VI SINH VẬT GÂY BỆNH VÀ NGỘ ĐỘC THỰC PHẨM by Dạy Kèm Quy Nhơn Official

Chương 4 VI SINH VẬT GÂY BỆNH VÀ NGỘ ĐỘC THỰC PHẨM

4.1. Bệnh thực phẩm “Any disease of an infectious or toxic nature caused by, or thought to be caused by, the consumption of food or water” “Là những bệnh gây ra do các độc tố hay mầm

bệnh VSV có mặt trong thực phẩm” 1. Độc tố ( có sẵn hoặc bị tạp nhiễm) 2. Mầm bệnh VSV (vi khuẩn, virut, nấm, tảo, protozoan, prion) 2

Đường truyền của bệnh thực phẩm

Những yêu cầu để gây ra sự truyền nhiễm * Tồn tại được trong môi trường axit của dạ dày * Cư trú hoặc bám vào ruột non * Chống lại hệ sv trong vật chủ * Cạnh tranh với hệ sv tự nhiên trong vật chủ

* Sinh độc tố/ xâm nhập vào cơ thể

Hệ sinh vật hay gặp trên người

• Đối với một số mầm bệnh như như thương hàn, tả, lỵ… thực phẩm không phải là môi trường thuận lợi cho chúng phát triển song ở đây chúng có thể sống được thời gian dài, thức ăn là cầu nối cho chúng xâm nhập vào cơ thể. • Nhiễm khuẩn thực phẩm khá nguy hiểm vì con người sử dụng thực phẩm hằng ngày, vì vậy có khả năng phát triển thành dịch hay nhiễm trên diện rộng. • Từ khi mầm bệnh vào cơ thể đến khi phát bệnh cần một thời gian để chúng thích ứng với cơ thể rồi sinh sản và phát triển và lan rộng trong cơ thể nhưng chưa có dấu hiệu của bệnh, thời gian này là thời gian ủ bệnh. Thời gian ủ bệnh thường phụ thuộc vào sức đề kháng của cơ thể từng người

Sự phát sinh bệnh của quá trình ngộ độc thực phẩm Tiêu chảy cấp hoặc nôn mửa - Tiêu chảy • Sự bài tiết quá nhiều phân nước (too-fluid faeces) - Sự can thiệp với các chất mất nước - Hoặc tăng quá trình bào tiết vào khoang ruột

• Nguyên nhân phức tạp - nhiều cơ chế

Phân loại tiêu chảy 1. Tiêu chảy cấp, phân nước • Phân lỏng hoặc nước, không máu, <7 ngày • Vibrio cholerae, enterotoxigenic E. coli, norovirus

2. Tiêu chảy cấp phân máu

(1 & 2 thường gặp)

• Phân lỏng hoặc nước, có máu, <7 ngày • Shigella, Campylobacter, enteroinvasive E. coli

3. Tiêu chảy kéo dài • Phân lỏng hoặc nước, có máu hoặc không có máu, >14 ngày • kết hợp nhiều nguyên nhân: lây nhiễm, thiếu chất dinh dưỡng, hệ miễn dịch yếu

Độc tố vi sinh vật  Ngoại độc tố(Exotoxins) –

Được tiết ra ngoài tế bào – bản chất là protein

 Độc tố ruột (Enterotoxins) – niêm mạc ruột (gây tiêu chảy)

 Độc tố tế bào (Cytotoxins) – tiêu diệt tế bào chủ  Độc tố thần kinh (Neurotoxins) – sự truyền của xung thần kinh (vd. Clostridia)



Nội độc tố - có khả năng gây sốt (fever producing) 

lipopolysaccharide (LPS) – phần của vỏ ngoài tế bào (Gram -)

Bệnh thực phẩm mà không gây tiêu chảy - Hepatitis A – viêm gan (vàng da) - Listeria - sẩy thai, viêm màng não - Toxoplasma - sẩy thai - Clostridium botulinum - botulism toxin – thần kinh - Mycotoxins – ung thư gan, tổn thương thận

