Medycyna Wet. 2009, 65 (4)

228

Artyku³ przegl¹dowy

Review

Liczne rodzaje bakterii w niekorzystnych dla siebie

warunkach œrodowiskowych wytwarzaj¹ formy spoczyn-

kowe – przetrwalniki, szczególnie oporne na czynniki

œrodowiska, takie jak: wysoka temperatura, zmiany pH,

ciœnienie osmotyczne, substancje chemiczne. Na przy-

k³ad laseczki rodzaju Bacillus w niesprzyjaj¹cych wa-

runkach œrodowiska tworz¹ endospory, dziêki czemu

mog¹ przetrwaæ w stanie uœpienia metabolicznego przez

d³ugi czas (2). U bakterii niewytwarzaj¹cych przetrwal-

ników wykazano (11), ¿e w skrajnych warunkach by-

towania przechodz¹ one w stan uœpienia, tzw. stadium

VBNC (viable but nonculturable). Na istnienie stadium

VBNC wskaza³ Colwell i wsp. w 1985 r. (4). Termin

VBNC jest obecnie u¿ywany g³ównie dla okreœlenia

komórek wystêpuj¹cych w niezadowalaj¹cym stanie fiz-

jologicznym (12).

Charakterystyka komórek w stanie VBNC

Komórki bakteryjne w stanie VBNC s¹ ¿ywe, ale nie

dziel¹ siê i nie daj¹ w zwi¹zku z tym widocznego wzro-

stu na po¿ywkach (4, 19). Czas przechodzenia bakterii

w postaæ VBNC mo¿e trwaæ od 48 godzin do kilku dni

i objawia siê zmianami w morfologii oraz fizjologii ko-

mórek bakteryjnych (6). W badaniach in vitro stwier-

dzono, ¿e komórki VBNC wykazuj¹ fizjologiczne ozna-

ki ¿ycia (syntezê bia³ek) i posiadaj¹ wykrywalne ¿ycio-

we komponenty komórkowe (29). W stanie VBNC bak-

terie s¹ zdolne do ¿ycia i wykazuj¹ pewn¹ aktywnoœæ

metaboliczn¹ (23), przy czym jej poziom pozostaje wy¿-

szy u drobnoustrojów zjadliwych, czego przyk³adem jest

Campylobacter jejuni, który w stanie VBNC przybiera

chorobotwórcz¹ formê ziarniaka (14, 21). W stadium

VBNC bakterie zachowuj¹ równie¿ zdolnoœæ do produk-

cji toksyn, co stwierdzono np. u enterotoksycznych szcze-

pów E. coli (1).

Stan niehodowalnoœci mo¿e stanowiæ genetycznie za-

programowan¹ reakcjê organizmu na okreœlone czynni-

ki œrodowiska (23). Zdolnoœæ przetrwania w skrajnie trud-

nych warunkach œrodowiska zaobserwowano tak u bak-

terii Gram-dodatnich, jak i Gram-ujemnych. Wystêpo-

wanie stadium VBNC stwierdzono u: Vibrio cholerae,

Legionella pneumophilla, Yersinia ruckeri, Salmonella

enteritidis, Campylobacter jejuni, Helicobacter pylori

(1, 11, 19, 21). Bakterie w stadium VBNC przybieraj¹

kszta³t kulisty i maj¹ mniejsze wymiary od ich form we-

getatywnych. Tzw. miniaturyzacjê komórek stwierdzo-

no np. u Vibrio parahaemolyticus i Vibrio vulnificus

(9, 15, 29). Aktywne bakterie Vibrio vulnificus maj¹ d³u-

goœæ 3 µm, a w stadium VBNC ich formy kokoidalne od

0,8 µm do 1,0 µm (15). Mniejsze rozmiary posiadaj¹

tak¿e komórki VBNC Bacillus subtilis, które wytwarza-

j¹ bia³ka, pozyskuj¹ energiê z procesów biochemicznych

oraz zachowuj¹ nienaruszon¹ b³onê cytoplazmatyczn¹

(1). Zmiany dotycz¹ tak¿e stabilizacji b³ony komórko-

wej, która stopniowo mo¿e ulegaæ pêkniêciom (29),

zmienia siê sk³ad bia³ek i zawartoœæ rybosomów. Tak

np. Vibrio vulnificus wytwarza 40 nowych bia³ek, nie-

stwierdzanych podczas wzrostu form wegetatywnych tej

bakterii w warunkach laboratoryjnych (23). W sk³adzie

chemicznym b³on podstawowe kwasy t³uszczowe sta-

Bakterie w stadium VBNC

– zagro¿enie dla zdrowia cz³owieka

IWONA PASZYÑSKA-WESO£OWSKA, MICHA£ BARTOSZCZE*

Wojskowy Oœrodek Medycyny Prewencyjnej, ul. Gdañska 147, 85-915 Bydgoszcz

*Oœrodek Diagnostyki i Zwalczania Zagro¿eñ Biologicznych Wojskowego Instytutu Higieny i Epidemiologii,

