Xem mẫu
- Chuyên san Phát triển Khoa học và Công nghệ số 4 (2), 2018
SỰ ỨC CHẾ CỦA MỘT SỐ CHẤT KHÁNG SINH ĐỐI VỚI E. COLI
TRONG NƯỚC SÔNG SÀI GÒN
Nguyễn Phú Bảo1*, Đỗ Nguyễn Hý Thiên2,
Nguyễn Thanh Phương2, Phạm Hồng Nhật3
1
Viện Nhiệt đới Môi trường
2
Trường Đại học Công nghiệp TP.HCM
3
Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM
*Tác giả liên lạc: nguyenphubaohien@yahoo.com
(Ngày nhận bài: 09/4/2018; Ngày duyệt đăng: 25/5/2018)
TÓM TẮT
Một trong các nguyên gây gây nhiễm trùng da là do sự tiếp xúc giữa vết thương với
nước bị nhiễm vi khuẩn E. Coli và sự kháng kháng sinh của chúng. Nhằm đánh giá tác
động của chất kháng sinh đối với môi trường nước sông Sài Gòn, mức độ ô nhiễm E.
Coli trong nước sông Sài Gòn ở khu vực nội thành và sự ức chế vi khuẩn E. Coli của
Ciprofloxacin và Ofloxacin đã được nghiên cứu. Bằng kỹ thuật khoanh giấy khuếch tán,
nghiên cứu đã chỉ ra rằng, E. Coli trong nước sông Sài Gòn là thuộc loại kháng kháng
sinh đối với Ciprofloxacin và Ofloxacin.
Kết quả thực nghiệm đã cho thấy có đến 90% mẫu thử nghiệm có kích thước vòng kháng
sinh nhỏ hơn 15mm đối với Ciprofloxacin và nhỏ hơn 12mm đối với Ofloxacin.
Từ khóa: Chất kháng sinh, E. Coli, ức chế, kháng kháng sinh, Ciprofloxacin, Ofloxacin.
ANTIMICBROBIAL INHIBITION OF E. COLI IN THE
SAIGON RIVER WATER
Nguyen Phu Bao1*, Do Nguyen Hy Thien2,
Nguyen Thanh Phuong2, Pham Hong Nhat3
1
Institute for Tropical Environment
2
Ho Chi Minh City University of Industry
3
Ho Chi Minh City University of Food Industry
*Corresponding Author: nguyenphubaohien@yahoo.com
ABSTRACT
Skin infections are often caused by, among other reasons, the contact with E. Coli
contaminated water. This study aims at assessing E. Coli pollution level in the Saigon
River water and the bacterial inhibition by Ciprofloxacin and Ofloxacin. Most Probable
Number and disk diffusion methods were used. It has been found out that the Saigon
River water within the urban area is highly polluted with E. Coli and that the E. Coli
groups are antimicrobial resistant to Ciprofloxacin and Ofloxacin.
Experimental results show up to 90% of test samples with zone diameters less than
15mm for Ciprofloxacin and 12mm for Ofloxacin.
Keywords: Antibiotics, E. Coli, inhibition, antimicrobial resistance, Ciprofloxacin,
Ofloxacin.
