Browsing by Subject "botulismi"

Clostridium botulinum on gram-positiivinen itiöitä muodostava sauvamainen anaerobibakteeri, jota esiintyy yleisesti ympäristössä. C. botulinum tuottaa myrkyllisintä tunnettua yhdistettä, botuliinineurotoksiinia. Botuliinineurotoksiini aiheuttaa ihmisille ja eläimille botulismina tunnettua halvaussairautta, joka voi johtaa hoitamattomana jopa kuolemaan. Etenkin C. botulinum ryhmä II on elintarvikehygienian kannalta merkittävä, sillä ryhmän bakteerit kasvavat jääkaappilämpötiloissa, mikä aiheuttaa riskin jääkaapissa säilytettävien elintarvikkeiden turvallisuudelle. C. botulinum -bakteerin itiöinnin ja toksiinintuotannon geneettisiä säätelymekanismeja ei vielä tunneta täysin. Jotta voisimme saada lisää tietoa keinoista parantaa elintarvikkeiden turvallisuutta, on tärkeää saada lisää tietoa etenkin bakteerin toksiinintuotannosta. Koska on viitteitä siitä, että toksiinintuotannon ja itiöinnin välillä olisi yhteistä geneettistä säätelyä, on myös tärkeää saada lisää tietoa bakteerin itiöinnistä. Lisensiaatintutkielman tutkimusosassa tutkittiin uudella CRISPR-Cas9-menetelmällä valmistettuja kantoja. C. botulinum ryhmän II Beluga-kannasta oli yksitellen deletoitu geenit spo0A, sigK, orfX2 ja amyE. Tutkimuksessa selvitettiin, miten deleetio vaikuttaa bakteerien kasvuun, itiöintiin, toksiinintuotantoon ja solumorfologiaan. Bakteerikasvua seurattiin mittaamalla spektrofotometrilla optista tiheyttä sekä MPN (most probable number) -menetelmällä bakteerimääriä. Itiöintiä mitattiin kuumentamalla näytteitä vegetatiivibakteerien tuhoamiseksi ja edelleen MPN-menetelmällä. Toksiinintuotantoa mitattiin immunologisella ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay) -testillä. Solujen morfologiaa tutkittiin gram- ja itiövärjäyksillä. spo0A ja sigK ovat keskeisiä itiöintiin vaikuttavia geenejä. Tutkimuksessa spo0A-geenimutantti (∆spo0A) ei itiöitynyt ollenkaan, ja spo0A-geenin deleetio vaikutti negatiivisesti bakteerien kasvuun. ∆sigK ei kyennyt itiöitymään, mutta itiövärjäyksessä havaittiin malakiittivihreällä värjäytyviä esi-itiöitä emosolujen sisällä. Todennäköisesti itiöinti on siis keskeytynyt vaiheessa IV, ja sigK-geeni säätelee itiöiden kuorikerroksen muodostumista. ∆sigK- ja ∆spo0A-kantojen toksiinintuotanto oli myös vähäisempää kuin mutatoimattoman kannan, mikä viittaa siihen, että toksiinintuotannon ja itiöinnin välillä on yhteistä geneettistä säätelyä. Molempien mutanttikantojen kohdalla toksiinia kertyi bakteerisolujen sisälle. Koska mutanttikannat eivät itiöityneet ollenkaan, saattaa olla, että normaali toksiininvapautus edellyttää nimenomaan tehokasta itiöitymistä. Tarvitaan kuitenkin jatkotutkimuksia, jotta saadaan entistä laajempi kuva bakteerien toksiininvapautusmekanismeista ja geneettisestä säätelystä. orfX2-geenin tehtävää ei tunneta, mutta epäillään, että se joko säätelee toksiinintuotantoa tai vastaa toksiinin rakenteellisen kompleksin proteiiniosan muodostumisesta. Tutkimuksessa havaittiin, että orfX2-geenin deleetio vaikutti sekä bakteerin itiöintiin että toksiinintuotantoon negatiivisesti. Lisäksi bakteerisolujen pidentynyt rakenne viittaa siihen, että bakteereilla oli jakaantumisongelmia. Tutkimuksen ∆orfX2-kannan deleetio oli kuitenkin tapahtunut epätäydellisesti, joten tästä johtuvat polarisaatiovaikutukset voivat olla mahdollisia. ∆amyE toimi tutkimuksessa kontrollikantana. amyE-geeni vaikuttaa tärkkelyksen pilkontakykyyn, joten deleetion ei oleteta vaikuttavan bakteerin toksiinintuotantoon tai itiöitymiseen. Tutkimustulokset olivat hypoteesin mukaisia.

