Tài liệu Nghiên cứu quy trình sản xuất vacxin vô hoạt nhị giá tụ huyết trùng – phó thương hàn lợn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI ----------

---------- NGUYỄN PHƯƠNG LAN NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT VACXIN VÔ HOẠT NHỊ GIÁ TỤ HUYẾT TRÙNG – PHÓ THƯƠNG HÀN LỢN LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành : THÚ Y Mã số : 60.62.50 Người hướng dẫn khoa học: TS. NGUYỄN BÁ HIÊN HÀ NỘI – 2010 LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các kết quả, số liệu nêu trong bản luận văn này là hoàn toàn trung thực và chưa ñược bảo vệ một học vị nào khác. Tôi xin cam ñoan rằng các thông tin trích dẫn trong luận văn ñều ñã ñược chỉ rõ nguồn gốc. Tác giả luận văn Nguyễn Phương Lan Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... i LỜI CẢM ƠN ðể hoàn thành luận văn này, ngoài sự cố gắng của bản thân tôi còn nhận ñược sự giúp ñỡ tận tình của nhiều cá nhân và tập thể. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo - TS. Nguyễn Bá Hiên- Trưởng bộ môn Vi sinh vật - Truyền nhiễm - Khoa Thú y Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội, người ñã tận tình giúp ñỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn này. Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn tới thầy cô giáo Bộ môn Vi sinh vậtTruyền nhiễm, Khoa Thú y; Viện ðào tạo sau ðại học; Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội; Phân xưởng vacxin Vi trùng, Phòng kiểm nghiệm vacxin Vi trùng, Xí nghiệp thuốc thú y TW; Trạm Thú Y ðan Phượng ( Hà Nội) ñã tạo mọi ñiều kiện thuận lợi giúp ñỡ tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cúu. Tôi xin cảm ơn tới gia ñình, bạn bè và ñồng nghiệp ñã giúp ñỡ, ñộng viên tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp. Hà Nội, ngày 11 tháng 11 năm 2010 Tác giả Nguyễn Phương Lan Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... ii MỤC LỤC Lời cam ñoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục các chữ viết tắt v Danh mục các bảng v Danh mục các hình viii 1. MỞ ðẦU i 1.1. ðặt vấn ñề 1 1.2. Mục ñích yêu cầu của ñề tài: 2 1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài: 2 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4 2.1. Một số hiểu biết cơ bản về vacxin 4 2.2. Bệnh tụ huyết trùng lợn (Pasteurellosis suum) 23 2.3. Bệnh Phó thương hàn lợn ( Paratyphus suum ) 31 3. NỘI DUNG – NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 37 3.1. ðối tượng nghiên cứu 37 3.2. ðịa ñiểm nghiên cứu 37 3.3. Nội dung nghiên cứu 37 3.4. Nguyên vật liệu, trang thiết bị nghiên cứu 37 3.5. Phương pháp nghiên cứu 41 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 48 4.1. Chế tạo canh trùng tụ huyết trùng lợn 48 4.1.1. Nhân giống sản xuất ( Working seed) 48 4.1.2 50 Môi trường sản xuất Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... iii 4.1.3 Sản xuất 52 4.2. Chế tạo canh trùng phó thương hàn lợn 