4.2. Một số bệnh truyền nhiễm do vi khuẩn  Bệnh tả  Bệnh thương hàn  Bệnh lỵ  Bệnh Bruxella  Bệnh lao Bệnh lợn đóng dấu

4.2.1. Bệnh tả • Vibrio cholerae, Vibrio comma (Vibrio sp.) • là bệnh nhiễm khuẩn nặng, nếu không điều trị kịp thời sẽ gây tử vong lớn. • sinh nội và ngoại độc tố; làm rối loạn trao đổi dịch muối-nước, rối loạn điều hoà thân nhiệt và sự hoạt động của hệ tim mạch. • bền với môi trường bên ngoài, trong đất có thể sống đến 25 tuần, trong cá, cua, hàu sống tới 40 ngày. • chết sau vài giây khi bị đun sôi; rất nhạy cảm với các chất sát khuẩn và môi trường axit • Triệu chứng lâm sàng là đi ngoài nhiều lần làm cơ thể mất nước, phá vỡ vòng tuần hoàn máu, giảm thân nhiệt tới 35oC, gây co giật, xuất hiện hiện tượng không có 12 nước giải, tỉ lệ tử vong khá lớn.

4.2.2. Bệnh thương hàn • Gây ra do Salmonella typhi, S.paratyphi C, S.dublin (Kháng nguyên H (lông), kháng nguyên O (thân VK) • Ở 5oC chúng không phát triển được, ở 70oC chúng chết sau 10 phút. Chúng thường có trong ruột bánh mì, bơ, mỡ, thực phẩm bảo quản lạnh… • Mầm bệnh theo thức ăn vào đường tiêu hoá, khu trú ở ruột non rồi vào hạch bạch huyết và các tổ chức khác; tế bào sinh nội độc tố và khi chết sẽ giải phóng ra gây ngộ độc, thời gian ủ bệnh là 2 tuần. Bệnh xảy ra ở ruột non gây ỉa chảy dữ dội, kèm theo sốt, người suy nhược mệt mỏi, một số ca nặng dẫn đến tử vong. 13

4.2.3. Bệnh lỵ • Gây ra do Shigella shiga, • Sinh độc tố (enterotoxin) là ShET-1 và ShET-2; làm thay đổi sự vận chuyển điện giải ở các tế bào niêm mạc đại tràng, gây tăng tiết dịch. • Ở nhiệt độ 60oC chúng chết sau 10-15 phút

• Thường ủ bệnh trong vòng 5 đến 7 ngày, vi khuẩn gây viêm loét ruột già và gây nhiễm độc nhẹ toàn thân do độc tố. • biểu hiện lâm sàng là sốt, đại tiện nhiều lần, phân có nhầy và máu, có những cơn đau quặn bụng và mót rặn khi đại tiện. 14

4.2.4. Bệnh Brucella • Gây ra do Brucella melitensis, • Vi khuẩn này chịu hạn, chịu nhiệt, nhưng nhanh chết ở nhiệt độ cao, ở nhiệt độ 100oC sẽ chết sau vài giây • Thời gian ủ bệnh là 4 đến 20 ngày, lúc đầu thì bệnh nhân cảm thấy mệt mỏi, sau dần đau các khớp và cơ bắp, phát ban trên da. Bệnh nhân nặng gây sốt từng cơn. Hậu quả của bệnh là làm teo dịch hoàn ở nam và gây sẩy thai, đẻ non đối với phụ nữ.

4.2.5. Bệnh lợn đóng dấu • Gây ra do Erysipelothix insidion , gây ra ở lợn, nhiều loài động vật có vú, gia cầm và cá. • Vi khuẩn này có thể sống được trong thịt muối đến 10 tuần và dăm bông hun khói tới 3 tháng. Thịt lợn ốm chứa nhiều mầm bệnh, khi đun nấu không kỹ vẫn có thể tồn tại trong thịt.

• Người tiếp xúc với các vật bị bệnh cũng như ăn phải thit có nhiễm trực khuẩn này có thể mắc bệnh. Những chỗ tiếp xúc với vi khuẩn sẽ bị sưng tấy, có dấu đỏ trên da. Bệnh phát ra có dấu hiệu cục bộ hoặc toàn thân, có thể bại huyết nặng dẫn đến tử vong. 16

4.3. Một số bệnh truyền nhiễm do virus  Bệnh cúm gia cầm  Bệnh sốt lở mồm long móng  Bệnh bò điên

4.3.1. Bệnh cúm gia cầm • Gây ra do virus H5N1 • Gà, vịt, ngan, ngỗng, chim nuôi, chim hoang dã...đều có thể mắc bệnh.

• Cúm gia cầm có thể lây sang người và một số loài thú và gây tử vong cho người. • Khi tiếp xúc với các vật bị bệnh con người sẽ bị sốt cao, suy hô hấp và dẫn đến tử vong. Hiện nay virus cúm gia cầm có nhiều biến thể khác nhau và rất nguy hiểm..

