Đề tài Tìm hiểu quy trình phát hiện Clostritridium botulinum trong thịt

LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, khi cuộc sống con người ngày càng được nâng cao thì điều mà họ quan tâm là vệ sinh ăn uống. Hàng năm có hàng trăm ca ngộ độc thực phẩm phải nhập viện, gây hậu quả nghiêm trọng đến sức khoẻ của cộng đồng. Điều này không chỉ phổ biến ở Việt Nam mà ngay cả các nước khác trên thế giới cũng vậy. Một trong những nguyên nhân gây ra tình trạng này là sự hiện diện quá mức cho phép các vi sinh vật gây hại trong thực phẩm. Để có các biện pháp phòng tránh, ngăn chặn và làm giảm bớt số ca ngộ độc thực phẩm. Mà sự hiện diện là các chuẩn gây hại như: E.Coli, Salmonella, Clostridium tạo ra độc tố khi nhiễm vi sinh vật này. Bệnh ngộ độc botulism là một bệnh nhiễm độc do độc tố của vi khuẩn Clostridium botulinum xâm nhập vào thực phẩm, phát triển và sinh ra độc tố. Người ǎn phải thức ǎn có độc tố sẽ bị nhiễm độc. Gần đây, vai trò các bào tử của vi khuẩn có mặt trong thực phẩm có khả nǎng gây ngộ độc là vấn đề đang được nghiên cứu. Là một sinh viên sắp ra trường, tầm hiểu biết mới chỉ có giới hạn trong lý thuyết, kinh nghiệm còn non kém nên không tránh khỏi những thiếu sót. Kính mong nhận được sự đóng góp ý kiến của quý Thầy, Cô để khóa luận của em được hoàn thiện. Chương 1: MỞ ĐẦU . Tính cấp thiết của đề tài Từ xa xưa, con người đã biết đến sử dụng vi sinh vật và ứng dụng của vi sinh vật trong thực phẩm. Các quá trình làm rượu, làm dấm, làm tương, muối chua thực phẩm... đều ứng dụng các đặc tính sinh học của các chủng vi sinh vật. Khi khoa học phát triển, biết rõ vai trò của vi sinh vật, thì việc ứng dụng vi sinh vật trong sản suất ngày càng rộng rãi có hiệu quả. Và cũng không vì thế mà người ứng dụng tất cả các chủng vi sinh vật tồn tại trong tự nhiên. Ngoài những vi sinh vật có lợi cũng có những vi sinh vật có hại gây bệnh cho cây trồng, động vật thủy hải sản và nhất là ảnh hưởng tới con người. Hiện nay, khi xã hội phát triển thì mặt hàng thực phẩm cũng khá phong phú và tiện lợi cho người tiêu dùng lựa chọn. Thực phẩm đóng hộp có trên thị trường và được nhiều người sử dụng. Vào mùa mưa bão, ngập lụt, người nội trợ gia đình thường lại càng quan tâm đến vấn đề dự trữ các loại thực phẩm trong nhà để đối phó với những khó khăn có thể xảy ra. Một trong những thực phẩm thường được dự trữ là các loại thực phẩm đóng hộp. Nếu khi mua và sử dụng các loại đồ hộp không cẩn thận, con người có thể bị ngộ độc do ăn phải mầm bệnh phát triển ở trong loại thực phẩm này. Ngộ độc thường được ghi nhận là do bị nhiễm độc tố vi khuẩn Clostridium botulinum có trong đồ hộp, còn gọi là ngộ độc botulism, có thể gây tử vong. Ngộ độc botulism là bệnh ngộ độc thực phẩm mang tính chất cấp tính xảy ra rất nặng, nó có thể phá hủy hệ thần kinh trung ương và gây tử vong cao. Bệnh thường xảy ra sau khi ăn các loại thực phẩm dự trữ được đóng hộp như thịt hộp, cá hộp, pa tê, xúc xích, rau quả... Bệnh ngộ độc botulism thường do loại vi khuẩn Clostridium botulinum type A và B gây nên, vi khuẩn tiết ra độc tố botulin, một ngoại độc tố có độc tính rất cao, cao hơn hẳn độc tố Aflatoxin và các độc tố của vi khuẩn khác. So với độc tố gây bệnh uốn ván, nó mạnh gấp 7 lần (liều gây chết của độc tố uốn ván là 0,250 mg và của botulin là 0,035 mg). Mặc dù vậy nhưng độc tố của nó dễ bị phân hủy ở nhiệt độ cao, chỉ cần đun thực phẩm lên đến 1000C trong 10-30 phút thì độc tố sẽ bị phá hủy hoàn toàn. Nhưng độc tố này rất bền vững với men tiêu hóa. Bệnh ngộ độc botulism là một bệnh nhiễm độc do độc tố của vi khuẩn C.botulinum xâm nhập vào thực phẩm, phát triển và sinh ra độc tố. Người ǎn phải thức ǎn có độc tố sẽ bị nhiễm độc. Còn vi khuẩn thường không gây nên bệnh vì nó không sinh sản được trong cơ thể con người. Chính vì vậy ta cần phải tìm hiểu toàn bộ những gì có liên quan đến vi sinh vật để chúng ta sử dụng tối đa đặc tính có hại và đề phòng những ảnh hưởng của chúng đem lại. Với ý nghĩa thực tế như vậy, chúng tôi tiến hành thực hiện khóa luận “ Tìm hiểu quy trình phát hiện Clostritridium botulinum trong thịt” . . Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu những vi sinh vật gây bệnh trong thịt và đi sâu tìm hiểu quy trình phát hiện C.botulinum và độc tố botulin của vi khuẩn này. Sau đó đưa ra một số biện pháp phòng ngừa và kiểm soát vi khuẩn trên. Và từ đó tìm ra những ứng dụng của chúng vào trong thực tiễn để đem lại lợi ích cho con người. . Nội dung nghiên cứu Nghiên cứu các đặc điểm cơ bản về hình thái, cấu tạo di truyền, hoạt động sinh lý, hoá học, yếu tố độc lực, cơ chế gây độc và những ứng dụng tuyệt vời của C.botulinum. Khả năng gây bệnh của vi sinh vật trong thực phẩm và mối liên quan của chúng với các thực phẩm . Nghiên cứu độc tố botulin của vi sinh vật gây bệnh trong thực phẩm nhằm ngăn ngừa các độc tố này. Chương 2: TỔNG QUAN 2.1. Giới thiệu về thịt và vệ sinh an toàn thực phẩm trên thịt 2.1.1. Giá trị dinh dưỡng của thịt Thịt là một trong những thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, thịt các động vật máu nóng như thịt lợn, thịt bò, thịt gia cầm... có chứa nhiều acid amin cần thiết, các chất béo, chất khoáng, vitamin và một số các chất thơm hay còn gọi là chất chiết xuất. Thịt các loại nói chung nghèo canxi, giàu photpho. Tỉ lệ Ca/P thấp. Thịt tất cả các loài nói chung chứa nhiều nước, lượng nước lên tới 70-75%. Protein chiếm 15-20%, lượng lipid dao động nhiều (1-30%) tùy thuộc vào loại súc vật và độ béo của nó. Glucid trong thịt chỉ có rất ít. Lượng tro khoảng 1%. Giá trị sinh học protein thịt 74%, độ đồng hóa protein thịt 96-97%. Trong thịt ngoài các protein có giá trị sinh học cao, còn có colagen và elastin là loại protein khó hấp thu, giá trị dinh dưỡng thấp vì thành phần của nó hầu như không có tryptophan và cystein là hai acid amin có giá trị cao. Loại này tập trung nhiều ở phần thịt bụng, thủ, chân giò. Colagen khi đun nóng chuyển thành gelatin là chất đông keo. Còn elastin gần như không bị tác dụng của men phân giải protein. Vì vậy ăn vào và thải ra nguyên dạng. Trong thịt còn chứa một lượng chất chiết xuất tan trong nước, dễ bay hơi, có mùi vị thơm đặc biệt, số lượng khoảng 1,5-2% trong thịt. Nó có tác dụng kích thích tiết dịch vị rất mạnh. Các chất chiết xuất gồm có creatin, carnosin (có nitơ) và glycogen, glucose, acid lactic (không có nitơ). Khi luộc thịt phần lớn các chất chiết xuất hòa tan vào nước làm cho nước thịt có mùi vị thơm ngon đặc hiệu. Chất béo có ở tổ chức dưới da, bụng, quanh phủ tạng, bao gồm các axit béo no và chưa no. Các xịt béo no chủ yếu là palmitic (25-30%) và stearie (16-28). Các acid béo chưa no chủ yếu là oleic (35-43%), acid béo chưa no có nhiều mạch kép khoảng 2-7%. Riêng mỡ gà có 18% acid linoleic và mỡ ngựa có 16% linolenic, đó là những acid béo chưa no cần thiết mà cơ thể không tự tổng hợp được. Mỡ lợn lớp ngoài có nhiều acid béo chưa no hơn lớp sâu. Về chất khoáng, thịt là nguồn photpho (116-117 mg%), kali (212-259 mg%) và Fe ( 1,1-2,3 mg%) tập trung nhiều ở gan. Vì yếu tố có Cu, Zn, Coban. Lượng Canxi trong thịt rất thấp (10-15 mg%). Vitamin: Thịt là nguồn vitamin nhóm B trong đó chủ yếu là B1 tập trung ở phần thịt nạc. Các vitamin tan trong chất béo chỉ có ở gan, thận. Ngoài ra, ở gan, thận, tim, não có nhiều colesteron và photphatit. Thịt gia cầm thuộc loại thịt trắng có nhiều protein, lipid, khoáng và vitamin hơn so với thịt đỏ.[7] Hình 2.1 Hình ảnh về thịt 2.1.2. Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của thịt Thịt là nguồn dinh dưỡng giàu năng lượng, thành phần của thịt gồm có: nước, protein, glucid, lipid, chất trích ly chứa nitơ và phi nitơ, chất khoáng, vitamin và enzyme…Tuy nhiên giá trị của thịt phụ thuộc chủ yếu vào protein. Protein có thành phần cân bằng thích hợp và tất cả các acid amin cần thiết cho cơ thể. Hàm lượng lipid chứa trong thịt cũng có ảnh hưởng quyết định đến độ tăng năng lượng của thịt, làm cho thịt vừa có giá trị năng lượng cao vừa góp phần tăng hương vị thơm ngon của thịt. Các chất trích ly trong thịt kích thích sự ăn ngon miệng và sự tiết dịch tiêu hoá. Thành phần hóa học của các mô thịt, gồm có: Mô cơ: 50 ÷ 70%, Mô mỡ: 2 ÷ 20%, Mô xương: 15 ÷ 22%, Mô liên kết: 9 ÷ 14%. Ngoài ra còn có mô thần kinh và mô máu. Bảng 2.1: Tỷ lệ giữa các mô trong thịt heo ( % theo khối lượng)[5] Thịt loại mô Mô cơ Mô mỡ Mô liên kết Mô xương Sụn và mô máu thịt heo 40÷58% 15÷46% 0,6÷0,8% 0,8÷18% 0,6÷0,8% Bảng2.2: Thành phần dinh dưỡng trong 100g thịt heo Thành phần hoá học của thịt tuỳ thuộc vào giống, tuổi giết thịt và vị trí của miếng thịt trên cơ thể (tỉ lệ mô cơ, mô mỡ, mô liên kết ). STT Protein Lipid Glucid Nước Tro Béo 20,3 6,8 0,48 71,9 0,52 Trung bình 17,0 25,3 0,3 56,8 0,6 Gầy 14,5 37,0 0,2 47,8 0,5 Bảng 2.3: Thành phần acid