Tên đề tài: “KHẢO SÁT SỰ THAY ĐỔI TÍNH ĐỀ KHÁNG KHÁNG SINH CỦA VI KHUẨN Escherichia coli VÀ THỬ NGHIỆM SẢN PHẨM THAY THẾ KHÁNG SINH TRONG PHÒNG, TRỊ BỆNH Escherichia coli TRÊN GÀ TẠI TỈNH ĐỒNG THÁP”.

Tác giả: Bạch Tuấn Kiệt, Khóa: 2018

Chuyên ngành: Bệnh lý học và chữa bệnh vật nuôi; Mã số: 9640102. Nhóm ngành: Nông, lâm nghiệp và thuỷ sản.

Người hướng dẫn chính: PGS.TS. Hồ Thị Việt Thu - Hội Thú y Việt Nam

1.      Tóm tắt nội dung luận án

Trong bối cảnh đề kháng kháng sinh của vi khuẩn nói chung và Escherichia coli nói riêng ngày càng gia tăng, nhất là tình trạng đa kháng thuốc ngày càng diễn biến phức tạp, khiến cho việc điều trị các bệnh nhiễm khuẩn cho con người và vật nuôi không còn hiệu quả. Việc tìm kiếm giải pháp thay thế kháng sinh trong chăn nuôi là hết sức cần thiết. Luận án không chỉ có ý nghĩa khoa học trong chăn nuôi, thú y mà còn có ý nghĩa quan trọng trong bảo vệ sức khỏe cho con người.

Luận án được thực hiện gồm 3 nội dung nghiên cứu: (1) Điều tra thực trạng tình hình chăn nuôi và sử dụng kháng sinh trong chăn nuôi gà tại tỉnh Đồng Tháp. (2) Khảo sát việc sử dụng kháng sinh và đề kháng kháng sinh của vi khuẩn trên gà và trên chuột trong điều kiện thực tế tại các hộ chăn nuôi. (3) Đánh giá hiệu quả của một số chế phẩm sinh học trong phòng, trị bệnh E. coli cho gà; khuyến cáo lựa chọn, sử dụng chế phẩm thay thế kháng sinh nhằm mang lại hiệu quả trong chăn nuôi và góp phần giảm thiểu tình trạng đề kháng kháng sinh.

Bệnh truyền nhiễm do Escherischia coli (E. coli) là bệnh quan trọng, phổ biến trên gia cầm và gây thiệt hại lớn cho người chăn nuôi. Nghiên cứu được thực hiện trong 5 năm trên đàn gà thả vườn ở tỉnh Đồng Tháp, nhằm đánh giá ảnh hưởng của việc sử dụng kháng sinh đến sự đề kháng kháng sinh của vi khuẩn và hiệu quả của một số chế phẩm sinh học trong phòng, trị bệnh E. coli trên gà. Phương pháp khảo sát cắt ngang, sử dụng bảng câu hỏi được thực hiện để điều tra tình hình sử dụng kháng sinh trong chăn nuôi gà và đánh giá sự đề kháng kháng sinh thông qua việc khảo sát sự hiện diện của các gen đề kháng kháng sinh của vi khuẩn. Bên cạnh đó, hai thí nghiệm sử dụng kháng sinh và các chế phẩm sinh học để phòng, trị bệnh

1. coli cho gà cũng được thực hiện để đánh giá hiệu quả của kháng sinh và các chế phẩm sử dụng trong việc phòng, trị bệnh E. coli, đồng thời theo dõi sự đề kháng kháng sinh của vi khuẩn E. coli sau khi điều trị. Kết quả điều tra cho thấy có đến 87,5% hộ chăn nuôi có sử dụng ít nhất một loại kháng sinh trong phòng và điều trị bệnh cho gà; trong các sản phẩm đã sử

