• Beztlenowe i tlenowe laseczki przetrwalnikujące

• Clostridium spp.

Rodzina: Clostridiaceae

Rodzaj: Clostridium

ok.150 gatunków (Clostridium perfringens)

• Clostridium - charakterystyka

• G + laseczki (0.3- 2.0 x 1.5-20μm)

• Bezwzględne beztlenowce

• T wzrostu 10-50°C (formy wegetatywne)

• Wytwarzanie endospor w niekorzystnych warunkach

• Sporulacja

• Uwypuklenie bł. cytoplazmat. do wnętrza komórki. Tworzy się przegroda

• DNA dzieli się na genofor sporangium i genofor prespory

• DNA prespory zostaje oddzielone i otoczone 2 błonami cytoplazmat.

• Wewnętrzna błona tworzy ścianę kom przetrwalnika, a zewnętrzna daje do środka korteks

• Zakończenie formowania korteksu i osłon białkowych

• Osłonki stają się nieprzepuszczalne i ciepłoodporne, ustaje metabolizm i następuje wejście w stan anabiozy

• Liza sporangium i uwolnienie endospory

• Kiełkowanie spor

• Sygnał biochemiczny do wyjścia ze stadium endospory wzrost stężenia alaniny, adenozyny lub tyrozyny w środowisku

• Pobranie wody, rozerwanie ściany i utworzenie formy wegetatywnej

Warunki:

• beztlenowe

• ujemny potencjał redox (C. perfringens -20mV)

• pH> 4.6 (C. perfringens 7.5)

• aw > 0.9 (C. perfringens 0.995)

• Chorobotwórcze bakterie z rodzaju Clostridium

1. Clostridium tetani – tężec,

2. Clostridium botulinum - botulizm,

3. Clostridium difficile – antibiotic-associated diarrhea (AAD)

4. Clostridium perfringens

• Clostridium tetani

• Wytwarza silną neurotoksynę - tetanospazminę porażenie spastyczne

• Okres inkubacji od kilku dni do miesiąca

• Rezerwuar ścieki, odchody, koniowate

• Clostridium difficile

• Najczęstsza przyczyna rzekomobłoniastego zapalenia jelit (obecność szarych błon rzekomych na powierzchni błony śluzowej)

• Namnażanie związane ze stosowaniem antybiotyków o szerokim spektrum działania

• 10 serotypów – największa toksynotwórczość serotyp F

Objawy:

• biegunka

• ból brzucha

• gorączka

• w ciężkich przypadkach odwodnienie i wstrząs

• Clostridium botulinum

• Intoksykacja- spożycie żywności zanieczyszczonej formą wegetatywną lub sporami nie wywołuje zatrucia

• Nie inwazyjny- nie wnika do tkanek i nie namnaża się w organizmie

• Produkuje 9 typów egzotoksyn AG

• Botulizm u ludzi- typy A, B, E, F

• Botulizm dziecięcy

• Toksyna botulinowa

• Egzotoksyna – gromadzona we wnętrzu komórki i uwalniana po jej śmierci i w wyniku autolizy podczas sporulacji

Źródła zatrucia:

- żywność mało-kwaśna - pH>4,6

• a_w>0,93

• nie poddana sterylizacji

• produkowana z surowców mięsnych niepeklowanych

przechowywana w:

- warunkach beztlenowych

- w temp. powyżej 10⁰C

Figi, brzoskwinie, fasola, szparagi, szpinak, ryby, domowe konserwy

Inaktywacja 5-10min 85°C

• Toksyna botulinowa

• Neurotoksyna- hamuje uwalnianie acetylocholiny do szczeliny synaptycznej i skurcz włókien mięśniowych powodując porażenie i zwiotczenie mięśni ( zatrzymanie akcji serca i paraliż mięśni oddechowych śmierć)

Objawy (18-96h):

• wymioty, biegunka, zaparcia

• podwójne widzenie

• niemożność połykania

• zaburzenia mowy

• Dawka infekcyjna 0.001 ng/ kg masy ciała

• Clostridium perfringens

• Toksykoinfekcja

• Dawka infekcyjna 10⁵ – 10⁶ kom/g

• W optymalnych warunkach b. krótki czas generacyjny (9 min; 35-37ºC, pH 6-7.5)

• W zależności od szczepu mogą przeżywać w 100ºC od 5min do 5 godzin

• Clostridium perfringens

U ludzi jest przyczyną następujących chorób:

1. gangreny (zgorzel gazowa)

2. martwiczego zapalenia jelit u dzieci

(necrotizing enterocolitis)

3. zatruć pokarmowych

4. antibiotic-associated diarrhea - AAD

• Clostridium perfringens - toksyny

• Cl. perfringens wytwarza przynajmniej 12 toksyn, w tym 4 letalne (hemolizyny, proteazy, neuraminidazy, toksyny nekrotyczne) oraz enterotoksyny.

