Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Бактерия түрі
Species of bacterium
Bacillus cereus – топырақ, тағам және теңіз шүмектерінде кең таралған грам-оң, таяқша тәрізді бактерия. Латын тілінде "балауызды" деген мағына беретін cereus атауы, қан ағарда өсетін колониялардың сыртқы түріне байланысты қойылған. Кейбір штамдары адамға зиянды және спора түзетін қабілетіне байланысты тағамдық инфекцияларды тудырады, ал басқа штамдары жануарлар үшін пробиотиктер ретінде пайдалы болуы мүмкін, тіпті кейбір өсімдіктермен симбиоз қарым-қатынасын көрсетеді. B. cereus штамдары флагеллілік қозғалмалылыққа ие. Bacillus cereus тобына жеті жақын туысқан түр кіреді: B. cereus sensu stricto (әрі қарай B. cereus деп аталады), B. anthracis, B. thuringiensis, B. mycoides, B. pseudomycoides және B. cytotoxicus; немесе Bacillus cereus sensu lato-ның алты түрі ретінде: B. weihenstephanensis, B. mycoides, B. pseudomycoides, B. cereus, B. thuringiensis және B. anthracis. Филогеномдық талдау, орташа нуклеотидтік сәйкестік (ANI) талдауымен біріктіріліп, B. anthracis түріне B. cereus және B. thuringiensis деп белгіленген штамдардың да кіретінін анықтады.
Bacillus cereus is a Gram positive rod shaped bacterium commonly found in soil, food, and marine sponges. The specific name, cereus, meaning "waxy" in Latin, refers to the appearance of colonies grown on blood agar. Some strains are harmful to humans and cause foodborne illness due to their spore forming nature, while other strains can be beneficial as probiotics for animals, and even exhibit mutualism with certain plants. B. cereus strains exhibit flagellar motility. The Bacillus cereus group comprises seven closely related species: B. cereus sensu stricto (referred to herein as B. cereus), B. anthracis, B. thuringiensis, B. mycoides, B. pseudomycoides, and B. cytotoxicus; or as six species in a Bacillus cereus sensu lato: B. weihenstephanensis, B. mycoides, B. pseudomycoides, B. cereus, B. thuringiensis, and B. anthracis. A phylogenomic analysis combined with average nucleotide identity (ANI) analysis revealed that the B. anthracis species also includes strains annotated as B. cereus and B. thuringiensis.
Тарих
B. cereus колониялары алғаш рет 1887 жылы сиыр қорасында ауаға ашық қалдырылған желатин тақтасынан бөліп алынған. 2010 жылдары АҚШ-тың Тамақ және Дәрі-дәрмек басқармасының фармацевтикалық өндіріс орындарына, мекемелердегі микробтық ластану туралы берген ескерту хаттарын қарау барысында, ең көп кездесетін ластаушының B. cereus екені анықталды. B. cereus бактериясында AlkC және AlkD сияқты бірнеше жаңа ферменттер табылды, олардың екеуі де ДНК жөндеуге қатысады.
Colonies of B. cereus were originally isolated from a gelatine plate left exposed to the air in a cow shed in 1887. In the 2010s, examination of warning letters issued by the US Food and Drug Administration issued to pharmaceutical manufacturing facilities addressing facility microbial contamination revealed that the most common contaminant was B. cereus. Several new enzymes have been discovered in B. cereus, such as AlkC and AlkD, both of which are involved in DNA repair.
