Atypowe potencjalnie toksynotwórcze Bacillus cereus w żywności wygodnej

• Autorzy: Bednarczyk-Drag A. , Daczkowska-Kozon E.G. , Dlubala A.

Warianty tytułu

EN

Atypical potentially toxinogenic Bacillus cereus in convenience food

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Bakterie z grupy B. cereus są coraz częściej wiązane z przypadkami zachorowań u ludzi stąd w ocenie bezpieczeństwa zdrowotnego żywności prawidłowa diagnostyka tych nabiera szczególnego znaczenia. Standardowe metody oznaczeń bakterii z grupy B. cereus w żywności (PN- EN ISO 7932:2005 i PN-EN ISO 21871:2007) oparte na cechach fenotypowych mogą być powodem ich pominięcia lub błędnej identyfikacji, stąd celem pracy była ocena skali zjawiska atypowości szczepów z grupy B. cereus w różnego typu żywności wygodnej (170 próbek). Przynależność szczepów do grupy B. cereus oraz obecność genu ces, warunkującego produkcję toksyny emetycznej, określano techniką jakościowej real-time PCR. Określano także potencjał chorobowórczy atypowych B. cereus oceniając obecność genów kodujących enterotoksyny HBL, NHE i CytK. Na ogółem wyizolowanych 444, w tym 35 o atypowym wzroście na pożywce PEMBA (lecytynazo-ujemne i/lub nie alkalizujące podłoża) przynależność do grupy B. cereus techniką real-time PCR potwierdzono w przypadku 434 szczepów. Gen ces warunkujący produkcję toksyny emetycznej posiadało 26 z nich. W grupie 434 szczepów potwierdzonych jako B. cereus, 11 było lecytynazo- ujemnych (1 emetyczny), a 18 miało nietypową barwę na pożywce PEMBA (2 emetyczne). Hemolizy typu β nie dawało 12/434 szczepów, w tym 1 emetyczny wyizolowany z kiełków rzodkiewki. Jednocześnie, atypowe fenotypowo emetyczne szczepy B. cereus wyizolowane z próbek kiełków i surówek warzywnych posiadały wszystkie geny kodujące toksyny HBL, NHE i cytotoksynę K oraz toksynę NHE. Wśród atypowych B. cereus 12 szczepów posiadało potencjał do produkcji przynajmniej jednej z oznaczanych toksyn. Ocena oparta jedynie na cechach fenotypowych nie pozwoliłaby na prawidłowe zaklasyfikowanie 25/434 potencjalnie toksyno twórczych szczepów B. cereus. Choć skala atypowości fenotypowej chorobotwórczych szczepów B. cereus nie jest duża, to ich wyjątkowy potencjał chorobotwórczy zasługuje na uwagę.

EN

B. cereus group bacteria are more and more commonly linked to cases of food poisoning in humans hence in food safety analysis the proper diagnostics of these bacteria becomes more important. Standard methods used in determination of B. cereus group bacteria in food (PN-EN ISO 7932:2005 i PN-EN ISO 21871:2007) based on phenotypic features might be the cause of their omission or misidentification, hence the aim of this work was to assess the occurrence of atypical strains of B. cereus group in various type of convenience food (170 samples). The strains were classified into B. cereus group and the presence of ces gene determining the production of emetic toxin was tested by qualitative real-time PCR. Also the pathogenic potential of atypical B. cereus strains was assessed by determining the presence of genes encoding for HBL, NHE and CytK enterotoxins. Among the 444 isolated strains, including 35 characterized by atypical growth on PEMBA medium (lecithinase-negative and/or not alkalizing the medium), 434 strains were determined as representatives of B. cereus group with real-time PCR. Ces gene, determining the production of emetic toxin, was carried by 26 of the strains. In the group of 434 strains confirmed as B. cereus 11 strains were lecithinase-negative (1 emetic) and 18 had atypical colony colour on PEMBA medium (2 emetic), β-hemolysin was not observed for 12 out of 434 strains, including 1 emetic strains isolated from radish sprouts. Simultaneously atypical emetic B. cereus trains isolated from sprouts and vegetable salads samples carried all the genes encoding for, respectively, HBL, NHE and cytotoxin K genes and NHE enterotoxin genes. Among the atypical B. cereus 12 strains had the potential to produce at least one of the enterotoxins. Analyses based only on phenotypic characteristics would not allow proper classification of 25 out of 434 potentially toxigenic B. cereus strains. Even though the occurrence of phenotypically atypical pathogenic B. cereus strains is not large, their significant pathogenic potential is notable.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych
• Rocznik: 2011
• Tom: 566
• Opis fizyczny: s.293-309,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Bednarczyk-Drag A.

• Katedra Mikrobiologii i Biotechnologii Stosowanej, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny, Szczecin

autor

Daczkowska-Kozon E.G.

• Katedra Mikrobiologii i Biotechnologii Stosowanej, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny, Szczecin

autor

Dlubala A.

