Grupa Bacilluscereus:
Bacilluscereus sensu stricte, anthracis, thuringiensis, weihenstephanensis, mycoides, pseudomycoides
Cechy charakterystyczne grupy B.cereus
Laseczki, >0,9μm x 3,0 -5,0μm, G(+), Porotwórcze, Tlen/wzgl beztlen,Katalazo +, Hemolizujące (większość), Nie rozkładające mannitolu, Wytw fosfolipazy
•Bardzo aktywne metabolicznie
•Producenci licznych enzymów: np. proteaz, nukleaz, amylaz, lipaz
•Producenci bakteriocyn i antybiotyków (polimyksyny, zwittermicyny)
•Wpływają na obieg pierwiastków w środowisku
•Biorą udział w rozkładzie materii organicznej
•Występują w osadach czynnych (oczyszczalnie ścieków)
•Spory są oporne na wiele czynników fizycznych i chemicznych
Bacilluscereus sensu stricto
Występują powszechnie w środowisku (w tym żywności), Ruchliwe (rzęski), Mezofilne(optimum 30 -37°C), Wzgl beztlen
-Patogenne(wymiotne, biegunkowe, infekcyjne)
-niepatogenne
Zatrucia pok
t.biegunkowy szczepy enterotoksyczne objawy po 12-24h
wymiotny- szczepy emetyczneobjawy po 0,5-6h
Infekcje |
Szczepy wytwarzające enterotoksyny i/lub inne toksyny:
Hemolizyny I (cereolizynę), II, III , Fosfolipazy C, Sfingomielinazę, Infekcje oczu, Infekcje przyranne i pourazowe, Infekcje pooperacyjne, Zapalenie wsierdzia, Zapalenie opon mózgowych, Infekcje układowe, Bakteriemia
Żywność
-Niewielki wpływ na cechy sensoryczne zakażonej żywności
-Występowanie szczepów psychrotrofowych
-Częste występowanie w:
-Potrawach mącznych/skrobiowych (makarony, ryże, kasze)
-Budyniach, zupach, sosach
-Warzywach, owocach, surówkach, kiełkach
-Przyprawach
-Wyrobach mięsnych
-Wyrobach garmażeryjnych
Mleku, śmietanie
Zagrożenie zdrowotne
-Powszechne wyst B.cereusw środowisku i żywności
-Nieodpowiednie warunki przechowywania żyw, szczególnie gotowej do spożycia
-Wyst w żyw szczepów patogennych
-Ok. 2-3% przypadków zatruć pok na tym tle rocznie (dane zaniżone)
-Brak ustandaryzowanych szybkich metod wykrywania tych patogenów w żyw i materiałach biol
Na ogół niskie zanieczyszczenie żywności tymi bakteriami
Bacillus anthracis
Spory, o wyjątkowo wysokiej oporności, występują w glebie,Nieruchliwe, hemolizo -ujemne, Mezofilne(optimum 30 -37°C), Wrażliwe na fagaγ
Tylko kombinacje 2 lub 3 czynników mają działanie biol
PA+LF-efekt letalny, wstrząs anafilaktyczny
EF+PA-obrzęk
PA+LF+EF-martwica, obrzęk i śmierć komórek
Otoczka B.anthracis zbudowana jest z kwasu poli-γ-D-glutaminowego
Geny kodujące produkcję toksyny znajdują się na plazmidzie pXO1
Geny kodujące wytwarzanie otoczki znajdują się na plazmidzie pXO2
Tylko szczepy posiadające jednocześnie zdolność do produkcji toksyny i wytw otoczki są patogenne = szczep chorobotwórczy musi posiadać dwa plazmidy pXO1 i pXO2
Szczepy atenuowane-pozbawione plazmidów -wykorzystano do produkcji szczepionek
Znanych jest obecnie 89 szczepów B.anthracis
Wąglik to obecnie rzadko spotykana choroba w krajach rozwiniętych, jednakże występuje endemicznie na terenach Afryki, Azji i Ameryki Południowej. Spośród bakterii z gr B.cereusspory B.anthracissą najbardziej oporne na czynniki fizykochem i mogą przetrwać nawet setki lat w stanie zdolnym do wykiełkowania. Zainteresowanie tą bakterią wzrosło znacznie w wyniku użycia spor B.anthracis jako broni biologicznej w roku 2001r.
