BÁO CÁO TIỂU LUẬN:
VI KHUẨN
BACILLUS CEREUS
1
NỘI DUNG
1. Mở đầu Giới thiệu Bacillus cereus
+ Đặc điểm Bacillus cereus
+ Tính chất sinh hóa
+ Tính chất gây bệnh
2. Độc tố và cơ chế sinh độc tố
+ Giới thiệu chung về độc tố Ba.cereus
+ Cơ chế gây bệnh
3. Các phương pháp xác định
+ Phương pháp truyền thống
+ Phương pháp hiện đại
2
GIỚI THIỆU BAC. CEREUS
Trực khuẩn Gram dương
Thuộc giới bacteria
Ngành (phylum) firmicutes
Lớp (class) bacilli
Bộ (order) Bacillales
Họ (family) Bacillaceaem
Chi (genius) Bacillus
Loài (species) Cereus
3
GIỚI THIỆU BAC. CEREUS
Trong chi này, ngoài loài cereus, còn có một số loài khác
như:
•
Bacillus coagulans
•
Bacillus subtilis
•
Bacillus thuringiensis
•
Bacillus natto
•
Paenibacillus larvae
4
GIỚI THIỆU B. CEREUS
Được phát hiện đầu tiên
trong một ca nhiễm độc
thực phẩm vào năm 1955
Bacillus cereus là loài vi
khuẩn hiếu khí
Bào tử dạng hình ovan
có khả năng sinh nha bào
Bacillus cereus trên kính hiển vi
5
GIỚI THIỆU BAC. CEREUS
Bacillus cereus Infections Bacillus cereus subsp. mycoides.
Gram stain
6
GIỚI THIỆU BAC. CEREUS
Bacillus cereus Infections Leifson flagella stain. B cereus food
poisoning is often associated with contaminated rice containing
heatresistant B cereus spores.
7
ĐẶC ĐIỂM BACILLUS CEREUS
Trực khuẩn Gr+
Tạo nội bào tử
Kích thước 0.5-1.5 x 2-4 μm
Không tạo giáp mô, không có
khả năng di động
Nhiệt độ tối thích: 35-400C
pH tối thích: 4.5-9.3
Mô hình cấu tạo B.cereus
8
ĐẶC ĐIỂM BACILLUS CEREUS
Trên MT NA hay TSA sau 24 giờ tạo khóm lớn, nhăn
nheo, xù xì
Trên MT BA tạo dung huyết rộng
Trên MT MYP (Mannitol Egg Yolk Polymixin): khóm
hồng chung quanh có vòng sáng
Trên MT Mossel (thạch cereus selective agar): khóm to
hồng chung quanh có vòng sáng …
9
TÍNH CHẤT SINH HÓA B.CEREUS
Trên môi trường đường: lên
men glucose trong điều kiện
hiếu khí và kị khí, không lên
men mantose
Khử nitrat thành nitrit
Phân giải Tyroxin
Catalase (+), Citrate (+)
10
TÍNH CHẤT GÂY ĐỘC
Vi khuẩn Bacillus cereus phân bố nhiều trong tự nhiên,
nhiễm vào các loại thức ăn qua đêm hay trữ lạnh lâu,
thường gây ngộ độc thực phẩm
11
ĐỘC TỐ CỦA BACILLUS CEREUS
Phát hiện đầu tiên các về các mầm bệnh gây ngộ độc thực phẩm
do vk bac.cereus là từ năm 1949 khi Hauge đã phân lập mẫu từ
xốt vani sau khi có một ca ngộ độc thực phẩm gây tiêu chảy tại
bệnh viện ở Oslo, Norway. Xốt vani được nấu trước khi tiêu thụ
và bảo quản ở nhiệt độ phòng cho đến khi sử dụng. Để khẳng định
B. cerus là nguyên nhân gây ngộ độc, Hauge đã phát triển mẫu
phân lập đến nồng độ khoảng 4x106 ml-1 và cho vào 200ml
cocktail. Sau khi uống13h, ông cảm thấy đau bụng và đi tiêu ra
nhiều nước, triệu chứng này dai dẳng khoảng 8h.
12
ĐỘC TỐ CỦA BACILLUS CEREUS
Độc tố gây tiêu chảy (Diarrhoed toxin): Vi khuẩn sản sinh độc tố trên
thịt , rau quả, gia vị. Bản chất là một loại protein gây hủy hoại biểu bì
và niêm mạc ruột, gây tiêu chảy có thể nguy hiểm đến tính mạng.