• Szczepy Cl. perfringens podzielono na 5 typów produkujących toksyny letalne (A do E), oraz enterotoksyczny typ F.

• Enterotoksyny są wytwarzane przez szczepy należące do typu A i F (chorobotwórcze dla człowieka)

• Typy BE – patogeny zwierząt

• Toksyny produkowane przez szczepy Clostridium perfringens

Szczepy Clostridium perfringens Toksyny

Typ A alfa, enterotoksyna (CPE)

Typ B alfa, beta, epsilon

Typ C alfa, beta

Typ D alfa, epsilon

Typ E alfa, iota

Typ F enterotoksyna (CPE)

---------------------------------------------------------------------------------------

alfa, beta – toksyny nekrotyczne

• CPE

• Uwalniana w czasie sporulacji form wegetatywnych w przewodzie pokarmowym

• Powoduje zmianę przenikliwości błony cytoplazmat., zahamowanie transportu glukozy, utratę jonów Ca²⁺ i białek, uszkadzając nabłonek jelitowy zwiększenie wydzielania płynów w jelicie czczym (biegunka)

• Inaktywacja 5 min/ 60ºC

• Clostridium perfringens
  - rezerwuar

Spory Clostridium perfringens są szeroko rozpowszechnione w środowisku,

występują w:

- ziemi

- przewodzie pokarmowym zwierząt i ludzi

- ściekach

- oraz w produktach spożywczych (mięso, konserwy, sosy, zupy, rośliny strączkowe)

• Clostridium perfringens
  - zatrucia pokarmowe

Podczas obróbki termicznej żywności (gotowanie, pieczenie) giną formy wegetatywne bakterii, lecz przetrwalniki nie są inaktywowane!

powolne wychładzanie (powyżej 2h) w temp. pokojowej

kiełkowanie spor, gwałtowny rozwój form wegetatywnych

brak lub nieodpowiednia powtórna obróbka termiczna

< 75⁰C

zatrucia pokarmowe

• Źródła zatruć pokarmowych Clostridium perfringens

Produkty żywnościowe [zupy, pieczenie mięsne (brak lub bardzo niska koncentracja tlenu)] przygotowywane w dużych ilościach, a następnie przechowywane przez długi okres czasu (> 2h) w temp. pokojowej.

• Clostridium perfringens
  - objawy zatrucia

• łagodny charakter zatrucia

• objawy pojawiają się po 8-24 godz. od spożycia żywności:

- gwałtowne b. silne bóle brzucha

- wzdęcia

- niewielka biegunka (często z domieszką krwi)

• objawy najczęściej ustępują po 12-24 godz.

• przy dużej koncentracji enterotoksyny mogą powodować silną biegunkę odwodnienie

• Clostridium perfringens
  - objawy zatrucia

Z reguły objawy zatrucia charakteryzuje:

brak gorączki (w odróżnieniu od zatruć pałeczkami Salmonella)

oraz

brak wymiotów (w odróżnieniu od gronkowcowych zatruć pokarmowych)

• Clostridium perfringens
  - objawy zatrucia

• Typ A produkujący toksynę β2 –poważniejsze objawy (długotrwała biegunka, niekiedy z domieszką krwi 1 – 2 tyg)

• Typ C- nekrotyczne zapalenie jelita cienkiego, objawy wstrząsu i toksemii, często śmierć

• Diagnoza

• wywiad

• obecność drobnoustrojów w kale w ilości co najmniej 10⁶ jtk/1g (składnik mikroflory jelitowej)

• obecność enterotoksyn w kale – test ELISA

• Leczenie zatruć pokarmowych Clostridium perfringens

• Zapobieganie odwodnieniu

• Antybiotykoterapia rzadko stosowana

• Zapobieganie zatruciom Clostridium perfringens

• Clostridium perfringes kiełkuje w temp. od 10⁰ C do 60⁰ C. Żywność powinna być przetrzymywana w niższej lub wyższej temperaturze.