ul. Lubelska 2, 24-100 Pu³awy

Paszyñska-Weso³owska I., Bartoszcze M.

Bacteria in the state of VBNC – a threat to human health

Summary

Bacteria in the state of VBNC are alive, but do not undergo division and do not grow on solid media. The

transition of bacteria into the state of VBNC results from: the influence of physical or chemical factors

exerted on them, ageing, differentiation, adjustment, self-destruction of metabolic, lysogeny. Discovering

bacteria that was alive, but unable to grow, showed the imperfection of traditional culturing methods and

the necessity of using new diagnostic techniques. In the light of the presented data, the standard culturing

methods should be supplemented with selected genetic methods. If they are present in processed food,

pasteurized milk or drinking water, bacteria in the state of VBNC may constitute a threat to human health.

Keywords: bacteria, state VNBC, human health

Medycyna Wet. 2009, 65 (4)

229

nowi¹ 60%, przy czym w stanie VNBC zwiêksza siê

udzia³ nowych kwasów d³ugo³añcuchowych. Zachodz¹-

ce modyfikacje w sk³adzie kwasów t³uszczowych b³ony

cytoplazmatycznej charakterystyczne dla stanu VBNC

s¹ niezbêdne dla utrzymania potencja³u b³ony (16). Po-

ziom ATP spada szybko wraz z obumieraniem komó-

rek, przy czym u bakterii w stanie VBNC jak np. V. vul-

nificus pozostaje on wysoki, utrzymuj¹c siê na tym po-

ziomie nawet do czterech miesiêcy (16).

Czynniki wp³ywaj¹ce

na niehodowalnoϾ bakterii

Dotychczas poznano wiele czynników wp³ywaj¹cych

na niehodowalnoœæ bakterii, do których nale¿¹ m.in.

czynniki: chemiczne, fizyczne, ciœnienie osmotyczne, sta-

rzenie siê, adaptacja i ró¿nicowanie, autodestrukcja me-

taboliczna i lizogenia (1, 7, 16, 23). Czynniki te mog¹

byæ zabójcze dla bakterii, jeœli nie przejd¹ w stan VBNC

(16). Tak np. Vibrio cholerae przechodzi w stan VBNC

pod wp³ywem niskiej temperatury inkubacji, zmian stop-

nia zasolenia, braku substancji od¿ywczych, zró¿nico-

wanych warunków tlenowych (27). U Campylobacter

sp. w warunkach beztlenowych zaobserwowano zaha-

mowanie podzia³ów komórkowych i przejœcie do sta-

dium VBNC, w którym tworz¹ siê niezdolne do namna-

¿ania siê na po¿ywkach formy nitkowate (25). Istotne

znaczenie dla osi¹gniêcia stanu niehodowalnoœci maj¹

zawarte w œrodowisku sk³adniki od¿ywcze. Przy niedo-

borze niektórych z nich komórki Campylobacter sp. prze-

kszta³caj¹ siê w kokoidaln¹ formê VBNC. W przypadku

komórek C. jejuni inkubowanych w temperaturze 4°C

w œrodowisku z niedoborem sk³adników od¿ywczych

stwierdzono zmianê stosunku powierzchni do objêtoœci

komórek (P : V), prowadz¹c¹ do powstania komórek

VBNC o mniejszych rozmiarach (14). W zale¿noœci od

zawartoœci w œrodowisku niektórych substratów bakte-

rie zmniejszaj¹ swoj¹ objêtoœæ 15-300 razy, a œrednia

masa komórki zmniejsza siê kilkakrotnie. Zjawisko to

zaobserwowano u Campylobacter jejuni, Yersinia sp.

