn Mycoplasma có cấu trúc màng tế bào gồm 3 lớp nhưng không có cấu trúc thành tế bào.

Bộ gen của vi khuẩn này có kích thước nhỏ từ 580 tới 1380kb. Trong đó, bộ gen của chủng M. bovis có kích thước 1080kb với tỷ lệ G+C thấp (27,8 - 32,8% khối lượng phân tử). bovis có chiều rộng dao động từ 0,2 đến 0,3µm, và khó có thể quan sát thấy dưới kính hiển vi quang học thông thường (Caswell và Archambault, 2007).

Mycoplasma thường được nuôi cấy trên các môi trường chuyên biệt để phát hiện và định danh. Do đặc điểm cấu trúc đơn giản nên vi khuẩn Mycoplasma không có khả năng tổng hợp axit amin và đa số không tổng hợp được các axit béo. Do đó, để đáp ứng yêu cầu cho sự sinh trưởng thì môi trường nuôi cấy vi khuẩn phải đặc hiệu và chứa nhiều dinh dưỡng như: dịch chiết tim bò, huyết thanh, cao nấm men, peptone và các chất bổ sung khác. pH của môi trường ở trong khoảng 7,3-7,8 (Alysia và cs.

Để hạn chế sự phát triển của các vi khuẩn khác có trong mẫu gây ảnh hưởng tới việc phân lập vi khuẩn Mycoplasma cần bổ sung các chất kháng khuẩn như thalium acetate hoặc kháng sinh vào môi trường nuôi cấy. Mẫu được cấy vào môi trường và ủ trong 7 - 10 ngày ở 37°C với 5% CO2. Kết quả của quá trình sinh trưởng của vi khuẩn là các khuẩn lạc li ti với hình trứng ốp la - “fried egg” - do trung tâm của khuẩn lạc có xu hướng ăn sâu vào trong thạch và bao bọc bởi lớp sinh trưởng bề mặt (khi quan sát dưới kính hiển vi soi nổi). Đặc tính sinh hóa và tính chất bắt màu thuốc nhuộm Các tác giả Nicholas và Ayling (2003) cho rằng một số đặc tính sinh hóa của vi khuẩn M.

bovis phân lập từ bò bao gồm: không có khả năng phân giải glucose 4 cũng như arginine, có khả năng phân giải tetrazolium ở cả điều kiện nuôi cấy yếm khí cũng như hiếu khí. Do không có cấu trúc thành tế bào nên việc nhuộm Gram với vi khuẩn Mycoplasma không hiệu quả (John và cs. Để nhuộm, người ta sử dụng kỹ thuật nhuộm ADN, kỹ thuật này thường được sử dụng trong việc xác định tạp nhiễm Mycoplasma khi nuôi cấy tế bào. Tuy nhiên, các kỹ thuật nhuộm thường ít được áp dụng trong nuôi cấy, xác định hình thái vi khuẩn Mycoplasma.

Đặc tính gây bệnh Theo Razin và cs. (1998) cơ chế gây bệnh của một số loài Mycoplasma vẫn chưa được biết một cách rõ ràng, đa số vi khuẩn Mycoplasma thường tồn tại hội sinh, hài hòa cùng vật chủ. Tuy nhiên, một số vi khuẩn Mycoplasma có yếu tố gây bệnh. Trong nhiều trường hợp các biểu hiện cơ bản của bệnh thường là do sự phá hủy hệ thống miễn dịch và phản ứng viêm của vật chủ hơn là ảnh hưởng trực tiếp từ chính vi khuẩn này.

Một số nghiên cứu khác cũng chỉ ra các yếu tố có tính chất gây bệnh của vi khuẩn Mycoplasma như: yếu tố bám dính, giáp mô, sản sinh độc tố, làm tiêu tan cơ chất của tế bào vật chủ, khả năng tránh hàng rào miễn dịch của vật chủ. * Yếu tố bám dính Thomas và cs. (1991) cho biết: tính bám dính của vi khuẩn lên tế bào bạch cầu và đại thực bào theo các nồng độ khác nhau, các tế bào bạch cầu trung tính bị vi khuẩn bám dính, không phản ứng với vi khuẩn sau 75 phút thực nghiệm. Tính bám dính của vi khuẩn M.

bovis phụ thuộc vào cấu trúc của protein bề mặt - PvpA và tương đồng với các vi khuẩn Mycoplasma khác (Boguslavsky và cs. Pfutzner và Sachse (1996) cũng cho biết khả năng bám dính của vi khuẩn M. bovis lên tế bào phổi của phôi bò và kết luận rằng tỷ lệ bám dính phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ và các protein bề mặt có liên quan khác (VSPS), đặc biệt là P26. Tác giả Guo và cs.

