BACILLUS CEREUS: EIGENSCHAFTEN, MORPHOLOGIE, LEBENSRAUM - BIOLOGIE - 2025

Bacillus cereus ist ein Bakterium der Gattung Bacillus, das Toxine produzieren kann. Obwohl es häufig untersucht wurde, ist es noch nicht vollständig bekannt, und bestimmte Aspekte müssen noch entdeckt werden.

Bacillis cereus-Proben wurden in einer Vielzahl von Umgebungen wie Boden, Wasser, bestimmten Pflanzen und sogar im Darm einiger Tiere isoliert. Daraus lässt sich schließen, dass dieses Bakterium unter sehr unterschiedlichen und weiten Bedingungen überleben kann.

Quelle: Von Mogana Das Murtey und Patchamuthu Ramasamy (), über Wikimedia Commons

Die Bedeutung der Untersuchung dieses Bakteriums besteht darin, dass es mit bestimmten Pathologien, hauptsächlich des Magen-Darm-Systems, assoziiert ist. Dank seiner Überlebensfähigkeit kann es sich auch nach dem Kochen in Lebensmitteln durchsetzen und Menschen infizieren.

Obwohl dadurch verursachte Infektionen im Allgemeinen ein gutes Ergebnis haben, wurden tödliche Fälle beschrieben. Am stärksten betroffen sind immunsupprimierte Menschen, deren Immunsystem diese Infektionen nicht effektiv bewältigen kann.

Taxonomie

Um die Eigenschaften und das biologische Verhalten eines Organismus aufzuklären, ist es notwendig, seine Taxonomie zu kennen. Im Fall von Bacillus cereus ist es das Folgende:

Domäne : Bakterien

Phylum: Firmicutes

Klasse: Bacilli

Bestellung: Bacillales

Familie: Bacillaceae

Gattung: Bacillus

Spezies: B. cereus

Eigenschaften

Bacillus cereus-Kolonien auf Columbia-Blutagar. Quelle: commons.wikimedia.org

Bacillus cereus ist aufgrund der pathogenen Wirkung der von ihm produzierten Toxine ein Bakterium von medizinischer Bedeutung. Zu den herausragendsten biologischen Eigenschaften gehören:

Es ist ein grampositives Bakterium

Bacillus cereus-Kulturen nehmen, wenn sie dem Gram-Färbeverfahren unterzogen werden, eine violette Farbe an. Dies ist ein unbestreitbarer Beweis für das Vorhandensein von Peptidoglycan in seiner Zellwand, in der Partikel des Farbstoffs eingeschlossen sind.

Es ist fakultativ anaerob

Bacillus cereus kann in sauerstoffreichen Umgebungen sowie in Abwesenheit von Sauerstoff gedeihen. Dank dessen kann es sich an eine Vielzahl von Umgebungen anpassen.

Die Art des Lebensraums, in dem dieser Mikroorganismus am besten gedeiht, ist jedoch ein Lebensraum mit Sauerstoff. Dies ist aus zwei Gründen so. Das erste ist, dass es Sauerstoff benötigt, um eine der beiden Arten von Toxinen zu erzeugen, die es produziert (Emetika).

Der zweite Grund ist, dass experimentell gezeigt wurde, dass in Abwesenheit von Sauerstoff die Wachstumsrate dieses Bakteriums verringert ist.

Es ist mesophil

Ein mesophiler Organismus entwickelt sich in mittleren Temperaturbereichen optimal und effizient. Im Fall von Bacillus cereus liegt der optimale Wärmewachstumsbereich zwischen 30 ° C und 40 ° C.

Hat einen abwechslungsreichen Stoffwechsel

Abhängig von den Umgebungsbedingungen und der Nährstoffverfügbarkeit kann Bacillus cereus verschiedene Arten von Verbindungen fermentieren. Dazu gehören Glucose, Glycerin, Salicin und Saccharose.

Darüber hinaus ist es in der Lage, Nitrate zu metabolisieren und in Nitrite umzuwandeln.

Es ist Katalase-positiv

Bacillus cereus hat das Enzym Katalase, das es ihm ermöglicht, das Wasserstoffperoxidmolekül in Wasser und Sauerstoff zu zerlegen.

Überlebt in einem weiten pH-Bereich

PH ist ein Parameter, der sich auf den Säuregrad oder die Alkalität bezieht. Im Falle des Bakteriums Bacillus cereus kann es in Umgebungen überleben, deren pH zwischen 4,9 und 9,3 liegt.

Dies bedeutet, dass es sich leicht an leicht saure und leicht alkalische Umgebungen anpasst. Bei einem neutralen pH-Wert werden sie effektiv gehalten.

Es ist ein Beta-hämolytisches Bakterium

Bacillus cereus ist ein Bakterium, das in Erythrozyten eine Hämolyse hervorrufen kann. Dies kann durch Durchführung einer Kultur auf mit Blut angereichertem Agarmedium nachgewiesen werden.

Produziert Sporen

Sporen sind Zellen, aus denen neue Bakterien erzeugt werden können. Sie bilden eine Art stationäre Phase im Lebenszyklus von Bacillus cereus.

Die Sporen dieses Bakteriums zeichnen sich dadurch aus, dass sie sehr resistent gegen Umweltveränderungen sowie gegen physikalische Faktoren wie Gammastrahlung sind.