Микробиология
B. cereus – грам-оң жасушалық қаптамасы бар таяқша тәрізді бактерия. Штамға байланысты, ол анаэробты немесе факультативті анаэробты болуы мүмкін. Көптеген штамдары мезофильді, оңтайлы температурасы 25°C мен 37°C аралығында, ал нейтралитті, бейтарап pH-ты қалайды, бірақ кейбіреулері өте экстремалды жағдайларда да өсе алады. Бұл бактериялар спора түзеді және биофильмдер құрайды, бұл олардың тамақ өнеркәсібі үшін үлкен проблема тудыратын ластану қабілетіне байланысты. B. cereus биофильмдері көбінесе ауа-сұйықтық интерфейсінде немесе шыны сияқты қатты беттерде қалыптасады. B. cereus біліктерінің қозғалғыштығын көрсетеді, бұл биофильмдерге қолайлы беттерге жету, биофильмді үлкенірек аумаққа тарату және планктондық немесе жеке, бос тіршілік ететін бактерияларды тарту арқылы биофильмнің қалыптасуына көмектеседі. Олардың біліктері перитрихоздық, яғни жасуша денесінің барлық бетінде орналасқан көптеген біліктер бар, олар жасушаның бір жерінде бірігіп, оны жылжытуға мүмкіндік береді. Бұл білік қасиеті жасушаға білік талшықтарының қай жерде бірігуіне байланысты қозғалыс бағытын өзгертуге мүмкіндік береді. Кейбір зерттеулер мен байқаулар көрсеткендей, Bacillus cereus спорасының экстрацитоплазмалық аймағындағы споралық қабатында бірнеше нанометрлік кремний бөлшектері орналасқан. Бұл қабат алғаш рет сканерлік трансмиссиялық электронды микроскопия (STEM) арқылы анықталды, бірақ алынған суреттерде кремнийдің нақты орнын анықтау үшін жеткілікті жоғары ажыратымдылық болмады. Кейбір зерттеушілер бұл қабаттың әртүрлі споралардың бір-біріне жабысуын болдырмауға көмектесетінін болжайды. Сондай-ақ, ол қышқыл ортаға төзімділікті де арттырады. Кремний қабаты жасушаның ішкі мембранасының өткізгіштігімен байланысты. Күшті минералды қышқылдар споралардың өткізгіштік кедергісін бұзып, оларды өлтіре алады. Алайда, егер спорада кремний қабаты болса, ол мембрананың өткізгіштігін төмендетіп, көптеген қышқылдарға төзімділік береді.
B. cereus is a rod shaped bacterium with a Gram positive cell envelope. Depending on the strain, it may be anaerobic or facultatively anaerobic. Most strains are mesophilic, having an optimal temperature between 25 °C and 37 °C, and neutralophilic, preferring neutral pH, but some have been found to grow in environments with much more extreme conditions. These bacteria are both spore forming and biofilm forming, presenting a large challenge to the food industry due to their contamination capability. Biofilms of B. cereus most commonly form on air liquid interfaces or on hard surfaces such as glass. B. cereus display flagellar motility, which has been shown to aid in biofilm formation via an increased ability to reach surfaces suitable for biofilm formation, to spread the biofilm over a larger surface area, and to recruit planktonic, or single, free living bacteria. Their flagella are peritrichous, meaning there are many flagella located all around the cell body that can bundle together at a single location on the cell to propel it. This flagellar property also allows the cell to change directions of movement depending on where on the cell the flagellum filaments come together to generate movement. Some studies and observations have shown that silica particles the size of a few nanometers have been deposited in a spore coat layer in the extracytoplasmic region of the Bacillus cereus spore. The layer was first discovered by the use of scanning transmission electron microscopy (STEM), however the images taken did not have resolution high enough to determine the precise location of the silica. Some investigators hypothesize that the layer helps different spores from sticking together. It has also been shown to provide some resistance to acidic environments. The silica coat is related to the permeability of the cell's inner membrane. Strong mineral acids are able to break down spore permeability barriers and kill the spore. However, when the spore has a silica coating, it may reduce the permeability of the membrane and provide resistance to many acids.