dụng có đến 35,18% sản phẩm có chứa kháng sinh. Tỷ lệ thuốc kháng sinh mà người chăn nuôi sử dụng thuộc nhóm đặc biệt quan trọng và khá quan trọng trong điều trị bệnh cho người chiếm hơn 53%. Kết quả khảo sát sự hiện diện của các gen đề kháng kháng sinh cho thấy vi khuẩn trên gà có sự hiện diện của 76/94 gen khảo sát, đề kháng với 10 nhóm kháng sinh đang được sử dụng phổ biến trong chăn nuôi. Trong đó, tỷ lệ phát hiện các gen đề kháng với nhóm aminoglycoside là 100%; kế đến là các gen đa kháng 91,67% và tiếp theo là các gen đề kháng với nhóm sulfamide là 83,33%. So sánh sự hiện diện của các gen đề kháng giữa nhóm gà có sử dụng kháng sinh và nhóm gà đối chứng cho thấy việc sử dụng kháng sinh ảnh hưởng đến sự chọn lọc tính đề kháng kháng sinh của vi khuẩn. Kết quả thử nghiệm các chế phẩm sinh học cho thấy vắc xin phòng bệnh E. coli, Activo và doxycycline có hiệu quả làm giảm tỷ lệ chết do E. coli, tăng tỷ lệ điều trị khỏi và góp phần cải thiện hệ số chuyển hóa thức ăn của gà. Tuy nhiên, ở nghiệm thức gà sử dụng doxycycline, vi khuẩn E. coli vẫn còn mang các gen đề kháng blaTEM, blaCTX-M, blaAmpC và tetM với tỷ lệ khá cao ở thời điểm kết thúc chu kỳ nuôi; trong khi các nghiệm thức sử dụng vắc xin phòng bệnh E. coli, Activo hay tỏi tươi thì tỷ lệ hiện diện các gen này giảm. Với hiệu quả làm giảm tỷ lệ chết, tăng tỷ lệ điều trị khỏi, cùng với giảm sự hiện diện của các gen đề kháng và tăng kích thước đường kính vòng vô khuẩn ở thời điểm kết thúc chu kỳ nuôi cho thấy vai trò quan trọng của vắc xin và một số chế phẩm sinh học như: Activo hay tỏi tươi trong việc phòng, trị bệnh E. coli và góp phần cải thiện được tình trạng đề kháng kháng sinh.

Kết quả nghiên cứu thông qua quá trình thực nghiệm một cách nghiêm túc, khoa học, có cơ sở vững chắc, có độ tin cậy cao; có giá trị khoa học phục vụ chuyên ngành Bệnh lý học và chữa bệnh vật nuôi; đồng thời góp phần quan trọng về mặt lý luận và thực tiễn cho nghiên cứu, tập huấn, chuyển giao và là thông tin kỹ thuật quan trọng phục vụ tốt cho công tác phòng, chống dịch bệnh và giám sát sử dụng kháng sinh, đề kháng sinh trong chăn nuôi gia cầm. Nghiên cứu đã chứng minh có thể sử dụng một số chế phẩm sinh học và vắc xin để thay thế cho việc sử dụng kháng sinh để phòng, trị bệnh do E. coli và giảm thiểu hiện tượng đề kháng kháng sinh trong chăn nuôi.

2.  Những kết quả mới của luận án

Luận án cung cấp thông tin, đánh giá về tình hình chăn nuôi; phản ánh thực trạng sử dụng kháng sinh và đề kháng kháng sinh trong chăn nuôi gà tại tỉnh Đồng Tháp. Đồng thời giám sát sự thay đổi số lượng các gen đề kháng kháng sinh của vi khuẩn theo thời gian mà chưa có nghiên cứu nào trước đây thực hiện.

Trong hệ tiêu hóa của động vật, các loài vi sinh vật, các chủng vi khuẩn thường xuyên bị tác động bởi kháng sinh trong trong quá trình sản xuất, quần thể vi sinh vật hội sinh luôn co sự tương tác qua lại với nhau trong hệ thống tiêu hóa. Vì vậy, cơ chế tác động, kiểu gen và kiểu hình đề kháng kháng sinh diễn biến thường phức tạp, có thể không chỉ đơn thuần dựa trên một hoặc một vài chủng vi khuẩn riêng biệt. Các nghiên cứu trước đây thường chỉ khảo sát sự đề kháng của các chủng E. coli riêng lẻ trong khi luận án nghiên cứu là khảo sát sự đề kháng kháng sinh của vi

khuẩn dựa trên sự tiếp cận ở cấp độ quần thể (khảo sát tính đề kháng của quần thể vi khuẩn). Đây là một hướng tiếp cận mới trong phương pháp nghiên cứu.