amin không thay thế trong thịt heo[5] STT Acid Amin Hàm lượng % trong protein 1 Lysine 7,82 2 Methionine 2,53 3 Trytophan 1,44 4 Phoyllalanine 4,15 5 Threonine 5,16 6 Valine 5,17 7 Leucine 7,58 8 Isoleucine 4,99 9 Arginine 6,410 10 Histidine 3,2 Theo (Bảng 2.3) thì protein của thịt chứa hầu hết các acid amin không thay thế với lượng đáng kể đáp ứng nhu cầu acid amin hằng ngày. Khi vào cơ thể protein phân giải tạo thành khoảng 20 loại acid amin. Trong số các loại acid amin đó có chứa 8 loại acid amin không thay thế được đối với người. Nó giúp cho cơ thể người tổng hợp và sản xuất các tế bào một cách tốt nhất. Do đó, thịt là một sản phẩm đặc biệt quan trọng trong việc giúp cơ thể phát triển, rất cần thiết đối với phụ nữ mang thai và những người trong giai đoạn dưỡng bệnh. Ngoài ra, protein không thay thế của thịt rất cần thiết để xây dựng các mô và phục hồi các tế bào đã mất, tham gia tạo thành enzyme, acid amin, hoocmon và các thể miển dịch …Không có protein cơ thể không tồn tại được. Trong thịt heo chứa hầu hết các chất khoáng cần thiết cho cơ thể duy trì những hoạt động bình thường của các quá trình sống cân bằng áp suất thẩm thấu trong tế bào và mô…Ngoài ra, thịt heo còn chứa nhiều loại vitamin: B1, B2, B6, PP..và các nguyên liệu khác. Tóm lại, hai thành phần protein và lipid của thịt chứa hàm lượng cao quyết định giá trị dinh dưỡng của thịt. Hơn nữa, mùi vị và màu sắc của thịt có tác dụng kích thích tiêu hoá. Do đó, trong khẩu phần thức ăn hằng ngày thịt đóng vai trò đặc biệt quan trọng. Tuy nhiên, cần lưu ý là không nên ăn quá nhiều lượng thịt trong một bữa ăn mà phải kèm theo các loại rau quả để giảm hàm lượng chất đạm tích tụ trong cơ thể sau khi ăn và tạo sự cân bằng cho cơ thể. 2.1.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của thịt Có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng thịt như điều kiện nuôi dưỡng, giới tính, tuổi giết thịt, giống loài nhưng yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng thịt sau quá trình giết mổ là quá trình vận chuyển, tồn trữ và giết mổ. 2.1.3.1. Quá trình vận chuyển - Tránh tác động môi trường làm cho con vật hoảng sợ, căn thẳng thần kinh, gây tiêu hao các chất dự trữ. - Hạn chế va chạm cơ học. - Đảm bảo cung cấp đầy đủ nước cho con vật. 2.1.3.2. Tồn trữ -Tránh các chất cặn bã và thức ăn thừa nhiễm vào súc thịt sau khi giết mổ con vật. - Cho uống nước đầy đủ, không làm giảm trọng lượng thịt. - Cho thú nghỉ ngơi đúng thời gian. 2.1.3.3. Giết mổ - Nếu thời gian lấy máu dài, tim suy yếu, máu ngưng chảy, thịt bị thâm và có mùi vị xấu. - Ngoài những yếu tố trên, phẩm chất thịt của con vật còn phụ thuộc nhiều vào môi trường, bệnh lý và các thuốc điều trị bệnh các hóa chất lạ có trong thức ăn. 2.1.4. Tiêu chuẩn đánh giá chất lượng nguyên liệu thịt tươi [9] Chọn thịt còn tươi mới, không bị đập nát, không có màu, mùi lạ. Bảng 2.4: Cách lựa chọn thịt tươi STT CHỈ SỐ THỊT TƯƠI THỊT KÉM TƯƠI VÀ ÔI 1 Trạng thái bên ngoài Màng ngoài khô. Màu sắc đỏ tươi hoặc đỏ sẫm, óng ả. Mỡ có màu sắc, độ rắn, mùi vị bình thường. Mặt khớp láng và trong. Dịch hoạt trong. Màng ngoài nhớt nhiều hay bắt đầu nhớt. Màu hơi xanh nhạt hoặc hơi thẩm, thậm chí còn đen, không bóng. Mỡ màu tối, độ rắn giảm sút, mùi vị ôi. Mặt khớp có nhiều nhớt. Dịch hoạt đục. 2 Vết cắt Màu sắc bình thường, sáng, khô. Màu sắc kém, hơi ướt. 3 Độ rắn và đàn hồi Rắn chắc, đàn hồi cao. Lấy ngón tay ấn vào thịt, không để lại vết lõm, khi bỏ ngón tay ra không bị dính Khi ấn ngón tay, để lại vết lõm, sau đó trở về bình thường, dính tay. Thịt ôi vết lõm không trở về bình thường ngay được, dính nhiều. 4 Tủy Bám chặt vào thành ống tủy, màu trong đàn hồi. Tủy róc ra khỏi ống tủy, màu tối hoặc màu nâu, mùi hôi. 5 Nước luộc Nước luộc trong, mùi vị thơm ngon. Trên mặt nồi có một lớp với vết mỡ to. Nước luộc đục, mùi vị hôi. Trên mặt lớp mỡ tách thành những vết nhỏ. Thịt ôi nước luộc đục, mùi hôi, hầu như không còn vết mỡ nữa. Chỉ tiêu hóa sinh( TCVN 7046 : 2002) pH= 5.5 ÷ 6.2 NH3 < 35 mg / 100g thịt Phản ứng H2 Độ trong của nước luộc thịt cho phép hơi đục khi phản ứng với CuSO4 Chỉ tiêu vi sinh Tổng số vi sinh vật hiếu khí 106 Cfu/g E. Coli 102 Cfu/g Samonella 0 B. cereus 102 Cfu/g Clostridium perfringens 0 Clostridium botulinum 0 2.1.5. Vệ sinh an toàn thực phẩm trên thịt Thịt là nguồn thức ăn có giá trị dinh dưỡng cao, được xếp vào thức ăn nhóm I, đồng thời lại là thức ăn dễ chế biến dưới nhiều dạng món ăn ngon vì vậy nó là thức ăn thường gặp hàng ngày trong bữa ăn của nhân dân ta. Nếu chúng ta sử dụng thịt không đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh thì thịt trở nên gây hại cho người sử dụng. Thịt có thể là nguồn lây các bệnh nhiễm khuẩn như lao, than, tị thư..., các bệnh ký sinh trùng như sán dây, sán chó... Thịt còn có thể gây ngộ độc thức ăn do vi khuẩn nhiễm vào thịt hoặc do độc tố chứa sẵn trong thịt và phủ tạng như cóc (bao gồm da, buồng trứng và gan) chứa độc chất Bufotonin, Bufotoxin. Các loại nhuyễn thể khi chết dễ phân hủy sinh độc tố Mytilotoxin. Các độc tố này gây liệt thần kinh trung ương. Nếu ngộ độc nặng người bệnh có thể chết do liệt hô hấp hoặc tuần hoàn. 2.1.6. Các hệ vi sinh vật gây hư hỏng và ngộ độc trên thịt 2.1.6.1. Ngộ độc thức ăn do vi khuẩn thương hàn (salmonella) Thường gặp do ăn thức ăn có nguồn gốc động vật bị nhiễm vi khuẩn thương hàn: gỏi thịt cá, thịt gia cầm: gà, vịt, cá,.... Bệnh thường biểu hiện sau khi ăn khoảng 4 giờ đến 48 giờ thấy: sốt đau bụng, buồn nôn và nôn, đi ngoài nhiều lần trong ngày, đi ngoài phân có máu…nếu không được điều trị kịp thời và đúng cách, người bệnh có thể tử vong. Bệnh có thể chuyển sang dạng người lành mang vi khuẩn gây bệnh khi không được điều trị đủ liều, đúng cách. Những người mang vi khuẩn ở dạng này thường xuyên thải vi khuẩn thương hàn ra theo phân, nếu không được phát hiện và điều trị kịp thời sẽ là nguồn ô nhiễm với thực phẩm và môi trường xung quanh. 2.1.6.1. Ngộ độc thức ăn do vi khuẩn tụ cầu vàng (staphylococcus aureus) Thường gặp do ăn thức ăn giàu đạm bị nhiễm vi khuẩn tụ cầu như: thịt, cá, trứng, sữa, các loại súp.....Vi khuẩn tụ cầu có nhiều trên da, họng khi bị viêm nhiễm, và có trong không khí, nước...nên quá trình chế biến và bảo quản không hợp vệ sinh rất dễ nhiễm các vi khuẩn này vào thực phẩm. Ăn thức ăn có nhiễm tụ cầu hoặc độc tố của chúng đều có thể bị ngộ độc. Bình thường, triệu chứng xuất hiện sớm trong 30 phút đến 4 giờ sau khi ăn. Người bệnh thường nôn thức ăn vừa ăn xong, đi ngoài nhiều lần phân toàn nước, mệt mỏi, có thể có đau đầu hôn mê nếu nhiễm phải độc tố của tụ cầu. Bệnh không được điều trị kịp thời dễ tử vong do mất nước và điện giải. Điều trị tích cực, bệnh thường khỏi nhanh và phục hồi tốt. 2.1.6.3. Ngộ độc thức ăn do vi khuẩn độc thịt (Clostridium botulium) Đây là loại vi khuẩn kỵ khí có nha bào, thường có trong thức ăn đóng hộp, để lâu. Biểu hiện ngộ độc thường sau khi ăn 2 giờ đến 48 giờ có các dấu hiệu: buồn nôn, nôn, chóng mặt, nhức đầu, mệt mỏi, người bệnh khó thở và hôn mê. Nếu không được điều trị và xử lý kịp thời tỷ lệ tử vong rất lớn. 2.1.6.4. Ngộ độc thức ăn do vi khuẩn Escherichia coli (E.Coli) Vi khuẩn này có nhiều trong phân người và gia súc. Trong quá trình chế biến thiếu vệ sinh, không có thói quen rửa tay trước khi ăn hay trước khi chế biến thực phẩm, bảo quản thực phẩm không tốt để các loại côn trùng xâm nhập mang theo vi khuẩn E.Coli từ phân, rác vào thức ăn. Biểu hiện ngộ độc thức ăn do nhiễm E.Coli thường sau 4 giờ đến 48 giờ có các dấu hiệu đau bụng đi ngoài phân có máu hay nhiều nước tùy theo từng loại vi khuẩn E.Coli. Bệnh có thể tử vong do nhiễm độc hay mất nước nếu nhiễm E.Coli 0.157 hay các loại E.Coli khác gây bệnh giống như vi khuẩn tả. Bệnh được điều trị sớm và xử trí đúng cách sẽ phục hồi nhanh chóng. 2.2. Giới thiệu về C.botulinum 2.2.1. Giới thiệu chung C.Botulinum Giới (domain) : Bacteria Ngành (phylum) : Firmicutes Lớp (class) : Clostridia Bộ (ordo) : Clostridiales Họ (familia) : Clostridiaceae Chi (genus) : Clostridium Loài (species) : C. Botulinum Hình 2.2 Clostridium botulinum 2.2.2. Lịch sử phát hiện Clostridium botulinum lần đầu tiên được công nhận và cô lập năm 1896 bởi Emile van Ermengem từ nơi chế biến thịt đùi lợn dính líu vào một ổ dịch botulism. Các cô lập ban đầu được đặt tên là Botulinus bacillus. Tuy nhiên, cô lập từ các ổ dịch tiếp theo luôn luôn tìm thấy là những bào tử dạng kỵ khí, do đó, Bengston đề xuất sinh vật được đặt vào chi Clostridium. Từ năm 1953 tất cả các loài sản xuất độc tố thần kinh botulinum (loại AG) được xác định là C. botulinum. Bằng chứng tồn tại số kiểu hình và kiểu gen đáng kể đã chứng minh sự đa dạng trong loài. Điều này đã dẫn đến sự phân loại lại của C. botulinum loại G giống như là một loài mới Argentinense clostridium. Chủng C.botulinum không sản xuất ra chất độc botulin được gọi là sporogenes Clostridium . Năm 2003 bộ gen của C.botulinum được công bố với công trình của viện Sanger với Tiến sĩ Roger Huston và Tiến sĩ M. Peck . 