TỔNG QUAN trong những loài phổ biến nhất của vi
Sự ô nhiễm vi khuẩn Escherichia Coli (E. khuẩn coliform. Chúng là thành phần
Coli) trong nước mặt là mối đe dọa hàng thông thường của ruột già ở người và các
đầu đến sức khỏe và môi trường do các ảnh chất thải từ người, động vật. E. Coli được
hưởng nghiêm trọng của nó. E. Coli là một tìm thấy trong nước thải con người với số
53
- Chuyên san Phát triển Khoa học và Công nghệ số 4 (2), 2018
lượng lớn. E. Coli được sử dụng là sinh vật Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra nguy cơ ô
chỉ thị đánh giá chất lượng nước (WHO, nhiễm E. Coli trong nước và đánh giá rủi
2001). Ở Việt Nam, nồng độ E. Coli trong ro ô nhiễm nguồn nước mặt bởi E. Coli
nước mặt được quy định trong khoảng 0 - (A.J.A. VINTEN et al, 2004) nhưng hầu
200 MPN hoặc CFU/100ml, tùy nguồn như chưa có nghiên cứu nào được thực
nước (Bộ TNMT, 2015). Ảnh hưởng chính hiện về sự ức chế của chất kháng sinh đối
của E. Coli đối với sức khỏe con người là với E. Coli trong nước mặt. Bên cạnh đó,
một sinh độc tố ruột gây viêm dạ dày, viêm tính kháng kháng sinh của vi khuẩn E. Coli
ruột, gây mất nước kèm theo nôn ói và đau trong nguồn nước cũng đang là vấn đề
quặn bụng. Tuy nhiên, việc sử dụng thuốc được quân tâm trong nhiều trường hợp
kháng sinh là không hiệu quả trong một số nhiễm trùng da. Các vấn đề trên đặt ra nhu
trường hợp. Một số nghiên cứu đã được cầu nghiên cứu về sự thay đổi và mức độ
thực hiện về sự ức chế của chất kháng sinh kháng kháng sinh trong trong nước mặt và
đối với E. Coli trong thực phẩm, bệnh trong nghiên cứu này, sự ức chế E. Coli
phẩm,...và chỉ ra rằng mức độ kháng trong nước sông Sài Gòn bởi
kháng sinh của E. Coli là ngày càng gia Ciprofloxacin và Ofloxacin được tiến hành
tăng, nghĩa là khả năng ức chế của chất thực hiện.
kháng sinh đối với E. Coli là càng giảm
(V.N.HIẾU, P.H.NHUNG, 2017). Hiện VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
nay, nguy cơ nhiễm khuẩn E. Coli đối với Vị trí lấy mẫu cho đánh giá sự ức chế
con người từ nguồn nước bị ô nhiễm thông của chất kháng sinh
qua các đường tiếp xúc như qua da bị vết Mẫu được lấy tại 3 vị trí của sông Sài Gòn,
thương, qua đường ăn uống,…làm tổn mỗi vị trí lấy 03 mẫu cho mỗi lần thử
thương đến sức khỏe con người. nghiệm.
Bảng 1. Thông tin về mẫu thử nghiệm
Thời gian lấy mẫu Vị trí lấy mẫu Đặc điểm mẫu Ký hiệu mẫu
Bến Bạch Đằng Đục, có mùi hôi BĐ1
8 giờ, ngày
Cầu Thanh Đa Đục, có mùi hôi TĐ1
3/4/2017
Cầu Bình Phước Đục, có mùi hôi BP1
Bến Bạch Đằng Đục, có mùi hôi BĐ2
8 giờ, ngày
Cầu Thanh Đa Đục, có mùi hôi TĐ2
24/4/2017
Cầu Bình Phước Đục, có mùi hôi BP2
Bến Bạch Đằng Đục, có mùi hôi BĐ3
8 giờ, ngày
Cầu Thanh Đa Đục, có mùi hôi TĐ3
15/5/2017
Cầu Bình Phước Đục, có mùi hôi BP3
Phương pháp phân tích E. Coli trong định dương tính (+). Số lượng ống nghiệm
nước mặt dương tính được tiến hành thử nghiệm giả
Xác định E. Coli bằng phương pháp MPN định E. Coli.
(Most Probable Number) theo hướng dẫn Thử nghiệm giả định E. Coli: thực hiện
của tiêu chuẩn Việt Nam [TCVN, 1996]. trong các ống chứa 10ml môi trường EC
Quy trình thực hiện như sau: (EB Broth) vô trùng có ống durham trong
Thử nghiệm giả định dương tính: thử điềi kiện ủ ở 440C trong 24 giờ. Nếu ống
nghiệm 27 ống nghiệm (03 mẫu x 09 ống) thử nghiệm dương tính (+), tiếp tục tiến
môi trường LSB (Lauryl Sulphate Broth) hành thử nghiệm sinh hóa.
vô trùng ở điều kiện ủ 370C trong 24 giờ. Thử nghiệm sinh hóa đối với E. Coli: gồm
Sau 24 giờ quan sát sự sinh hơi và những các thử nghiệm và biều hiện môi trường
ống nghiệm có sinh hơi là thử nghiệm giả như thể hiện trong Bảng 2.