Метаболизм
Bacillus cereus аэробты және анаэробты тыныс алу механизмдеріне ие, сондықтан ол факультативті анаэроб болып табылады. Оның аэробтық жолы үш терминалды оксидазадан тұрады: цитохром aa3, цитохром caa3 және цитохром bd, олардың әрқайсысының қолданылуы ортадағы оттегі мөлшеріне байланысты. B. cereus геномы метаболизмілік ферменттерге арналған гендерді кодтайды, соның ішінде NADH дегидрогеназалары, сукцинат дегидрогеназасы, III кешені және цитохром c оксидазасы, сондай-ақ басқалары. Bacillus cereus энергияны құру үшін көмірсулар, белоктар, пептидтер және аминқышқылдарды қоса алғанда, бірнеше түрлі қосылыстарды метаболизмдей алады. B. cereus-тің негізгі геномын талдау полисахаридтерді ыдыратуға арналған ферменттердің шектеулі мөлшерде болуын және протеазалардың, аминқышқылдардың ыдырау және тасымалдау жолдарының басымдығын көрсетеді, бұл олардың негізгі тамақтану режимі белоктар мен олардың ыдырау өнімдерінен тұратынын көрсетеді. ПХБ өндіретін бактерия изоляты 16S рРНК тізбегін талдау және морфологиялық және биохимиялық сипаттамалардың ұқсастығы арқылы B. cereus ретінде анықталды. PHB ортада артық көміртегі немесе қажетті қоректік заттар жетіспеген жағдайда пайда болуы мүмкін, ал кейіннен микроб аштық жағдайында оны отын көзі ретінде ыдыратады. Бұл B. cereus-тің биоразделгіш пластик құралдарын өндірудегі әлеуетті рөлін көрсетеді. PHB өндірісі глюкоза көміртегі көзі ретінде берілген кезде ең жоғары болды.
Bacillus cereus has mechanisms for both aerobic and anaerobic respiration, making it a facultative anaerobe. Its aerobic pathway consists of three terminal oxidases: cytochrome aa3, cytochrome caa3, and cytochrome bd, the use of each dependent on the amount of oxygen present in the environment. The B. cereus genome encodes genes for metabolic enzymes including NADH dehydrogenases, succinate dehydrogenase, complex III, and cytochrome c oxidase, as well as others. Bacillus cereus can metabolize several different compounds to create energy, including carbohydrates, proteins, peptides, and amino acids. Analysis of the core genome of B. cereus reveals a limited presence of enzymes meant for breakdown of polysaccharides and a prevalence of proteases and amino acid degradation and transport pathways, indicating that their preferred diet consists of proteins and their breakdown products. An isolate of a bacterium found to produce PHBs was identified as B. cereus through analysis of 16S rRNA sequences as well as similarity of morphological and biochemical characteristics. PHBs may be produced when there is excess carbon or limited essential nutrients present in the environment, and they are later broken down by the microbe as a fuel source under starvation conditions. This indicates the potential role of B. cereus in producing biodegradable plastic substitutes. PHB production was highest when provided with glucose as a carbon source.
Экология