2.2.3. Kiểu hình Các danh pháp của C.botulinum công nhận bốn nhóm sinh lý (I-IV). Điều này chủ yếu dựa trên khả năng sinh vật có thể tiêu hóa protein phức tạp. Nghiên cứu DNA và cấp rRNA hỗ trợ các phân khu của loài này thành các nhóm I-IV. Hầu hết các ổ dịch của botulism con người là do nhóm I (thủy phân protein) hoặc II (không thủy phân protein) C. botulinum nhóm III chủ yếu là các sinh vật gây bệnh ở động vật. Hiện đã có hồ sơ về C.botulinum nhóm IV con người và động vật gây bệnh. 2.2.4. Đặc điểm chung của C.botulinum Clostridium là các vi khuẩn Gram dương, hình que, kỵ khí, sinh bào tử, phần lớn di động, có thể thủy phân đường và protein trong các hoạt động thu nhận năng lượng. Hầu hết nhóm Clostridium đều ưa nhiệt vừa tuy nhiên có một số loài ưa nhiệt và một số loài thuộc nhóm ưa lạnh. Các loài gây ngộ độc thực phẩm quan trọng là C.botulinum và C.perfringens. C. botulinum là loài sống kỵ khí bắt buộc, chỉ tăng trưởng được trong môi trường trung tính, không có sự cạnh tranh với các vi sinh vật khác. Các dòng trong loài này có các đặc điểm nuôi cấy khác nhau và có 6 kiểu kháng nguyên được ký hiệu từ A–F. K. Kiểu kháng nguyên A, B và F có hoạt tính thủy phân protein tạo nên một vòng phân giải xung quanh khuẩn lạc trên môi trường Willis và Hobbs, còn các kiểu C, D, E không có khả năng này. Kiểu A thường thấy trên các mẫu thịt trong khi kiểu E chỉ được phân lập trên các mẫu cá. Mật độ vi khuẩn Clostridium được xác định bằng cách sử dụng môi trường có chứa ferri ammonium citrate và disodium sulphate, ủ ở 370C trong 1 – 2 ngày. Nếu nghi ngờ có ưa nhiệt thì ủ thêm ở 500C. Trên môi trường này các khuẩn lạc Clostridium có màu đen do phản ứng giữa ion sulphite (S2- ) và ion sắt (Fe2+ ) có trong môi trường. Độc tố botulin được sản xuất bởi C.botulinum được cho rằng là vũ khí sinh học tiềm năng, mất khoảng 75 ng để giết một người (LD50 của 1ng/kg, giả định một người trung bình nặng ~ 75kg); 500 gram của nó sẽ là đủ để giết một nửa số dân số toàn bộ con người. C.botulinum là một loại vi khuẩn đất. Các bào tử có thể tồn tại ở hầu hết các môi trường và rất khó để giết. Sự tăng trưởng của vi khuẩn có thể được ngăn chặn bởi acid cao, tỷ lệ của đường hòa tan cao, nồng độ oxy cao, độ ẩm thấp hoặc lưu trữ ở nhiệt độ dưới 38° F (loại A). Ví dụ: Mật ong, siro bắp và chất ngọt khác có thể chứa các bào tử nhưng không có thể phát triển trong nồng độ đường cao độ tuy nhiên khi nồng độ đường bị pha loãng trong oxy thấp, acid thấp trong hệ thống tiêu hóa của trẻ sơ sinh thì các bào tử có thể phát triển và sản xuất chất độc. Ngay sau khi trẻ bắt đầu ăn thức ăn rắn, các loại nước tiêu hóa trở nên quá chua cho vi khuẩn phát triển. 2.2.5. Đặc điểm sinh hóa C.botulinum không thể phát triển ở pH acid thấp hơn 4.5. Nồng độ muối trên 1% có thể ngăn cản sự phát triển của vi khuẩn. C.botulinum không thể sử dụng lactose như một nguồn cacbon chính. C.botulinum có thể được chia thành 4 nhóm và 7 độc tố vào đặc điểm sinh lý và sinh hóa cũng như tính nhạy cảm của độc tố. Bảng 2.5: Phân loại và đặc điểm của độc tố botulin [12] Nhóm Đặc điểm Các loại I Phân giải protein, sản xuất bào tử kháng nhiệt độ tăng trưởng tối thiểu 100C. Tấc cả các loại A, các chủng phân giải protein của B và F. II Không phân giải protein, sản xuất bào tử có khả năng chịu nhiệt thấp và tăng trưởng ở nhiệt độ thấp. Tất cả các loại E, và chủng phân giải protein của B và F. III Không phân giải protein, ít được biết đến vì dòng này không liên quan bệnh ngộ độc botulin ở người. Tất cả các loại C và D chủng. IV Phân giải protein, không phân giải saccharose, ít biết đến khả năng chịu nhiệt của bào tử. 2.2.6. Cấu trúc 2.2.6.1. Cấu trúc phân tử Bộ gen của C.botulinum là 3.886.916 bp, trong đó G + C của khoảng 28,2%. Ngoài ra còn có một plasmid 16.344 bp. Toxin được tổng hợp từ một chuỗi polypeptid có trọng lượng phân tử gần 150.000 dalton. Ở cấu trúc này, phân tử độc tố có hoạt lực tương đối thấp, nhưng khi bị một số enzym của vi khuẩn và trypsin tách ra thành hai chuỗi nặng (100.000 dalton) và nhẹ (50.000 dalton) nối với nhau bằng cầu nối sulfur có gắn với một phân tử Zn. Cầu nối S-S đóng vai trò quan trọng trong việc thâm nhập và sự phân cắt của nó bằng cách phân hủy bỏ độc tính. Hình 2.3 Cấu trúc phân tử Chuỗi nặng có thể được chia theo chức năng dựa vào nhóm amin khởi đầu và kết thức bằng nhóm cacboxyl. Chuỗi nhẹ ( amino acid 1- 448) hoạt động như một enzym tiêu hóa kẽm, với hoạt động thủy phân protein tập trung tại đầu tận cùng – N ( đầu tổng hợp đầu tiên của nhóm NH2 tự do). Chuỗi nặng ( amino acid 499 – 1280) cung cấp tính đặc thù tiết axetycholin, thúc đẩy sự vận chuyển của chuỗi nhẹ qua màng endosomal của chất truyền thần kinh. Nếu liên kết disulphide bị gãy trước khi độc tố vào trong tế bào, chuỗi nhẹ không thể vào màng cuối sợ trục, và gần như mất độc tính hoàn toàn. 2.2.7. Yếu tố độc lực của C.botulinum 2.2.7.1. Đặc điểm của độc tố Độc tố botulin do vi khuẩn C.botulinum sinh ra (độc tố gây chết do làm suy hô hấp). Vi khuẩn C.botulinum có dạng hình que, sinh nha bào có sức đề kháng cao (đun sôi ở độ cao bằng mặt nước biển cũng không giết chết được vi khuẩn). Để tồn tại, C.botulinum cần rất ít oxy. Độc lực của botulin rất cao (chỉ cần 1 microgam hay 1 phần triệu gam đã có thể làm chết một người, một giọt chất độc này có thể làm chết cả trăm ngàn người). Nếu quy trình chế biến bảo quản không tốt trong chế biến thực phẩm (nhất là đồ hộp), thực phẩm có thể bị nhiễm vi khuẩn này. Phương pháp làm sôi kết hợp với điều áp có thể diệt được vi khuẩn. Nha bào của vi khuẩn không phát triển trong những đồ hộp có hàm lượng đường cao như mật ong, sirô nhưng có khả năng phát triển khi vào đường tiêu hóa của trẻ sơ sinh. Ngộ độc botulin là một loại ngộ độc thực phẩm nặng do ăn các loại thực phẩm có chứa chất độc thần kinh mạnh được hình thành trong sự phát triển của cơ thể. Độc tố không bền nhiệt và có thể bị phá hủy nếu đun nóng ở 800C trong 10 phút hoặc lâu hơn. Các tỷ lệ mắc bệnh thấp, nhưng bệnh được quan tâm đáng kể vì tỷ lệ tử vong cao nếu không được điều trị ngay lập tức và đúng cách. Có ba loại chính của botulism Botulism thực phẩm là kết quả từ thực phẩm bị ô nhiễm, trong đó bào tử C.botulinum được sinh ra trong điều kiện yếm khí, điều này thường xảy ra trong thực phẩm đóng hộp. Vết thương botulism là do độc tố sản xuất từ một vết thương bị nhiễm C.botulinum, điều này trở nên phổ biến hơn ở người dùng thuốc tiêm tĩnh mạch kể từ năm 1990, đặc biệt là những người sử dụng ma túy đen (black tar heroin) và những người tiêm ma túy vào da hơn là tiêm vào các tĩnh mạch. Botulism trẻ sơ sinh là do tiêu thụ các bào tử của vi khuẩn C.botulinum, mà sau đó phát triển trong ruột và được hấp thu vào máu, việc tiêu thụ mật ong trong những năm đầu tiên của cuộc sống được xác định là yếu tố nguy cơ botulism trẻ sơ sinh . Tất cả các hình thức botulism có thể gây tử vong và được xem là trường hợp khẩn cấp y tế. Botulism thực phẩm có thể được đặc biệt nguy hiểm vì nhiều người có thể bị ngộ độc do ăn thực phẩm bị ô nhiễm. Bảng 2.6: Bảng phân loại yếu tố độc lực Nhóm I Nhóm II Nhóm III Nhóm IV Độc tố A, B, F B, E, F C, D G Proteolysis + - Yếu - Saccharolysis - + - - Species Con người, động vật Con người, động vật Động vật - Độc tố gen Nhiễm sắc thể Nhiễm sắc thể Bacteriophage Plasmid Close relative C.spororgenes C.putrificum C.butyricum C.beijernickii C.haemolyticum C.novyi type A C.subterminale C.haemolyticum 2.2.7.2. Cơ chế gây độc Hình 2.4 Cơ chế gây độc của độc tố botulin [12] Khi phát triển trên thực phẩm, C.botulinum tiết độc tố acethylcholine là một chất dẫn truyền thần kinh gây đáp ứng bằng tình trạng co thắt cơ. Botulin tác động như một độc tố thần kinh mạnh làm ức chế phóng thích acetylcholine, do đó gây kết quả như cắt dây thần kinh bằng chất hóa học, gây liệt phản hồi. Mặc dù có đến 7 loại BTX ( A, B, C1, D, E, F, G) gây liệt phản hồi do ức chế phóng thích acetylcholine tại đường nối thần kinh - cơ của các sợi cơ vân, chúng lại không giống nhau tại vị trí gắn kết trên tế bào niêm mạc và vị trí tác động. Có 7 loại nhưng 3 loại A, B và E thuộc loại hay gây ngộ độc và nguy hiểm, gây chết người do tác động lên hệ thống thần kinh. Thời kỳ ủ bệnh thường là 12-36 giờ nhưng cũng có thể từ 2 giờ đến 8 ngày với các triệu chứng lâm sang như đau bụng, buồn nôn, đau đầu, chóng mặt, hoa mắt có khi nhìn đôi, khó nuốt, khó thở... Ngộ độc C. botulinum còn phụ thuộc vào rất nhiều điều kiện như yếu tố môi trường, đặc tính thực phẩm, biện pháp bảo quản, tập quán sinh hoạt và