54
- Chuyên san Phát triển Khoa học và Công nghệ số 4 (2), 2018
Bảng 2. Biểu hiện trên môi trường của E. Coli
Môi trường Phản Biểu hiện môi trường
ứng
Thử nghiệm Indol + Vòng đỏ cánh sen xuất hiện bề mặt.
Thử nghiệm Methyl Red + Môi trường MR - VP Broth chuyển sang
đỏ.
Thử nghiệm Voges - Môi trường MC không chuyển màu.
Proskauer
Thử nghiệm Citrate - Không có sinh khối và môi trường Simmon
Citrate không chuyển màu.
Đọc kết quả: Dùng bảng MPN thích hợp Xử lý số liệu: Số liệu được xử lý bằng phần
để tính mật độ E. Coli trong mẫu và biểu mềm Excel.
diễn dưới dạng trị số MPN/100ml.
Hình 1. Khuẩn lạc E. Coli trong Hình 2. Biểu hiện sinh hóa của E. Coli trong
nước sông Sài Gòn trên EMB nghiên cứu
Lựa chọn chất kháng sinh kháng khuẩn rộng hơn và uống được.
Trong nghiên cứu này, 02 chất kháng sinh Ofloxacin là một acid yếu cần tránh ánh
được lựa chọn là Ciprofloxacin và sáng, ít tan trong nước và methanol.
Ofloxacin. Công thức cấu tạo: C18H20FN3O4.
Ciprofloxacin là thuốc kháng sinh bán Phương pháp đánh giá sự ức chế của
tổng hợp, có phổ kháng khuẩn rộng, thuộc chất kháng sinh đối với vi khuẩn E. Coli
nhóm quinolon, còn được gọi là các chất Để đánh giá sự ức chế của chất kháng sinh
ức chế DNA girase. Ciprofloxacin có tác đến E. Coli, nghiên cứu này sử dụng kỹ
dụng tốt với các vi khuẩn kháng lại kháng thuật khoanh giấy kháng sinh khuếch tán,
sinh thuộc các nhóm khác (aminoglycosid, đã được công nhận bởi Viện Tiêu chuẩn
cephalosporin, tetracyclin, penicilin,...) và Lâm sàng và Xét ngiệm Hoa Kỳ [CLSI,
được coi là một trong những thuốc có tác 2011]. Phương pháp này không áp dụng để
dụng mạnh nhất trong nhóm thử nghiệm tính nhạy cảm kháng sinh với
fluoroquinolon. các vi khuẩn kỵ khí do những vi khuẩn này
Công thức cấu tạo: C17H18FN3O3 phát triển chậm và nghèo trên thạch
Ofloxacin là chất kháng sinh thuộc nhóm Meuler-hinton do đó hoàn toàn áp dụng
quinolon thế hệ II (còn gọi là phù hợp đối với E. Coli, một loại vi khuẩn
fluoroquinolon). Do gắn thêm fluor vào vị hiếu khí.
trí 6, gọi là 6 – fluoroquinolon nên có phổ
55
- Chuyên san Phát triển Khoa học và Công nghệ số 4 (2), 2018
Nguyên lý: Kháng sinh ở trong khoanh Các bước tiến hành như sau:
giấy khuếch tán vào thạch Meuler-hinton - Chuẩn bị các đĩa thạch Mueller-Hinton.
có chứa các chủng vi khuẩn thử nghiệm và - Chuẩn bị chủng vi khuẩn và pha hỗn dịch
mức độ nhạy cảm của vi khuẩn với kháng vi khuẩn.
sinh được biểu hiện bằng đường kính các - Láng vi khuẩn lên đĩa thạch.
vòng vô khuẩn xung quanh khoanh giấy - Đặt khoanh giấy kháng sinh: sử dụng
kháng sinh. chất kháng sinh với hàm lượng 5µ theo
Quy trình thử nghiệm tính nhạy cảm với đúng hướng dẫn [CLSI, 2011].
kháng sinh của E. Coli bằng kỹ thuật - Đọc và phân tích kết quả.
khoanh giấy kháng sinh khuếch tán.