Бациллдың көпшілігі сияқты, Bacillus cereus-тің ең көп таралған экожүйесі – топырақ. Арбускулярлы микоризамен (және кондық шөптегі Rhizobium leguminosarum-мен) бірлесіп, олар кейбір өсімдіктерде фосфор, азот және калийдің сіңуін арттыру арқылы, сондай-ақ биоаккумуляция және биотрансформация арқылы ауыр металл топырақтарында өсімдіктердің өсуін жақсарта алады. B. cereus металл негізіндегі фунгицидтердің қолданылуынан туындаған ауыр металл топырағындағы құрттардың тірі қалуына да көмектеседі, бұл биомассаның, көбеюдің және көбеюге қабілеттіліктің артуын, бактериямен емделгендердегі тіндердің металл құрамының төмендеуін көрсетеді. Бұл нәтижелер оның экологиялық биоремедиацияда қолданылуының үлкен мүмкіндіктерін көрсетеді. Bacillus cereus-тің биоремедиациялық әлеуеті су экожүйесінде де анықталды, онда эутрофты көлді ластайтын органикалық азот және фосфор қалдықтары B. cereus қатысуымен ыдырады. B. cereus ішекте Salmonella және Campylobacter сияқты Gram-теріс бактериялармен бәсекелеседі; оның болуы Gram-теріс бактериялардың санын азайтады, әсіресе олардың кворумды сезу қабілетін бәсеңдететін және бактерицидтік белсенділікті көрсететін цереин сияқты ферменттер арқылы антибиотикалық әрекеттері арқылы. Тамаққа пайдаланылатын тауықтарда, қояндарда және шошқаларда B. cereus-тің кейбір зиянсыз штаммдары жануарлардың ішегіндегі және сүрегіндегі Salmonella-ны азайту үшін пробиотикалық жем қоспасы ретінде қолданылады. Бұл жануарлардың өсуін жақсартады, сондай-ақ оларды жейтін адамдар үшін азық-түлік қауіпсіздігін арттырады. Сонымен қатар, B. cereus басқа организмдердің ішегінде, мысалы, ағаш тәрізді материалдар сияқты, оңай қорытылмастан қалған материалдарды қорытуға көмектесетін ферменттерді шығарады және бөліп шығарады. Фигероа Лопес және авторлар тобы жасаған зерттеу B. cereus-тің Fusarium verticillioides өсуін тежейтінін көрсетті. Bacillus-тың тамақтан туындайтын аурулары ластанған тағам дұрыс пісірілмегенде немесе жеткіліксіз пісірілгенде бактериялық эндоспоралардың тірі қалуына байланысты пайда болады. 100 °C-қа тең немесе одан төмен температурада пісіру кейбір B. cereus спораларының тірі қалуына мүмкіндік береді. Егер тағам дұрыс салқындатылмаса, эндоспоралар өсіп, бұл мәселе ушығады. Дереу тұтынуға немесе жылдам салқындатуға және тоңазытуға арналмаған пісірілген тағамдар 10 °C (50 °F) төмен немесе 50 °C (122 °F) жоғары температурада сақталуы керек. Bacillus cytotoxicus штаммдары 52 °C (126 °F) дейін температурада өсе алады. Бактериялардың өсуі энтеротоксиндердің өндірілуіне әкеледі, олардың бірі қышқылдар мен сілтілерге (pH 2 мен 11 аралығында) өте төзімді; ішке түсу екі түрлі ауруға әкеледі: диареялық және құсу синдромы. B. cereus өндіретін энтеротоксиндер бета-гемолитикалық белсенділікке ие. "Құсу" формасы көбінесе спораларды өлтіруге жеткіліксіз температурада пісірілген және дұрыс салқындатылмаған күріштен туындайды. Қалған споралар кейін қыздыру арқылы жойылмайтын токсин – церулидті өндіреді. Бұл форма тамақ ішкеннен кейін 1-5 сағаттан кейін құсу мен лоқсығуға әкеледі. Staphylococcus aureus сияқты басқа қысқа мерзімді бактериялық тамақтан туындайтын уланулардан ажырату қиын болуы мүмкін. Пациенттерде байқалатын диареялық синдромдар үш токсинмен байланысты деп есептеледі: гемолизин BL (Hbl), гемолизсіз энтеротоксин (Nhe) және цитотоксин K (CytK). nhe/hbl/cytK гендері бактериялардың хромосомасында орналасқан. Бұл гендердің транскрипциясы PlcR арқылы реттеледі. Бұл гендер таксономиялық жағынан туысқан B. thuringiensis және B. anthracis-те де кездеседі. Бұл