56 4.2.1. Nhân giống sản xuất 56 4.2.2 Môi trường sản xuất 58 4.2.3 Sản xuất 60 4.3. Phối hợp các thành phần ñể tạo vacxin (Tập trung bán thành phẩm) 4.3.1. Chất bổ trợ keo phèn: 65 65 4.3.2. Chế tạo riêng biệt hai loại vacxin tụ huyết trùng lợn và phó thương hàn lợn (tập trung bán thành phẩm) 66 4.3.3. Chế tạo vacxin nhị giá TP 68 4.4 Kiểm nghiệm vacxin nhị giá TP 70 4.4.1 Kiểm tra vô trùng vacxin 70 4.4.2. Kiểm tra an toàn vacxin 71 4.4.3. Kiểm tra hiệu lực vacxin 73 4.5. So sánh ñánh giá chất lượng của vacxin ñơn giá THT lợn với vacxin nhị giá TP trên thực ñịa 76 5. KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 78 5.1. Kết luận: 78 5.2. ðề nghị: 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... iv 79 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT MLD Minimum Lethal Dose ( liều gây chết tối thiểu) OIE Office International des Epizootie (Tổ chức dịch tễ Thế giới) PTH Phó thương hàn P. multocida Pasteurella multocida S. choleraesuis Salmonella choleraesuis THT Tụ huyết trùng TP Tụ huyết trùng – Phó thương hàn TCN tiêu chuẩn ngành TK thuần khiết VK Vi khuẩn DANH MỤC CÁC BẢNG Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... v STT Tên bảng Trang 4.1. Kết quả kiểm tra thuần khiết và 4.2. Kết quả hóa nghiệm các thành phần môi trường sản xuất của 5 lô canh trùng THT lợn 4.3. 60 Kết quả kiểm tra thuần khiết, số lượng vi khuẩn và vô trùng của 5 lô canh trùng PTH lợn 4.7. 58 Kết quả hóa nghiệm các chỉ tiêu của 5 lô môi trường nuôi cấy VK PTH lợn 4.6. 55 Kết quả kiểm tra thuần khiết và số lượng vi khuẩn PTH lợn của 5 lô giống 4.5. 52 Kết quả kiểm tra thuần khiết, số lượng vi khuẩn và vô trùng của 5 lô canh trùng THT lợn 4.4. 50 63 Kết quả kiểm tra an toàn ñộc tố canh trùng PTH lợn ( sau 7 ngày theo dõi ) 64 4.8. Kết quả hóa nghiệm các chỉ tiêu keo phèn 65 4.9. Kết quả pha loãng canh trùng tụ huyết trùng lợn, phó thương hàn lợn và bổ sung chất bổ trợ là keo phèn 4.10. Kết quả kiểm tra vô trùng vacxin ñơn giá THT, PTH lợn bán thành phẩm 4.11. 67 68 Kết quả phối hợp hai loại canh trùng tụ huyết trùng, phó thương hàn lợn và bổ sung chất bổ trợ là keo phèn 69 4.12. Kết quả kiểm tra vô trùng với vacxin nhị giá TP 70 4.13. Kết quả kiểm tra an toàn vacxin nhị giá TP trên lợn 71 4.14. Kết quả kiểm tra an toàn vacxin nhị giá TP trên thỏ 72 4.15. Kết quả kiểm tra an toàn vacxin nhị giá TP trên chuột lang 73 4.16. Kết quả kiểm tra hiệu lực vacxin THT và vacxin nhị giá TP lợn ñối với thỏ Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... vi 74 4.17. Kết quả kiểm tra hiệu lực vacxin PTH lợn và vacxin nhị giá TP lợn trên chuột lang 4.18. Kết quả kiểm tra an toàn của vacxin THT lợn và nhị giá TP lợn trên thực ñịa 4.19. 