(2017) cho rằng một protein có là TrmFO (methylenetetrahydrofolate tRNA - (uracil -5-)-methyltransferase) có đặc tính bám dính vào tế bào phổi phôi bò. Yếu tố bám dính là đặc tính gây bệnh đầu tiên của vi khuẩn lên tế bào vật chủ để thực hiện hoạt động xâm nhiễm, lẩn trốn đáp ứng miễn dịch (Xu và cs. * Sản sinh các chất gây độc 5 Trong quá trình trao đổi chất, vi khuẩn Mycoplasma cũng sản sinh ra các chất gây độc đối với tế bào vật chủ như hydrogen peroxide (H2O2), các gốc superoxide, các chất độc có khối lượng phân tử cao. Các gốc superoxide và H2O2 gây ra các tổn thương ở màng tế bào vật chủ (Razin và cs.

H2O2 được coi là yếu tố gây bệnh chính của một số loài Mycoplasma, chất tiết này làm chết tế bào, ức chế hoạt động của lông mao hoặc phản ứng phân hủy ô xi hóa khử chất béo (Pilo và cs., 2005; Hames và cs. * Sự xâm nhập tế bào Đặc tính xâm nhập vào tế bào lông nhung khí phế quản của vật chủ (được mô tả ở hình 1.1) của vi khuẩn M. bovis được Howard và cs. (1987) đưa ra khi nghiên cứu trong phòng thí nghiệm cũng như trong thực tế tại các đàn bò nhiễm bệnh, có sự nhân lên của vi khuẩn trong tế bào này.

Rodríguez và cs. (1996) cũng cho biết M. bovis tấn công và xâm nhập vào bào tương hệ thống tế bào lông nhung đường hô hấp và tồn tại lâu trong tế bào vật chủ. Vi khuẩn tấn hệ miễn dịch của vật chủ trong các trường hợp nhiễm khuẩn mãn tính.

bovis cũng có thể thâm nhập vào hệ thống tuần hoàn, và là nguyên nhân của bệnh viêm khớp. Khi tiến hành phân lập thấy vi khuẩn xuất hiện tại nhiều cơ quan khác nhau như gan, thận (theo Poumarat và cs., 1996 (dẫn theo Chakraborty và cs.1: Mô phỏng quá trình xâm nhập vào tế bào có nhân của Mycoplasma (Nguồn: Rottem, 2003) * Tính kháng kháng sinh Mycoplasma đề kháng với các loại kháng sinh có xu hướng tác dụng thành tế bào (fosfomycin, glycopeptide hay nhóm β-lactam), nhóm sulfonamide, nhóm quinolone (thế hệ 1), trimethoprim, polymixin và rifampicin. Sự mẫn cảm bị suy giảm hoặc kháng 1 số nhóm kháng sinh đã được ghi nhận và báo cáo từ 1 số chủng Mycoplasma gây bệnh trong thú y như: M. synoviae ở gia cầm; M.

bovis ở gia súc; và M. agalactiae ở gia súc nhai lại nhỏ. Tính kháng kháng sinh của vi khuẩn cao nhất được ghi nhận đối với nhóm macrolide, sau đó là tetracycline. Tuy nhiên, đa số các chủng vi khuẩn Mycoplasma vẫn còn mẫn cảm với các kháng sinh fluoroquinolone, bên cạnh đó pleuromutilin là kháng sinh mẫn cảm nhất trong phòng thí nghiệm.

Tần suất đề kháng cũng biến đổi tùy theo các chủng Mycoplasma, theo các quốc gia hoặc theo các nhóm động vật được lấy mẫu (Gautier-Bouchardon, 2018). Vi khuẩn Klebsiella 7 1. Đặc điểm hình thái cấu tạo và nuôi cấy Klebsiella là vi khuẩn có xu hướng tròn và dày hơn các vi khuẩn khác trong họ Enterobacteriacae, có dạng trực khuẩn thẳng với 1 đầu hơi tròn hoặc hơi nhọn, thường được tìm thấy ở dạng độc lập, bắt cặp hoặc chuỗi ngắn. Klebsiella là vi khuẩn Gram âm, không di động (trừ Klebsiella mobilis), chúng có thể hình thành giáp mô nhưng không sinh nha bào.