• Katedra Mikrobiologii i Biotechnologii Stosowanej, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny, Szczecin

Bibliografia

• Agata N., Ohta M., Mori M., Isobe M. 1995. A novel dodecadepspeptide, cereulide, is an emetic toxin of Bacillus cereus. FEMS Microbiol. Lett. 129: 17-20.
• Anadon A., Martinez-Larranaga M.R., Aranzazu M.M. 2006. Probiotics for animal nutrition in the European Union. Regulation and safety assessment. Regul. Toxicol. Pharmacol. 45: 91-95.
• Andersson A., Granum P.E., Rönner U. 1998. The adhesion of Bacillus cereus spores to epithelial cells might be an additional virulence mechanism. Int. J. Food Microbiol. 39: 93-99.
• Beecher D.J., MacMillan J.D. 1991. Characterization of the components of hemolysin BL from Bacillus cereus. Infect. Immunol. 59: 1778-1784.
• Beecher D.J., Schoeni J.L., Wong A.C.L. 1995. Enterotoxic activity of hemolysin BL from Bacillus cereus. Infect. Immun. 63: 4423-4428.
• Beecher D.J., Wong A.C.L. 1997. Tripartite hemolysin BL from Bacillus cereus. Hemolytic analysis of component interactions and a model for its characteristic paradoxical zone phenomenon. J. Biol. Chem. 272: 233-239.
• Choo E., Jang S.S., Kim K., Lee K.-G., Heu S., Ryu S. 2007. Prevalence and genetic diversity of Bacillus cereus in dried red pepper in Korea. J. Food Prot. 70: 917-922.
• Christiansson A., Bertillson J., Svensson B. 1999. Bacillus cereus spores in raw milk: factors affecting the contamination of milk during the grazing period. J. Dairy Sci. 82: 305-314.
• De Santis E.P.L., Foddai A., Virdis S., Marongiu P, Pilo A.L., Scarano C. 2008. Toxin gene pattern in Bacillus cereus group strains isolated from sheep ricotta cheese. Vet. Res. Commun. 32, Suppl. 1: S323-S326.
• Dierick K., Van Coillie E., Święcicka I., Meyfroidt G., Devlieger H., Meulemans A., Hoedemaekers G., Fourie L., Heyndrickx M., Mahillon J. 2005. Fatal family outbreak of Bacillus cereus-associated food poisoning. J. Clin. Microbiol. 43: 4277-4279.
• Ehling-Schulz M., Guinebretiere M.-H., Monthán A., Berge O., Fricker M., Svensson B. 2006. Toxin gene profiling of enterotoxic and emetic Bacillus cereus. FEMS Microbiol. Lett. 260: 232-240.
• Fagerlund A., Ween O., Lund T., Hardy S.P., Granum P.E. 2004. Genetic and functional analysis of the cytK family of genes in Bacillus cereus. Microbiol. 150: 2689-2697.
• Fricker M., Reissbrodt R., Ehling-Schulz M. 2008. Evaluation of standard and new chromogenie selective plating media for isolation and identification of Bacillus cereus. Int. J. Food Microbiol. 121: 27-34.
• Guinebretiere M.H., Broussolle V., Nguyen-The C. 2002. Enterotoxigenic profiles of food-poisoning and food-borne Bacillus cereus strains. J. Clin. Microbiol. 40: 3053-3056.
• Hansen B.M., Hendriksen N.B. 2001. Detection of enterotoxic Bacillus cereus and Bacillus thuringiensis strains by PCR analysis. Appl. Environ. Microbiol. 67: 185-189.
• Haque A., Russel N.J. 2005. Phenotypic and genotypic characterisation of Bacillus cereus isolates from Bangladeshi rice. Int. J. Food Microbiol. 98: 23-34.
• Horwood P.F., Burgess G.W., Oakey H.J. 2004. Evidence for a non-ribosomal peptide synthetase production of cereulide (the emetic toxin) in Bacillus cereus. FEMS Microbiol. Lett. 236: 319-324.
• Lindbäck T., Fagerlund A., Rřdland M.S., Granum P.E. 2004. Characterization of the Bacillus cereus NHE enterotoxin. Microbiol. 150: 3959-3967.
• Lund T., De Buyser M.L., Granum P.E. 2000. A new cytotoxin from Bacillus cereus that may cause necrotic enteritis. Mol. Microbiol. 38: 254-261.
• Lund T., Granum P.E. 1996. Characterization of a non-haemolytic enterotoxin complex from Bacillus cereus isolated after a food borne outbreak. FEMS Microbiol. Lett. 141: 151-156.
• Lund T., Granum P.E. 1996. Characterization of a non-haemolytic enterotoxin complex from Bacillus cereus isolated after a food borne outbreak. FEMS Microbiol. Lett. 141: 151-156.
• Mahler H., Pasi A., Kramer J.M., Schulte P., Scoging A.C., Bär W., Krähenbühl S. 1997. Fulminant liver failure in association with the emetic toxin of Bacillus cereus. N. Engl. J. Med. 336: 1142-1148.