75 76 Kết quả ñánh giá hiệu lực của vacxin ñơn giá THT lợn với vacxin nhị giá TP Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... vii 77 DANH MỤC CÁC HÌNH STT Tên hình Trang 3.1 Qui trình tóm tắt sản xuất vacxin vô hoạt nhị giá THT – PTH Lợn 43 3.2 Sơ ñồ hệ thống lên men 44 4.1 Mật ñộ VK THT lợn tại các thời ñiểm nuôi cấy 54 4.2 Mật ñộ VK PTH lợn tại các thời ñiểm nuôi cấy 61 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... viii 1. MỞ ðẦU 1.1. ðặt vấn ñề Theo Cục Chăn nuôi (Bộ Nông nghiệp và phát triển Nông thôn) do nhu cầu thực phẩm phục vụ ñời sống sinh hoạt hàng ngày không ngừng tăng, nên ngành chăn nuôi ñược chính phủ ưu tiên ñầu tư phát triển. Sự ưu tiên này thể hiện trong chiến lược phát triển của ngành từ nay ñến năm 2020 với mục tiêu tăng trưởng 8-10% / năm. Chỉ tiêu phấn ñấu ñến năm 2020: sản lượng thịt xẻ ñạt 5.500 tấn/năm, trong ñó thịt lợn chiếm 63%, thịt gia cầm 32%, thịt bò 4%, thịt khác 1% [1]. Như vậy, ngành chăn nuôi nói chung và ngành chăn nuôi lợn nói riêng ñã và ñang ñược ðảng và Nhà nước quan tâm chỉ ñạo chặt chẽ. Mục tiêu của chính phủ là phát triển chăn nuôi lợn tập trung, hàng hóa, hiệu quả và bền vững, có năng suất chất lượng và sức cạnh tranh cao trên thị trường nhằm ñáp ứng nhu cầu về thực phẩm trong nước và xuất khẩu. Chuyển dịch phương thức chăn nuôi nhỏ tán trong nông hộ sang phương thức tập trung công nghiệp. Tuy nhiên, những năm gần ñây ngành chăn nuôi lợn phát triển thiếu bền vững do dịch bệnh thường xuyên xảy ra. Việc khống chế dịch bệnh gặp nhiều khó khăn do nhận thức của người chăn nuôi chưa cao, có nhiều ñịa phương còn lơ là việc tiêm phòng vacxin cho vật nuôi. Tình hình bùng phát các ổ dịch như: lở mồm long móng, dịch tả, tụ huyết trùng, phó thương hàn lợn ... kèm theo là sự phát sinh các dịch bệnh mới như tai xanh là một hồi chuông cảnh báo cho chúng ta về sự bất ổn trong chăn nuôi lợn. Hiện nay, ñể phòng chống bệnh truyền nhiễm xảy ra thì biện pháp tốt nhất, nhanh chóng nhất, ñem lại hiệu quả cao nhất và chi phí thấp nhất là sử dụng vacxin ñể tạo miễn dịch cho vật nuôi, qua ñó các ñộng vật này sẽ có khả năng miễn dịch với mầm bệnh. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 1 Trong chăn nuôi công nghiệp tập trung, ñể giảm chi phí nhân lực trong tiêm chủng và giảm “stress” cho ñàn vật nuôi qua mỗi lần bắt giữ tiêm chủng, xu thế chung người ta tìm cách ñưa vacxin vào cơ thể qua ñường niêm mạc như cho ăn, cho uống, khí dung… Với những vacxin không ñưa vào niêm mạc ñược mà buộc phải tiêm chủng, người ta ñã nghiên cứu phối trộn nhiều loại vacxin với tỷ lệ thích hợp rồi ñưa vào cơ thể vật nuôi, ñó là vacxin ña giá. ðể phòng bệnh cho vật nuôi, chúng ta ñã ñưa vào sử dụng nhiều loại vacxin ña giá như vậy, mà hiệu lực của nó là tốt. Mặt khác nữa, hiện tại có một tỷ lệ người chăn nuôi ở nước ta không tiêm phòng ñầy ñủ các loại vacxin cho ñàn lợn do tâm lý ngại tiêm phòng, một lần tiêm gây “stress” cho lợn, mà dân gian ta thường nói là gây “chột lợn”. Vì vậy, giảm tỷ lệ tiêm phòng, dẫn ñến dịch xảy ra gây thiệt hại nặng nề về kinh tế. ðể tạo ñiều kiện thuận lợi cho người sử dụng vacxin phòng bệnh cho lợn, tránh tư tưởng ngại tiêm, giảm chi phí, nhằm nâng cao tỷ lệ tiêm phòng, góp phần khống chế hai bệnh truyền nhiễm nguy hiểm là tụ huyết trùng và phó thương hàn lợn, chúng tôi tiến hành nghiên cứu ñề tài: “Nghiên cứu quy trình sản xuất vacxin vô hoạt nhị giá tụ huyết trùng – phó thương hàn lợn”. 