Kích thước trung bình của vi khuẩn rộng 0,3 tới 1,5µm và dài 0,6 tới 6µm. Trên môi trường thạch máu, vi khuẩn không gây dung huyết hoặc dung huyết rất nhẹ dạng gamma. Khuẩn lạc có dạng nhầy ướt, mức độ nhầy ướt tùy thuộc vào nguồn carbohydrate trong môi trường cũng như chủng vi khuẩn với nhau (Yu và cs. Trên môi trường thạch MacConkey, khuẩn lạc có màu hồng cánh sen đặc trưng (là kết quả của phản ứng phân giải lactose và sản sinh axit).

Trên môi trường canh thang lỏng có nguồn peptone từ động vật, vi khuẩn phát triển và làm đục môi trường. Đặc tính sinh hóa và tính chất bắt màu thuốc nhuộm Salauddin và cs. Vi khuẩn có khả năng phân giải citrate trong quá trình sinh trưởng và phản ứng catalase dương tính. Trên môi trường đa đường như TSI (Triple Sugar Iron), vi khuẩn Klebsiella gây đổi màu phần thạch nghiêng thành màu vàng (lên men đường lactose và sucrose), phần thạch đứng đổi sang vàng (lên men đường glucose) và có sinh hơi làm vỡ thạch.

Tuy nhiên vi khuẩn không có khả năng sản sinh H2S (Sivakumar và cs. Một số đặc trưng sinh hóa của vi khuẩn Klebsiella được tổng hợp tại bảng 1.1: Một số đặc tính sinh hóa của vi khuẩn Klebsiella Chỉ tiêu Kết quả Sản sinh indole Âm tính Lên men glucose Dương tính Lên men sucrose Dương tính 8 Lên men lactose Dương tính Sản sinh H2S Âm tính Phản ứng oxidase Dương tính hoặc âm tính Phân giải citrate Dương tính Phản ứng VP Dương tính Phản ứng MR Âm tính Khả năng di động Dương tính hoặc âm tính Sinh hơi Dương tính (Nguồn: Salauddin và cs. (2019); Sivakumar và cs., 2016) Vi khuẩn Klebsiella là vi khuẩn Gram âm nên khi thực hiện nhuộm màu tiêu bản bằng bộ thuốc nhuộm Gram và quan sát dưới kính hiển vi quang học thấy vi khuẩn bắt màu đỏ. Đặc tính gây bệnh * Kháng nguyên K (Capsular polysaccharide - CPS) Theo Ørskov 1984 (dẫn theo Podschun và Ullmann, 1998) cho biết: vi khuẩn Klebsiella thường sản sinh giáp mô có cấu trúc phức hợp từ những polysaccharide có tính axit.

Chúng thường chứa từ 4 tới 6 phân tử đường và các phân tử axit uronic, có thể phân loại thành 77 kiểu huyết thanh (hình 1. Giáp mô có vai trò quan trọng trong việc gây bệnh của vi khuẩn (Amako và cs., 1988), bảo vệ vi khuẩn khỏi sự tiêu diệt (thực bào) của bạch cầu hạt đa nhân, và ngăn cản sự tiêu diệt của yếu tố diệt khuẩn trong huyết thanh (Williams và cs. Cấu trúc của giáp mô làm giảm đáng kể khả năng bám dính của vi khuẩn lên tế bào lông nhung khi so sánh giữa chủng có với chủng không có lớp này. Bên cạnh đó, có hay không có giáp mô không ảnh hưởng tới việc xâm nhiễm đường tiêu hóa, còn đối với đường tiết niệu thì giáp mô đóng vai trò độc lực quan trọng (Struve và Krogfelt, 2003).2: Các yếu tố gây bệnh của Klebsiella (Nguồn: Podschun và Ullmann, 1998) * Kháng nguyên O (Lipopolysaccharide - LPS) LPS của vi khuẩn Klebsiella đóng vai trò quan trọng trong việc gây bệnh, đặc biệt là Klebsiella pneumoniae (K.

pneumoniae) bởi nó là 1 trong những cấu trúc bề mặt của vi khuẩn giúp nó chống lại quá trình thực bào và góp phần bảo vệ vi khuẩn khỏi hệ thống bổ thể của vật chủ (Podschun và Ullmann, 1998). Tuy nhiên, cơ chế chính xác của đặc tính này như thế nào thì vẫn chưa được làm rõ.