• Żywność po obróbce termicznej – schładzamy najpóźniej w ciągu 2 godz. do temperatury poniżej 4⁰C

• Przed bezpośrednim spożyciem ponownie ogrzewamy >75⁰C.

• Bacillus spp.

Rodzina: Bacillaceae

Rodzaj: Bacillus

ponad 90 gatunków (Bacillus cereus)

• Bacillus - charakterystyka

• G+ tlenowa (względnie beztlenowa) laseczka (0.5-2.5 x 1.2-10μm)

• Zdolność ruchu ( wyjątek B. anthracis)

• Wytwarzają przetrwalniki (tylko w warunkach tlenowych)

• Katalazo-dodatnie

• Psychrofilne, mezofilne i termofilne (zależnie od gatunku 5-75ºC)

• Niskie wymagania pokarmowe, wzrost w prostych pożywkach

• Bacillus

Do identyfikacji i różnicowania gatunków Bacillus wykorzystuje się:

• cechy morfologiczne (wielkość, kształt, położenie przetrwalnika, otoczka, rzęski-ruch)

• właściwości biochemiczne (lecytynaza, hemoliza typu β)

• wrażliwość na penicylinę

• Bacillus subtilis- laseczka sienna

• Cechy: małe komórki, brak otoczki, hemoliza typu β, nie wytwarza lecytynazy, wrażliwy na penicylinę

• Saprofit występujący w glebie

• Odpowiedzialny za śluzowacenie pieczywa (szare, maziste, ciągnące, nieprzyjemny zapach

• Bacillus anthracis- laseczka wąglika

• Cechy: otoczka, produkcja lecytynazy, brak hemolizy typu β, wrażliwy na penicylinę

• Wywołuje śmiertelną chorobę u zwierząt (gł. bydło, konie, kozy, owce) źródło –pasze

• Ludzie- zoonoza (wełna, futra, skóry, mączka kostna, hodowla zwierząt, weterynarze):

• postać skórna (o.i. 4-5dni) - zmiany na skórze rąk, twarzy, szyi

• postać jelitowa - krwawe wymioty i biegunka, ból brzucha, zaparcia

• postać płucna – kaszel, gorączka, dreszcze, krwista plwocina, duszność i sinica ( zgon 24-36h)

• Bacillus cereus- laseczka woskowa

• Cechy: brak otoczki, hemoliza typu β, lecytynaza, oporny na penicylinę

• Wzrost 5 - 50ºC ( tolerują do 10% NaCl)

• Występowanie: ziemia, zbiorniki słodkowodne, przewód pokarmowy ludzi (10%)

• Termooporność – kilka minut 100ºC (olej sojowy121ºC/ 30min)

• Namnaża się w produktach gotowanych, przetrzymywanych w temp. powyżej > 15ºC

• Bacillus cereus

• Toksykoinfekcja – liczba bakterii niezbędna do wytworzenia dawki toksycznej od 10³/g do 5x 10¹⁰/ml

• Zatrucia – 2 zespoły objawów klinicznych:

• postać biegunkowa - o.i. 8-16h, gł. biegunka (symptomy podobne do Cl. perfringens)

• postać wymiotna- o.i. 1-6h, złe samopoczucie, nudności, wymioty, brak biegunki i gorączki (objawy ustępują po 24h)

• Postać biegunkowa- toksyny

• Toksyny syntetyzowane w fazie logarytmicznego wzrostu

• Źródło: zupy, potrawy mięsne, sosy, produkty mleczne

• Ciepłowrażliwe – 5 min/ 56ºC

• Enterotoksyna hemolityczna – uszkodzenie kom. nabłonka jelitowego, dermonekrotyczne, hemolityczne

• Enterotoksyna niehemolityczna – silne działanie cytotoksyczne (podobne do werotoksyn)

• Cytotoksyna K- silne wł. cytotoksyczne, nekrotyczne i hemolityczna, liza enterocytów j. cienkiego biegunka

• Postać wymiotna - toksyny

• Cereulidyna - toksyna syntetyzowana w fazie stacjonarnej wzrostu (gł. serotyp 1)

• Źródło: potrawy z ryżu

• Najsilniej syntetyzowana w 12-15ºC

• Oporna na wysokie temperatury (nie traci właściwości nawet 90 min w 126ºC)

• Wywołuje zmiany strukturalne w mitochondriach i wzmaga przewodnictwo w komórkach przez tworzenie potasowych kanałów wzrost przepuszczalności błony