4.3.2. Bệnh lở mồm long móng • loại virus gây ra ở gia súc và có thể truyền sang người. • loại virus nhỏ nhất, không chịu được nhiệt độ cao, môi trường kiềm, các chất sát khuẩn mạnh. Khi tách ra khỏi cơ thể động vật nó có thể sống được 2 tháng. Nó tồn tại trong sữa từ 30-45 ngày và bị chết khi đun nóng trên 50oC. • Người mắc bệnh khi tiếp xúc với con vật bị bệnh như chăm sóc, giết mổ, sơ chế và ăn phải thịt, uống sữa có mầm bệnh. Thời gian ủ bệnh khoảng 1 tuần. • Khi phát hiện bệnh người thấy mệt mỏi, viêm niêm mạc miệng, uống phải sữa có mầm bệnh bị viêm dạ dày, ruột. Bệnh thường nhẹ nhưng cũng có trường hợp chết vì bệnh này. 19

4.3.3. Bệnh bò điên • Gây ra do prion, khu trú ở não và tủy sống • Viêm não thể xốp ở bò, à một loại bệnh gây suy thoái hệ thần kinh và gây chết ở bò • Có thể lây sang người

4.4. Ngộ độc thực phẩm  còn gọi là trúng độc thức ăn là do ăn phải thức ăn có chứa chất độc, xảy ra đột ngột hàng loạt nhưng không phải là bệnh dịch do nhiễm VSV;  biểu hiện bằng nôn mửa, ỉa chảy và các triệu chứng đặc hiệu cho mỗi loại ngộ độc  Ngộ độc do nấm  Ngộ độc do tảo  Ngộ độc do vi khuẩn

4.4.1. Ngộ độc do nấm • Độc tố Nấm mốc • Độc tố Nấm ăn

a.Độc tố Nấm mốc • Trong quá trình trao đổi chất, một số loài nấm mốc có khả năng tạo ra chất độc. • Các chất độc của nấm mốc được gọi chung là độc tố vi nấm (mycotoxins) • Các độc tố này thường gây ngộ độc mạnh và có khả năng gây ung thư cho người và động vật

Độc tố do Aspergillus • Aflatoxin • Ochratoxin • Sterigmatocystin

Aflatoxin • Aflatoxin = Aspergillus flavus toxins • Độc tố do nấm mốc Aspergillus flavus; Asp.parasiticus và Asp.monius • Có 4 loại: + B1 và B2: trong ánh sáng UV phát ra màu xanh nước biển + G1 và G2: trong ánh sáng UV phát ra màu xanh lá cây • Trong đó aflatoxin B1 chiếm số lượng nhiều nhất và có độc tính mạnh nhất • Các loại nông sản dễ nhiễm aflatoxin: hạt đậu phộng, bánh dầu đậu phộng, các loại hạt có dầu, các loại ngũ cốc… • Tác động lên người và động vật; gây tổn thương gan, ung thư; giảm khả năng tiết sữa, đẻ trứng và sức đề kháng ở gia súc 25

Aflatoxin trong một số thực phẩm (tiêu chuẩn cho phép là 15ppb) TT 1 2 3 4 5 6 7

Thực phẩm Hạt hướng dương bị mốc Đậu phộng bị mốc Kẹo đậu phộng bị mốc Dầu mè bị mốc Đậu hũ Bột dinh dưỡng trẻ em có đậu nành bị mốc Thực phẩm gia súc