• Mendelson I., Tobery S., Scorpio A., Bozue J., Shafferman A., Friedlander A.M. 2004. The NheA component of the non-hemolytic enterotoxin of Bacillus cereus is produced by Bacillus anthracis but is not required for virulence. Microb. Pathog. 37: 149-154.
• Mizuki E., Maeda M., Tanaka R., Lee D.W., Hara M., Akao T., Yamashita S., Kim H.-S., Ichimatsu T., Ohba M. 2001. Bacillus thuringiensis: a common member of microflora in activated sludges of a sewage treatment plant. Curr. Microbiol. 42: 422-425.
• Ngamwongsatit P., Buasri W., Pianarlyanon P., Pulsrikarn C., Ohba M., Assavanig A., Panbangred W. 2008. Broad distribution of enterotoxin genes (hblCDA, nheABC, cytK, and entFM) among Bacillus thuringiensis and Bacillus cereus as shown by novel primers. Int. J. Food Microbiol. 121: 352-356.
• Phelps R.J., McKillip J.L. 2002. Enterotoxin production in natural isolates of Bacillaceae outside the Bacillus cereus group. FEMS Microbiol. Lett. 68: 3147-3151.
• PN-EN ISO 21871:2007. Mikrobiologia żywności i pasz - Horyzontalna metoda oznaczania małych liczb przypuszczalnych Bacillus cereus - Wykrywanie obecności i oznaczanie najbardziej prawdopodobnej liczby.
• PN-EN-ISO 7932:2005. Mikrobiologia żywności i pasz. Horyzontalna metoda oznaczania liczby przypuszczalnych Bacillus cereus. Metoda liczenia kolonii w temperaturze 30 stopni C.
• Prüss B.M., Dietrich R., Nibler B., Märtlbauer E., Scherer S. 1999. The hemolytic enterotoxin HBL is broadly distributed among species of the Bacillus cereus group. Appl. Environ. Microbiol. 65: 5436-5442.
• Rivera G.A.M., Granum P.E., Priest F.G. 2000. Common occurrence of enterotoxin genes and enterotoxicity in Bacillus thuringiensis. FEMS Microbiol. Lett. 190: 151-155.
• Rosenquist H., Smidt L., Andersen S.R., Jensen G.B., Wilcks A. 2005. Occurrence and significance of Bacillus cereus and Bacillus thuringiensis in ready-to-eat food. FEMS Microbiol. Lett. 250: 129-136.
• Rowan N.J., Caldow G., Gemmell C.G., Hunter I.S. 2003. Production of diarrheal enterotoxins and other potential virulence factors by veterinaiy isolates of Bacillus species associated with nongastrointestinal infections. Appl. Environ. Microbiol. 69: 2372-2376.
• Rozporządzenie Komisji Wspólnot Europejskich (WE) Nr 1441/2007. Z dnia 5 grudnia 2007 dotyczące kryteriów mikrobiologicznych środków spożywczych.
• SCESF - Scientific Criteria to Ensure Safe Food, 2003. Institute of Medicine National Research Council of the National Academies, The National Academies Press Washington, D.C., Appendix E - International Microbiological Criteria, 317— 358. http://www.nap.edu/openbook.php?record_id=10690&page = R1, 06.08.2009.
• Slamti L., Perchat S., Gominet M., Vilas-Boas G., Fouet A., Mock M., Sanchis V., Chaufaux J., Gohar M., Lereclus D. 2004. Distinct mutations in PlcR explain why some strains of the Bacillus cereus group are nonhemolytic. J. Bacteriol. 186: 3531-3538.
• Stenfors L.P., Granum P.E. 2001. Psychrotolerant species from the Bacillus cereus group are not necessarily Bacillus weihenstephanensis. FEMS Microbiol. Lett. 197: 223-228.
• Stenfors L.P., Mayr R., Scherer S., Granum P.E. 2002. Patogenic potential of fifty Bacillus weihenstephanensis strains. FEMS Microbiol. Lett. 215: 47-51.
• Svensson B., Monthán A., Guinebretičre M.-H., Nguyen-The C., Christiansson A. 2007. Toxin production-potential and the detection of toxin genes among strains of the Bacillus cereus group isolated along the daily production chain. Int. Dairy J. 17: 1201-1208.
• te Giffel M.C., Beumer R.R., Granum P.E., Rombouts F.M. 1997. Isolation and characterization of Bacillus cereus from pasteurised milk in household refrigerators in the Netherlands. Int. J. Food Microbiol. 34: 307-318.
• Thaenthanee S., Wong A.C.L., Panbangred W. 2005. Phenotypic and genotypic comparisons reveal a broad distribution and heterogeneity of hemolysin BL genes among Bacillus cereus isolates. Int. J. Food Microbiol. 105: 203-212.

Uwagi

PL