i Vibrio cholerae (3). G³odzone bakterie rzadko ulegaj¹

lizie, pozostaj¹ one strukturalnie niezmienione i utrzy-

muj¹ na minimalnym poziomie metaboliczn¹ integral-

noœæ. G³odzenie prowadzi m.in. do redukcji rybosomal-

nego RNA bakterii, a w niektórych przypadkach do eks-

presji specyficznych genów g³odzenia. Tzw. bia³ka g³o-

dowe powoduj¹ zwiêkszenie opornoœci bakterii na stres,

dziêki czemu komórka bakteryjna w stadium niehodo-

walnoœci, w przeciwieñstwie do jej formy wegetatyw-

nej, staje siê bardziej oporna na wysok¹ temperaturê,

H

2

O

2

, zakwaszenie i œrodki dezynfekuj¹ce. Wykazano,

¿e adaptacja L. monocytogenes do ni¿szych od biobój-

czych dawek etanolu, soli, kwasu, podwy¿szonej tem-

peratury znacz¹co zwiêkszy³a jej opornoœæ na inakty-

wuj¹ce dzia³anie tych czynników. Adaptacjê do czynni-

ków stresuj¹cych i ochronê krzy¿ow¹ stwierdzono tak¿e

w odniesieniu do E. coli, Salmonella enterica serovar

Typhimurium (21). Brak skutecznego dzia³ania niektó-

rych œrodków chemicznych na bakterie chorobotwórcze

w stanie VBNC mo¿e utrudniaæ lub uniemo¿liwiaæ

obiektywn¹ ocenê stanu sanitarno-higienicznego placó-

wek medycznych. Dezynfekcja mo¿e byæ tak¿e czyn-

nikiem stymuluj¹cym do przejœcia w stan VBNC ko-

mórek biofilmu bakteryjnego w œrodowisku wodnym.

Odka¿anie przy u¿yciu promieniowania UV indukuje

stan VBNC E. coli K-12 (28). Bia³ka g³odowe wp³ywa-

j¹ na uwalnianie siê rodników tlenowych, których nad-

produkcja prowadzi do przejœcia komórki w stan VBNC.

Wolne rodniki wp³ywaj¹ bowiem hamuj¹co na procesy

naprawcze w komórkach poddanych dzia³aniu nieko-

rzystnych czynników œrodowiskowych (21). Po wpro-

wadzeniu bakterii do œrodowiska ubogiego w substan-

cje organiczne, w krótkim czasie mo¿na zaobserwowaæ

zwolnienie tempa wzrostu w wyniku wyd³u¿enia okresu

miêdzypodzia³owego i czasu generacji. Zmiana morfo-

logii komórki zachodzi tak¿e pod wp³ywem stresu osmo-

tycznego, co zaobserwowano np. u V. anguillarum, któ-

re przyjmuj¹ okr¹g³y kszta³t i mimo ca³kowitej utraty

zdolnoœci do tworzenia kolonii nadal podtrzymuj¹ swo-

je procesy metaboliczne (7).

Istotnym czynnikiem stymuluj¹cym bakterie do przej-

œcia w stan VBNC jest tak¿e temperatura otoczenia. Za-

obserwowano, ¿e obni¿enie temperatury poni¿ej 10°C

wyd³u¿a prze¿ywalnoœæ bakterii allochtonicznych w sta-

dium VBNC. E. coli w temperaturze 8°C prze¿ywa 54

dni inkubacji, podczas gdy w temperaturze 20°C w tym

samym czasie inkubacji bakterie te obumiera³y (26).