Hàm lượng (ppb) 472 26,3 – 173 0,8 – 35 16,5 – 22,3 37,2 18,2 16,3 – 37,5

Ochratoxin • Được phân lập đầu tiên vào năm 1965 từ Aspergillus ochraceus trên bánh mì mốc; sau này tìm thấy trên Penicillium verrucosum • Các nguyên liệu thực phẩm dễ bị nhiễm độc tố này: gạo, lúa mạch, lúa mì, bột mì, bắp, cao lương, ớt, hạt tiêu, đậu nành, café. • Dư lượng Ochratoxin còn tìm thấy trong thịt heo và thịt gia cầm • Gây hại gan và thận động vật • Nồng độ >1ppm giảm sản lượng trứng ở gà; >5ppm gây tổn thương gan và ruột • Tác nhân gây ung thư ở người 27

Strerigmatocystin • Phân lập năm 1954 trên bánh mì mốc do nấm mốc Asp. versicolor tổng hợp • Tìm thấy trên bề mặt phomai, các loại hạt bị mốc. • Độc tính tương tự aflatoxin, tác nhân gây ung thư gan

Độc tố của nấm Penicillium - Patulin

- Acid Penicillic - Rubratoxin

- Citrinin

Patulin • Phân lập năm 1942, do nấm Penicillium claviforme, sau được tìm thấy trên Asp. clavatus. • Đặc biệt Penicillium patulum, một loại mốc kí sinh tùy tiện trên các loại quả và nước táo, dâu, sản xinh rất nhiều Patulin • Penicillium expansum có trong các nước quả khác như đào, lê, mận…cũng tạo Patulin • Tác nhân gây ung thư và độc hại đối với hệ thần kinh

Acid Penicillic • Phân lập năm 1913 từ nấm Penicillium puperulum và P.cyclopium (1936) với lượng cao hơn rất nhiều lần • Các nấm gây bệnh “mặt xanh” ở bắp : P.martensis; P.cyclopium cũng tạo độc tố này • Tác nhân gây ung thư gan, thận

Rubratoxin • Do nấm P.rubrum, P.purpurogenum sinh ra trên bắp bị nhiễm loại nấm này. • Rubratoxin B rất có hại cho gan • Trên động vật thí nghiệm bằng Rubratoxin B , khi mổ xác thấy chảy máu và thoái hóa mỡ gan

Citrinin • Phân lập đầu tiên năm 1931 trên nấm P.citrinum, có trong gạo bị mốc • Các loại thực phẩm có độc tố này: gạo, lúa mỳ, lúa mạch, bắp bị mốc • Độc tố rất có hại cho thận

Độc tố của Fusarium • Gọi chung là Fusariumtoxin, tìm thấy nhiều ở bắp và các loại nông sản khác. Bao gồm: - Tricothecene(s) - F2-toxin hay Zearalenone - Acid Fusaric – Fusarium phytoxin

Tricothecenes • Phân lập đầu tiên 1968 từ nấm Fusarium tricinotum • Có 150 loại độc tố khác nhau có cấu tạo tương tự trong đó độc hại nhất là T2-toxin và DON (Vomitoxin) • Làm giảm tính thèm ăn ở gia súc, giảm năng suất nuôi, ức chế sự tổng hợp protein ở tế bào • Heo là loại nhạy nhất với độc tố này • Có trong thịt động vật nên rất được quan tâm trong thương mại quốc tế 35

F2-toxin • Phân lập năm 1961 từ Fusarium roseum • Tìm thấy trong bắp và lúa mì bị mốc • Có đặc tính Oestrogenis (kích dục tố nữ) làm giảm khả năng sinh sản ở động vật. • Âm hộ bị sưng đỏ, núm vú sưng đỏ, sa trực tràng và âm đạo, tử cung nở rộng và thoái hóa buồng trứng, gây sẩy thai… • Heo là loài nhạy cảm nhất với độc tố này 36

Acid Fusaric • Tổng hợp bởi Fusarium moniliforme • Có khoảng 78 chủng Fusarium có tạo độc tố này • Làm hạ huyết áp, tác động hệ thần kinh gây hôn mê • Đồng tác động với Tricothecene nên rất khó phát hiện dựa vào triệu chứng bệnh 37

Độc tố của các loài nấm khác • Ergotamine do nấm Claviceps purpurea (loài này sống bám vào cỏ, lúa) - Độc tố gây độc hệ tuần hoàn • Ipomenol do nấm Fusarium solani – gây bệnh phổi cho cừu • Lobitrem do Lolium perenne và Acremonium loliae , phát triển ở hạt nảy mầm, gây bệnh cho cừu 38

