Vi khuẩn đề kháng kháng sinh – Phần II. Tầm quan trọng trong chế biến và sản phẩm

Tóm tắt: Sự phát triển các gen kháng kháng khuẩn ở nguồn gốc bệnh của người là hệ quả của việc phơi nhiễm với kháng sinh trong nuôi trồng thủy sản đã được dẫn chứng rộng rãi qua nhiều tài liệu. Các báo cáo ám chỉ ngộ độc thực phẩm do vi khuẩn đề kháng kháng khuẩn gây bệnh ở người. Trong quá trình chế biến, ADN từ các tế bào vi khuẩn bị chết có thể còn nguyên hoặc bị ly giải và phóng thích trong môi trường. Vi khuẩn bị phơi nhiễm với các điều kiện căng thẳng trong quá trình chế biến có thể đáp ứng với quá trình thích ứng, sửa chữa tế bào, khuếch đại các cơ chế phản ứng và độc lực tăng cao. Vi khuẩn trong các màng sinh học vốn đã có sức đề kháng kháng khuẩn cao hơn.

Rất khó để xác định lượng kháng thuốc kháng sinh đi qua chuỗi thức ăn. Do thời gian trễ giữa việc phơi nhiễm thực phẩm và nhiễm độc, mối liên quan đến nhiễm khuẩn ở người với vi khuẩn kháng thuốc trong thực phẩm có nguồn gốc động vật được điều trị bằng thuốc kháng sinh đang là thách thức.

Sự phát triển và lây lan các gen kháng kháng khuẩn sang mầm bệnh cho người là hệ quả của việc phơi nhiễm với kháng sinh trong nuôi trồng thủy sản đã được phổ biến đã có tài liệu chứng minh. Ví dụ, các plasmid đa kháng đã được chứng minh có thể chuyển sang vi khuẩn Escherichia coli từ các loài Aeromonas salmonicida, Aeromonas hydrophila, Edwardsiella tarda, Citrobacter freundii, Photobacterium damselae subsp. Piscicida, Vibrio anguillarum và Vibrio salmonicida.

Nhiều báo cáo ám chỉ trực tiếp đến ngộ độc thực phẩm do vi khuẩn gây bệnh kháng kháng khuẩn ở bệnh của người. Tuy nhiên, chỉ có một số ít báo cáo được công bố khẳng định quá trình lây truyền các chủng kháng thuốc từ nguồn gốc sản xuất như từ nuôi trồng thủy sản vào thực phẩm và sau đó đến con người.

Rất khó để xác định lượng kháng thuốc kháng sinh chuyển qua chuỗi thức ăn và vai trò chuyển các gen kháng của thực phẩm cho đến nay chưa được nghiên cứu đầy đủ. Các vấn đề phát sinh do thời gian trễ giữa việc phơi nhiễm thực phẩm và lây nhiễm. Đó là một nhiệm vụ khó khăn để kết nối lây nhiễm ở người với vi khuẩn kháng thuốc có từ các loại thực phẩm chế biến từ động vật nuôi trồng được điều trị chọn lọc kháng sinh.

Việc sử dụng kháng sinh ở người làm rối loạn hệ vi sinh vật đường ruột và giảm lượng hình thành quần thể đáng kể. Các cá nhân sử dụng chất kháng khuẩn có nguy cơ gia tăng bị lây nhiễm với các mầm bệnh chính trong đường ruột của họ kháng với chất đó. Ước tính ở Hoa Kỳ, do mức độ đề kháng các loại thuốc kháng sinh hàng năm khiến có thêm 29.379 người nhiễm Salmonella, dẫn đến 342 ca nhập viện và 12 trường hợp tử vong; thêm 17.668 người nhiễm Campylobacter jejuni, dẫn đến 95 ca nhập viện.

Kháng kháng khuẩn trong chế biến thực phẩm

Chế biến thực phẩm và các quy trình bảo quản được áp dụng để kéo dài thời hạn sử dụng, duy trì chất lượng và tăng cường an toàn thực phẩm. Tuy nhiên, các hoạt động chế biến dẫn đến các tác động khác nhau đến hệ vi khuẩn.

Một số vi khuẩn có trong các sản phẩm thực phẩm được nuôi trồng có thể sống sót sau khi áp dụng một quá trình chế biến thực phẩm hoặc quy trình bảo quản mà mức tăng trưởng của chúng không bị ức chế. Đối với một số vi khuẩn khác, mức tăng trưởng bị ức chế, dẫn đến các tế bào vi khuẩn bị stress hoặc tổn thương gần chết. Tất nhiên, các quá trình chế biến thực phẩm và/hoặc bảo quản có thể giết chết hoặc gây bất hoạt vi khuẩn. Những tế bào vi khuẩn chết đó có thể còn nguyên hoặc bị ly giải do tổn thương thành tế bào. Hệ quả là ADN của vi khuẩn bao gồm các gen kháng kháng khuẩn tiềm ẩn được phóng thích vào môi trường.

Khi ăn các sản phẩm nuôi trồng thủy sản như cá hồi, cá ngừ  và cá chỉ vàng không qua chế biến hoặc bảo quản vẫn có thể có các tế bào vi khuẩn còn sống không bị stress tại thời điểm ăn vào. Các sản phẩm như thế có thể cho thấy nguy cơ cao đối với việc chuyển kháng kháng khuẩn do bất kỳ khả năng có thể nào đó mà vi khuẩn kháng kháng khuẩn không bị chết hoặc bất hoạt.