Hodowla bakteryjna zdolna jest do odbierania sygna-

³ów ze œrodowiska, które mog¹ wp³ywaæ na ekspresjê

genów na etapie transkrypcji i translacji, prowadz¹c nie-

kiedy do zmian morfologicznych i przejœcia w stan nie-

hodowalnoœci (19). Na okreœlone w³aœciwoœci fizjolo-

giczne bakterii wp³ywaj¹ sygna³y molekularne. Istnieje

wiele substancji sygna³owych, zwanych autoinduktora-

mi i mechanizmów ich przekazywania. Bakterie Gram-

-dodatnie uwalniaj¹ do œrodowiska sygna³y bia³kowe,

wykorzystuj¹c dwusk³adnikowy system detekcji i odpo-

wiedzi na obecnoϾ autoinduktora (13). Przekazywanie

sygna³u odbywa siê na zasadzie kaskady fosforylacji i de-

fosforylacji. U bakterii Gram-ujemnych najlepiej pozna-

ny jest system komunikacji miêdzykomórkowej z³o¿o-

ny m.in. z niskocz¹steczkowych substancji chemicznych

laktonów homoseryny, rodziny syntaz autoinduktora

LuxR oraz bia³kowych regulatorów transkrypcyjnych

LuxR (13, 24). Substancje sygna³owe, wydzielane przez

bakterie s¹ konieczne do przywrócenia do ¿ycia uœpio-

nych komórek. Po dodaniu do p³ynnej po¿ywki swoiste-

go supernatantu hodowli uzyskuje siê powrót ¿ycia form

VBNC Micrococcus luteus (11). Uszkodzenie DNA jest

czynnikiem hamuj¹cym namna¿anie siê bakterii, a w

efekcie inicjacji procesów reperacyjnych mog¹ powstaæ

komórki niezdolne do wzrostu.

Istotnym czynnikiem stymuluj¹cym przejœcie do sta-

nu VBNC jest wiek komórek. Tak np. bakterie Vibrio

sp. przechodzi³y w stan VBNC z fazy logarytmicznego

wzrostu przez oko³o 10 dni, a dojrza³e komórki z fazy

stacjonarnej przez miesi¹c (16). Liczba „hodowalnych”

kolonii eksponowanych na dzia³anie jednego lub wielu

czynników stresuj¹cych wykazywa³a regularny spadek

jednostek tworz¹cych kolonie, podczas gdy ogólna licz-

ba kolonii pozostawa³a na tym samym poziomie. Anali-

zy tego typu mog¹ byæ u¿yteczne dla ilustracji zjawiska

niehodowalnoœci (16).

Medycyna Wet. 2009, 65 (4)

230

Œrodowisko bytowania bakterii

w stanie VBNC

Bakterie zdolne do ¿ycia, a niedaj¹ce siê hodowaæ

stwierdzono w wodzie morskiej i rzekach, a tak¿e w gle-

bie; niektóre z nich s¹ chorobotwórcze dla organizmów

¿ywych. Naturalna mikroflora autochtoniczna wód nie

stanowi zagro¿enia dla zdrowia cz³owieka, gdy¿ bakte-

rie wodne gin¹ w temperaturze powy¿ej 25°C. Zagro¿e-

nie stanowi¹ jednak bakterie mezofilne, wprowadzane

do wody wraz ze œciekami i przystosowane do wzrostu

w temperaturze 35-37°C. W œrodowisku wodnym u bak-

terii poddanych stresowi obserwuje siê wolniejsze na-

mna¿anie siê, wyd³u¿enie czasu generacji oraz spowol-

nienie innych procesów ¿yciowych. Rodzim¹ mikroflo-

r¹ œrodowiska wodnego jest V. cholerae, który przecho-

dzi w stan VBNC w efekcie spadku temperatury poni¿ej

4°C podczas inkubacji przez 45 dni i braku substancji

od¿ywczych (16, 23, 27).

Obserwacje bakterii glebowych wykaza³y zwi¹zek po-

miêdzy g³odzeniem energetycznym a kar³owatoœci¹ ko-

mórek, których liczba wzrasta³a wraz z koñcem okresu

wegetatywnego roœlin. Przyjmuje siê, ¿e 90-99% bakte-

rii glebowych mo¿na okreœliæ jako VBNC; s¹ one struk-

turalnie nieuszkodzone, metabolicznie kompetentne i po-

siadaj¹ nieuszkodzony genom. Komórki Pseudomonas

fluorescens mog¹ pozostawaæ w glebie w stanie VBNC

ponad rok (16).

Stadium VBNC jest zjawiskiem czêsto obserwowa-

nym wœród patogenów, takich jak: Vibrio cholerae, Shi-

gella, Legionella, E. coli, które nie daj¹ siê hodowaæ, a¿

do chwili przeniesienia ich do œrodowiska stymuluj¹ce-

go ich o¿ywienie (3). Obszerne dane dotycz¹ce wystê-

powania komórek VNCB w ¿ywnoœci zawarte s¹ w pra-

cy Olivera (17). Wœród 59 ró¿nych bakterii przechodz¹-

cych w stan VNBC znajduj¹ siê m.in.: Burkholderia

pseudomallei, Francisella tularensis, Listeria monocy-

togenes, Mycobacterium tuberculosis.