Độc tố do nấm độc • Ngộ độc do nấm Amanita muscaria (nấm bắt ruồi) • Ngộ độc do nấm Amanita phalloides (nấm tử thần)

Độc tố do nấm Amanita muscaria • Độc tố muscarin • Khi ăn phải nấm độc này, bệnh sẽ phát ra trong vòng 1-6h • Loét dạ dày, viêm ruột cấp tính, nôn mửa, ỉa chảy, chảy nước dãi, ra nhiều mồ hôi, thân thể co quắp. Khi chất độc ngấm vào trung ương thần kinh sẽ làm tê liệt hệ hô hấp. Bệnh nhân có thể chết, tuy nhiên tỉ lệ tử vong không cao 40

Độc tố do nấm Amanita phalloides • Phallin (amanita – hemolizin) có tính tán huyết; dễ bị phân hủy bởi men tiêu hóa (pepsin, trypsin), môi trường axit hoặc kiềm yếu, nhiệt độ 700C • Phalloidin: gây tổn thương gan • Amanitin – gây độc chậm, hạ đường huyết, làm tiêu nhân và thoái hóa tế bào • Khi ăn phải loại nấm này, thường triệu chứng bệnh xuất hiện chậm (9-11h) do đó rất nguy hiểm vì độc tố có thời gian ngấm vào cơ thể và rất dễ gây tử vong (90%) • Nôn mửa, đau bụng dữ dội vùng thắt lưng, vã mồ hôi, bí đái, gan sưng to, hôn mê và chết 41

Biện pháp vật lý để loại trừ Mycotoxin • Phân loại, tách riêng và loại bỏ những hạt và nguyên liệu bị nhiễm nấm mốc: Đối với hạt đậu phộng, hạt lép nhỏ dễ bị nhiễm aflatoxin nên có thể dùng máy để phân loại; đối với các nguyên liệu khác phải làm bằng tay • Loại bỏ aflatoxin trong dầu: sử dụng hệ thống lọc hấp phụ trong các nhà máy chế biến dầu ăn (giảm 95-100% aflatoxin)

Làm mất hiệu lực Aflatoxin • Nhiệt độ: cao trên 120oC có thể giảm 65% độc lực Aflatoxin (nướng, chiên) • Ánh sáng: ASMT với cường độ trên 50,000 lux có thể phá hủy hoàn toàn cấu trúc aflatoxin • Chất oxy hóa: phá hủy mạch C-C. Ví dụ: Ozone với lưu lượng 200mg/phút trong thùng có chứa 30kg bắp trong 92h, 95% aflatoxin bị phá hủy. Tuy nhiên, giải pháp này không kinh tế • Chất hấp phụ bề mặt: Bentonite, Zeolite, đất sét Aluminosilicate (hiệu quà nhất với Aflatoxin) • NH3: sử dụng khí NH3 dưới áp suất 1,5-3 atm để khử độc bánh dầu đậu phộng, giảm 95% độc lực aflatoxin. Hiệu quả kinh tế nhất. 43

Phá hủy các độc tố khác • Ochratoxine nhạy cảm với xử lý nhiệt • Zearalenone: dùng chất oxy hóa như nước oxy già nóng hay Persulfat ammonium 80-1000C, Formol 3,7% ở 500C trong 16h hay nhiệt độ môi trường trong 10 ngày

4.4.2. Ngộ độc do tảo • độc tố của tảo phycotoxin, độc tố của tảo gồm 3 nhóm chính: Độc tố gây hại cho gan. Độc tố gây hại cho hệ thần kinh. Độc tố gây dị ứng da và tiêu chảy. • Tảo là thức ăn quan trọng của các loài thuỷ sản như tôm, cá, nhuyễn thể. Tảo độc xuất hiện sẽ làm giảm sản lượng cũng như chất lượng của thuỷ sản. Từ những sản phẩm làm thức ăn bị nhiễm độc tố tảo, người ăn phải cũng bị ngộc độc cấp tính, mãn tính rất nguy hiểm. 45

4.4.3. Ngộ độc do vi khuẩn • Độc tố từ Clostridium botulinum (Botulin) • Độc tố của Tụ cầu mủ vàng Staphylococcus aureus • Độc tố của Bacillus cereus • Độc tố của Salmonella typhi