ăn uống của nhân dân mà nguồn thực phẩm gây ngộ độc cũng khác nhau. 2.2.7.3. Cơ chế gây bệnh Khi hoạt động của dây thần kinh vận động tạo nên sự khử cực ở đầu cuối của sợi trục (axon), acetylcholine sẽ được phóng thích từ tế bào chất vào khe synapse. Sự phóng thích acetylcholine được thực hiện bởi một chuỗi protein vận chuyển, phức hợp solule N-ethylmalemide-senitive factor attachment protein receptor (SNARE) ( yếu tố có thể hòa tan nhạy với N-ethylmalemide gắn lên thể nhận protein). Khi độc tố botulin thâm nhập vào mô dịch, chuỗi nặng của độc tố thần kinh botulin này sẽ gắn chuyên biệt lên phân tử glycoprotein được tìm thấy ở điểm cuối của dây thần kinh tác động kiểu cholin. Sự gắn chuyên biệt này nguyên nhân cho tính chọn lọc cao của độc tố botulin đối với synapse tác động kiểu synapse. Sau khi xâm nhập, chuỗi nhẹ của độc tố thần kinh botulin gắn chuyên biệt lên phức hợp SNARE. Tùy các loại botulinum toxin khác nhau sẽ có các protein đích khác nhau. Botulinum toxin-A được tách thành SNAP-25, botulinum toxin-B được tách thành vách VAMP. Sự phân cắt chuỗi nhẹ của phức hợp protein trong màng tế bào là kết quả là dẫn tới sự khóa chặt các lỗ hổng. Khi mô đích là một phần cơ, xảy ra sự liệt nhẹ do xảy ra sự cắt bó dây thần kinh hóa học. Khi mô đích là tuyến ngoại tiết thì sự liên kết các chất ở các tuyến ngoại tiết thì sự tiết các chất ở các tuyến này bị khóa chặt. Sự ức chế quá trình xuất bào của acetylcholine bị loại bỏ bằng cách khôi phục lại sự thay thế của phức hợp protein SNARE. Hình 2.5 Cơ chế gây bệnh của Clostridium botulinum 2.2.8. Hội chứng ngộ độc thịt [7] Botulism là một căn bệnh bại liệt hiếm nhưng nghiêm trọng do botulin là độc thần kinh và là sản phẩm của vi khuẩn C.botulinum. 2.2.8.1. Bệnh và các triệu chứng Các triệu chứng cơ bản của botulism gồm : làm tổn thương hệ thần kinh trung ương (đặc biệt là đến các tín hiệu từ não đến cơ bắp), gây liệt cơ rõ nhất là liệt cơ mắt (không có phản ứng với ánh sáng, song thị), liệt cơ vòm miệng, lưỡi hầu, gây nên biến dạng mặt, nguy hiểm nhất là gây liệt trung tâm hô hấp, tim dẫn đến tử vong. Hình 2.6 Vịt bị tê liệt do độc tố botulin Trẻ sơ sinh với botulism sẽ xuất hiện nôn nửa, kém ăn, táo bón, khóc yếu và cơ không phát triển. Nếu không chữa trị, những triệu chứng này có thể phát triển gây tê liệt cánh tay, chân, thân và các cơ bắp hô hấp. Các triệu chứng thường bắt đầu từ 18 – 36h sau khi tiêu thụ thực phẩm bị ô nhiễm, nhưng cũng có thể xảy ra sớm nhất là 6g hoặc trễ là 10 ngày sau khi tiêu thụ. Botulism có nhiều loại A, B, C, D, E nhưng loại A, B, E cho độc tố mạnh nhất. Hình 2.7 Trẻ em bị nhiễm botulism 2.2.8.2. Phát hiện và điều trị Cách trực tiếp và hiệu quả nhất để xác định chẩn đoán lâm sàng của botulism trong phòng thí nghiệm là chứng minh sự hiện diện của chất độc trong huyết thanh hoặc phân của bệnh nhân hoặc trong thực phẩm bệnh nhân tiêu thụ. Hiện nay, phương pháp sử dụng rộng rải nhất để phát hiện chất độc là thử nghiệm trung hòa ở chuột, trong đó bao gồm việc tiêm huyết thanh hoặc phân người bệnh vào chuột và tìm kiếm các dấu hiệu của botulism, thử nghiệm này thường mất 48 giờ. Nuôi mẫu vật mất từ 5 – 7 ngày. Những suy hô hấp và tê liệt nghiêm trọng xảy ra với botulism có thể để bệnh nhân sử dụng máy thở (thông gió) cho 1 tuần, cộng với chuyên sâu về y tế và chăm sóc điều dưỡng. Sau vài tuần, tê liệt từ từ được cải thiện. Nếu chẩn đoán sớm, botulism thực phẩm và botulism vết thương có thể được điều trị bằng một khối chất kháng độc, hoạt động của các độc tố lưu hành trong máu này có thể ngăn ngừa bệnh xấu đi, nhưng phục hồi vẫn phải mất nhiều tuần lễ. Bác sĩ có thể thử loại bỏ thực phẩm bị ô nhiễm còn trong ruột bằng cách cho nôn ra hoặc rửa ruột. Đối với vết thương cần được điều trị, thường là phẫu thuật, để loại bỏ các nguồn sản xuất vi khuẩn chất độc hại này bằng cách cung cấp thuốc kháng sinh thích hợp. Hỗ trợ chăm sóc tốt tại bệnh viện là yếu tố chính của liệu pháp cho tất cả các hình thức bị nhiễm botulism. 2.2.8.3. Biện pháp phòng và kiểm soát bệnh Các biện pháp phòng Sử dụng thực phẩm tươi, sạch. Bảo quản thực phẩm : ướp muối, ướp lạnh thực phẩm ngay sau khi sơ chế thực phẩm. Không sử dụng thực phẩm sống : gỏi cá, mắm tôm hoặc các loại mắm ăn sống… Đun nấu lại thức ăn, thực phẩm đóng hộp. Không ăn tiết canh, lòng nấu chưa chín. Vệ sinh nấu nướng, thực phẩm, rửa tay sạch trước khi pha chế nấu nướng thức ăn và trước khi ăn. Sử dụng sữa tiệt trùng ở nhiệt độ cao, sữa và các chế phẩm sữa theo tiêu chuẩn HACCP đảm bảo vệ sinh và chất lượng an toàn thực phẩm, sữa có chứa sữa non colostrum giàu kháng thể ngừa bệnh tật. Thực phẩm nghi ngờ có vi khuẩn độc thịt nên đun sôi liên tục trong 2 giờ. Các đồ hộp thịt, cá thấy bị phòng thì loại ngay. Các biện pháp kiểm soát Các biện pháp để ngăn chặn botulism bao gồm giảm mức độ ô nhiễm vi sinh vật, quá trình acid hóa, giảm mức độ ẩm, và bất cứ khi nào có thể, tiêu hủy tất cả các bào tử botulism trong thực phẩm. Chế biến thực phẩm đóng hộp đúng cách sẽ không có sự hiện diện của C. botulinum. Một thực phẩm có thể chứa C. botulinum vẫn không có khả năng gây ra botulism nếu các sinh vật không phát triển, không có độc tố được sản xuất. Mặc dù, nhiều loại thực phẩm đáp ứng các yêu cầu về dinh dưỡng cho sự phát triển của C. botulinum, không phải tất cả đều cung cấp các điều kiện kỵ khí cần thiết. 2.2.9. Những ứng dụng tuyệt vời của C.botulinum 2.2.9.1. Trong y học - Chữa chứng giật mi mắt Vài chục năm trước, các thầy thuốc đã có suy nghĩ độc đáo: tiêm botulotoxin (BoNT-A) vào cơ mắt, làm liệt có mức độ các cơ này sẽ chữa được bệnh mắt hay giật. Thử nghiệm này thành công, trở thành liệu pháp chữa giật mi mắt hiệu quả. - Chữa chứng co cứng cơ Tiêm vào cơ ở chỗ tận cùng thần kinh BoTX-A ức chế sự phóng thích chất dẫn truyền acetylcholin, làm giảm sự co cứng cơ. Sau tai biến mạch máu não có 60% người bị co cứng cơ chi trên và chỉ 5% trong số này có thể hồi phục. Co cứng chi trên cùng với việc mất đi các phản ứng kết hợp khéo léo làm cho người bệnh khó khăn trong vận động, không thể chủ động trong cuộc sống (khó mặc quần áo, cầm thìa nĩa, khó rửa lòng bàn tay). Tiêm tại chỗ, BoTX-A chỉ cho tác dụng khu trú, không tác động trên các cơ lành, cũng không gây ra các tác dụng độc chung. Tương tự như cơ chế trên, tiêm BoTX-A vào ở chỗ nối thần kinh - cơ sẽ gây liệt cơ vân nên chống được tắc nghẽn niệu do phì đại tiền liệt tuyến. - Chữa chứng tiết nhiều nước bọt Trong các bệnh thần kinh như Parkinson, bại não, thoái hoá thần kinh, đột quỵ, xơ cứng bên (amyotrophic lateral sclerosis) thường có chứng tiết nhiều nước bọt, ảnh hưởng không tốt đến hình ảnh, hoạt động giao tiếp của người bệnh. Lần lượt có nhiều tác giả Friedman, Potuska, Jongerius (2001); Suskin, Tuilon, Bothwell (2002), Ellies (2002-2003); Cheng, Mancini (2003) đã nghiên cứu dùng BoTX-A và BoTX-B chữa chứng này. Các nghiên cứu này tuy chưa lớn, nhưng đều nhận thấy có hiệu quả, chưa ghi nhận tai biến, trừ trường hợp trong bệnh xơ cứng bên. Tuy nhiên, trong bệnh xơ cứng bên, nếu tiêm vào tuyến mang tai hay các tuyến dưới hàm cũng giảm thiểu được tai biến này. Điều trị bướu lành tuyến tiền liệt Tiêm độc tố botulinum không phải là phương pháp điều trị dứt điểm triệu chứng bí tiểu do bướu lành tiền liệt tuyến mà chỉ là điều trị triệu chứng nhằm cải thiện chất lượng cuộc sống của bệnh nhân thông qua việc làm giảm co thắt của các cơ vùng cổ bọng đái và theo nghiên cứu có thể một phần làm giảm kích thước bướu thông qua quá trình chết có lập trình nên chỉ định của chúng tôi là bệnh nhân già yếu không thể thực hiện phẫu thuật được và không hy vọng có thể điều trị dứt điểm bệnh lý bướu của bệnh nhân. Vì thế vấn đề truy tầm ung thư tiền liệt tuyến đối với các bệnh nhân này là không đặt ra. Tuy nhiên theo nghiên cứu của một số tác giả sau khi tiêm thuốc một thời gian thì PSA có giảm nhưng chúng tôi hoàn toàn không có kinh nghiệm về vấn đề này. Để hiểu biết hơn lý do tại sao PSA có giảm và thời gian tác dụng lâu hơn 6 tháng chúng tôi có tiến hành sinh thiết tiền liệt tuyến trước và sau tiêm độc tố botulinum thì nhận thấy các tế bào tuyến dẹt đi nhiều nên có thể phỏng đoán độc tố botulinum có khả năng làm giảm các tế bào tuyến chứ không chỉ đơn thuần tác động trên thần kinh, và do ảnh hưởng trên tế bào tuyến tiền liệt nên làm giảm PSA. Trong nhóm nghiên cứu này chúng tôi có một bệnh nhân có tổng trạng tương đối nhưng mắc đồng thời bướu tiền liệt tuyến và bướu bàng quang nên không giải quyết bướu tiền liệt tuyến đồng thời với bướu bàng quang vì sợ gieo rắc tế bào bướu nên bệnh nhân chấp nhận cắt đốt bướu bàng quang trước và bơm độc tố botulinum để có thể tạm tiểu được và sẽ giải quyết triệt để bướu tiền liệt tuyến sau. Ngoài ra chúng tôi cũng có một bệnh nhân có ca