Czynniki stymuluj¹ce powrót bakterii VBNC

do stadium wegetatywnego

Bakterie w stadium VBNC mog¹ powróciæ do stanu

pe³nej aktywnoœci metabolicznej w korzystnych dla nich

warunkach œrodowiskowych. Chorobotwórczy szczep

Escherichia coli w stadium VBNC po wnikniêciu do or-

ganizmu zwierzêcego przekszta³ca siê w formê wegeta-

tywn¹ o wysokiej zjadliwoœci (20). Pobrany p³yn jelito-

wy królika, któremu uprzednio wstrzykniêto zawiesinê

bakteryjn¹ w stadium VBNC zawiera³ zdolne do hodo-

wania V. cholerae (16). P³yn jelitowy królika, któremu

uprzednio wstrzykniêto zawiesinê V. cholerae w stadium

VBNC zawiera³ zdolne do namna¿ania siê bakterie (16).

Podobne zjawisko zaobserwowano w przypadku V. vul-

nificus i Campylobacter jejuni (19).

Pe³na aktywnoœæ metaboliczna komórek VBNC V. vul-

nificus wraca³a wraz ze zmian¹ temperatury inkubacji.

Podwy¿szenie temperatury inkubacji ponad 10°C spo-

wodowa³o powrót zdolnoœci V. vulnificus do namna¿a-

nia siê na pod³o¿ach (16). W warunkach laboratoryjnych

bakterie te mog¹ uzyskaæ pe³n¹ aktywnoœæ po wprowa-

dzeniu do po¿ywki induktorów, jak np. oksydazy, co

wykazano równie¿ w odniesieniu do Salmonella enteri-

ca i Citrobacter freudii (18).

Substancje sygna³owe, wydzielane przez bakterie s¹

konieczne do przywrócenia do ¿ycia uœpionych komó-

rek. Wykazano ponadto (5), ¿e obecnoœæ w œrodowisku

specyficznych moleku³ sygna³owych jest niezbêdna dla

przejœcia w stan VBNC i reanimacji komórek V. vulnifi-

cus, co mo¿e œwiadczyæ o tym, ¿e reakcje te s¹ zapro-

gramowane genetycznie. W procesie reaktywacji komó-

rek VBNC dochodzi tak¿e do naprawy uszkodzeñ, dziê-

ki czemu rozpoczyna siê proces namna¿ania siê komó-

rek bakteryjnych (29). W zwi¹zku z tym, ¿e nie zosta³

do koñca poznany mechanizm odwracalnoœci tego zja-

wiska, czêœæ autorów uwa¿a stadium VBNC za zdege-

nerowan¹ postaæ komórki na drodze do œmierci. Inna z tez

sugeruje, ¿e s¹ to zmiany odwracalne, jednak¿e do pew-

nego etapu, którego przekroczenie prowadzi do destruk-

cji komórki (19).

Metody identyfikacji w stanie VBNC

W zwi¹zku z tym, ¿e bakterie VBNC nie wykazuj¹

zdolnoœci do wzrostu i tworzenia kolonii na po¿ywkach

sta³ych, nie mog¹ byæ wykorzystane dla wykrycia obec-

noœci tych drobnoustrojów w badanej próbce. Tak np.

podczas liczenia pod mikroskopem komórek Vibrio cho-

lerae wykazano, ¿e ich liczba by³a o 200 do 5000 razy

wy¿sza w porównaniu do liczby kolonii wyros³ych na

p³ytkach (23). Bakterie takie mog¹ byæ wykryte dopiero

po zastosowaniu testów cytologicznych (m.in. z oran-

¿em akrydyny), cytometrii przep³ywowej, PCR lub hyb-

rydyzacji DNA (10, 21).

Ró¿nica pomiêdzy liczb¹ komórek, jaka mo¿e byæ

wykryta metod¹ mikroskopow¹, a liczb¹ jednostek two-

rz¹cych kolonie w standardowych metodach mo¿e byæ

regularnie monitorowana i oceniana (23). Tak np. roz-

bie¿ne wyniki uzyskano przy identyfikacji szczepów

E. coli w próbce wody metod¹ PCR i tradycyjn¹ metod¹

hodowlan¹. Próbka wody uprzednio poddana zosta³a

inkubacji w temperaturze 4°C, a badania prowadzono

przez okres miesi¹ca. Na pocz¹tku eksperymentu wyni-

ki uzyskane obydwoma metodami by³y podobne, lecz

w miarê up³ywu czasu liczba komórek wykrywanych me-

tod¹ hodowlan¹ gwa³townie spad³a, podczas gdy tech-

nik¹ PCR, obecnoœæ E. coli w badanej próbce wody wy-

krywano nawet po miesi¹cu (22).