1.2. Mục ñích yêu cầu của ñề tài: . Xây dựng ñược quy trình sản xuất vacxin vô hoạt nhị giá tụ huyết trùng – phó thương hàn lợn. . Tạo ra một vacxin nhị giá ñạt tiêu chuẩn thuần khiết, vô trùng, an toàn, hiệu lực ngang bằng với vacxin tụ huyết trùng và phó thương hàn lợn vô hoạt ñang sản xuất. 1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài: ðề tài hoàn thành sẽ: - Hạ giá thành sản phẩm của vacxin, giảm khối lượng vacxin tiêm vào, giảm số lần ñưa vacxin cho lợn. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 2 - Thuận lợi cho người sử dụng, giảm bớt công sức tiêm phòng. - Khuyến khích người dân dùng vacxin phòng ñược cả hai bệnh tụ huyết trùng và phó thương hàn lợn. - Thêm một vacxin nhị giá an toàn, hiệu quả góp phần phòng chống, khống chế ñược hai bệnh truyền nhiễm nguy hiểm xảy ra trên ñàn lợn là tụ huyết trùng và phó thương hàn. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 3 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Một số hiểu biết cơ bản về vacxin 2.1.1. Lịch sử phát hiện và danh pháp Từ xa xưa, con người ñã nhận thấy có những bệnh truyền nhiễm chỉ gặp ở một số loài ñộng vật và trong cùng một vụ dịch có thể có cá thể mắc nặng, có cá thể mắc nhẹ. Mặt khác, có những bệnh sau khi bị bệnh qua khỏi thì vĩnh viễn không bị mắc lại, tức là con người ñã biết tới những gì mà ngày nay chúng ta gọi là miễn dịch. ðấu tranh phòng chống bệnh ñậu mùa, một bệnh dịch cực kỳ nguy hiểm của loài người trong những thế kỷ trước ở thời kỳ sơ khai, người ta ñã biết lấy vẩy mụn ñậu mùa phơi khô, tán nhỏ cho người lành hít ñể gây bệnh nhẹ, tạo nên một tình trạng miễn dịch. Phương pháp này ñã có sau Công nguyên khoảng 1.000 năm ở Trung Quốc. Bước ngoặt lịch sử trong phòng và chống bệnh ñậu mùa ñược ñánh dấu vào năm 1798 do Edward Jenner, một thầy thuốc vùng Gloucestershive (thuộc vương quốc Anh) ñã dùng dịch mủ trong mụn ñậu bò ñể chủng cho người tạo trạng thái miễn dịch chống bệnh ñậu mùa. ðây là phát minh quan trọng trong sự phát triển của miễn dịch học, tức là mở ñầu cho sự nghiên cứu về khả năng bảo vệ ñặc hiệu của cơ thể chống lại các tác nhân gây bệnh. ðể ghi nhận sự kiện này, năm 1885 Luis Pasteur, nhà khoa học ñứng hàng ñầu thế giới trong lĩnh vực vi sinh vật ñã ñề nghị dùng từ “vacxin” ñể gọi tất cả các chế phẩm sinh học có nguyên lý phòng bệnh như vậy nhằm tỏ lòng tôn kính Edward Jenner. Thuật ngữ này bắt nguồn từ ngôn từ “vaccinia” ( tên của virus ñậu bò). Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 4 2.1.2. Khái niệm về vacxin Theo quan ñiểm trước ñây, vacxin là một chế phẩm sinh học trong ñó chứa chính mầm bệnh hoặc kháng nguyên của mầm bệnh gây ra một bệnh truyền nhiễm nào ñó cần phòng (nếu là mầm bệnh thì phải ñược giết hoặc làm nhược ñộc bởi các yếu tố vật lý, hóa học và sinh vật học). Khi sử dụng cho ñộng vật, vacxin tạo ra một ñáp ứng miễn dịch chủ ñộng giúp ñộng vật chống lại ñược sự xâm nhiễm của mầm bệnh tương ứng. Cách hiểu này ñược hình thành trên cơ sở thực tế sản xuất vacxin, ví dụ: vacxin tụ huyết trùng ñược làm từ vi khuẩn tụ huyết trùng ñã ñược vô hoạt, vacxin nhiệt thán ñược làm từ vi khuẩn nhiệt thán nhược ñộc…. Ngày nay, khái niệm về vacxin ñã có sự thay ñổi, nó không chỉ còn là chế phẩm từ vi sinh vật hoặc ký sinh trùng ñược dùng ñể phòng bệnh mà còn ñược làm từ các vật liệu sinh học khác (không phải là vi sinh vật) và ñược dùng với mục ñích không phòng bệnh. Ví dụ: vacxin chống khối u làm từ tế bào sinh khối u, vacxin chống thụ thai làm từ receptor của trứng… Nhưng dù là vacxin ñược chế tạo từ vật liệu nào và ñược dùng với mục ñích gì thì thành phần buộc phải có trong vacxin là kháng nguyên và khi ñưa vào trong cơ thể ñộng vật, kháng nguyên sẽ gây ra ñáp ứng miễn dịch. Như vậy hiện nay vacxin ñược hiểu với khái niệm rộng hơn: vacxin là chế phẩm sinh học chứa kháng nguyên có thể tạo cho cơ thể một ñáp ứng miễn dịch và ñược dùng với mục ñích phòng bệnh hoặc với mục ñích khác (Nguyễn Bá Hiên, 2009) [7]. Nguyên lý Vacxin tạo ra trong cơ thể sống một ñáp ứng miễn dịch. Hệ thống miễn dịch của cơ thể hoạt ñộng, sinh ra kháng thể dịch thể ñặc hiệu hoặc kháng thể tế bào chống lại những nhóm quyết ñịnh kháng nguyên của yếu tố gây bệnh, cơ thể sử dụng vacxin xuất hiện trạng thái miễn dịch thu ñược chủ ñộng nhân tạo có khả năng chống lại sự xâm nhiễm của yếu tố gây bệnh tương ứng. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 5 2.1.3. ðặc tính cơ bản của một vacxin Vacxin phải ñảm bảo 4 ñặc tính cơ bản là: * Tính sinh miễn dịch hay tính mẫn cảm ðó là khả năng gây ra ñáp ứng miễn dịch dịch thể hoặc tế bào hay cả hai. Tính sinh miễn dịch phụ thuộc vào kháng nguyên và cơ thể nhận kích thích. Có nghĩa là phụ thuộc vào tính lạ của kháng nguyên, ñường ñưa của kháng nguyên và cơ ñịa của mỗi cá thể ñộng vật. * Tính kháng nguyên hay tính sinh kháng thể Một vacxin khi ñưa vào cơ thể phải có khả năng kích thích cơ thể sinh ra kháng thể. Các yếu tố gây bệnh có thể có nhiều Epitop khác nhau. Trong ñó có thể có Epitop quá nhỏ (Hapten) không có tính sinh kháng thể nếu ñể nguyên. Muốn chúng sinh kháng thể chống lại mầm bệnh cần ñổi chúng thành có tính kháng nguyên, thường kết hợp chúng với một protein mang tải vô hại. * Tính hiệu lực Tính hiệu lực nói lên khả năng bảo hộ ñộng vật sau khi ñược sử dụng vacxin. Một vacxin ñưa vào cơ thể, nhiều kháng thể ñược tạo ra nhưng không phải loại nào cũng có hiệu lực tức là tiêu diệt ñược yếu tố gây bệnh. Do yếu tố gây bệnh có nhiều kháng nguyên khác