Độc tố gây nôn mửa emetic toxin: Vi khuẩn nhiễm trong gạo, cơm
nguội, đậu các loại. Bản chất độc tố là phospholipit có tính ổn định cao
không bị phân hủy ở nhiệt độ cao và dịch dạ dày.
Ngoài ra vi khuẩn còn có enzyme hemolyzin là một protein gây độc
mạnh có thể gây chết người. Độc tố này có thể trung hòa bởi
cholesterol trong huyết thanh nhưng nó đã góp phần cho sự phát triển
của vi khuẩn
Bacillus cereus có thể gây ra sự nhiễm trùng và nhiễm độc khác nhau
như: nhiễm trùng máu, viêm màng não, và nhiễm trùng mắt.
13
TRIỆU CHỨNG TRÚNG ĐỘC
Thức ăn chứa mật độ vi khuẩn: 105 vi khuẩn/g thực phẩm đủ
gây độc.
Biểu hiện: đau bụng, buồn nôn và nôn sau 1-5 giờ ăn phải
thực phẩm nhiễm vi khuẩn. Bệnh có thể kéo dài 24 giờ.
Phòng: không ăn thức ăn để nguội qua đêm, thức ăn luôn
hâm nóng trên 800 C trước khi ăn
14
TRIỆU CHỨNG TRÚNG ĐỘC
So sánh độc tố type 1 và type 2
Đặc tính
Type 1
Type 2
Bền với
nhiệt
45oC/30 phút
120oC/90 phút
pH
ổn định pH 4-11
ổn định pH 2-11
Tính nhạy
Nhạy với enzyme
protease và trypsin
Kháng pepsin
và trypsin
15
CƠ CHẾ SINH ĐỘC TỐ
Độc tố Emetic
Bảng 11 Đặc điểm của bệnh nôn mửa và tính chất của triệu chứng
gây nôn mửa do B. Cereus
Tính chất/ Hoạt động Mô tả
Liều nhiễm độc sl B.cereus: 105 108 tb/g thực
phẩm Khối lượng độc tố
12 32 μg/kg
Độc tố được sản sinh ra Trong thực phẩm (25 – 300C)
Thời kỳ ủ bệnh ½ đến 5h
Khoảng thời gian mang bệnh 6 24h
Triệu chứng Buồn nôn, nôn mửa
Loại thực phẩm thường gặp nhất Cơm nấu chin / chiên,
16
mì ống, phở
CƠ CHẾ SINH ĐỘC TỐ
Emetic Syndrome
Bảng 1-1 Đặc điểm của bệnh nôn mửa và tính chất của triệu chứng gây
nôn mửa do B. Cereus
Tên của độc tố
Cereulide
Cấu trúc của độ
Chuỗi pp [D-O-Leu-D-Ala-L-O-Val-L-Val]
Khối lượng phân tử
1.2 kDa
Sinh kháng thể
Không (none)
Hoạt động sinh học trên người
Gây nôn
Cơ quan nhận cảm
5-HT3
Cytotoxic
No
Hoạt động trên tế bào HEp-2
Hoạt động không bào
Khả năng chịu nhiệt
90 phút ở 121 0C
Ảnh hưởng của sự phân giải protein
Không
Việc sản sinh ra độc tố như thế nào
(not known, but probably
enzymatically)
17
CƠ CHẾ SINH ĐỘC TỐ
Cereulide (polypeptide) là tên của một
độc tố quan trọng gây ra triệu chứng nôn
mửa do Bacillus cereus sản sinh ra. Bài
báo này nghiên cứu về quá trình sinh tổng
hợp độc tố dựa trên sự bất thường của
depsipeptide từ 13C liệt kê ra trên 3 loại
tiền L- amino acid (Valin, Alanin, Leuzin)
trên môi trường tổng hợp trung gian. Sự
phân tích này được thực hiện dựa vào
mức cấu tạo phân tử của amino hay oxy
acid qua NMR và ESI – MS của phương
pháp quang phổ trên cereulide và sản
phẩm thủy phân là các dipeptide của nó.
Sự hợp nhất của 13C là chiếm đến 95%
trong O-Val, O-Leu và L-Val, trong khi
đó chỉ có 40% 13C là kết hợp trong D-Ala
của Cereulide.