Metody biologii molekularnej umo¿liwiaj¹ wykrycie

i identyfikacjê bakterii w próbce, co ma istotne znacze-

nie w dochodzeniach epidemiologicznych, maj¹cych na

celu znalezienie dowodów na klonalne pochodzenie izo-

latów wyhodowanych z ró¿nych Ÿróde³. Poznanie Ÿród-

³a zaka¿enia i dróg rozprzestrzeniania siê drobnoustro-

jów pozwala na skuteczne zwalczanie infekcji. Wœród

metod biologii molekularnej w identyfikacji i ró¿nico-

waniu komórek w stanie VBNC znalaz³y zastosowanie

takie techniki, jak: RFLP (restriction fragment length

polymorphism), PFGE (pulse field gel electrophoresis),

AFLP (amplification fragment length polymorphism),

PCR (polimerase chain reaction) (5, 21, 23).

Wykazano, ¿e nowe gatunki bakterii w stanie VBNC,

izolowane z odchodów ludzkich, czêœciowo koreluj¹

z sekwencj¹ 16S rDNA Campylobacter, w zwi¹zku

Medycyna Wet. 2009, 65 (4)

231

z czym zaproponowano nazwaæ tê bakteriê – Candida-

tus Campylobacter hominis, wskazuj¹c, ¿e nie mo¿e byæ

ona hodowana klasycznymi metodami, dotychczas sto-

sowanymi dla bakterii jelitowych z grupy Campylobac-

ter (21).

Zagro¿enia dla zdrowia cz³owieka

Bakterie w stadium VBNC stanowi¹ niew¹tpliwe za-

gro¿enia dla zdrowia cz³owieka, gdy¿ wystêpuj¹ one

w otaczaj¹cym nas œrodowisku, tak¿e w ¿ywnoœci i wo-

dzie pitnej (21, 23). Bakterie w œrodowisku wodnym znaj-

duj¹ce siê w stanie VBNC wykazuj¹ pewn¹ aktywnoœæ

metaboliczn¹, lecz nie s¹ wykrywane klasycznymi me-

todami hodowlanymi (3). Nale¿y tak¿e braæ pod uwagê

mo¿liwoœæ transferu materia³u genetycznego z bakterii

w stanie VBNC do innych mikroorganizmów ¿yj¹cych

w tym samym œrodowisku. Procesy dezynfekcji, jakim

poddawana jest woda pitna, mog¹ wywo³ywaæ dodatko-

wo indukcjê stanu VBNC. Szczepy patogenne lub opor-

tunistyczne w stanie VBNC mog¹ stanowiæ powa¿ny

problem zdrowotny, gdy¿ charakteryzuj¹ siê zwykle

wiêksz¹ zjadliwoœci¹ w porównaniu do wyjœciowych

form wegetatywnych (21).

Zagro¿enie bakteriami w stanie VBNC zwi¹zane jest

z ich zdolnoœci¹ (Vibrio cholerae, Escherschia coli, Cam-

pylobacter jejuni, Legionella sp.) do przechodzenia ze

stanu VBNC w formy wegetatywne i wywo³ania choro-

by po wnikniêciu do organizmu cz³owieka (18, 24). Ko-

mórki VBNC wykazuj¹ równie¿ wiêksz¹ ani¿eli formy

wegetatywne opornoœæ na dzia³anie antybiotyków (8).

Na podkreœlenie zas³uguje fakt, ¿e procesy uznane za

w pe³ni skuteczne, jak: pasteryzacja mleka oraz chloro-

wanie wody, czasami mog¹ prowadziæ do przejœcia ko-

mórek w stan VBNC (16) i stwarzaæ w konsekwencji

potencjalne zagro¿enie dla zdrowia cz³owieka. Przepro-

wadzono badania na ochotnikach, przyjmuj¹cych pokarm

zaka¿ony V. cholerae w stanie VBNC, u których po 48 h

wykazano obecnoœæ bakterii w próbkach ka³u. Zaka¿a-

no szczepami w stanie VBNC Campylobacter jejuni

¿ywnoœæ, która po podaniu myszom doprowadza do

œmierci tych zwierz¹t (16). Campylobacter sp. w œrodo-

wisku bogatym w sk³adniki od¿ywcze, pod wp³ywem

stresu osmotycznego przechodzi w postaæ VBNC. W or-

ganizmie cz³owieka bakterie te powracaj¹ do pierwot-

nej postaci, wykazuj¹c przy tym wysok¹ patogennoœæ.