энтеротоксиндердің барлығы қожайынның жұқа ішегінде түзіледі, осылайша қожайынның эндогендік ферменттері арқылы ас қорытуды тежейді. Hbl және Nhe токсиндері E. coli-дың ClyA-сына ұқсас тесік түзуші токсиндер. Ақуыздар гидрофобты сыртқы бетіне байланысты жасушалық мембраналарға еніп, гидрофильді ішкі жағы бар тесіктерді құрайтын "бета-барел" деп аталатын конформацияны көрсетеді. Нәтижесінде жасушалық мембрананың әлеуетінің жоғалуы және ақырында жасушаның өлімі болады. Бұрын токсиннің өндірілу уақыты екі түрлі аурудың барысына жауапты деп есептелген, бірақ кейіннен құсу синдромы тек құсу штаммдарында кездесетін және B. cereus-тің "стандартты құралдар жинағының" бөлігі емес, церулид токсинінен туындайтыны анықталды. Церулид – үш аминқышқылының қайталануын қамтитын циклдік полипептид: окси-лейцин (Leu)—аланин (Ala)—окси-валин (Val)—валин (valine) (Streptomyces griseus өндіретін валиномицинге ұқсас), бейрибосомалық пептидтік синтез арқылы өндіріледі. Церулид 5-гидрокситриптамин 3 (5 HT3) серотониндік рецепторларына байланысып, оларды белсендіретіні және вагус нервінің афференттік стимуляциясын күшейтетіні саналады. Екі зерттеу тобы тәуелсіз түрде оның pCERE01 немесе pBCE4810 плазмидаларында кодталғанын көрсетті. pBCE4810 плазмидасы B. anthracis вируленттілік плазмидасы pXO1-мен гомологияны бөліседі, ол антракс токсинін кодтайды. B. cereus-тің периодонтальды изоляттары да pXO1-ға ұқсас плазмидаларды иеленеді. Көптеген циклдік пептидтер сияқты, қышқылдық аминқышқылынан тұратын церулид жылуға, протеолиз бен қышқылдық жағдайларға төзімді. B. cereus сонымен қатар жоюға қиын созылмалы тері инфекцияларын тудырады, бірақ некротизациялық фасциитке қарағанда аз агрессивті. B. cereus кератитті де тудыра алады. Көбінесе асқазан-ішек ауруларымен байланысты болғанымен, B. cereus фульминантты бактериялық инфекция, орталық нерв жүйесінің зардап шегуі, тыныс жолдарының инфекциясы және эндофтальмит сияқты аурулармен де байланысты. Эндофтальмит – асқазан-ішек жолынан тыс патогенездің ең көп кездесетін түрі, бұл көздің инфекциясы, соқырлыққа әкелуі мүмкін. Инфекция көбінесе мүйіз қабығының сақина тәрізді абсцесін тудырады, одан кейін ауырсыну, проптоз және торлы қабық қан кетуі сияқты басқа белгілер пайда болады. B. anthracis-тен өзгеше болғанымен, B. cereus B. anthracis-те бастапқыда табылған кейбір токсин гендерін қамтиды, олар антраксқа ұқсас тыныс жолдарының инфекцияларына жатады. 2019 жылы 91 жастағы ер адамда B. cereus-тің катетерге байланысты қан ағынының инфекциясы туралы жағдай жарияланды, ол бұрын соңғы сатыдағы бүйрек жеткіліксіздігімен гемодиализден өткен. Ол суық тию, тахипноэ және жоғары температурамен келді, оның ақ қан клеткаларының саны және жоғары сезімталдықтағы С-реактивті белок (CRP) айтарлықтай жоғарылаған, ал КТ суретінде торакалық аорта аневризмасы анықталды. Ол аневризмаға сәтті емделді, сонымен қатар венамицин, ауызша фторхинолондар және PermCath алынып тасталды. 2021 жылы 30 жастағы әйелдегі B. cereus инфекциясы туралы тағы бір жағдай жарияланды, ол катетер салғаннан кейін инфекциялық эндокардитке шалдыққан. Қан сынамалары B. cereus оң болды және пациентке венамицинмен ем жасалды. Изолят өндіретін токсиндерді растау үшін ПТР да қолданылды.
