BACILLUS CEREUS: CHARAKTERYSTYKA, MORFOLOGIA, SIEDLISKO - BIOLOGIA - 2026

Bacillus cereus to bakteria należąca do rodzaju Bacillus, która jest zdolna do wytwarzania toksyn. Mimo że był często badany, nadal nie jest w pełni znany, a niektóre aspekty pozostają do odkrycia.

Okazy Bacillis cereus zostały wyizolowane w wielu środowiskach, takich jak gleba, woda, niektóre rośliny, a nawet w jelitach niektórych zwierząt. Z tego można wywnioskować, że ta bakteria jest zdolna do przetrwania w bardzo zróżnicowanych i rozległych warunkach.

Źródło: Mogana Das Murtey i Patchamuthu Ramasamy (), za Wikimedia Commons

Znaczenie badania tej bakterii polega na tym, że wiąże się ona z pewnymi patologiami, głównie układu żołądkowo-jelitowego. Dzięki swojej zdolności do przetrwania może dominować w żywności, nawet po ugotowaniu i zarazić ludzi.

Chociaż wywołane nią infekcje generalnie mają dobry wynik, opisano przypadki śmiertelne. Najbardziej dotknięci są ludzie z obniżoną odpornością, których układ odpornościowy nie jest w stanie skutecznie poradzić sobie z tymi infekcjami.

Taksonomia

W celu wyjaśnienia cech charakterystycznych i biologicznego zachowania organizmu niezbędna jest znajomość jego taksonomii. W przypadku Bacillus cereus wygląda to następująco:

Domena : Bakterie

Gromada: Firmicutes

Klasa: Bacilli

Zamówienie: Bacillales

Rodzina: Bacillaceae

Rodzaj: Bacillus

Gatunek: B. cereus

cechy

Kolonie Bacillus cereus na agarze Columbia z krwią. Źródło: commons.wikimedia.org

Bacillus cereus jest bakterią o znaczeniu medycznym ze względu na patogenne działanie wytwarzanych przez nią toksyn. Wśród jego najwybitniejszych cech biologicznych są:

To bakterie Gram-dodatnie

Kultury Bacillus cereus, poddane barwieniu metodą Grama, przyjmują kolor fioletowy. Są to niepodważalne dowody na obecność peptydoglikanu w jego ścianie komórkowej, w której uwięzione są cząsteczki barwnika.

Jest fakultatywnie beztlenowy

Bacillus cereus może rozwijać się w środowiskach bogatych w tlen, a także w przypadku jego braku. Dzięki temu jest w stanie dostosować się do różnorodnych środowisk.

Jednak typ siedliska, w którym ten mikroorganizm najlepiej się rozwija, to siedlisko zawierające tlen. Dzieje się tak z dwóch powodów. Pierwszą z nich jest to, że do wytworzenia jednego z dwóch rodzajów toksyn, które wytwarza (emetyki), potrzebuje tlenu.

Drugim powodem jest to, że eksperymentalnie wykazano, że przy braku tlenu tempo wzrostu tej bakterii jest zmniejszone.

Jest mezofilny

Organizm mezofilny to taki, który rozwija się optymalnie i wydajnie w pośrednich zakresach temperatur. W przypadku Bacillus cereus optymalny zakres wzrostu termicznego to 30 ° C do 40 ° C.

Ma zróżnicowany metabolizm

W zależności od warunków środowiskowych i dostępności składników odżywczych Bacillus cereus może fermentować różne typy związków. Należą do nich glukoza, glicerol, salicyna i sacharoza.

Oprócz tego jest zdolny do metabolizowania azotanów, przekształcając je w azotyny.

Jest pozytywny pod względem katalazy

Bacillus cereus zawiera enzym katalazę, który umożliwia rozkład cząsteczki nadtlenku wodoru na wodę i tlen.

Przetrwa w szerokim zakresie pH

PH to parametr odnoszący się do stopnia kwasowości lub zasadowości. W przypadku bakterii Bacillus cereus może ona przetrwać w środowiskach o pH między 4,9 a 9,3.