gan phối hợp,đơn vị bạn ngại giải quyết phẫu thuật nên chuyển thực hiện tiêm độc tố botulinum. Từ đó chúng tôi nhận thấy tiêm độc tố botulinum là phương pháp điều trị thích hợp cho các bệnh nhân bị ung thư giai đoạn tiến xa và đồng thời bị bí tiểu do bướu tiền liệt tuyến + Đường tiêm độc tố botulinum Có 2 đường dùng để tiêm thuốc là đường qua tầng sinh môn: có thể thực hiện mù dưới sự hướng dẫn của ngón tay hay dưới hướng dẫn của siêu âm qua ngã trực tràng. Còn đường thứ hai là qua niệu đạo với máy soi niệu đạo bàng quang. Đường tiêm thuốc qua tầng sinh môn được thực hiện đầu tiên và tỏ ra có hiệu quả. Tuy nhiên theo một số tác giả đường nào cũng hiệu quả như nhau, lựa chọn đường tiêm thuốc chủ yếu là theo kinh nghiệm của thầy thuốc cũng như dựa vào trang thiết bị của cơ sở. Vấn đề chủ yếu là tiêm được vào tiền liệt tuyến ở gần cổ bàng quang và ở gần vùng cơ trơn niệu đạo. Thường các nhà Niệu khoa thích tiêm thuốc ngã xuyên niệu đạo còn nếu được thực hiện bởi một bác sĩ chẩn đoán hình ảnh thì chọn ngã qua tầng sinh môn. + Thời gian để có hiệu quả Theo các nghiên cứu trước để có hiệu quả nên chờ đợi từ 5-7 ngày để có tác dụng . Ở các bệnh nhân của chúng tôi sau thời gian 7 ngày bệnh nhân được rút thông và tự tiểu được nhưng vì còn tiểu gấp với lượng nước tiểu ít nên chưa kịp khảo sát niệu dòng đồ, chúng tôi có hẹn bệnh nhân quay trở lại sau một tuần để khảo sát niệu dòng đồ thấy tiểu thông Qmax ≤ 10ml/giây tuy dòng tiểu vẫn còn yếu hơn ở người trẻ nhưng các bệnh nhân đều rất hài lòng. Có một số trường hợp sau đặt thông tiểu một thời gian bệnh nhân có thể tiểu được sau khi rút thông nên có thể lầm với hiệu quả của thuốc nhưng ở các bệnh nhân trong nhóm nghiên cứu bị bí tiểu từ nhiều tuần đã được đặt thông tiểu lưu và dùng nhiều thuốc vẫn không hiệu quả, chỉ sau khi tiêm thuốc bệnh nhân mới tự tiểu được nên chúng tôi cho là do hiệu quả của thuốc. + Lý do thất bại Như đã đề cập trong phần kết quả trong loạt nghiên cứu này chúng tôi có một trường hợp thất bại do bọng đái không co bóp nên có thể phải thực hiện đo áp lực đồ bọng đái như là xét nghiệm tiền phẫu trước khi tiêm độc tố botulinum nhưng việc này ít khả thi vì đa số bệnh nhân đều quá già, nhiều bệnh phối hợp nên ít nhiều đều có ảnh hưởng lên trương lực cơ chóp bọng đái nên nếu thấy giảm trương lực bọng đái cũng không thể cho là chống chỉ định của thủ thuật tiêm độc tố botulinum. KẾT LUẬN Cho tới thời điểm hiện nay cắt đốt nội soi tiền liệt tuyến là phương pháp điều trị chủ yếu cho các bế tắc đường tiểu do bướu tiền liệt tuyến nhưng vẫn không thể giải quyết được tất cả những tình huống phức tạp như ở các bệnh nhân quá già, có nhiều bệnh lý phối hợp, tiêm độc tố botulinum có thể là một trong các biện pháp hữu hiệu để giải quyết các tình huống này. Tuy nhiên, do chưa có nhiều kinh nghiệm nên để xác định được hiệu quả của phương pháp này chúng ta cần phải có những nghiên cứu lâu dài với số lượng bệnh nhân lớn hơn. - Chữa chứng tiết mồ hôi khu trú nguyên phát Nghiên cứu của Naumann (2001 và 2002) cho biết: trong trường hợp đổ mồ hôi vừa và nặng, dùng BoTX-A tiêm dưới da cho hiệu quả tới 94% trong khi ở nhóm chứng chỉ đạt 36%. Trong thử nghiệm này, nhóm chứng cho tác dụng phụ nhiễm khuẩn cao hơn nhóm tiêm BoTX-A. Các tác giả sau đó Dressler, Benecke, Baumann, Halem (2003) cũng lặp lại thử nghiệm này với BoTX-B cho kết quả tương đương, tuy nhiên có gặp tác dụng phụ là làm khô miệng, gây khó khăn trong điều tiết mắt. Hiện BoTX-A được chỉ định chính thức dùng cho chứng tiết mồ hôi khu trú vừa và nặng tại nhiều nước như Canada, Australia, Vương quốc Anh. Hình2.8 Botox giúp ngăn đổ mồ hôi và chữa chứng đau cơ xương -Chữa chứng đau cơ xương Foster (2001) đã thử nghiệm dùng BoTX-A điều trị đau cơ xương thắt lưng mãn tính. Các kết quả cho thấy: trên nhóm dùng BoTX-A có 73% người dùng giảm được 50% các triệu chứng (tính theo thang điểm nhìn) và có 67% giảm được sự tàn tật (đánh giá bằng bộ thang điểm câu hỏi đau thắt lưng OLBPD), trong khi trên nhóm chứng các tỷ lệ tương ứng này chỉ là 25-19%. Lang (2003) cũng đề nghị dùng BoTX-A để cải thiện đau do làm giảm trương lực, giảm hoạt động quá mức của cơ, coi như một liệu pháp giảm đau đa phương thức, có lợi hơn cách trước đó là làm hồi phục chiều dài bình thường và sự cân bằng sinh học của cơ. -Chữa các chứng đau nhức đầu Có thể tiêm BoTX-A vào các cơ vùng mặt hay vào các điểm đau cho các trường hợp nhức đầu mà nguyên nhân chưa xác định rõ. Nghiên cứu hồi cứu (Blumenfeld-2003): trong 271 người (bao gồm 29 nhức đầu Migraine, 19 nhức đầu do căng thẳng, 74 bị nhức đầu hỗn hợp, 154 nhức đầu mãn tính xảy ra hàng ngày) dùng BoTX-A thấy làm giảm được số ngày nhức đầu tính theo tháng từ 19 xuống 8 ngày, giảm được cường độ đau từ 2,4 điểm xuống 1,8 điểm. Cũng như thế với 263 người khác cũng thấy có 85% số người dùng BoTX-A giảm được về số ngày nhức đầu trong tháng, giảm được cường độ đau. Trước đó Silberstein (2000) và Foster (2001) thực hiện các thử nghiệm có đối chứng với giả được cho biết BoTX-A thực sự có lợi ích trên chứng nhức đầu. Tsui (1986) và Brashear (1999) cũng thấy BoTX-A, BoTX-B có làm giảm đau trên các rối loạn trương lực cổ. Tổ chức thực phẩm và dược phẩm (Mỹ FDA) cho phép Fidaxomicin điều trị nhiễm Clostridium difficile (CD) cho trẻ từ 16 tuổi trở xuống Mỗi năm nhiễm C.difficile ảnh hưởng đến 700.000 người dân Mỹ và thường được chỉ định các kháng sinh phổ rộng (Cephalosporin hay Flouroquinolone) tuy nhiên việc sử dụng này ảnh hưởng đến hệ vi khuẩn đường ruột và cho phép C.difficile phát triển. Vấn đề được đặt ra ở bệnh viện và cả cộng đồng là khi sử dụng các kháng sinh trên thì thất bại điều trị và tỷ lệ tái phát ngày càng tăng. Fidaxomicin là thuốc đầu tiên trong nhóm kháng sinh Macrolide mới phổ hẹp hoạt động bằng cách ức chế men Polymerase RNA. Qua quan sát các nghiên cứu lâm sàng, Fidaxomicin tiêu diệt C.difficile một cách chọn lọc, ít ảnh hưởng đến hệ vi khuẩn đường ruột. Điều này giúp ruột trở lại điều kiện sinh lý bình thường và từ đó giảm tỷ lệ tái phát C.difficile . Theo các báo cáo trước đây đăng trên Medscape Medical News, dữ liệu từ 2 thử nghiệm lâm sàng giai đoạn 3 đã chứng minh Fidaxomicin hiệu quả điều trị không kém hơn so với Vancomycin. Tỷ lệ tái phát thấp hơn khi điều trị C.difficile cho người lớn. Fidaxomicin hiện đang được FDA và Hội đồng Châu Âu xem xét  tiêu chuẩn trong điều trị nhiễm C.difficile ở người lớn và dự phòng tái phát. Hình 2.9 Hình ảnh về thuốc diều trị nhiễm Clostridium difficile 2.2.9.2. Trong thẩm mỹ Sự co các cơ đã gây nên các vết nhăn gợn sóng ở trán, vết nhăn chân chim ở khoé mắt. Trước cả khi ứng dụng vào y học, các thầy thuốc thẩm mỹ đã táo bạo tiêm vào cơ bắp trên mặt, làm liệt có mức độ các cơ này, xoá vết nhăn. Mãi đến tháng 4/2002, FDA (Mỹ) mới chính thức cho lưu hành, nhưng ngay từ năm 2001 đã có 1,6 triệu người Mỹ tự nguyện dùng thử, doanh số bán ra hàng năm lúc ấy 301 triệu USD và đến năm 2006 thì vượt qua ngưỡng 1 tỷ USD. Đối với việc dùng BoTX-A, nếu trong y học đi từng bước thăm dò, dè dặt thì trong thẩm mỹ lại sớm được ưa chuộng và dùng phổ biến. Hình 2.110 Tiêm BoTX-A điều trị vết nhăn 2.2.9.3. Hạn chế của C.botulinum BoTX-A chỉ xoá được các nếp nhăn do co cơ (ví dụ co cơ khi vui, khi buồn) nhưng không thể xoá vết nhăn do lão hoá (do giãn và trùng cơ). Vì thế, không thể làm cho người già tươi tắn lại như nhiều người vẫn nhầm tưởng. Khi vui, khi buồn thì có sự co cơ tương thích tạo nên nét rạng rỡ hay ủ dột. Làm liệt các cơ này thì xoá được nếp nhăn, song cũng lại mất đi sự co cơ để biểu lộ tình cảm. Nói một cách khác, xoá vết nhăn sẽ tạo nên người đẹp nhưng nhìn bên ngoài dường như là "người đẹp vô hồn". Mỗi lần xoá nếp nhăn chỉ kéo dài được 5-6 tháng, sau đó sẽ nhăn trở lại, và nếu muốn tiếp tục thì lại phải đến điều trị trở lại nhưng dường như sự vô cảm bên ngoài càng rõ hơn. Dùng BoTX-A cần có hai thủ thuật cực kỳ quan trọng là phải tiêm đúng cơ bị bệnh, tiêm đúng vào đầu thần kinh cơ. Trong thẩm mỹ, nếu tiêm không đúng sẽ làm liệt cơ chỗ khác, sinh ra nếp nhăn khác, kéo lệch hay biến dạng mặt. Trong y khoa, nếu tiêm không đúng sẽ không chữa được bệnh tại nơi cần trong khi đó lại gây giảm trương lực cơ tại nơi khác. Dùng BoTX-A còn có một điều quan trọng thứ hai là phải thăm dò, chọn được liều thích hợp. Cả trong thẩm mỹ cũng như trong y học, việc dùng quá liều sẽ gây phản tác dụng, tức là gây ra tác dụng ngoài ý muốn, làm liệt hay ức chế đau quá mức. Kể từ khi BoTX-A được dùng tới nay cũng đã có nhiều vụ kiện do các tai biến này gây ra. Hiện nay, hầu hết các nghiên cứu phần lớn là trên BoTX-A, thấy có hiệu quả, ít độc, nhưng chưa nhiều trên BoTX-B, thấy có hiệu quả tương đương nhưng có độc hơn. 2.2.10. Các loại thực phẩm nhiễm C.botulinum Botulin là