nhau nên trong bào chế vacxin trước tiên phải làm sao cho ñáp ứng miễn dịch chống lại những nhóm quy ñịnh kháng nguyên thiết yếu, nghĩa là nếu ñánh vào ñó thì yếu tố gây bệnh bị tiêu diệt hoặc chí ít cũng không còn khả năng sinh hại nữa. Tính hiệu lực hay khả năng bảo vệ của vacxin ñược ñánh giá qua thực nghiệm nhưng chủ yếu phải là ñánh giá trên thực ñịa sau tiêm chủng ở các cá thể và mức ñộ miễn dịch quần thể, có thể thông qua hàm lượng kháng thể trung bình trong huyết thanh và tỷ lệ bảo hộ trong quần thể. - Trên ñộng vật thí nghiệm: ðánh giá mức ñộ ñáp ứng miễn dịch sau tiêm chủng vacxin và ñánh giá hiệu lực bảo hộ là ñộng vật qua thử thách cường ñộc. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 6 - Thử nghiệm thực ñịa: Vacxin ñược tiêm chủng cho một quần thể ñộng vật, theo dõi thống kê các phản ứng phụ, ñánh giá khả năng bảo hộ khi mùa dịch tới ñồng thời tiến hành thử thách cường ñộc một nhóm ngẫu nhiên trong quần thể. Vacxin có hiệu lực là vacxin gây ñược miễn dịch ở mức ñộ cao và bảo vệ cơ thể ñộng vật lâu bền. Tuy nhiên, hiệu lực của một vacxin phụ thuộc vào nhiều yếu tố như bảo quản, vận chuyển và kỹ thuật tiêm phòng. Vì vậy, người ta ñã xây dựng một môn khoa học mới gọi là vacxin học (vaccinology) mà mục ñích là nghiên cứu mọi biện pháp từ lúc sản xuất ñến lúc tiêu dùng ñể tăng tính hiệu lực của vacxin. * Tính an toàn ðây là một ñặc tính quan trọng. Sau khi sản xuất vacxin phải ñược cơ quan kiểm ñịnh nhà nước kiểm tra chặt chẽ về mặt vô trùng, thuần khiết và vô ñộc. - Vô trùng: Không ñược nhiễm các vi sinh vật khác. - Thuần khiết: Không ñược lẫn các thành phần kháng nguyên khác có thể gây ra các phản ứng phụ bất lợi. - Không ñộc: Liều sử dụng phải thấp hơn rất nhiều so với liều gây ñộc. Sau sản xuất, vacxin phải ñược thử tính an toàn qua nhiều bước thử trong phòng thí nghiệm, trên thực ñịa, thử ở quy mô nhỏ và ñại trà. Tần suất và mức ñộ nặng nhẹ của các phản ứng phụ nếu có phải ñược xác ñịnh trước khi ñược ñem ra dùng chung, nhưng vẫn phải ñược theo dõi hết sức cẩn thận. 2.1.4. Thành phần của vacxin Vacxin bao gồm hai thành phần chính là kháng nguyên và chất bổ trợ (Lê Văn Tạo, 2006) [21]. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 7 2.1.4.1. Kháng nguyên Trước ñây kháng nguyên ñược quan niệm là một chất lạ có bản chất là protein, khi ñưa vào cơ thể sẽ kích thích cơ thể sản sinh ra kháng thể ñặc hiệu, kháng thể ñặc hiệu sẽ trung hoà kháng nguyên ñó. Ngày nay khi nghiên cứu ñáp ứng miễn dịch của cơ thể các nhà khoa học thấy rằng khi cơ thể nhận ñược kháng nguyên sẽ không chỉ sản sinh kháng thể ñặc hiệu (ñáp ứng miễn dịch dịch thể) mà còn tạo ra một lớp tế bào mẫn cảm, các tế bào này cũng có khả năng tạo phản ứng với kháng nguyên (ñáp ứng miễn dịch tế bào). Vì vậy theo ðỗ Trung Phấn (1979) [13], Phan Thanh Phượng (1989) [17], kháng nguyên ñược hiểu là chất khi ñưa vào cơ thể sẽ kích thích cơ thể sản