Oznacza to, że łatwo dostosowuje się do środowiska lekko kwaśnego i lekko zasadowego. Przy neutralnym pH są skutecznie utrzymywane.

Jest to bakteria beta-hemolityczna

Bacillus cereus to bakteria, która ma zdolność wywoływania hemolizy w erytrocytach. Można to udowodnić wykonując posiew na podłożu agarowym wzbogaconym krwią.

Produkuje zarodniki

Zarodniki to komórki, z których można generować nowe bakterie. Stanowią rodzaj stacjonarnej fazy cyklu życiowego Bacillus cereus.

Zarodniki tej bakterii charakteryzują się wysoką odpornością na zmiany środowiskowe, a także na czynniki fizyczne, takie jak promieniowanie gamma.

Morfologia

Bacillus cereus to typowa bakteria z grupy pałeczek o charakterystycznym kształcie pręcika o kwadratowych końcach. W uprawach można je zobaczyć jako proste lub lekko zakrzywione paski.

Mogą też być pojedynczo lub tworzyć krótkie łańcuchy. Średnia wielkość każdej komórki bakteryjnej to 1 x 3-4 mikrony i mają one wici równomiernie rozmieszczone na całej powierzchni.

Z genetycznego punktu widzenia zawierają pojedynczy okrągły chromosom, który ma 5481 genów, które z kolei kodują łącznie 5234 białka.

Siedlisko

Jednym z najbardziej uderzających aspektów Bacillus cereus jest jego wszechobecność. Oznacza to, że można go znaleźć w wielu różnych środowiskach. Wszystko to dzięki swojej zdolności do przetrwania w różnych warunkach środowiskowych, takich jak pH i temperatura.

Dzięki różnym badaniom udało się wyizolować szczepy tej bakterii zarówno w glebach polarnych, jak iw miejscach tropikalnych, co potwierdza jej zdolność do kolonizacji różnorodnych środowisk.

Można je znaleźć w glebach, roślinach, wodach mineralnych, osadach, a nawet w pyle.

Choroby, które wywołuje

Bacillus cereus to patogenna bakteria, która może wywoływać u ludzi wiele patologii: infekcje przewodu pokarmowego i poza nim, a także w skrajnych przypadkach infekcje ogólnoustrojowe.

Bakteria ta wytwarza dwa rodzaje toksyn: cereulid i biegunkę. Każdy rodzaj toksyny ma określone działanie.

Infekcje żołądkowo-jelitowe wywoływane przez te bakterie to:

Zespół wymiotny: jest wywoływany przez toksynę cereulidową i jest wytwarzany przez spożycie skażonej nią żywności. Okres inkubacji wynosi od 1 do 5 godzin.

Zespół biegunki : jest spowodowany spożyciem zarodników, które później rozwijają się w jelicie cienkim. Okres inkubacji wynosi od 1 do 24 godzin.

Na poziomie gałki ocznej bakterie generują następujące infekcje:

Zapalenie rogówki: zakażenie najbardziej zewnętrznej warstwy oka, rogówki.

Panophthalmitis: zapalenie, które atakuje wszystkie struktury oka. Podobnie może wpływać na otaczające struktury.

Zapalenie wnętrza gałki ocznej: infekcja, która uszkadza wszystkie warstwy oka. Ogranicza się tylko do tego.

Objawy generowane przez

Zespół wymiotny

• Choroba
• Powtarzające się wymioty
• Ogólny dyskomfort.
• W niektórych przypadkach może wystąpić biegunka i ból brzucha.

Źródło: Pixabay.com

Zespół biegunkowy

• Obfita wodnista biegunka
• Ból brzucha
• Parcie odbytu

Czasami może wystąpić gorączka.

Zapalenie rogówki

• Ból oka
• Łzawienie lub wydzielina
• Postępująca utrata wzroku
• Nadmierna wrażliwość na światło

Panophthalmitis

• Bół głowy
• Ból okołooczodołowy
• Zaczerwienienie
• Obrzęk.