Kết quả luận án không chỉ nghiên cứu sự đề kháng kháng sinh của vi khuẩn theo thời gian; đồng thời, còn cung cấp cơ sở khoa học chứng minh có thể sử dụng một số chế phẩm sinh học và vắc xin để thay thế cho việc sử dụng kháng sinh, nhằm giảm thiểu hiện tượng đề kháng kháng sinh trong chăn nuôi.

Ngoài ra, trong quá trình nghiên cứu luận án còn sử dụng Kỹ thuật xét nghiệm hiện đại là High throughput qualitative Real-time PCR (HT-qRT–PCR) mà ở Việt Nam chưa có nhiều nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật này.

3. Các ứng dụng/khả năng ứng dụng trong thực tiễn, các vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu

Luận án nghiên cứu được thực hiện hoàn toàn trong điều kiện thực địa nên có tính ứng dụng thực tiễn cao trong chăn nuôi; bên cạnh đó, kết quả nghiên cứu là luận cứ tài liệu tham khảo quan trọng, có ý nghĩa cho các nhà khoa học nghiên cứu về đề kháng kháng sinh và các giải pháp thay thế kháng sinh hiện nay và trong tương lai.

Luận án chưa theo dõi được sự đề kháng của vi khuẩn qua nhiều thế hệ gia cầm. Chưa thấy rõ được mối tương quan tính đề kháng kháng sinh của vi khuẩn E. coli trên gà và chuột. Do đó, cần có các nghiên cứu tiếp theo để thấy được sự đề kháng kháng sinh qua nhiều thế hệ gia cầm, cũng như mối tương quan đề kháng kháng sinh giữa gia cầm và các loài vi sinh vật trong cùng hệ sinh thái..

• Thesis title: SURVEYING THE CHANGES IN ANTIMICROBIAL RESISTANCE OF Escherichia coli AND TESTING ALTERNATIVE PRODUCTS FOR THE PREVENTION AND TREATMENT OF Escherichia coli INFECTION IN CHICKENS AT DONG THAP PROVINCE
• Major: Pathology and treatment animal diseases Code: 9 64 01 02

-  Full name of PhD student: Bach Tuan Kiet     Year: 2018 – 2

• Scientific supervisor:

Main supervisor: Assoc. Prof Ho Thi Viet Thu Office: Vietnam Veterinary Association

Assistant  supervisor:  Dr.  Juan  Jose   Carrique  Mas        Office: Food and Agriculture Organization –Vietnam

• Education institution: Agriculture College, Can Tho University

1.      Content of thesis summary

In the context of increasing antibiotic resistance in bacteria in general and Escherichia coli in particular, especially multidrug resistance is becoming more and more complicated, making the treatment of infectious diseases for humans and animals more and more complicated. farming is no longer effective. Finding alternatives to antibiotics in livestock farming is extremely necessary. The thesis not only has scientific significance in animal husbandry and veterinary medicine but also has important significance in protecting human health.

The thesis consists of three research contents: (1) Investigate the current situation of animal husbandry and antibiotic use in chicken farming in Dong Thap province. (2) Survey the use of antibiotics and antibiotic resistance of bacteria in chickens and mice in real conditions at livestock farms. (3) Evaluate the effectiveness of some biological products in preventing and treating E. coli disease in chickens; Recommends the selection and use of antibiotic replacement products to bring efficiency in animal husbandry and contribute to reducing antibiotic resistance.

Collibacilosis (E. coli) is an important and common infectious disease in poultry and causes great losses to farmers. The study was conducted for 5 years on free-range chickens in Dong Thap province, to evaluate the effects of antibiotic use on antibiotic resistance of bacteria and the effectiveness of some biological products in the prevention of infection, treating E. coli disease in chickens. The cross-sectional survey method, using questionnaires, was conducted to adjust the situation of antibiotic use in chicken farming and evaluate the value of antibiotic resistance through surveying the presence of antibiotic resistance genes in chickens. bacteria. In addition, two experiments using antibiotics and biological products to prevent and treat E. coli disease in chickens were also conducted to