độc tố đã được chứng minh có nhiều trong các loại thực phẩm đồ hộp như ngô đóng hộp, ớt, đậu xanh, súp, củ cải, măng tây, nấm, chín ô liu, rau bina, cá ngừ, thịt gà và gan gà và pate gan, và các loại thịt, xúc xích, tôm hùm, thịt hun khói và cá muối... Hình2.11 Đồ hộp và trái cấy nhiễm C.botulinum 2.2.11 Tình hình nhiêm C.botulinum trên thế giới và tại Việt Nam Ở Hoa Kỳ nhiễm C.botulinum chủ yếu trong đồ hộp rau quả như: ớt, đậu xanh, súp, củ cải, măng tây, nấm, chín ô liu, rau bina, cá ngừ, thịt gà. Gần đây, tại Hoa Kỳ sản phẩm tương ớt đóng hộp thuộc nhiều nhãn hiệu đang được thu hồi sau khi có 4 người nhập viện vì bệnh botulism phát sinh từ độc tố có trong sản phẩm của công ty Castleberry"s. Ở Nga, ngộ độc cá. Ở Đức do ăn các thức ăn làm bằng thịt chế biến sẵn, ăn nguội, dăm bông, xúc xích... Nhật Bản - 36 người bị bệnh và 11 người đã thiệt mạng sau khi ăn chiên nhồi rễ sen. Rễ sen được chân không đóng gói và bán unrefrigerated. Các điều kiện này được cho phép cho sự phát triển và sản xuất độc tố của C. botulinum. Canada - Ít nhất 37 người đã bị ảnh hưởng sau khi ăn tại một nhà hàng mà được sử dụng một nhiệt độ lạm dụng unacidified tỏi trong dầu vốn đã được bảo quản ở nhiệt độ phòng. USA - Các trường hợp ngộ độc đã xảy ra do việc tiêu thụ khoai tây salad. Ba ổ dịch đã xảy ra, kết quả là 50 người bị bệnh và tử vong một. Người ta cho rằng các C.botulinum được hiện diện trong khoai tây nướng được sử dụng cho salad này. Những đã được lưu trữ ở nhiệt độ môi trường xung quanh trong nhiều ngày trước khi sử dụng. Mỹ - Xào hành tây đã được liên quan đến một ổ dịch tại một nhà hàng ở Mỹ. 28 người đã bị ảnh hưởng, với một tử vong. Anh - bị ô nhiễm sữa chua hazelnut chịu trách nhiệm về một ổ dịch dẫn đến 27 người bệnh và tử vong một. C.botulinum là nghiền hazelnut được sử dụng trong da ua. Vào ngày 23/3, 17 bệnh nhân nặng nhất trong vụ ngộ độc do ăn măng tre ở tỉnh Nan (Thái Lan) đã được đưa lên Bangkok điều trị. Năm 1991, 90 người ở Ai Cập đã phát bệnh sau khi ăn thức ăn chứa vi khuẩn C.botulinum.Theo Christopher Braden, chuyên gia Trung tâm Atlanta của Trung tâm Kiểm soát và Phòng bệnh của Mỹ (CDC). Chủ yếu do cá. Việt Nam – Trẻ sơ sinh bị nhiễm độc tố botulin do cha mẹ trơ lưởi bằng mật ong. Chương 3: PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH 3.1. Phương pháp truyền thống để xác định C.botulinum [6] 3.1.1. Thiết bị và vật liệu Tủ lạnh Giấy thấm khô Đèn cồn Dụng cụ vô trùng Cối và chày vô trùng Kẹp ghép vô trùng Pipet có nút và bông gòn vô khuẩu Dụng cụ phân phối chất lỏng Ống nghiệm vô trùng ( một số cần có nút bần) Bình ủ yếm khí Que cấy chuyền Tủ ấm, 35± 10C và 26 ±10C Bình vô khuẩn bảo quản mẫu dự trữ Giá đựng ống nghiệm Kính hiển vi nền sáng hay đối đa Đĩa petri vô trùng 15 x 100 mm Ống ly tâm Máy ly tâm lạnh tốc độ cao Ống tiêm vô trùng, 1 hoặc 3ml, với kích cỡ 25cm, 1cm, 6cm để tim vào chuột. Chuột (khoảng 15-20g) Chuồng nhốt chuột, thức ăn cho chuột 3.1.2 Môi trường, dụng cụ, hóa chất Pepton đệm bufer pepton water (BPW) Iron suphide Agar (ISA) Perfringns selective Agar ( shahidi ferguson ferfringens, SFP) Môi trường dịch thể gan băm hay môi trường thịt chín Môi trường dịch thể TPGY hay với trypsin ( TPGYT) Môi trường thạch – lòng đỏ trứng – gan – thịt bê hay thạch – lòng đỏ trứng yếm khí. Dung dịch cồn – odine (iodine 4% trong cồn 70%) Đệm gen – phosphate vô trùng, pH = 6.2 Dung dịch nước muối vô trùng Dung dịch NaOH 1N Dung dịch HCl 1N Cồn tuyệt đối Dung dịch trypsin (Difco, 1:250) Thuốc nhuộm gam, tím kết tinh, hay xanh methylene 3.1.3. Quy trình phân tích 3.1.3.1. Chuẩn bị mẫu trước khi phân tích Mẫu được giải đông ở nhiệt độ không quá 450C và được phân tích ngay sau khi giải đông. Cân 10g (hoặc 25g) mẫu trong túi PE vô trùng, bổ sung 90ml (hoặc 225ml) nước pepton đệm và đồng nhất mẫu bằng máy dập mẫu. Mẫu được tiếp tục pha loãng theo dãy thập phân tùy mật độ hiện diện của C.botulinum trong máu. Trước khi cấy, mẫu được xử lý nhiệt ở 70 – 800C trong 20 phút để diệt bớt tế bào sinh dưỡng của các vi sinh vật khác. Cấy vào đĩa 1ml dịch mẫu đã được pha loãng thích hợp vào một đĩa petri vô trùng. Đỗ 15ml môi trường ISA hoặc SFP Agar đã được ủ ấm ở 450C vào đĩa, lắc đều. sau khi môi trường đã đông, đỗ lên trên thêm bề mặt khoảng 10ml ISA hoặc SFP Agar. Một phương pháp khác là cho thêm một ống nghiệm vô trùng 1ml dịch mẫu ở nồng độ thích hợp, thêm 12ml ISA hoặc SFP Agar đã ủ ấm ở 450C vào ống trộn đều mẫu. sau khi môi trường đã đông, đỗ thêm lên thêm bề mặt 2-3 ISA hoặc SFP Agar. Đĩa hoăc ống nghiệm đã được cấy mẫu ủ ở 370C trong 24 – 48h trong các bình kỵ khí. Nếu nghi ngờ Clostridium chịu nhiệt thực hiện ủ song song ở 370C và 500C thông thường đọc kết quả trên đĩa là dễ hơn trong ống nghiệm. ISA môi trường không chọn lọc nên các loài sinh H2S khác không phải C.botulinum cũng tăng trưởng được và tạo khuẩn lạc màu đen trên môi trường này. Để khẳng định khuẩn lạc là C.botulinum cần thực hiện những quy trình tiêu chuẩn để giúp khẳng định kết quả. Phương pháp này chỉ phân lập Clostridium với các vi sinh vật khác, không phân biệt được các loài Clostridium với nhau như: C.acetobutylicum, C.aerotolerans, C.beijerinckii, C.bifermentans, C.butyricum,… Đồng nhất và pha loãng mẫu theo dãy thập phân xử lý mẫu ở 800C trong 15 – 20 phút Cấy 1ml dung dịch mẫu vào đĩa petri, đổ 10 – 15 ml môi trường ISA ở 450C lắc đều Cấy 1ml dung dịch mẫu vào ống nghiệm vô trùng đổ 10 – 15 ml môi trường ISA ở 450C lắc đều Tính kết quả đ Đổ lớp ISA thứ 2 khi lớp thứ nhất đã đông đặc Đổ lớp ISA thứ 2 cao hơn 1-2cm sau khi lớp thứ nhất đã đông đặc Ủ trong bình kín, ở 370C 24 – 48h Ủ trong bình kín, ở 370C 24 – 48h Đếm tấc cả các khuẩn lạc màu đen đường kính ≥ 0,5 mm Đếm tấc cả các khuẩn lạc màu đen xuất hiện trong ống nghiệm Tính kết quả Công thức tính: CFU(ml) = (N*R) / (n1.v.f1 +…+ ni.v.fi ) N: Tổng số khuẩn lạc đếm được R: Tỷ lệ xác xuất V:Thể tích cấy vào mỗi đĩa ni : Số đĩa có khuẩn lạc được chọn fi: Độ pha loãng tương ứng Hình 3.1 Quy trình phân tích C.botulinum Cần phải thực hiên các kiểm tra hóa sinh khác mới khẳng định được. Tính chất của các chủng: Bảng 3.1 : Tính chất của các chủng Nhóm I II II IV Dạng độc tố A,B,F B,E,F C,D G Làm tan Gelatin + + + + Lên men Glucose + + + - Lên men Fructose ± + ± - Lên men Mannose - + + _ Lên men Maltose ± + ± - Lên men Sucroe - + - - Lên men Trehalose - + - - Lên men Lactose - - - - Lipase + + + - Lecithinase - - - - Sinh H2S + + + + Dựa vào đặc sinh hoá của C.botulinum mà ta kiểm tra các phản ứng sinh hoá nhằm khẳng định C.botulinum. 3.1.4. Phương pháp sử dụng môi trườngTrypticase Peptone Glucose Yeast Extract với Trypsin (TPGYT) 3.1.4.1. Chuẩn bị mẫu Mẫu được giữ lạnh cho đến khi kiểm tra, trừ các loại thực phẩm đóng hộp còn nguyên. Đánh số thứ tự mẫu. Đối với thực phẩm rắn và lỏng, cho vào cối vô trùng, thêm một lượng dung dịch đệm gen – phosphate rồi nghiền bằng chày vô trùng. Hay có thể gắp từng mẫu nhỏ thực phẩm cho vào môi trường trăng sinh nhờ cặp ghép vô trùng. Cấy trực tiếp thực phẩm lỏng vào môi trường nuôi cấy bằng pipet. Chuẩn bị các mẫu dự trữ: sau khi nuôi cấy, chuyển từng phần mẫu dự trữ vào bình dựng mẫu dự trữ và bình dựng mẫu vô trùng để sử dụng các test khi cần thiết. 3.1.4.2. Phát hiện tế bào vi khuẩn Tăng sinh: Loại bỏ oxy hoàn toàn trong môi trường tăng sinh bằng hơi nước trong 10 – 15 phút và làm lạnh nhanh nhưng không cấy trước khi cấy vào mẫu. Cấy vào hai ống nghiệm chứa môi trường thịt chín 1-2g thực phẩm rắn hay 1-2ml thực phẩm lỏng ( cho 15ml môi trường tăng sinh). Ủ ở 350C. Cấy vào hai ông nghiệm chứa môi trường TPGY theo như trên. Ủ ở 260C . Chỉ sử dụng TPGYT thay thế vi khuẩn được nghi ngờ là chuẩn không phân hủy protein chứa các kháng nguyên B, E hay F. Lưu ý: phải cho mẫu thực phẩm chìm vào bên dưới bề mặt môi trường một cách nhẹ nhàng. Sau 5 ngày ủ, kiểm tra canh trường vi khuẩn, kiểm tra độ đục của môi trường, sự tạo khí, hay sự phân hủy cơ chất của thịt. Lưu ý mùi tạo thành, kiểm tra canh trường vi khuẩn dưới kinh hiển vi bằng cách chuẩn bị và quan sát giọt ép dưới kính hiển vi đối pha có độ phân giải cao, hay chuẩn bị vết bôi dịch chứa vi khuẩn nhuộm Gram hay nhuộm đơn với tím kết tinh hay xanh methylene dưới kính hiển vi nền sáng. Kiểm tra hình thái vi khuẩn và lưu ý tế bào điễn hình của C.botulinum số lượng tìm thấy, mức độ bào tử hóa và vị trí của bào tử trong tế bào. Cũng thời điểm này, kiểm tra vi khuẩn về khả năng tạo toxin theo như cách đã mô tả. Thông thường, toxin được tạo ra với nồng độ lớn nhất sau 7 ngày ủ, ủ thêm 10 ngày nữa để phát hiện ra các bào tử tổn thương do chậm phát triển thành tế bào dinh dưỡng trước khi hấp hơi nước ở áp suất cao để loại bỏ môi trường này. Để phân lập giống thuần, bảo quan canh trường vi khuẩn tại thời