Morphologie

Bacillus cereus ist ein typisches Bakterium der Gruppe der Bazillen mit seiner charakteristischen Stabform mit quadratischen Enden. In Kulturpflanzen können sie als gerade oder leicht gebogene Balken gesehen werden.

Sie können auch einzeln oder kurzkettig sein. Die durchschnittliche Größe jeder Bakterienzelle beträgt 1 x 3-4 Mikrometer und sie haben Flagellen, die gleichmäßig über ihre Oberfläche verteilt sind.

Aus genetischer Sicht enthalten sie ein einzelnes zirkuläres Chromosom mit 5481 Genen, die wiederum insgesamt 5234 Proteine ​​codieren.

Lebensraum

Einer der auffälligsten Aspekte von Bacillus cereus ist seine Allgegenwart. Dies bedeutet, dass es in einer Vielzahl von Umgebungen zu finden ist. All dies dank seiner Fähigkeit, unter verschiedenen Umgebungsbedingungen mit pH-Wert und Temperatur zu überleben.

Durch verschiedene Studien war es möglich, Stämme dieses Bakteriums sowohl in polaren Böden als auch in tropischen Gebieten zu isolieren, was seine Fähigkeit bestätigt, eine Vielzahl von Umgebungen zu besiedeln.

Sie können in Böden, Pflanzen, Mineralwässern, Sedimenten und sogar Staub gefunden werden.

Krankheiten, die es produziert

Bacillus cereus ist ein pathogenes Bakterium, das beim Menschen zahlreiche Pathologien hervorrufen kann: Infektionen im Magen-Darm-Trakt und außerhalb des Magen-Darm-Trakts sowie in extremen Fällen systemische Infektionen.

Dieses Bakterium produziert zwei Arten von Toxinen: Cereulid und Durchfall. Jede Art von Toxin hat spezifische Wirkungen.

Die durch dieses Bakterium verursachten Magen-Darm-Infektionen sind:

Emetisches Syndrom : Es wird durch Cereulid-Toxin verursacht und entsteht durch die Aufnahme von damit kontaminierten Lebensmitteln. Die Inkubationszeit beträgt 1 bis 5 Stunden.

Durchfall-Syndrom : Es wird durch die Aufnahme von Sporen verursacht, die sich später im Dünndarm entwickeln. Die Inkubationszeit beträgt 1 bis 24 Stunden.

Auf der Ebene des Augapfels erzeugen die Bakterien die folgenden Infektionen:

Keratitis: Infektion der äußersten Augenschicht, der Hornhaut.

Panophthalmitis: Entzündung, die alle Strukturen des Auges betrifft. Ebenso kann es die umgebenden Strukturen beeinflussen.

Endophthalmitis: Infektion, die alle Schichten des Auges schädigt. Es ist nur auf diesen beschränkt.

Symptome erzeugt durch

Emetisches Syndrom

• Krankheit
• Wiederholtes Erbrechen
• Allgemeine Beschwerden.
• In einigen Fällen kann es zu Durchfall und Bauchschmerzen kommen.

Quelle: Pixabay.com

Durchfall-Syndrom

• Starker wässriger Durchfall
• Bauchschmerzen
• Rektaler Tenesmus

Gelegentlich kann Fieber auftreten.

Keratitis

• Augenschmerzen
• Reißen oder Entladen
• Progressiver Verlust des Sehvermögens
• Übermäßige Lichtempfindlichkeit

Panophthalmitis

• Kopfschmerzen
• Peri orbitaler Schmerz
• Rötung
• Schwellung.

Endophthalmitis

• Verminderte Sehkraft
• Ödem um das Auge
• Augenschmerzen
• Rötung der Sklera
• Lichtempfindlichkeit

Es ist wichtig, sich eines dieser Symptome bewusst zu sein, um sie rechtzeitig behandeln zu können. Das Fortschreiten dieser Infektionen kann dauerhafte, langfristige Folgen sowie tödliche Folgen haben, insbesondere wenn sie sich bei Kindern entwickeln.

Obwohl B. cereus nicht der einzige durch Lebensmittel übertragene Erreger ist, ist er für die Mehrzahl der durch Lebensmittel verursachten Krankheitsausbrüche verantwortlich. In den letzten Jahrzehnten hat die Gesamtzahl dieser Krankheiten weltweit einen zunehmenden Trend gehabt.

Die als Fried-Rice-Syndrom bekannte Krankheit ist ein durch B. cereus verursachtes Brechmittel-Syndrom. Die übliche Ursache ist gekochter Reis, der lange Zeit bei Raumtemperatur aufbewahrt und dann vor dem Servieren schnell gebraten wurde.

Bacillus cereus ist nach Staphylokokken und Salmonellen der dritte, der für Krankheiten aufgrund von kontaminiertem Fleisch verantwortlich ist. Das Bakterium ist auch in einigen Gewürzen enthalten, so dass seine Verwendung in Fleisch das Vergiftungsrisiko erhöht.

Rohmilch kann durch B. cereus kontaminiert sein. Da seine Sporen der Pasteurisierung widerstehen, kann es auch in pasteurisierter Milch und verschiedenen Milchderivaten enthalten sein.

Andere Lebensmittel, bei denen festgestellt wurde, dass sie mit B. cereus kontaminiert sind, umfassen Dessertmischungen, Babynahrung, Fertiggerichte, Schalentiere, Kakao, Schokolade, Hülsenfrüchte, frisches Gemüse, Getreide und deren Derivate.

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