Nawet niezdolne do namna¿ania siê w warunkach labo-

ratoryjnych oraz w samej ¿ywnoœci bakterie VBNC po

dostaniu siê za poœrednictwem ¿ywnoœci do organizmu

cz³owieka mog¹ byæ powodem wyst¹pienia zachorowañ.

W procesach przetwórstwa ¿ywnoœci, mikroflora (w tym

równie¿ bakterie chorobotwórcze) poddawana jest ci¹g-

³ym czynnikom stresogennym, co sprzyja przechodze-

niu bakterii w stan VBNC (21).

Piœmiennictwo

1.Barer M. R., Smith R. J., Cooney R. P.: Relationships between culturability,

activity and virulence in pathogenic bacteria. J Infect. Chemother. 2000, 6, 108-

-111.

2.Bielawska-Drózd A., Niemcewicz M., Bartoszcze M.: The Evaluation of Me-

thods for Detection of Bacillus Anthracis Spores in Artificially Contaminated

Soil Samples. Polish J. Environ. Stud. 2008, 17, 5-10.

3.Colwell R. R.: Viable but nonculturable bacteria: a survival strategy. J. Infect.

Chemother. 2000, 6, 121-125.

4.Colwell R. R., Brayton P. R., Grimes D. J., Roszak D. B., Huq S. A., Palmer L. M.:

Viable but non-culturable Vibrio cholerae and related pathogens in the environ-

ment: Implications for release of genetically engineered microorganisms. Bio/

Technology 1985, 3, 817-820.

5.Coutard F., Lozach S., Pommepuy M., Hervio-Heath D.: Real-Time Reverse

Transcription-PCR for Transcriptional Expression Analysis of Virulence and

Housekeeping Genes in Viable but Nonculturable Vibrio parahaemolyticus after

Recovery of Culturability. Appl. Environ. Microbiol. 2007, 73, 5183-5189.

6.Cuny C., Dukan L., Fraysse L., Ballesteros M., Dukan S.: Investigation of the

First Events Leading to Loss of Culturability during Escherichia coli Starvation:

Future Nonculturable Bacteria Form a Subpopulation. J. Bacteriol. 2005, 187,

2244-2248.

7.Eguchi M., Fujiwara E., Miyamoto N.: Survival of Vibrio anguillarum in fresh-

water environments: adaptation or debilitation? J. Infect. Chemother. 2000, 6,

126-129.

8.Ehrlich G. D., Veeh R., Wang X., Costerton J. W., Hayes J. D., Hu F. Z.,

Daigle B. J., Ehrlich M. D., Post J. Ch.: Mucosal Biofilm Formation on

Middle-Ear Mucosa in the Chinchilla Model of Otitis Media. JAMA 2002, 287,

1710-1715.

9.Jiang X., Chai T. J.: Survival of Vibrio parahaemolyticus at Low Temperatures

under Starvation Conditions and Subsequent Resuscitation of Viable, Non-

culturable Cells. Appl. Environ. Microbiol. 1996, 62, 1300-1305.

10.Kaprelyants A. S., Kell D. B.: The use of 5-cyano-2,3-ditolyl tetrazolium chlori-

de and flow cytometry for the visualization of respiratory activity in individual

cells of Micrococcus luteus. J. Microbiol. Methods 1993, 17, 115-122.

11.Kaprelyants A. S., Mukamolova G. V., Votyakova T. V., Davey H. M., Kell D. B.:

Dormancy in non-sporulating bacteria: its signficance for environmental moni-

toring, [w:] Stopa P. J., Bartoszcze M. A.: Rapid Methods for Analysis of Biolo-

gical Materials in the Environment. Kluwer Academic Publishers 2000, 49-65.

12.Kell D. B., Kaprelyants A. S., Weichart D. H., Harwood C. R., Barer M. R.:

Viability and activity in readily culturable bacteria: a review and discussion of

the practical issues. Antonie van Leeuwenhoek 1998, 73, 169-187.