điểm tạo nhiều bào tử nhất ở điều kiện 40C. Phân lập giông thuần Có thể phân lập nhanh các vi khuẩn C.botulinum từ hệ vi sinh vật hỗn hợp trong môi trường tăng sinh hay từ mẫu thực phẩm ban đầu nếu quá trình tạo bào tử xảy ra tốt. Tiền xử lý mẫu để cấy ria: thêm vào ống nghiệm vô trùng có nút bần chứa 1-2ml canh trường vi khuẩn một thể tích tương ứng cồn tuyệt đối đã được lọc vô trùng, lắc đều và ủ nhiệt trong phòng trong 1 giờ. Để phân lập vi khuẩn, lấy 1-2ml mẫu đã dự trữ cho vào ống nghiệm có nút bần, thêm một thể tích tương ứng cồn tuyệt đối đã lọc vô trùng, lắc đều và ủ ở nhiệt độ phòng trong 1giờ. Hay cách khác, có thể đun 1 hay 2ml môi trường tăng sinh có chứa vi khuẩn ở 800C trong 10-15 phút để tiêu diệt tế bào sinh dưỡng. Không xử lý nhiệt với các vi khuẩn C.botulinum không phân hủy protein. Cấy mẫu đã xử lý: sử dụng que cấy vòng cấy 1 hay 2 vòng dây cấy chứa đầy dịch mẫu đã xử lý theo một trong 2 phong cách trên lên môi trường thạch - lòng đỏ trứng - gan thịt bê hay thạch – lòng đỏ trứng yếm khí để tách khuẩn lạc phát triển riêng lẻ. Nếu cần thiết, pha loãng mẫu đến mức có thể cho các khuẩn phát triển dính nhau sau khi ủ. Ủ các đĩa khô trước khi đem ủ nhằm tránh vi khuẩn phát triển dính nhau sau khi ủ. Ủ các đĩa ở 350C trong 48 giờ trong điều kiện yếm khí. Chọn khuẩn lạc vi khuẩn C.botulinum điển hình Chọn: chọn lấy mẫu 10 khuẩn lạc điển hình của vi khuẩn C.botulinum phát triển độc lập. Những khuẩn lạc này có đặc điểm gồ cao hay dẹt, nhẵn hay xù xì. Chúng thường phát triển và phân bố dàn trải và có mép không đều. Trên môi trường lòng đỏ trứng, chúng có bề mặt óng ánh khi kiểm tra dưới ánh sáng chiếu lệch góc. Những vùng óng ánh này trông giống như lớp ngọc trai, theo trước và sau đường viền không điều của khuẩn lạc. Bên cạnh vùng ngọc trai khuẩn lạc C.botulinum loại C, D và E thường được bao quanh bởi một vùng kết tủa rộng (2-4mm), màu vàng. Các khuẩn lạc loại A và B thường có vùng kết tủa nhỏ hơn. Việc phân lập các khuẩn lạc có tính tương đối khó khăn bởi vì một số thành viên nhất định của giống Clostridium cũng do khuẩn lạc có hình thái tương tự nhưng không sinh độc tố. Cấy khuẩn lạc vào môi trường dịch thể: sử dụng que cấy vòng để cấy khuẩn lạc C.botulinum loại E vào môi trường TPGY , các khuẩn lạc sinh ra các toxin khác vào môi trường gan băm hay môi trường thịt chín. Sau đó đem ủ trong 5 ngày, kiểm tra sự tạo thành toxin. Phân lập giống thuần: cấy ria lại các chủng loại toxin lên môi trường thạch lòng đỏ trứng. Ủ một đĩa ở 350C trong điều kiện yếm khí, còn đĩa kia ủ ở 350C trong điều kiện hiếu khí. Nếu khuẩn lạc điển hình của C.botulinum phát triển trên đĩa thạch đã ủ yếm khí và không phát triển trên đĩa ủ hiếu khí thì giống có thể đã thuần. Nếu không phân lập được C.botulinum từ ít nhất một trong các khuẩn lạc đã chọn có nghĩa là mật độ phân bố của chúng trong hệ vi sinh vật hỗn hợp có thể thấp. Tiếp tục cấy chuyền liên tiếp vào môi trường tăng sinh có thể làm tăng số lượng của chúng lên đủ để cho phép phân loại được. Bảo vệ giống thuần ở trạng thái bào tử trong tủ lạnh, trên các hạt thủy tinh, đông lạnh hay đông khô. . Phát hiện độc tố botulin Chuẩn bị mẫu : lấy 1 phần mẫu để phát hiện tế bào vi khuẩn C.botulinum sống, 1 phần khác để kiểm tra độc tính. Bảo quản phần mẫu còn lại trong tủ lạnh. Ly tâm các mẫu chứa chất rắn lơ lửng trong điều kiện lạnh và sử dụng phần lỏng để phân tích độc tính. Chiết mẫu thực phẩm rắn với 1 thể tích tương ứng của dung dịch đệm gel-phosphate, pH= 6,2. Tẩm ướt chất đệm vào mẫu thực phẩm bằng cối và chày đã làm sạch. Ly tâm mẩu đã giã trong điều kiện lạnh và sử dụng phần lỏng để phân tích độc tính. Rửa sạch các dụng cụ chứa mẫu nghi có dính thực phẩm với vài ml dung dịch đệm càng tốt để tránh pha loãng toxin đến mức không thể phát hiện được. Xác định độc tính của mẫu thực phẩm hay canh trường vi khuẩn Xử lý với trypin : nếu có mặt các độc tố của các vi khuẩn không phân hủy protein trong mẫu thì cần phải kích hoạt bằng trypin để xác định. Vì vậy, cần xử lý phần lỏng của mẫu rắn sau khi ly tâm, hay mẫu lỏng, hay dịch môi trường thịt chín chúng vi khuẩn với trypin trước khi phát hiện độc tính. Không xử lý trypin với môi trường TPGY, bởi vì môi trường này đã chứa sẵn trypin và nếu xử lý tiếp với trypin có thể làm giảm hoạt tính của các toxin đã được kích hoạt ở mức cao nhờ trypin có sẵn trong môi trường. Điều chỉnh pH của phần mẫu lỏng về 6,2 với dung dịch NAOH 1N hay HCl 1N. Thêm 0,2ml dung dịch trypin bão hòa trong nước vào 1,8ml mỗi phần mẫu lỏng. Ủ dịch hỗn hợp này ở 35-370C trong 1 giờ, thỉnh thoảng trộn đều, để kiểm tra độc tính. Để chuẩn bị dung dịch trypin, cho 1gam trypin (Difco, 1:250) vào một ống nghiệm sạch và thêm 10ml nước cất, lắc và hơ nóng nhẹ để hòa tan. Kiểm tra độc tính: tiến hành các test song song trên các mẫu đã xử lý và không xử lý với trypin (lặp đôi). Pha loãng 1 phần của mẫu lỏng hay canh trường vi khuẩn chưa xử lý đến 1:2 , 1:10 và 1:100 , trong dung dich đệm gel-phosphate. Tiến hành pha loãng tương tự với từng mẫu loãng hay canh trường vi khuẩn đã được xử lý với trypin. Tiêm vào bụng mỗi con chuột, theo từng cặp chuột, 0,5ml mẫu lỏng chưa pha loãng vào 0,5ml mẫu kiểm tra chưa xử lý ở mỗi độ pha loãng bằng cách sử dụng ống tiêm 1 hay 3ml với kim cỡ 25cm, 1,6cm. Lặp lại các bước này với các mẫu đã xử lý với trypin (lặp đôi). Đun 1,5ml mẫu lỏng hay canh trường vi khuẩn trong 10phút ở 1000C. Làm lạnh rồi tiêm 0,5 (chưa pha loãng) vào từng con chuột theo từng cặp. Chuột sẽ không chết, bởi vì độc tố botulin nếu có sẽ bị bất hoạt bởi nhiệt. Quan sát tất cả các con chuột theo từng khoảng thời gian nhất định trong 48giờ. Ghi nhận triệu chứng và thời gian chuột chết. Triệu chứng ngộ độc ở chuột bắt đầu thường trong 24 giờ đầu tiên, lông xù lên, thở mạnh từng hồi, cơ thể yếu dần, cuối cùng là liệt và hơi thở yếu hẳn rồi chết. Nếu chuột chết mà không có các triệu chứng ở trên thì không có đủ bằng chứng để kết luận rằng độc tố botulin có trong chất lỏng tiêm vào chuột. Đôi khi chuột chết là do các hợp chất độc có trong mẫu tiêm hay nhiễm trùng do vết thương. 3.2. Phương pháp hiện đại xác định C.botulinum 3.2.1. Phương pháp Enzym-linked Immunosorbent Assay (ELISA) 3.2.1.1. Khái niệm Được sử dụng để phát hiện độc tố hoạt tính sinh học và sự dò tìm độc tố không tích cực. Nguyên tắc của phương pháp miễn dịch là phản ứng kết hợp giữa một tế bào (kháng nguyên) với một kháng thể đặc hiệu. Tín hiệu của phản ứng miễn dịch có thể nhận biết thông qua sự ngưng tủa hay kết dính của kháng nguyên - kháng thể hoặc bằng cách sử dụng những kháng thể đã được đánh đấu (bằng chất nhuộm huỳnh quang, đồng vị phóng xạ hay enzym). Phương pháp này có thể sử dụng cho hầu hết tất cả kháng nguyên với độ nhạy và độ đặc hiệu cao. Nguyên tắc của kỹ thật ELISA là sử dụng kháng thể đơn dòng phủ bên ngoài những đĩa giếng, nếu có sự hiện điện của kháng nguyên mục tiêu trong mẫu, kháng nguyên này sẽ giữ lại trên bề mặt giếng. Các kháng nguyên này sẽ được phát hiện bằng cách sử dụng kháng thể thứ cấp có gắn với enzym như horseradish peroxydase hay alkaline phosphatese. Khi bổ sung một cơ chất đặc hiệu của enzyem vào giếng, enzyme xúc tác thủy phân cơ chất để tạo ra các sản phẩm có màu hay phát sáng. Bằng cách theo dõi sự đổi màu có thể phát hiện sự hiện diện và định lượng kháng nguyên. 3.2.1.2. Quy trình thực hiện Nguyên vật liệu cơ bản Máy đọc ELISA có bước sóng 405nm Bản nhựa 96 giếng đáy phẳng (của hãng NUNC, Denmark) Pipetman loại 20, 200, 1000 microlit và đầu typ tương ứng Dung dịch TYG: Môi trường dịch thể Trypticase (Tryptic) – Pepton-Glucose-Yeast Extrace với Trypsin ( TPGYT). Hòa tan các thành phần rắn của môi trường cơ bản và cho vào ống nghiệm 20x150mm từng thể tích 15ml hay cho 100ml vào các lọ dung tích 170ml có vạch chia. Hấp tiệc trùng các ống nghiệm ở 1210C trong 10 phút và các lọ trong 15 phút ở 1210C pH=7. Bảo quản ở 50C. Thêm Tripsin nagy khi sử dụng Mẫu C.botulinum. Mẫu chứa huyết thanh thỏ có kháng thể TgG Dung dịch đệm Bicabonate 0.05 M, 0.8g Na2CO3 + 1.47g NaHCO3 trong 500ml nước cất ở pH =9.6 1% dung dịch đệm casein Đệm NaCl 0.005%, tween 20 6.04g Trisbazo; 8,76g NaCl, thêm 900ml nước cất phân hủy Tris và NaCl, điều chỉnh pH = 250C với HCl 2M và 50ml dung dịch tween 20 và định mức tới vạch 1 lít. Dung dịch đừng phản ứng H2SO4 0,3M pha loãng. Các bước tiến hành ELISA Chuẩn bị hỗn hợp dịch vi khuẩn Nuôi cấy mẫu bệnh phẩm trên môi trường TPGY Hoặc CMM ở 370C. Sau 24h sinh trưởng ở 370C, 5ml môi trường được cho vào môi trường thẩm tích bao gồm: 2.5 lít Peptone Protease 4%, 1% chiết nấm men, 1% dextrone. Điều chỉnh pH trung bình đến 7.3 trước khi khử trùng. Môi trường được ủ ở nhiệt độ phòng 10 ngày. Môi trường nổi trên mặt được ly tâm 18000 vòng trong 20 