Phân lập E.Coli từ nước sông Sài Gòn
Phân lập E.Coli từ nước sông Sài Gòn
Tạo huyền dịch vi khuẩn trong nước muối sinh lý (nồng độ 108 vi khuẩn/ml)
Điều chỉnh độ đục vi khuẩn (nồng độ 106 vi khuẩn/ml)
Tạo huyền dịch vi khuẩn trong nước muối sinh lý (nồng độ 108 vi khuẩn/ml)
Cấy vi khuẩn lên đĩa thạch Mueller-Hinton
Đặt khoanh giấy kháng sinh khuếch tán: MHA
Đo vòng vô khuẩn sau 16 – 18 giờ
Phân tích và đánh giá kết quả (Bảng 3)
Hình 3. Sơ đồ quy trình thử nghiệm tính nhạy cảm kháng sinh bằng kỹ thuật
khoanh giấy kháng sinh khuếch tán [CLSI, 2011]
Bảng 3. Tiêu chuẩn đọc kết quả đường kính vùng ức chế và nồng độ ức chế tối
thiểu (MIC) [CLSI, 2011]
Kháng sinh Hàm lượng Giới hạn đường kính Giới hạn nồng độ ức
vùng ức chế (mm) chế tối thiểu (μg/mL)
S I R S I R
Ciprofloxacin 5 μg ≥ 21 16 - 20 ≤ 15 ≤1 2 ≥4
Ofloxacin 5 μg ≥ 16 13 - 15 ≤ 12 ≤2 4 ≥8
Ghi chú: S: nhạy cảm (Susceptible), I: trung gian (Intermediate), R: kháng (Resistant)
56
- Chuyên san Phát triển Khoa học và Công nghệ số 4 (2), 2018
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Kết quả phân tích về nồng độ E. Coli trên
Mức độ ô nhiễm E. Coli trong nước sông sông Sài Gòn tại các vị trí khác nhau được
Sài Gòn thể hiện trong Bảng 4.
Bảng 4. Kết quả phân tích tổng số vi khuẩn E. Coli trong nước sông Sài Gòn
Nồng độ E. Coli Quy định của QCVN 08-
Ký hiệu mẫu MT:2015/BTNMT (B1)
(MPN/100ml)
BĐ1 10.104
BĐ2 0
BĐ3 4.104
TĐ1 6.104
TĐ2 0 MPN/100ml
TĐ3 0
BP1 11.104
BP2 12.104
BP3 15.104
Kết quả khảo sát tại sông Sài Gòn cho thấy MPN/100ml nhưng ở ngày 24/4/2017 thì
có sự ô nghiễm E. Coli tại đây: không có sự hiện diện của E. Coli, vào
Ở cầu Bình Phước, sự xuất hiện E. Coli ngày 15/5/2017 thì có sự hiện diện của E.
liên tục trong cả 03 đợt khảo sát với nồng Coli nhưng ở mật độ thấp với 4.104
độ E. Coli có hiện tượng tăng liên tục từ MPN/100ml. Kết quả nghiên cứu cho thấy
11.104 đến 15.104 MPN/100ml thể hiện tại Bến Bạch Đằng, sự nhiễm E. Coli khá
mức độ ô nhiễm E. Coli ở đây càng ngày thất thường, do đây là địa điểm du lịch thu
càng nặng. Nguyên nhân là do nơi đây tập hút khá đông du khách, là nơi kinh doanh
trung nhiều nhà, dân cư, và xí nghiệp gần trên sông nên đôi khi bị ô nhiễm từ rác thải
sông dẫn đến rác thải sinh hoạt và rác thải sinh hoạt do hoạt động kinh doanh này.
