Caratteristiche
Tre gruppi in funzione della forma e posizione della spora nel corpo microbico:
I – Spora centrale o sub-terminale, non rigonfia, non deformante il corpo microbico.
II – Spora centrale o sub-terminale, ovale, rigonfia a parete spessa deformante il batterio.
III – Spora terminale, sferica, rigonfia a parete spessa (bacillo a forma di spillo).
Caratteristiche
Bacillus cereus produce due tipi di malattie, la sindrome diarroica e la sindrome emetica.
B. cereus, durante la sporulazione, produce anche una tossina ad attività emetica, costituita da un piccolo peptide, di peso molecolare inferiore a 5000, stabile a 121 °C per 90 min ed a pH compresi tra 2 e 11, insensibile all’azione di tripsina e pepsina, attualmente ancora non isolata allo stato puro.
La sindrome emetica si presenta simile a quella causata da Staphylococcus aureus, con nausea e vomito, e solo di rado dissenteria, che compaiono generalmente entro 2-6 ore, con punte estreme tra i 15 minuti e le 11 ore, e perdurano di solito per 8-24 ore.
Fonti di contaminazione degli alimenti
Spore veicolate dal terreno e la polvere.
Possibilità delle spore di sopravvivere ai trattamenti UHT.
Pastorizzazione: insufficiente ad eliminare le spore. Mancata competizione per eliminazione della microflora non sporigena.
Attività dell’acqua
Per una migliore comprensione degli argomenti trattati in questa sezione, si consiglia di fare riferimento agli argomenti trattati nelle letture specifiche dedicate al Laboratorio di Microbiologia degli Alimenti (lezioni da 25 a 34 – Laboratorio 1-Laboratorio 10).
Caratteristiche
Il genere Clostridium è classificato nella Famiglia delle Clostridiaceae:
Classificazione semplificata
In base alla posizione della spora all’interno dello sporangio e la capacità di liquefare la gelatina:
CLOSTRIDI (spore centrali o subterminali)
PLECTRIDI (spora terminale)
Caratteristiche
La specie è composta da ceppi con diverse caratteristiche colturali e fenotipiche, ma tutte accomunate dalla capacità di produrre tossine ad azione neurotossica.
I ceppi di Clostridium botulinum sono designati in base al tipo di tossina prodotta (tipo A, tipo B, ecc.), anche se due ceppi dello stesso tipo (stessa tossina) possono appartenere a gruppi diversi.
Generalmente, un ceppo produce una singola tossina. In alcuni casi lo stesso ceppo può produrre più di una tossina. I ceppi responsabili di botulismo nell’uomo appartengono ai gruppi I e II.
Deriva dal latino “botulus”= salsiccia.
In base alle modalità di acquisizione della tossina:
Le neurotossine botuliniche hanno un effetto paralizzante a seguito del blocco della liberazione di acetilcolina a livello presinaptico delle giunzioni mioneurali colinergiche (muscolatura liscia).
I sintomi si manifestano fra 2 e 24 ore dopo l’ingestione dell’alimento contaminato e sono rappresentati da paralisi oculare, disturbi dell’equilibrio, dilatazione delle pupille, visione doppia, carenza di salivazione, disturbi della deglutizione e fonazione, costipazione e spesso ritenzione di urina, paralisi dei muscoli respiratori.
Le tossine sono prodotte durante la crescita del microrganismo e vengono rilasciate durante la lisi delle cellule.
Esercita la sua azione con fissazione della subunità H ai gangliosidi e successiva internalizzazione della subunità L (a cui è dovuto l’effetto tossico) nella parte terminale del neurone con blocco del processo di accoppiamento tra acetilcolina e stimolo nervoso con conseguente paralisi.
Ecologia
Numero di casi e principali alimenti coinvolti in botulismo
C. botulinum Gruppo I
C. botulinum Gruppo II
Le tabelle di sterilizzazione stabilite dall’industria conserviera sono calcolate in modo da avere un tasso di riduzione decimale di spore botuliniche termoresistenti pari a 1012 UFC (12D).
Questo comporta un trattamento termico a 121°C per 2,5 min.
F0, esprime la letalità totale di una popolazione di 1012 spore termoresistenti di botulino.
In molti casi risulta impraticabile o indesiderabile trattare un alimento in maniera tale da eliminare tutte le spore di C. botulinum.
La maggior parte dei metodi di controllo mirano ad inibire la crescita e la produzione di tossine che negli alimenti è dipendente da:
Tutti questi fattori, come è noto, sono interrelati: cambiando un fattore si influenza l’effetto degli altri.
Tempertura
pH
Alimenti proteici (soia, carne) potrebbero contenere delle “tasche” a bassa acidità in cui il pH potrebbe essere più alto e supportare la crescita e la produzione di tossine.
Gli alimenti cosiddetti ad alta acidità (pH<4,5) sono ritenuti generalmente più sicuri di altri i cui i valori di acidità permettono lo sviluppo di microrganismi indesiderati. Gli alimenti ad alta acidità possono essere trattati al calore meno drasticamente, in quanto l’acidità inibisce la germinazione delle eventuali spore sopravvissute al trattamento.