Like most Bacilli, the most common ecosystem of Bacillus cereus is the soil. In concert with Arbuscular mycorrhiza (and Rhizobium leguminosarum in clover), they can up regulate plant growth in heavy metal soils by decreasing heavy metal concentrations via bioaccumulation and biotransformation in addition to increasing phosphorus, nitrogen, and potassium uptake in certain plants. B. cereus was also shown to aid in survival of earthworms in heavy metal soils resulting from the use of metal based fungicides, showing increases in biomass, reproduction and reproductive viability, and a decrease in metal content of tissues in those inoculated with the bacterium. These results suggest strong possibilities for its application in ecological bioremediation. Evidence of bioremediation potential by Bacillus cereus was also found in the aquatic ecosystem, where organic nitrogen and phosphorus wastes polluting a eutrophic lake were broken down in the presence of B. cereus. B. cereus competes with Gram negative bacteria species such as Salmonella and Campylobacter in the gut; its presence reduces the number of Gram negative bacteria, specifically via antibiotic activity via enzymes such as cereins that impede their quorum sensing ability and exhibit bactericidal activity. In food animals such as chickens, rabbits and pigs, some harmless strains of B. cereus are used as a probiotic feed additive to reduce Salmonella in the animals' intestines and cecum. This improves the animals' growth, as well as food safety for humans who eat them. In addition, B. cereus create and release enzymes that aid in the digestion of materials that are typically difficult to digest, such as woody plant matter, in the guts of other organisms. A study by Figueroa López et al. showed that the presence of this strain reduced Fusarium verticillioides growth. Bacillus foodborne illnesses occur due to survival of the bacterial endospores when contaminated food is not, or is inadequately, cooked. Cooking temperatures less than or equal to 100 °C (212 °F) allow some B. cereus spores to survive. This problem is compounded when food is then improperly refrigerated, allowing the endospores to germinate. Cooked foods not meant for either immediate consumption or rapid cooling and refrigeration should be kept at temperatures below 10 °C (50 °F) or above 50 °C (122 °F). and Bacillus cytotoxicus strains have been shown to grow at temperatures up to 52 °C (126 °F). Bacterial growth results in production of enterotoxins, one of which is highly resistant to heat and acids (pH levels between 2 and 11); ingestion leads to two types of illness: diarrheal and emetic (vomiting) syndrome. The enterotoxins produced by B. cereus have beta hemolytic activity. The 'emetic' form commonly results from rice which is cooked at a time and temperature insufficient to kill any spores present, then improperly refrigerated. The remaining spores can produce a toxin, cereulide, which is not inactivated by later reheating. This form leads to nausea and vomiting 1–5 hours after consumption. Distinguishing from other short term bacterial foodborne intoxications, such as by Staphylococcus aureus, can be difficult. The diarrhetic syndromes observed in patients are thought to stem from the three toxins: hemolysin BL (Hbl), nonhemolytic enterotoxin (Nhe), and cytotoxin K (CytK). The nhe/hbl/cytK genes are located on the chromosome of the bacteria. Transcription of these genes is controlled by PlcR. These genes occur in the taxonomically related B. thuringiensis and B. anthracis, as well. These enterotoxins are all produced in the small intestine of the host, thus thwarting digestion by host endogenous enzymes. The Hbl and Nhe toxins are pore forming toxins closely related to ClyA of E. coli. The proteins exhibit a conformation known as a "beta barrel" that can insert into cellular membranes due to a hydrophobic exterior, thus creating pores with hydrophilic interiors. The effect is loss of cellular membrane potential and eventually cell death. Previously, it was thought that the timing of the toxin production was responsible for the two different courses of disease, but it has since been found that the emetic syndrome is caused by the toxin cereulide, which is found only in emetic strains and is not part of the "standard toolbox" of B. cereus. Cereulide is a cyclic polypeptide containing three repeats of four amino acids: oxy Leucine (Leu)— Alanine (Ala)— oxy Valine (Val)— Val (valine) (similar to valinomycin produced by Streptomyces griseus) produced by nonribosomal peptide synthesis. Cereulide is believed to bind to 5 hydroxytryptamine 3 (5 HT3) serotonin receptors, activating them and