Việc chuyển gen kháng kháng khuẩn từ vi khuẩn sống đến vi khuẩn khác trong thực phẩm hoặc trong ruột sau khi con người ăn vào có thể xảy ra qua quá trình tiếp hợp. Nhu cầu ngày càng tăng về thực phẩm tươi sống và chế biến tối thiểu. Các thị trường này mở rộng bởi vì kết hợp được hương vị tối ưu với việc bảo quản tối đa các hỗn hợp dinh dưỡng.

Stress

Các yếu tố gây stress/căng thẳng như tổn hại do lạnh, nóng và đóng băng, trong những yếu tố này có thể kích khởi một số cơ chế trong các tế bào vi khuẩn – thích ứng căng thẳng, sửa chữa tế bào, áp dụng các cơ chế phản ứng và độc lực tăng lên. Tuy nhiên ngoài các cơ chế này, một số nghiên cứu đã chứng minh căng thẳng cũng có thể tác động đến kiểu hình kháng kháng khuẩn của các vi sinh vật.

Các yếu tố gây căng thẳng trong việc bảo quản thực phẩm gần gây chết như nhiệt, axit và muối đã được chứng minh có thể làm thay đổi đáng kể mức kháng kháng khuẩn ở các tác nhân gây bệnh có liên quan đến thực phẩm như Escherichia coli, Salmonella typhimurium và Staphylococcus aureus. Một mặt nhiệt độ cao gần gây chết làm giảm đề kháng kháng khuẩn thì mặt khác các điều kiện nồng độ muối tăng hoặc pH giảm gia tăng đề kháng kháng khuẩn về kiểu hình. S. aureus bị căng thẳng do nồng độ muối cho thấy đề kháng kháng khuẩn tăng lên sau khi bị phơi nhiễm với nồng độ muối gần gây chết.

Các màng sinh học

Vi sinh vật có thể phát triển và tồn tại dưới dạng màng sinh học trên đa phần các thiết bị chế biến thực phẩm. Màng sinh học có thể được định nghĩa là một cộng đồng có nguồn gốc vi khuẩn dính bám vào nhau có đặc điểm là các tế bào bám dính vào chất nền không đảo chiều hoặc giao diện với nhau được cố định chắc chắn trong một lưới nền gian bào polyme do chúng tạo ra và thể hiện một kiểu hình biến đổi liên quan đến tốc độ tăng trưởng và quá trình phiên mã.

Cả 2 loại màng sinh học đơn và đa loài đều có ở các cơ sở chế biến thực phẩm, tại đó chúng có thể làm hỏng thực phẩm và sản xuất các sản phẩm không đáp ứng tiêu chuẩn kỹ thuật. Các màng sinh học cũng có thể gây nguy hiểm cho sức khỏe nếu có vi khuẩn gây bệnh ở người. Một vấn đề sức khỏe quan trọng liên quan đến sự xuất hiện của các màng sinh học trong chế biến thực phẩm là khả năng kháng kháng sinh cao vốn có của chúng khi so sánh với các tế bào vi khuẩn tự do. Ngoài khả năng kháng vốn có, trạng thái màng sinh học tạo điều kiện lý tưởng để truyền kháng.

Kháng khuẩn

Các nghiên cứu đã công bố đưa ra các quan điểm khác nhau về sự nổi lên của khả năng kháng khuẩn do các chất khử/tẩy trùng. Một nghiên cứu gần đây đã quan sát thấy việc sử dụng một số chất khử trùng nhất định có thể gia tăng kháng khuẩn đối với các chất khử trùng và kháng sinh khác nhau. Các hợp chất oxy hóa đặc biệt làm giảm tính nhạy với ciprofloxacin và các chất khử trùng khác nhau. Tuy nhiên, các nghiên cứu khác cũng đã chứng minh việc sử dụng một loại chất khử trùng có thể làm tăng đề kháng với các chất khử trùng khác nhau nhưng không phải với kháng sinh.

Biocide – Diệt sinh/diệt khuẩn

Trong một báo cáo gần đây, Ủy ban Khoa học của Liên minh châu Âu về sự nổi lên và các rủi ro sức khỏe mới được xác định đã phân loại các chất diệt khuẩn theo tiềm năng nội tại tạo ra đề kháng/sức chịu đựng. Một số chất diệt sinh, vì bản chất các tương tác của chúng với vi khuẩn, dễ bị kích thích đề kháng/sức chịu đựng. Nhóm các chất diệt sinh có nguy cơ cao này chứa các hợp chất amoni bậc bốn, các chất hoạt tính bề mặt, phenol và các loại muối kim loại.

Các chất diệt sinh phản ứng cao (ví dụ các chất oxy hóa và alkyl hóa) cho thấy nguy cơ thấp về sự nổi lên khả năng kháng của vi khuẩn. Khả năng đề kháng với các chất diệt sinh này chủ yếu là do việc sử dụng không phù hợp. Cuối cùng, một số chất diệt sinh khác (isothiazolones, anilides, diamidines, axit vô cơ và este hoặc rượu của chúng) được xếp vào loại có nguy cơ thấp về sự nổi lên khả năng kháng của vi khuẩn.

BioAqua.vn

Nguồn: George J. Flick, Jr., Tiến sĩ, Giáo sư trường Đại học xuất sắc – David D. Kuhn, Tiến sĩ, Phó Giáo sư, Khoa học thực phẩm và Công nghệ, Trung tâm Khoa học Y tế Ứng dụng, Duck Pond Drive, Virginia Tech (0418), Blacksburg, Virginia 24.061 USA