Browsing by Subject "saalistus"

Clostridium botulinum on anaerobinen, itiöitä tuottava, gram-positiivinen bakteeri, joka tuottaa vahvinta tunnettua luonnollista myrkkyä, botulinumneurotoksiinia. Se aiheuttaa ihmisessä ja eläimissä harvinaista botulismia, joka on vakava, mahdollisesti kuolemaan johtava hermoston halvaustila. Botulismia tavataan säilöttyjen ja pakattujen elintarvikkeiden välityksellä leviävänä klassisena ruokamyrkytyksenä sekä suolistokolonisaationa imeväisikäisillä ja haavainfektiona ruiskuhuumeiden käyttäjillä. C. botulinumin luontaisesta elinympäristöstä ja ravinnosta tiedetään vähän. Samankaltaisen itiöllisen bakteerin, Bacillus subtiliksen, on todistettu käyttävän muita bakteereita ravinnokseen, mikä herättää kysymyksen myös C. botulinumin ravinnonhankinnasta ja samalla neurotoksiinituotannon merkityksestä bakteerin biologiassa. On kiinnostava kysymys, voisiko myrkyllä olla rooli ravinnonhankinnassa. Tutkimuksessa selvitettiin, käyttääkö C. botulinum ravinnokseen erilaisia gram-positiivisista ja -negatiivisista bakteereista tai luonnossa bakteerin elinympäristössä mahdollisesti esiintyvistä selkärangattomista peräisin olevia komponentteja, ja vaikuttavatko nämä substraatit C. botulinumin itiöitymiseen tai hermomyrkyntuotantoon. Substraatteina tutkittiin muun muassa kuollutta bakteerisolumassaa, bakteerien soluseinässä ja hyönteisten tai äyriäisten kuoressa esiintyvää kitiiniä sekä sen rakenneainetta, N-asetyyli-D-glukosamiinia (GlcNAc), sekä positiivisena kontrollina glukoosia. Tarkoitus oli kerryttää tietämystä C. botulinumin mahdollisesta luontaisesta elinympäristöstä ja ravinnosta ja sitä kautta etsiä yhteyksiä hermomyrkyntuottoon tai itiöitymiseen. Testikantana käytettiin C. botulinum ryhmän II Beluga Ei -kantaa, joka tuottaa rakenteellisesti autenttista mutta biologisesti inaktiivista toksiinia (toksoidi). Bakteerit kasvatettiin anaerobisissa olosuhteissa vähäravinteisessa kasvatusliemessä, johon lisättiin testattavia substraatteja. Negatiiviseen kontrollielatusaineeseen ei lisätty substraattia. Bakteerikasvua seurattiin mittaamalla kasvuston optista tiheyttä spektrofotometrilla sekä seuraamalla elävien bakteerien ja itiöiden määrää ja pH:ta kasvustossa. Tuotetun hermomyrkyn määrää seurattiin käyttämällä immunologista testiä (sandwich-ELISA). Bakteerien solumorfologiaa tarkasteltiin faasikontrastimikroskopian avulla. Tutkimuksessa selvisi, että bakteeriperäiset substraatit elatusaineessa lisäsivät C. botulinumin toksiinituotantoa elatusaineessa. Tämä saattaisi mahdollisesti liittyä ravinnonhankintaan, mikä viittaisi C. botulinumin kykyyn hyödyntää muita bakteereja ravinnokseen. Eri lajin bakteerimassa elatusaineessa lisäsi toksiinituotantoa enemmän kuin saman lajin, mikä voisi viitata C. botulinumin suosivan saaliskäyttäytymistä kannibalismin sijaan. Kaikkein suurimmat toksiinipitoisuudet mitattiin GlcNAc:a ja glukoosia sisältävistä elatusaineista. Botulinumneurotoksiinin hyöty bakteerille ja sen rooli ravinnonhankinnassa vaativat lisätutkimuksia. Bakteeriperäiset substraatit elatusaineessa lisäsivät C. botulinumin kasvua ja itiöitymistä. Sen sijaan GlcNAc ja glukoosi elatusaineessa laskivat elatusaineiden pH:ta huomattavasti, mikä johti itiöitymisen vähenemiseen. Tutkimuksen tuloksia voidaan hyödyntää elintarviketurvallisuustutkimuksissa ja pyrkiä siten etsimään keinoja C. botulinumin toksiinituotannon hallitsemiseen elintarvikkeissa.