Aw
Valori di aw < a 0,94 inibiscono crescita e produzione di tossine.
L’attività dell’acqua può essere abbassata mediante disidratazione, zuccheraggio o salagione (10% NaCl: aw di 0,94)
Potenziale Redox
Crescita: -350 mV; la produzione di tossine è stata osservata anche a +250 mV. La conservazione sotto vuoto aumenta le condizioni anaerobiche potendo consentire la produzione di tossina.
Conservanti
Inibiscono la crescita di C. botulinum, limitando la produzione di tossine: nitriti, acido sorbico, antiossidanti fenolici, ascorbati.
Prodotti in scatola
Ricerca e identificazione
Per una migliore comprensione degli argomenti trattati in questa sezione, si consiglia di fare riferimento agli argomenti trattati nelle letture specifiche dedicate al Laboratorio di Microbiologia degli Alimenti.
Procedura
La ricerca delle spore così come la determinazione delle neurotossine negli alimenti deve essere praticata da laboratori specializzati e autorizzati, vista la pericolosità della tossina.
Per la ricerca delle tossine si ricorre a test di immunodiffusione o al Mouse Neutralization Test, biosaggio che consiste nell’iniettare estratti dell’alimento, neutralizzati e non con antitossine specifiche, in cavie da laboratorio e rilevandone i sintomi.
Caratteristiche
Bastoncino sporigeno, Gram-positivo, Catalasi, negativo, Anaerobio stretto (anche se può sopportare concentrazioni di O2 fino al 5%).
I ceppi di Clostridium perfringens sono divisi in 5 tipi: (da A a E)
Tipo A: suolo e tratto intestinale di animali; responsabile di avvelenamenti alimentari nell’uomo.
Tipo C: sembra poter essere trasmesso per via alimentare, ma solo in zone circoscritte del mondo (es.: Papua Nuova Guinea).
Altri tipi: potenziali parassiti intestinali obbligati di vari animali.
Caratteristiche di crescita e delle spore
Le caratteristiche di termoresistenza variano da ceppo a ceppo:
Ricerca e identificazione
Per una migliore comprensione degli argomenti trattati in questa sezione, si consiglia di fare riferimento agli argomenti trattati nelle letture specifiche dedicate al Laboratorio di Microbiologia degli Alimenti.
Bacillus cereus, Clostridium botulinum e Cl. perfringens
In questa lezione abbiamo considerato le caratteristiche di patogeni trasmessi con gli alimenti quali Bacillus cereus e Clostridium botulinum e Cl. perfringens e le loro relazioni con gli alimenti.
Alcuni punti di riflessione e studio sono i seguenti:
Batteri patogeni trasmessi con gli alimenti: Brucella spp. ; Vibrio spp. ; Aeromonas spp. ; Campylobacter spp.
Nella prossima lezione tratteremo la biologia, l’ecologia, le attività metaboliche la sistematica e il comportamento di altri importanti batteri patogeni trasmessi con gli alimenti quali:
1. Introduzione: origine, storia, scopi ed evoluzione della microb...
2. Principali caratteristiche dei microrganismi associati con gli ...
3. Ecologia microbica degli alimenti
4. Fattori ecologici intrinseci
5. Fattori ecologici estrinseci, impliciti e tecnologici
6. Batteri lattici: ecologia, fisiologia e tassonomia
7. Batteri lattici: Lactobacillus, Carnobacterium, Weissella, Leuc...
8. Batteri lattici: Streptococcus, Enterococcus, Lactococcus, Bifi...
9. Batteri acetici, batteri proponici, Micrococchi e stafilococchi...
10. I microrganismi Probiotici. Le colture starter
11. I microrganismi indicatori della qualità e sicurezza microbiol...
12. Le alterazioni microbiche degli alimenti e i microrganismi anti...
13. Infezioni e intossicazioni alimentari. Batteri patogeni trasmes...
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24. Cenni sul sistema HACCP (Hazard Analysis Critical Control Point...
25. La sicurezza nel laboratorio di microbiologia e l'analisi micro...
26. Criteri microbiologici e piani di campionamento
27. Principali terreni nutritivi e diluenti usati per l'analisi mic...
28. Preparazione del campione per l'analisi e numerazione dei micro...
29. Preparazione delle diluizioni decimali seriali
30. Conteggio in terreno liquido: tecnica MPN (Most Probable Number...
31. Numerazione di popolazioni microbiche specifiche degli alimenti
32. Principi di microbiologia selettiva e differenziale e fasi per ...
33. Cenni sui metodi e procedure di identificazione dei microrganis...
34. Schemi generali delle operazioni di laboratorio
35. Numerazione dei microrganismi aerobi mesofili totali e delle En...
36. Numerazione dei coliformi e di Escherichia coli in carne macina...
37. Numerazione di coliformi in latte pastorizzato con il metodo MP...
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39. Numerazione della microflora totale e dei clostridi solfito rid...