leading to increased afferent vagus nerve stimulation. It was shown independently by two research groups to be encoded on multiple plasmids: pCERE01 or pBCE4810. Plasmid pBCE4810 shares homology with the B. anthracis virulence plasmid pXO1, which encodes the anthrax toxin. Periodontal isolates of B. cereus also possess distinct pXO1 like plasmids. Like most of cyclic peptides containing nonproteogenic amino acids, cereulide is resistant to heat, proteolysis, and acid conditions. B. cereus is also known to cause difficult to eradicate chronic skin infections, though less aggressive than necrotizing fasciitis. B. cereus can also cause keratitis. While often associated with gastrointestinal illness, B. cereus is also associated with illnesses such as fulminant bacterial infection, central nervous system involvement, respiratory tract infection, and endophthalmitis. Endophthalmitis is the most common form of extra gastrointestinal pathogenesis, which is an infection of the eye that may cause permanent vision loss. Infections typically cause a corneal ring abscess, followed by other symptoms such as pain, proptosis, and retinal hemorrhage. While different from B. anthracis, B. cereus contains some toxin genes originally found in B. anthracis that are attributed to anthrax like respiratory tract infections. A case study was published in 2019 of a catheter related bloodstream infection of B. cereus in a 91 year old male previously being treated with hemodialysis via PermCath for end stage renal disease. He presented with chills, tachypnea, and high grade fever, his white blood cell count and high sensitivity C reactive protein (CRP) were significantly elevated, and CT imaging revealed a thoracic aortic aneurysm. He was successfully treated for the aneurysm with intravenous vancomycin, oral fluoroquinolones, and PermCath removal. Another case study of B. cereus infection was published in 2021 of a 30 year old woman with lupus who was diagnosed with infective endocarditis after receiving a catheter. The blood samples were positive for B. cereus and the patient was subsequently treated with vancomycin. PCR was also used to verify toxins that the isolate produces.
Диагностика
Тамақ арқылы жұғатын ауру болған жағдайда, B. cereus диагнозын эпидемиологиялық тұрғыдан байланысты тамақтан граммына 100 000-нан астам B. cereus бактериясын анықтау арқылы растауға болады, бірақ бұл тест көбінесе жасалмайды, себебі бұл ауру шамалы зиянды және көбінесе өзінен-өзі сауығып кетеді.
In case of foodborne illness, the diagnosis of B. cereus can be confirmed by the isolation of more than 100,000 B. cereus organisms per gram from epidemiologically implicated food, but such testing is often not done because the illness is relatively harmless and usually self limiting.
Болжам
Көптеген құсумен ауырған науқастар 6-дан 24 сағат ішінде жазылып кетеді. 2014 жылы Ұлыбританияда B. cereus бактериясымен ластанған толық парентеральді тамақтанған 23 жаңа туған нәрестеде сепсис дамыды, соның салдарынан үш нәресте қайтыс болды.
Most emetic patients recover within 6 to 24 hours, In 2014, 23 newborns in the UK receiving total parenteral nutrition contaminated with B. cereus developed sepsis, with three of the infants later dying as a result of infection.
Алдын алу
B. cereus вегетативтік жасушалары қалыпты пісіру кезінде өлтіріледі, бірақ споралары көбірек төзімді болады. Тамақтағы тірі споралар ішекте вегетативтік жасушаларға айналып, түрлі диареялық энтеротоксиндерді өндіруі мүмкін, сондықтан спораларды жою қажет. Ылғалды жылуда (қайнату, баяу пісіру, қайнатып пісіру, сорпа дайындау, сөңге пісіру, буға пісіру) спораларды жою үшін ең суық жерде 121 °C (250 °F) температурада 5 минуттан артық уақыт керек. Құрғақ жылуда (тостау, қуыру, пеште пісіру, қажау, қуырып пісіру) 120 °C (248 °F) температурада 1 сағат бойы ашық беттегі барлық спораларды өлтіруге болады. Спораларды жою процесі өте маңызды, себебі B. cereus споралары пастеризациядан немесе гамма сәулелеріне ұшырағаннан кейін де ерекше төзімді. Қойдың асқазанынан оқшауланған Bacillus cereus изолятының зерттеуі, оның β-циперметрин немесе β-CY-ді ыдырата алатынын көрсетті, ол антимикробтық агент ретінде белгілі. GW 01 деп аталатын бұл штамм, бактериялық жасушалар антимикробтық агентке қатысты жоғары концентрацияда болғанда, β-CY-ді айтарлықтай жылдамдықпен ыдырата алады. Сондай-ақ, β-CY-ді ыдырату қабілетінің индукцияланатыны байқалды. Дегенмен, β-CY концентрациясы артқан сайын, β-CY ыдырау жылдамдығы төмендейді. Бұл агент GW 01 штаммына қарсы токсин ретінде де әрекет ететінін көрсетеді. Бұл маңызды, өйткені дұрыс концентрацияда β-CY Bacillus cereus-қа қарсы антимикробтық агент ретінде қолданылуы мүмкін.