18
CƠ CHẾ SINH ĐỘC TỐ
Diarrheal Syndrome
- Ở Na-Uy, hai lần bộc phát đã xảy ra với rất nhiều người sau khi ăn thịt
hầm với khoai tây và rau. Liều lượng gây bệnh xấp xỉ 104 – 105. Lần đầu
tiên bùng phát (1992), 17 – 24 người bị ngộ độc, 3 trong số các bệnh nhân
phải nhập viện từ 1 – 3 tuần, triệu chứng bắt đầu nặng ở 3 bệnh nhân này
khá muộn (>24h). Lần thứ hai, bệnh bùng phát vào tháng 2 năm 1995.
- Triệu chứng tiêu chảy do ít nhất hai loại độc tố đường ruột sản sinh ra
trong suốt quá trình sinh trưởng của B.cereus trong ruột non. Sự hình thành
độc tố đường ruột đầy đủ trong thực phẩm để dẫn đến ngộ độc về lý thuyết
mà nói là có thể, nhưng đối với thực phẩm phục vụ cho con người thì đây là
điều không thể chấp nhận. Điều này xảy ra khi, số lượng B.cereus tồn tại
trong thực phẩm thấp nhất là 106/g hoặc /ml và lượng lớn của độc tố đường
ruột phải được hình thành để chống chịu được với pH của dạ dày và
19
enzyme proteolytic của tá tràng.
CƠ CHẾ SINH ĐỘC TỐ
Diarrheal Syndrome
Bảng 12 Đặc điểm bệnh tiêu chảy gây ra bởi
chủng vi khuẩn B. cereus
Đặc tính
Liều gây nhiễm 105/g ho ặc /ml
Độc tố được sản sinh ra Trong ru ột
non
Loại độc tố Protein
Thời kỳ ủ bệnh 8 – 16h
Khoảng thời gian mang bệnh 12 – 24h
Triệu chứng Đau bụng dai dẳng, đi
tiêu nhiều nước, thỉnh thoảng buồn nôn
20
CƠ CHẾ SINH ĐỘC TỐ
Bào tử của B. cereus từ mô tả đầu tiên ở trên (phần giới thiệu
chung) là được phân biệt để cho thấy rằng chúng có khả năng
bám vào các tế bào Caco-2 (trên các tế bào biểu mô của người).
Sau khi bám vào, các bào tử này nảy mầm một cách nhanh chóng
(trong vòng 1h), hình thành tế bào B. cereus sinh dưỡng trên đỉnh
của các tế bào biểu mô, tiếp đó là sản sinh ra độc tố, nếu độc tố
này xuất hiện trong đường ruột, độc tố đường ruột sẽ tập trung
khoanh vùng ở vùng ngoại biên của ống ruột sẽ tăng cao hơn
trong lumen và vì vậy gây nên mối nguy lớn hơn và gây bệnh
một cách trầm trọng. Một điều có thể xảy ra đối với cơ chế này là
thời gian ủ bệnh sẽ lâu hơn như đã quan sát.
21
CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH
- Các phương pháp truyền thống:
Phương pháp đếm khuẩn lạc
Phương pháp MPN
- Các phương pháp hiện đại:
Phương pháp RPLA
Phương pháp ELISA
Phương pháp PCR
22
PHƯƠNG PHÁP
TRUYỀN THỐNG
23
Ưu & nhược điểm
- Ưu điểm:
Không phải đầu tư dụng cụ, thiết bị đắt tiền
- Nhược điểm:
Độ nhạy không cao
Yêu cầu kỹ năng thao tác
Tốn nhiều hóa chất
Thời gian phân tích lâu
Tốn nhiều nhân công
24
Các đặc tính của Bacillus nhóm 1
Loài
Đặc tính
B.cereus
B.thuringiensis
B.mycoides
B.anthracis
B.megaterium
Gram
+(a)
+
+
+
+
Catalase
+
+
+
+
+
Di động
+/-(b)
+/-
-(c)
-
+/-
Khử nitrate
+
+
+
+
-(d)
Phân hủy tyrosine
+
+
+/-
-(d)
+/-
Kháng lysozyme
+
+
+
+
-
Phản ứng với lòng đỏ trứng
+
+
+
+
-
Lên men glucose
+
+
+
+
-
Phản ứng VP
+
+
+
+
-
Sinh acid từ manitol
-
-
-
-
+
Tan máu (cừu)
+
+
+
-(d)
-
25