Zapalenie wnętrza gałki ocznej

• Zmniejszona wizja
• Obrzęk wokół oka
• Ból oka
• Zaczerwienienie twardówki
• Wrażliwość na światło

Ważne jest, aby zdawać sobie sprawę z któregokolwiek z tych objawów, aby móc je leczyć na czas. Postęp tych infekcji może mieć trwałe, długotrwałe konsekwencje, a także śmiertelne, zwłaszcza gdy rozwijają się u dzieci.

Chociaż nie jest to jedyny patogen przenoszony przez żywność, B. cereus jest odpowiedzialna za większość ognisk chorób przenoszonych przez żywność. W ostatnich dziesięcioleciach ogólna liczba tych chorób na całym świecie wykazywała tendencję wzrostową.

Choroba znana jako zespół smażonego ryżu to zespół wymiotny wywoływany przez B. cereus. Zwykłą przyczyną jest gotowany ryż, który był przechowywany przez długi czas w temperaturze pokojowej, a następnie szybko smażony przed podaniem.

Bacillus cereus jest trzecim, po gronkowcach i salmonelli, odpowiedzialnym za choroby powodowane przez zakażone mięso. Bakteria występuje również w niektórych przyprawach, więc jej stosowanie w mięsach zwiększa ryzyko zatrucia.

Surowe mleko może być zanieczyszczone przez B. cereus. Ponieważ jego zarodniki są odporne na pasteryzację, może być również obecny w mleku pasteryzowanym i różnych produktach mlecznych.

Inne pokarmy zanieczyszczone B. cereus obejmują mieszanki deserowe, pokarmy dla niemowląt, dania gotowe, skorupiaki, kakao, czekoladę, rośliny strączkowe, świeże warzywa, zboża i ich pochodne.

Bibliografia

1. American Association for Pediatric Ophthalmology and Strabismus. Uzyskane z aapos.org.
2. Bacillus cereus. Odzyskany z microbewiki.kenyon.edu.
3. Brooks G., Carroll K., Butel J., Morse S., Mietzner T. Medical Microbiology. 25 edycja. Mc Graw Hill Interamericana. 2010.
4. Cunningham, E. zapalenie wnętrza gałki ocznej. Odzyskany z msdmanuals.com
5. Dierick, K., Van Coillie, E., Swiecicka, I., Meyfroidt, G., Devlieger, H., Meulemans, A., Hoedemaekers, G., Fourie, L., Heyndrickx, M. and Mahillon, J. (2005, sierpień). Śmiertelna ognisko rodzinne Bacillus cereus - powiązane zatrucie pokarmowe. Journal of Clinical Microbiology. 43 (8). 4277-4279.
6. Drobnieweski, F. (1993, październik). Bacillus cereus i gatunki pokrewne. Recenzje mikrobiologii klinicznej. 6 (4). 324-338.
7. Kotiranta, A., Lounatmaa, K., Haapasalo, M. (2000, luty). Epidemiologia i patogeneza infekcji Bacillus cereus. Mikroby i infekcja. 2 (2). 189-198
8. Kumar, N., Garg, N., Kumar, N., Van Wagoner. (2014, wrzesień). Bacillus cereus panophthalmitis związane z przyjmowaniem narkotyków dożylnych. International Journal of Infectious Diseases. 26. 165-166.
9. Ministerstwo Ochrony Socjalnej Kolumbii. (2011). Profil ryzyka Bacillus cereus w nieprzemysłowej żywności gotowej do spożycia. Odzyskany z: minsalud.gov.co
10. Morfologia Bacillus cereus. Uzyskane z microbenotes.com
11. Pan American Health Organization. Zagrożenia biologiczne. Pobrane z paho.org
12. Pan American Health Organization. Zatrucie pokarmowe wywołane przez Bacillus cereus. Odzyskane z new.paho.org
13. Realpe, M.,., Hernández, C. i Agudelo C. Gatunki z rodzaju Bacillus: morfologia makroskopowa i mikroskopowa. Odzyskane z: revistabiomedica.org.