công nghiệp thường được thải ra sông rất Ở cầu Thanh Đa, là địa điểm ít ô nhiễm
nhiều dẫn đến đây là nơi ô nhiễm nhất nhất trong 3 vị trí được khảo sát, sự hiện
trong 3 vị trí được khảo sát tại sông Sài diện của E. Coli là 1/3 lần khảo sát với
Gòn nồng độ E. Coli là 6.104 MPN/100ml. Do
Ở bến Bạch Đằng, là nơi ô nhiễm thứ 2 cơ sở hạ tầng ở đây phát triển, và ý thức
trong 3 vị trí được khảo sát, sự hiện diện người dân ở đây cao nên mức độ bị ô
của E. Coli xuất hiện với tần suất là 2/3 lần nhiễm E. Coli ở nơi đây khá thấp.
khảo sát, ở ngày 3/4/2017 mức độ hiện Sự ức chế của chất kháng sinh đối với vi
diện E. Coli tại đây là rất cao 10.104 khuẩn E. Coli trong nước sông Sài Gòn
Bảng 5. Kết quả thử nghiệm sự ức chế của chất kháng sinh đối với vi khuẩn E. Coli
Ký hiệu Nồng độ E. Coli Kích thước vòng kháng sinh (mm)
mẫu (MPN/100ml) Ciprofloxacin Ofloxacin
BĐ1 100000 11 - R 10 - R
BĐ2 0 5-R 8-R
BĐ3 40000 8-R 11 - R
TĐ1 60000 7-R 6-R
TĐ2 0 3-R 5-R
TĐ3 0 3-R 9-R
BP1 110000 18 - I 7-R
BP2 120000 12 - R 12 - R
BP3 150000 6-R 3-R
57
- Chuyên san Phát triển Khoa học và Công nghệ số 4 (2), 2018
Kết quả nghiên cứu đã cho thấy sự ảnh Đối với Ofloxacin, kết quả nghiên cứu
hưởng của kháng sinh Ciprofloxacin đến cũng cho thấy sự ảnh hưởng của kháng
vi khuẩn E. Coli là không đáng kể, do E. sinh Ofloxacin đến E. Coli là không đáng
Coli có khả năng kháng kháng sinh kể, do E. Coli có khả năng kháng kháng
Ciprofloxacin rất cao, đặc biệt khả năng sinh Ofloxacin cũng rất cao.
kháng cao ở Thanh Đa do đường kính Chỉ duy nhất vị trí cầu Bình Phước có một
kháng sinh rất ngắn (3 – 7 mm). Kết quả đợt khảo sát (đợt 2, ngày 24/4/2017) với
nghiên cứu này cũng cho thấy phù hợp với tính chất E. Coli thuộc loại trung gian với
các nghiên cứu khác, cho thấy khả năng đường kính kháng sinh khoảng 12 mm,
kháng kháng sinh rất cao của E. Coli đối không xảy ra hiện tượng nhạy cảm hoặc
với kháng sinh Ciprofloxacin kháng kháng sinh đối với Ciprofloxacin và
[H.T.P.DUNG, 2009, N.T.N.HUỆ, 2004]. Ofloxacin.
Diễn biến sự kháng kháng sinh của E.coli với kháng sinh
Cyprofloxacin và Ofloxacin
160000 20
140000 18
16
120000
14
100000 12
80000 10
60000 8
6
40000
4
20000 2
0 0
1 2 3 4 5 6 7 8 9
(MPN/100ml) Ciprofloxacin Ofloxacin
Hình 4. Diễn biến về sự kháng kháng sinh của vi khuẩn E. Coli với kháng sinh
Cyprofloxacin và Ofloxacin
E. Coli trong nước sông Sài Gòn thuộc loại Kết quả nghiên cứu về sự ức chế của chất
kháng kháng sinh đối với cả kháng sinh Cyprofloxacin và Ofloxacin
Cyprofloxacin và Ofloxacin với đường đối với vi khuẩn E. Coli trên sông Sài Gòn,
kính khuếch tán kháng sinh trung bình của có thể đưa ra một số kết luận sau:
Cyprofloxacin (8,1 mm) và Ofloxacin (7,9 Mức độ ô nhiễm do vi khuẩn E. Coli trên
mm) đều nằm trong giới hạn vùng ức chế sông Sài Gòn trong khu vực nội thị là rất
(Bảng 2). cao với nồng độ E. Coli có thời điểm đạt
Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy không đến 150.000 MPN/100ml và vượt gấp
có sự tương quan trong sự ức chế đối với nhiều lần giá trị giới hạn của quy chuẩn