While B. cereus vegetative cells are killed during normal cooking, spores are more resistant. Viable spores in food can become vegetative cells in the intestines and produce a range of diarrheal enterotoxins, so elimination of spores is desirable. In wet heat (poaching, simmering, boiling, braising, stewing, pot roasting, steaming), spores require more than 5 minutes at 121 °C (250 °F) at the coldest spot to be destroyed. In dry heat (grilling, broiling, baking, roasting, searing, sautéing), 120 °C (248 °F) for 1 hour kills all spores on the exposed surface. This process of eliminating spores is very important, as spores of B. cereus are particularly resistant, even after pasteurization or exposure to gamma rays. A study of an isolate of Bacillus cereus that was isolated from the stomach of a sheep was shown to be able to break down β cypermethrin, or β CY, which has been known to be an antimicrobial agent. This strain, known as GW 01, can break down β CY at a significant rate when the bacterial cells are in high concentrations relative to the antimicrobial agent. It has also been noted that the ability to break down β CY is inducible. However, as the concentration of β CY increases, the rate of β CY degradation decreases. This suggests that the agent also functions as a toxin against the GW 01 strain. This is significant as it shows that in the right concentrations, β CY can be used as an antimicrobial agent against Bacillus cereus.
Су жануарларындағы аурулар
Bacillus cereus тобы, әсіресе B. cereus (Bc) және B. thuringiensis (Bt), көптеген су жануарларына, соның ішінде қытайлық жұмсақ қабықты торнаға (Pelodiscus sinensis) да патогенді болып табылады. Олар бауырдың толығуы және көкбауырдың үлкеюі сияқты айқын зақымданулармен сипатталатын инфекцияны қоздырады, бұл жоғары өлім-жітімге алып келеді.
Bacillus cereus groups, notably B. cereus (Bc) and B. thuringiensis (Bt), are also pathogenic to multiple aquatic organisms including Chinese softshell turtle ( Pelodiscus sinensis ), causing infection characterized by gross lesions such as hepatic congestion and enlarged spleen, which causes high mortality.
Бактериофагтар
B. cereus тобының бактериялары Tectiviridae тұқымдасына жататын бактериофагтармен зараданады. Бұл тұқымда икосаэдрлі ақуыз қабығының астында липид мембранасы немесе көпіршігі бар, сондай-ақ қожайын жасушасының плазмалық мембранасынан алынған, вирусты кодтаған ақуыздар мен липидтерден шамамен тең мөлшерде құралған құйрықсыз фагтар кіреді. Жұққан кезде липид мембранасы геномды жеткізуге пайдаланылатын құйрық тәрізді құрылымға айналады. Геном шамамен 15 килобазалық, сызықтық, екі тізбекті ДНК-дан (dsDNA) тұрады және ұзын, инверттік терминалды қайталама тізбектері бар (100 негіз жұбы). GIL01, Bam35, GIL16, AP50 және Wip1 – B. cereus тобын зарадайттын умеренный тективирустардың мысалдары.
Bacteria of the B. cereus group are infected by bacteriophages belonging to the family Tectiviridae. This family includes tailless phages that have a lipid membrane or vesicle beneath the icosahedral protein shell and that are formed of approximately equal amounts of virus encoded proteins and lipids derived from the host cell's plasma membrane. Upon infection, the lipid membrane becomes a tail like structure used in genome delivery. The genome is composed of about 15 kilobase, linear, double stranded DNA (dsDNA) with long, inverted terminal repeat sequences (100 base pairs). GIL01, Bam35, GIL16, AP50, and Wip1 are examples of temperate tectiviruses infecting the B. cereus group.