13.Kleerebezem M., Quadri L. E. N., Kuipers O. P., Willem M. de Vos: Quorum

sensing by peptide pheromones and two-component signal-transduction systems

in Gram-positive bacteria. Mol. Microbiol. 1997, 24, 895-904.

14.Lazaro B., Carcamo J., Audicana A., Perales I., Fernandez-Astorga A.: Viabili-

ty and DNA Maintenance in Nonculturable Spiral Campylobacter jejuni Cells

after Long-Term Exposure to Low Temperatures. Appl. Environ. Microbiol. 1999,

65, 4677-4681.

15.Nilsson L., Oliver J. D., Kjelleberg S.: Resuscitation of Vibrio vulnificus from

the Viable but Nonculturable State. J. Bacteriol. 1991, 173, 5054-5059.

16.Oliver J. D.: The Viable but Nonculturable State in Bacteria. J. Appl. Microbiol.

2005, 43, 93-100.

17.Oliver J. D.: Viable but Nonculturable Bacteria in Food Environments, [w:]

Fratamico P. M., Bhunia A. K., Smith J. L. (eds.): Food Borne Pathogens:

Microbiology and Molecular Biology. Horizon Scientific Press, Norfolk, UK

2005, 99-112.

18.Reissbrodt R., Rienaecker I., Romanova J. M., Freestone P. P. E., Haigh R. D.,

Lyte M., Tschäpe H., Williams P. H.: Resuscitation of Salmonella enterica

Serovar Typhimurium and Enterohemorrhagic Escherichia coli from the Viable

but Nonculturable State by Heat-Stable Enterobacterial Autoinducer. Appl.

Environ. Microbiol. 2002, 68, 4788-4794.

19.Rice S. A., McDougald D., Kjelleberg S.: Vibrio vulnificus: a physiological and

genetic approach to the viable but nonculturable response. J. Infect. Chemother.

2000, 6, 115-120.

20.Rivers B., Steck T. R.: Viable but nonculturable uropathogenic bacteria are

present in the mouse urinary tract following urinary infection and antibiotic

therapy. Urol. Res. 2001, 29, 60-66.

21.Rowan N. J.: Viable but non-culturable forms of food and waterborne bacteria:

Quo vadis? Trens. Food Sci. Technol. 2004, 15, 462-467.

22.Rust A., Köster W.: New Paths in the Analysis of Drinking Water Quality. EAWAG

news 2003, 56, 18-19.

23.Sardessai Y. N.: Viable but non-culturable bacteria: their impact on public

health. Current Sci. 2005, 89, 1650.

24.Schaefer A. L., Hanzelka B. L., Eberhard A., Greenberg E. P.: Quorum Sensing

in Vibrio fischeri: Probing Autoinducer-LuxR Interactions with Autoinducer

Analogs. J. Bacteriol. 1996, 178, 2897-2901.

25.Sellars M. J., Hall S. J., Kelly D. J.: Growth of Campylobacter jejuni Supported

by Respiration of Furmarate, Nitrate, Trimethylamine-N-Oxide, or Dimethyl

Sulfoxide Requires Oxygen. J. Bacteriol. 2002, 184, 4187-4196.

26.Smith J. J., Howington J. P., McFeters G. A.: Survival, Physiological Response,

and Recovery of Enteric Bacteria Exposed to a Polar Marine Environment. Appl.

Environ. Microbiol. 1994, 6, 2977-2984.

27.Sung H. H., Chen C. K., Shih P. A., Hsu P. Ch.: Induction of Viable but Non-

culturable State in Vibrio cholerae O139 by Temperature and Its Pathogenicity.

Journal of Food and Drug Analysis 2006, 14, 265-272.

28.Villarino A., Rager M. N., Grimont P. A. D., Bouvet O. M. M.: Are UV-induced

nonculturable Escherichia coli K-12 cells alive or dead? Eur. J. Biochem. 2003,

270, 2689-2695.

29.Yamamoto H.: Viable but nonculturable state as a general phenomenon of non-

sporeforming bacteria, and its modeling. J. Infect. Chemother. 2000, 6, 112-114.

Adres autora: por. mgr Iwona Paszyñska-Weso³owska, Wojskowy Oœro-

dek Medycyny Prewencyjnej, ul. Gdañska 147, 85-915 Bydgoszcz; e-mail:

[e-mail]