B.anthracis jest wrażliwy na penicylinę, wankomycynę, doksycyklinę, cyprofloksacynę erytromycynę.
Zazwyczaj nie rozprzestrzenia się od osoby chorej do zdrowej.
Śmiertelność wąglika płucnego jest bardzo wysoka -ok. 92%, a przy wczesnym leczeniu -ok. 45%.Śmiertelność przy wągliku pokarmowym sięga 25 -60%, w zależności od szybkości rozpoznania choroby i rozpoczęcia leczenia.Wąglik skórny jest rzadko śmiertelny, lecz ok. 20% nieleczonych przypadków kończy się zakażeniem ogólnym (toksemią) i śmiercią.
Bacillus thuringiensis
W grupie B.cereus wyróżnia się tworzeniem w trakcie sporulacji parasporalnych kryształów protoksyn określanych jako białka Cry, prekursorów δ -endotoksyn o działaniu owadobójczym
Jest naturalnym insektycydem -różne szczepy produkują toksyny przeciw różnym rzędom owadów: Lepidopter a(ćmy i motyle), Diptera(muchy i komary), Coleoptera(żuki), Hymenoptera(osy, pszczoły, mrówki i rośliniarki) oraz nicieniom.
Geny kodujące toksyny Cry wykorzystano w biotech i inżynierii genetycznej -w produkcji roślin odpornych na owady.Tego typu rośliny posiadają wklonowanegeny Bt-rośliny GMO.
Preparaty owadobójcze zawierające komórki B.thuringiensi oraz kryształy toksyn są dostępne w sprzedaży-najczęściej są to produkty zawierające B.thuringiens issubsp.kurstak ilub B.thuringiensi ssubsp .israelensis.
Różne szczepy B.thuringiensis mogą wytwarzać enterotoksyny, podobnie jak szczepy B.cereus sensustricto .Opisano także przypadk zatruć pokarmowych i infekcji wywołanych szczepami B.thuringiensis ,w tym infekcji oka, zapaleniadziąseł i infekcji płucnych oraz zakażeńran. Zastosowanie tych bakterii rolnictwie należy traktować z ostrożnością!
Bacillus weihenstephanensis
Różni się od pozostałych gatunków z grupy B.cereus zdolnością do wzrostu w 4 -7°C i brak takiej możliwości >43°C.Rośnie temp. chłodniczego przechowywania żywności!
Może syntetyzować komponenty toksyn biegunkowych HBL i/lub NHE oraz toksynę emetyczną -potencjalnie patogenny.Izolowany najczęściej z mleka i produktów mlecznych.
Bacillus mycoides i B.pseudomycoides
Są to tlenowe, nieruchliwe, porotwórcze laseczki, których cechą charak jest rizoidalny, przypominający grzybnię wzrost na podłożu stałym.Lewo-lub prawoskrętny wzrost rizoidalnyszczepów może ulegać zmianie w określonych warunkach środowiskowych.
B.pseudomycoidesróżni się od B.mycoidesi B.cereusbudową i profilem komórkowych kwasów tłuszczowych.
Choć sporadycznie, szczepy B.mycoides izolowano z przypadków infekcji i zatruć pokarmowychu ludzi, potwierdzając zdolność tych bakterii do produkcji enterotoksyn. Izolowano także szczepy patogenne dla ryb.
Jak do tej pory uznaje się B.pseudomycoides za niechorobotwórcze, mimo że posiadają geny komponentów toksyn biegunkowych.
Bakterie te są powszechne w glebie. B.mycoides są jednymi z najsilniejszych bakterii denitryfikacyjnych. Mogą mieć działanie grzybobójcze i wspomagające wzrost roślin
Grupa Bacilluscereus:
Mimo iż niektóre szczepy mogą być biotechnologicznie użyteczne (produkcja enzymów) bakterie te nie mają statusu GRAS.Różnicowanie w obrębie gatunków zaliczanych do grupy B. cereus jest utrudnione -duże podobieństwo cech feno-i genotypowych.Gatunki B. anthracis, B. cereus, B. mycoidesi B. thuringiensismają zgodność sekwencji 16S rRNA≥ 99%.Istnieje niebezpieczeństwo przemieszczania się genów między podobnymi genetycznie bakteriami z grupy B.cereus.W technologii żywności najistotniejsza jest dobra praktyka produkcyjna (GMP) w celu zapobiegania namnożeniu się B.cereus do poziomu zagrażającego zdrowiu.