evaluate the effectiveness of antibiotics and biological products used in disease prevention and treatment. E. coli, and monitor the antibiotic resistance of E. coli bacteria after treatment. Survey results show that up to 87.5% of farming households use at least one type of antibiotic to prevent and treat chicken diseases; In used products, up to 35.18% of products contain antibiotics. The proportion of antibiotics used by livestock farmers in the group is especially important and quite important in treating diseases for users, more than 53%. The results of the survey on the presence of antibiotic resistance genes showed that bacteria in chickens had the presence of 76/94 surveyed genes, resistant to 10 antibiotic resistance groups commonly used in livestock farming. In particular, the rate of detecting antibiotic resistance genes with the aminoglycoside group is 100%; Next is the multi- resistance genes at 91.67%, and next is the sulfamide resistance genes at 83.33%. Comparing the presence of resistance genes between the antibiotic-treated chicken group and the control chicken group showed that antibiotic use affects the selection of antibiotic resistance in bacteria. Treatment of biological products show that the E. coli vaccine, Activo and doxycycline are effective in reducing the death rate due to E. coli, increasing the cure rate and contributing to improving the metabolic coefficient. chicken feed. However, in chicken treatments using doxycycline, E. coli bacteria still carried the resistance genes blaTEM, blaCTX-M, blaAmpC, and tetM at a fairly high rate at the end of the farming cycle; While treatments using E. coli vaccine, Activo or fresh garlic, the rate of presence of these genes decreased. With the effectiveness of reducing mortality rate, increasing treatment cure rate, along with reducing the presence of resistance genes and increasing the size of the sterile ring diameter at the end of the culture cycle, it shows an important role. of vaccines and some biological products such as Activo or fresh garlic in preventing and treating E. coli disease and contributing to improving antibiotic resistance.

Study results through the experimental process are serious, scientific, have a solid basis, and are highly reliable; has scientific value serving the majors of Pathology and animal disease treatment; At the same time, they make an important theoretical and practical contribution to research, training, transfer and is important technical information that serves well the prevention and control of epidemics and the monitoring of antibiotic use. Antibiotics in poultry farming. Research has proven that some biological products and vaccines can be used to replace the use of antibiotics to prevent and treat diseases caused by E. coli and minimize the phenomenon of antibiotic resistance in livestock production.

2.  The novel aspects of the thesis

The thesis provides information and assessment on the livestock situation; reflects the current situation of antibiotic use and antibiotic resistance in chicken farming at Dong Thap province. At the same time, monitor the change in the number of antibiotic resistance genes of bacteria over time, which no previous research has done.

In the digestive system of animals, microorganisms and bacterial strains are often affected by antibiotics during the production process, and commensal microbial populations always interact with each other. gastrointestinal system. Therefore, the mechanism of action, genotypes, and phenotypes of antibiotic resistance are often complex and may not simply be based on one or a few separate bacterial strains. Previous studies often only investigated the resistance of individual E. coli strains, while the thesis research is to investigate the antibiotic resistance of bacteria based on a population-level approach (survey) resistance of bacterial populations). This is a new approach in research methods.

The thesis results not only study antibiotic resistance of bacteria over time; At the same time, it also provides a scientific basis to prove that some biological products and vaccines can be used to replace the use of antibiotics, in order to minimize the phenomenon of antibiotic resistance in livestock production.

In addition, during the thesis research process, a modern testing technique called High throughput qualitative real-time PCR (HT-qRT–PCR) was used, but in Vietnam, there have not been many studies applying this technique.

3.      Application prospects and suggestions for further study

Thesis was carried out entirely in field conditions so it has high practical applicability in animal husbandry; Besides, the research results are important and meaningful reference arguments for scientists researching antibiotic resistance and antibiotic alternative solutions now and in the future.

The thesis has not been able to track bacterial resistance over many generations of poultry. The correlation between antibiotic resistance of E. coli bacteria in chickens and rats has not been seen. Therefore, further studies are needed to see antibiotic resistance across generations of poultry, as well as the correlation of antibiotic resistance between poultry and microbial species in the same ecosystem.

• Xem chi tiết nội dung luận án
• Xem thông tin đăng tải tại Website Bộ giáo dục và Đào tạo. (Nhập tên NCS vào ô tìm kiếm)