sinh ra kháng thể và tế bào mẫn cảm ñặc hiệu chống lại sự xâm nhập và gây bệnh của mầm bệnh. Khả năng kích thích sinh miễn dịch dịch thể và miễn dịch tế bào của kháng nguyên gọi là tính kháng nguyên.Tính kháng nguyên của một kháng nguyên trong vacxin mạnh hay yếu phụ thuộc vào tổng số nhóm quyết ñịnh kháng nguyên, trọng lượng phân tử, thành phần hoá học, cấu trúc lập thể và khả năng tích ñiện của các phân tử kháng nguyên. Một kháng nguyên tạo miễn dịch phòng vệ tốt cho cơ thể ngoài tính kháng nguyên mạnh còn cần phải có tính ñặc hiệu cao. Tính ñặc hiệu của kháng nguyên phụ thuộc vào tính chất và cấu trúc của các nhóm quyết ñịnh kháng nguyên. Kháng nguyên dùng chế tạo vacxin phòng bệnh truyền nhiễm gồm có: + Thường là kháng nguyên của vi sinh vật, có thể bao gồm kháng nguyên thân, lông, vỏ bọc và ñộc tố của chúng sản sinh ra trong quá trình phát triển (vacxin toàn khuẩn - vacxin thế hệ I) như: vacxin phòng bệnh Tụ huyết trùng gia súc, gia cầm; bệnh Phó thương hàn lợn con…. + Có thể là thành phần các yếu tố gây bệnh của vi sinh vật (vacxin tiểu phần - vacxin thế hệ II) như: vacxin chứa kháng nguyên F4, F5, F6, F18 của vi khuẩn E.coli dùng phòng bệnh tiêu chảy lợn con, bê, nghé, phù ñầu lợn; vacxin chứa kháng nguyên VP2 của virut Gumboro dùng phòng bệnh Gumboro của gà. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 8 + Có thể là AND, protein tái tổ hợp (vacxin gen - vacxin thế hệ III) như: vacxin tái tổ hợp phòng bệnh Lở mồm long móng và bệnh lưỡi xanh; vacxin Trovac phòng bệnh cúm gia cầm H5N1 và bệnh ñậu gà. 2.1.4.2. Chất bổ trợ Chất bổ trợ là những hợp chất hóa học ñược thêm vào trong vacxin nhằm làm tăng khả năng kích thích miễn dịch và tăng hiệu lực của vacxin. Trong quá trình chế tạo và sử dụng vacxin thấy rằng nếu vacxin chỉ chứa kháng nguyên thì khi dùng tiêm phòng tạo hiệu lực bảo hộ thấp, không kéo dài, phản ứng sảy ra với tỷ lệ cao. Nhưng khi cho thêm những chất không phải là kháng nguyên vào vacxin sẽ làm tăng hiệu lực và thời gian bảo hộ của vacxin lên. Các chất ñưa vào vacxin ñược gọi là chất bổ trợ. Vậy chất bổ trợ của vacxin có tác dụng: - Hấp phụ kháng nguyên, khoanh vùng kháng nguyên, làm chậm quá trình giải phóng kháng nguyên, do ñó kháng nguyên tồn tại lâu trong cơ thể, kéo dài sự trình diện kháng nguyên. - Tạo kích thích ñáp ứng miễn dịch không ñặc hiệu của cơ thể. - Giảm kích thích phản ứng của ñộc tố (nếu có) trong vacxin ñối với cơ thể. Căn cứ vào bản chất, thành phần cấu tạo của chất bổ trợ, người ta chia chất bổ trợ ñang ñược dùng trong chế tạo vacxin hiện nay thành các nhóm sau: * Chất bổ trợ vô cơ: Bao gồm các loại thuốc nhuộm, than hoạt tính, Alumin hydroxit Al(OH)3, Sunfat alumin kali AlK(SO4)2.12H2O, Phosphat aluminum Al(PO4)…. Trong thú y, người ta hay dùng chất bổ trợ là keo phèn (gel Alumin hydroxit có công thức rút gọn: xAl(OH)3 yH2O zAl 3+ + 3/2 z SO42- ) trong các vacxin vi khuẩn vô