E. Coli giữa kháng sinh Cyprofloxacin và QCVN 08-MT/BTNMT (cột B1).
Ofloxacin. Điều này có thể do khả năng Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy rằng, vi
thích nghi với môi trường có kháng sinh khuẩn E. Coli trong nước sông Sài Gòn là
của E. Coli là độc lập và phù hợp với kết thuộc loại kháng kháng sinh với
quả nghiên cứu về rủi ro ô nhiễm nước mặt Cyprofloxacin và Ofloxacin.
bởi E. Coli. Không có sự tương quan nào giữa hai loại
kháng sinh Cyprofloxacin và Ofloxacin
KẾT LUẬN với sự ức chế E. Coli nước sông Sài Gòn.
58
- Chuyên san Phát triển Khoa học và Công nghệ số 4 (2), 2018
TÀI LIỆU THAM KHẢO
A.J.A. VINTEN, J.T. DOUGLAS, D.R. LEWIS, M.N. AITKEN & D.R. FENLON
(2004). Relative risk of surface water pollution by E. Coli derived from faeces of
grazing animals compared to slurry application. DOI: 10.1079/SUM2004214,
Soil Use and Management (2004) 20, 13±22.
BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG (2015). QCVN 08-MT:2015/BTNMT. Quy
chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt. Thông tư số 65/2015/TT-
BTNMT.
CLSI (CLINICAL AND LABORATORY STANDARD INSTITUTE) (2011). Tài liệu
M100-S21. ISSBN 1-56238-742-1.
CLSI (CLINICAL AND LABORATORY STANDARD INSTITUTE) (2011b). Tài liệu
M100-S21. ISSBN 1-56238-742-1 (Bảng 2B-1).
H.T.P.DUNG (HOÀNG THỊ PHƯƠNG DUNG) (2009). Khảo sát trực khuẩn Gram
âm sinh men β – lactamse phổ rộng phân lập tại bệnh viện Đại học Y dược. Luận
văn thạc sĩ, Đại học Y Dược thành phố Hồ ChíMinh.
N.T.N.HUỆ (NGUYỄN THỊ NGỌC HUỆ VÀ CỘNG SỰ) (2004). Kết quả giám sát
tính kháng kháng sinh của các chủng vi khuẩn gây bệnh phân lập được tại bệnh
viện đa khoa Bình Định năm 2002 – 2004. Tài liệu Hội nghị tổng kết hoạt động
theo dõi sự kháng thuốc của vi khuẩn gây bệnh thường gặp tại Việt Nam (ASTS),
năm 2004, trang 86.
TCVN 6189-2:1996 (TIÊU CHUẨN VIỆT NAM) (ISO 7899-2:1984) về chất lượng
nước - Phát hiện và đếm khuẩn liên cầu phân - Phần 2: Phương pháp màng lọc.
Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường chất lượng.
V.N.HIẾU, P.H.NHUNG (VŨ NGỌC HIẾU, PHẠM HỒNG NHUNG) (2017). Mức độ
kháng kháng sinh của một số vi khuẩn thường gặp gây nhiễm trùng da và mô mềm
ở bệnh nhân đái tháo đường phân lập tại bệnh viện Bạch Mai. Tạp chí Nghiên cứu
Y học 109 (4). 1-8.
WHO (WORLD HEALTH ORGANIZATION) (2001). Water Quality: Guidelines,
Standards and Health. Edited by Lorna Fewtrell and Jamie Bartram. Published by
IWA Publishing, London, UK. ISBN: 1 900222 28 0. Chapter 13, 290-316.
59
nguon tai.lieu . vn