Clostridium botulinum is a gram-positive, strictly anaerobic, sporeforming rod which produces botulinum neurotoxin during its vegetative growth phase. Botulinum toxins are divided into seven different serotypes (A to G) depending on their antigenic properties. They are the most potent toxins known and are responsible for botulism in human and animals. Botulism is a disease that causes flaccid paralysis and is often fatal. A preformed botulinum toxin in food or forage causes food or forage poisoning when ingested. In wound botulism a wound is contaminated by C. botulinum spores and the toxin is produced as the spores germinate and grow in anaerobic conditions in the wound. Infant botulism is a disease of children aged less than 1 year. The spores of C. botulinum are able to germinate in the intestine of an infant and produce toxin. There is also another type of botulism where the bacterium colonizes an adult intestine. In comparison with other species swine is more resistant to botulism. Though the exact reasons are not known it is probably due to several factors such as components of the intestinal normal flora of swine, permeability of the swine intestine mucosa to botulinum toxin and the affinity of toxin to the nervous tissue of swine. Swine intestine may, however carry botulinal spores. As bees are more likely to collect water from contaminated than from clean sources, spores of C. botulinum from swine intestine can potentially contaminate honey. Honey is known to be a risk factor for infant botulism. The aim of the advanced studies was to determine whether fecal samples from finnish swine contain spores of C. botulinum and whether some environmental factors have influence on the incidence of the spores in swine intestine. The studies are associated with a research project conducted in the department of food and environmental hygiene on the contamination routes of C. botulinum in the production environments of honey. A total of 100 fecal samples from 20 piggerys from different parts of Finland were collected. A questionnaire was filled regarding each piggery. A proportion of 10 g of each fecal sample was incubated anaerobically divided in 10 tubes containing 10 ml of TPGY-broth (Tryptone-Peptone-Glucose-Yeast). The aim was to determine the concentration of the spores in the fecal samples using a Most Probable Number-technique (MPN). The method for detection of the toxin genes A, B, E, and F was multiplex-PCR. In this study there were found no fecal samples positive for BoNT genes A, B, E or F. No conclusions on the influence of different environmental factors of the piggery could drawn based on this study.

Clostridium botulinum on anaerobinen, gram-positiivinen, itiöitä muodostava sauvabakteeri, joka tuottaa voimakasta neurotoksiinia kasvunsa aikana. Botulinumneurotoksiinia tuottavat C. botulinum –kannat jaetaan neljään ryhmään (I-IV), jotka eroavat kasvuominaisuuksiltaan. Lisäksi myös jotkut Clostridium baratii- ja Clostridium butyricum –kannat pystyvät tuottamaan botulinumtoksiinia. Toksiinityyppejä on seitsemän (A-G) ja ne eroavat serologisilta ominaisuuksiltaan. Botulismi on botulinumtoksiinin aiheuttama ruokamyrkytys. C. botulinum tuottaa toksiinia elintarvikkeessa kasvunsa aikana ja ruokamyrkytys seuraa, kun ihminen syö toksiinia sisältävää elintarviketta. Imeväis- ja haavabotulismi johtuvat itiöiden germinoitumisesta ja toksiinin tuotannosta suolistossa tai haavassa. Botulinumtoksiini aiheuttaa paralyysin ja voi johtaa lopulta kuolemaan hengityslihasten halvaantuessa, jos hoitoa ei aloiteta ajoissa. Noin 10-20 % botulismitapauksista johtaa kuolemaan. C. botulinum –bakteerin itiöitä löytyy maaperästä, vesistöjen sedimenteistä sekä eläinten ruoansulatuskanavasta. Koska itiöitä on kaikkialla, mitään raakoja elintarvikkeita ei voida pitää vapaina itiöistä. Eri C. botulinum –kannat kontaminoivat ja aiheuttavat ruokamyrkytyksiä erityyppisissä elintarvikkeissa. Tyyppi E pystyy lisääntymään jääkaappilämpötiloissa sekä vakuumi- ja suojakaasupakatuissa elintarvikkeissa ja sen aiheuttamat ruokamyrkytykset yhdistetään pääasiassa kalatuotteisiin. C. botulinum –bakteerin kasvua voidaan kontrolloida vaikuttamalla elintarvikkeen lämpötilaan, happamuuteen, vesiaktiivisuuteen ja redox-potentiaaliin sekä käyttämällä lisäaineita. Tutkimuksen tarkoituksena oli tutkia eri laktaattien, sorbiini- ja bentsoehapon, Na-erytorbaatin ja keittosuolan vaikutusta C. botulinum tyyppi E:n toksiinituotantoon kirjolohen mädissä. C. botulinum –itiöillä inokuloituja säilöntäaineilla käsiteltyjä mätinäytteitä säilytettiin 4 ja 8°C:ssa eri pituisia aikoja, jonka jälkeen mädissä mahdollisesti syntynyt toksiini osoitettiin hiirikokeen avulla. Säilytys 4°C:ssa riitti estämään toksiinituotannon koko kokeen ajan (158 vrk) kaikissa näytteissä mukaan lukien kontrollinäytteet, joihin ei lisätty lisäaineita. 8°C:ssa tkosiinituotanto estyi kontrollinäytteissä ainakin 41 vuorokauden ajan sekä lisäaineilla käsitellyissä mätinäytteissä koko kokeen ajan. Toksiinituotanto saatiin estettyä käytetyillä lisäaineilla kokeen ajan, mutta koska mitään lisäaineista ei käytetty yksinään, yksittäisten lisäaineiden vaikutusta toksiinituotantoon ei saatu selvitettyä.