phút. Chất lỏng nổi lên trên bề mặt được tách riêng và đem đi đông lạnh với thể tích như nhau của glycerol. Kỹ thuật ELISA xác định kháng thể đặc hiệu kháng Clostridium chất dịch của mẫu Chuẩn bị mẫu đối chứng Mẫu âm tính: bản sao giống với tấc cả các thuốc trừ độc ( không pha loãng vô trùng CMM & TPGY) Mẫu dương tính kiểm tra độc tố chuẩn loại A, B, E, F pha loãng vô trùng CMM & TPGY (pH=7.6 ở nồng độ 2µg/ml). Chuẩn bị mẫu toxin ở dạng thô hoặc lọc sạch Bước 1(gắn bảng nhựa): cho mẫu chứa kháng thể IgG để kết hợp với kháng nguyên ở mẫu pha loãng 1:500 trong dung dịch đệm carbonate, pH=9.6. Cho 100µl/giếng, ủ qua đêm ở 40C. Rửa 3 lần bằng dung dịch PBS-Tween 20 0.05%. Bước 2 ( gắn kháng nguyên): Cho 300µl mẫu chứa kháng nguyên 9 với nồng độ 109 tế bào/ml) hoặc ở dạng siêu nghiền đã pha loãng ở nồng độ 10µg/1ml trong dung dịch đệm PBST vào mỗi giếng của bảng, ủ 60-90 phút ở 350C. Sau đó rửa bảng với dung dịch rửa PBS-Tween 0.05% (3-5) lần. Bước 3: Phủ bảng nhựa bằng dung dịch PBS-sữa không béo 5% PBS-Tween 20 0.05%. cho 300µl/giếng. Bước 4: Đem ủ mẫu chứa độc tố 2h, 350C. Rửa mẫu trên 5 lần trong PBST. Bước 5: Thêm 100µl/giếng biotin để pha loãng chứa kháng thể có gắn nhãn peroxidase, ủ 60 phút, trong 350C. Bước 6: Rửa mẫu trên với PBST loại bỏ các phần không liên kết. Bước 7: Cho 100µl cơ chất TMB vào mỗi giếng, ủ trong tủ ấm 370C trong 15-30 phút, không rửa. Bước 8: Phản ứng có thể dừng lại nếu cho vào H2SO4 0.3M. Đọc kết quả: Đọc bằng mắt thường nhờ bảng so màu Đọc bằng máy ELISA: Đọc kết quả ở bước sóng 405nm và ghi nhận kết quả: Kết quả thử nghiệm xem như dương tính nếu tỷ lệ mật độ quang (OD) của thử nghiệm và chứng âm là >2.3 Ngưỡng phản ứng = 2.3 x OD chứng âm OD mẫu > OD ngưỡng: Dương tính OD mẫu < OD ngưỡng: Âm tính Chú ý: Giá trị OD của hai giếng trên cùng một mẫu lệch nhau gấp đôi thì cần xét nghiệm lại mẫu đó. Hình 3.2 Phương pháp ELISA 3.3 Phương pháp PCR Tất cả các chủng C.botulinum được nuôi cấy trong 10 ml Tryptose-Peptone-glucose- Yeast extract (TPGY) và ủ trong điều kiện kỵ khí ở 37°C trong 24-48h, tiếp theo nuôi qua đêm (20 giờ ở nhiệt độ tương ứng). Bước1. Chuẩn bị khuôn mẫu: Lấy 1 ml dung dịch chứa tế bào từ môi trường, rửa sạch với 1 ml đệm TE (0,01 M Tris-HCl, EDTA 0,001 M ,PH 8.0) trong 1 giờ ở 37°C và ngâm trong 1 ml nước cất. Ngoài các tế bào riêng rẻ được phân lập của từng chủng vi khuẩn, ba hỗn hợp được phân lập chứa các C.botulinum thủy phân protein loại A, B và F, các C.botulinum không thủy phân protein loại B, E , và F hoặc tất cả bốn huyết thanh đã được chuẩn bị bằng cách trộn riêng rẻ các tế bào được phân lập. Mọi các tế bào phân lập được đun nóng ở 990 C trong 10 phút để chia tế bào và phát hành các DNA của vi khuẩn và đã ly tâm trong 5 phút ở 10.000 × g. Một khối lượng của 1μl của nổi trên mặt từng được sử dụng như bản mẫu trong hỗn hợp PCR. Tất cả được đun nóng ở 990C trong 10 phút nhằm phá vỡ tế bào và tách chiết DNA của C.botulinum. Ly tâm trong 5 phút ở 10.000 vòng/phút. Khoảng 1 μl dịch nổi trên mặt được sử dụng như bản mẫu trong hỗn hợp PCR. Bước2. Mồi: Dựa trên công bố trình tự DNA của gen BoNT, bốn cặp mồi mới với nhau được cụ thể cho cả hai loại C. botulinum A, B, E, hoặc F được thiết kế ( Bảng 2) Bảng 3.2: Mồi bắt cặp của C.botulinum Bảng 2: Mồi cho multiplex PCR của C.otulinum loại A, B, E và F Loại Mồi Chuỗi (5’ – 3’) Produrct Vị trí trên gen Nhiệt Độ GC Size (bp) (mã vùng) ( 0C) (%) Af CBMLA1 AGC TAC GGA GGC 782 1788-1808 63.9 52 AGC TAT GTT Ar BMLA2 CGT ATT TGG AAA 2569-2548 63.4 41 GCT GAA AAG G Bf CBMLB1 CAG GAG AAG TGG 205 434-453 64.3 50 AGC GAA AA Br CBMLB2 CTT GCG CCT TTG 638-619 64.5 45 TTT TCT TG Ef CBMLE1 CCA AGA TTT TCA 389 156-175 63.7 45 TCC GCC TA Er CBMLE2 GCT ATT GAT CCA 544-525 63.6 43 AAA CGG TGA Ff CBMLF1 CGG CTT CAT TAG 543 185-194 64.1 50 AGA ACG GA Fr CBMLF2 TAA CTC CCC TAG 727-708 63.3 55 CCC GGT AT Bước 3. PCR: PCR được thực hiện với 50 μl của hỗn hợp phản ứng có chứa 1μl của mẫu, 0,3 μM của mỗi mồi, 220 nM của mỗi triphosphate deoxynucleotide (dATP, dCTP, dGTP, và dTTP), 32 mM Tris-HCl (pH 8,4), 80 mM KCl, 4,8 mM MgCl, và DNA polymerase. Các sản phẩm PCR khuyếch đại được xác định ở agarose gel 2% nhuộm màu với ethydium bromide. Bước 4. Đọc kết quả: Multiplex PCR của tế bào C.botulinum loại A, B, E, và F mang lại những sản phẩm khuếch đại dự kiến (Bảng 3.2): loại A: 782 bp; loại B: 205 bp; loại E: 389 bp; và loại F 543 bp (Hình 3.3). Hỗn hợp bị đình các tế bào mang các đoạn DNA tương ứng. Các sản phẩm PCR được hình dung rõ ràng trong gel agarose, từ 150bp đến 200bp khác biệt trong kích thước của mỗi sản phẩm khuếch đại kích hoạt một sự phân biệt giữa các mảnh vỡ dễ dàng mà không cần sử dụng độ phân giải cao agarose. Hình 3.3 Phương pháp điện đi Multiplex PCR phát hiện của C. botulinum. Đường 1: trọng lượng phân tử đánh dấu; 2: C. botulinum loại A; 3: C. botulinum loại B; 4: C. botulinum loại E; 5: C. botulinum loại F; 6: C. botulinum thủy phân protein loại A, B và F; 7: C. botulinum không thủy phân protein loại B, E và F; 8: C. botulinum loại A, B, E, và F; và 9: tiêu cực kiểm soát. Chương IV: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Botulism là một bệnh rất nguy hiểm nhưng hiếm xảy ra. Mấy năm gần đây, cơ quan FDA Hoa Kỳ và CFIA Canada cũng thỉnh thoảng ra cảnh báo về bệnh botulism và cho lệnh thu hồi một vài loại sản phẩm nhiễm khuẩn bày bán trên thị trường chẳng hạn như Hot Dog Chili Sauce Castleberry’s Ford Cpy USA, Austex Hot Dog Chili Sauce, Kroger Hot Dog Chili Sauce, Chili French Style Green Beans Lakeside Foods, Bolthouse Farm 100% Carrot Juice (Canada), Hot Great Value Original Chili with Beans. Tuy nhiên độc tố botulism cũng có được vài ứng dụng ích lợi trong y khoa trị liệu. Độc tố A (BTXA) được sử dụng để trị những xáo trộn thần kinh gây sự co thắt cơ, bệnh chứng gây ngứa ngoài da (prurit cutané), đau cơ vùng mặt (douleur myofaciale), tiết quá nhiều mồ hôi (hyperhidrose), nhức đầu (migraine)... Gần đây, do một sự tình cờ lý thú trong lúc dùng Toxine để trị chứng mí mắt co thắt bất thường (blépharospasme) ở một bệnh nhân, các bác sĩ đã khám phá thêm một tác dụng khác của độc tố là nó có thể làm tan biến và xóa bớt nếp nhăn trên mặt một cách tạm thời. Thế là độc tố botulism nhảy vào lĩnh vực thẩm mỹ với sự xuất hiện của thuốc Botox® Cosmetic (toxinA), Myobloc (toxinB), Dysport và Vistabel. Tất cả đều được bào chế từ độc tố botulism. Botox có thể giúp xoá bỏ đi các nếp nhăn trên trán, hai bên khóe mắt còn gọi là vết chân chim (patte d’oie, crows feet), khóe miệng, giữa hai chân mày…Nhưng đây là lĩnh vực làm giàu cho thẩm mỹ và cũng làm giàu cho luật sư. 4.2 Kiến nghị Sau khi hoàn thành bài khóa luận này, tôi nhận thấy C.botulinum là một vi sinh vật rất nguy hiểm với tấc cả khi nhiễm độc tố botulism này. Vì thế, C.botulinum và độc tố botulism của nó được sử dụng làm vũ khí sinh học với sức lan tỏa và hủy diệt mạnh nhất hành tinh. Thực phẩm nhiễm C.botulinum rất khó nhận biết bằng cảm quan chỉ nhận biết qua những biểu hiện lâm sàn. Chúng ta phải thực hiện tốt các biện pháp kiểm soát chúng vì độc tố của vi khuẩn này rất mạnh khi nhiễm tỷ lệ tử vong rất cao. Cần tuyên truyền cho người dân hiểu biết về nguy hại của các loại thực phẩm có khả năng nhiễm khuẩn C.botulinum. Quản lý và thực hiện đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm ở tấc cả các khâu chế biến và bảo quản thực phẩm. Cần có những biện pháp xử lý những vi phạm vệ sinh an toàn thực phẩm thích hợp nhằm đảm bảo quyền lợi của người tiêu dùng và sức khỏe cộng đồng. Tìm hiểu về nguyên nhân và các biểu hiện bệnh để xử lý kịp thời tránh những hậu quả đáng tiếc xảy ra. TÀI LIỆU THAM KHẢO PHẦN TIẾNG VIỆT [1]. Bộ môn vi sinh – khoa Y – Đại học Y Dược TP. HCM, 1996. Vi khuẩn học. [2]. TH.S PHẠM MINH NHỰT, 2010. Bài giảng“ Phân tích đánh giá chất lượng thực phẩm ”. [3]. TH.S PHẠM MINH NHỰT, 2010. Bài giảng“ Thực hành phân tích đánh giá chất lượng thực phẩm ”. [4]. Lê Đình Hùng,1998. Đại cương về phương pháp kiểm tra vi sinh vật thực phẩm. Trung tâm Tiêu Chuẩn Đo Lường Chất Lượng khu vực III, TP. HCM. [5]. Lương Đức Phẩm, 2002. Vi sinh vật học và an toàn vệ sinh thực phẩm.Nhà xuất bản Nông Nghiệp – Hà Nội. [6]. Trần Linh Thước, 2006. Phương pháp phân tích vi sinh vật trong nước, thực phẩm và mỹ phẩm. Nhà xuất bản Giáo Dục. [7]. Nguyễn Ngọc Tuân, 2002. Vệ sinh thịt. Nhà xuất bản Nông Nghiệp – TP. HCM. PHẦN TIẾNG NƯỚC NGOÀI [8]. Clinical Verterinary Microbiologin. [9].FAO,1992. Microbiological analysis in the food centrol laboratory 10.P. J. Quinn và cs, 1994. Clirical Verteriaary Microbiology PHẦN TRANG WEB [11]. http:// vm.cfsan.fda.gov/~ebam/bam-4a.html [12].Clostridium botulinum: ecology and control in foods by Andreas H. W. Hauschild,Karen L. Dodds.