hoạt. Một số tính chất cơ bản của keo phèn: + Kích thước của hạt keo: Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 9 Các hạt keo nằm giữa các phân tử và huyền phù. Thường các hạt keo có kích thước 1-100nm (nanomet). Ta hình dung nếu phóng to lên 1 triệu lần thì phân tử sẽ bằng 1 chấm khá lớn, các hạt huyền phù cỡ nhỏ sẽ bằng 1 quả táo lớn, còn kích thước các hạt keo nằm giữa chấm và quả táo lớn ñó. + Cấu tạo hạt keo Al(OH)3: Ngoài chất trực tiếp tạo nên hạt keo là Nhôm hydroxit Al(OH)3 còn có những phân tử nước liên kết chặt chẽ với hạt keo (keo phèn thuộc loại keo ưa nước). Bề mặt của hạt keo thường hấp thụ những ion Al³+ (ion tạo thành hạt keo) - Toàn bộ những thành phần trên ta gọi là hạt. Công thức tổng quát: Al 3+ Al 3+ x Al(OH)3 y H2 O Al 3+ - Công thức rút gọn: Al 3+ xAl(OH)3 yH2O zAl 3+ - Ngoài ra còn có các ion (SO42-) bao bọc xung quanh các hạt keo. - Toàn bộ cấu tạo trên ta gọi là Mixen: SO42- SO42- Al 3+ SO42- - Công thức rút gọn: SO42 x Al(OH)3 y H2 O Al 3+ SO42- Al 3+ Al 3+ SO42xAl(OH)3 yH2O zAl 3+ + 3/2 z SO42- Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 10 Công thức của hạt và mixen chỉ biểu diễn thành phần ñịnh tính của chúng, chứ không cho biết lượng chính xác của Al(OH)3 và các phân tử nước liên kết vào ñó. Bằng thực nghiệm, người ta thấy rằng mỗi phân tử keo phèn có chứa khoảng dăm chục phân tử nước, trong ñó chỉ 1 số phân tử nước liên kết trực tiếp hoặc gián tiếp với phân tử Al(OH)3, còn phần lớn ngấm vào các lỗ ở trong hạt keo. Vì vậy, khi ta dùng lực cơ học ( máy khuấy) tác ñộng vào keo phèn thì một phần nước thoát ra khỏi keo phèn làm keo phèn lỏng ra. + Tính chất keo phèn: ðặc ñiểm chủ yếu của keo là sự phát triển vô cùng lớn diện tích trên bề mặt tổng cộng của các hạt keo. Như vậy: Quá trình hấp phụ là một quá trình rất ñặc trưng với dung dịch keo phèn. * Chất bổ trợ hữu cơ: bao gồm các loại dầu thực vật: dầu hướng dương, dầu lạc, dầu ôliu, các loại mỡ ñộng vật, các sản phẩm của dầu khoáng. Các chất bổ trợ hữu cơ khi hỗn hợp với kháng nguyên sẽ tạo thành dạng nhũ tương nước trong dầu. Ở dạng nhũ tương này kháng nguyên nằm trong huyễn dịch dầu. ðể khắc phục các nhược ñiểm của vacxin nhũ nước trong dầu như: dễ phân lớp, rít kim khi tiêm, các nhà khoa học ñã nghiên cứu chế tạo loại vacxin dạng nhũ tương kép nước trong dầu trong nước. Khi vacxin nhũ có chứa xác vi khuẩn ñược gọi là vacxin nhũ hoàn toàn, vacxin nhũ không chứa xác vi khuẩn ñược gọi là vacxin nhũ không hoàn toàn. Tác dụng của chất bổ trợ dầu trong vacxin cũng tương tự như tác dụng của chất bổ trợ vô cơ. Nhờ các phức hợp nhũ kháng nguyên - dầu - nước mà kháng nguyên tự do ñược giải phóng từ từ vào cơ thể ñể kích thích sản sinh kháng thể và tế bào miễn dịch kéo dài, ñồng thời các hạt nhũ cũng di chuyển từ chỗ tiêm vào hạch lympho hoặc ñến các cơ quan có thẩm quyền miễn dịch Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 11