Bacillus cereus - Erreger von Lebensmittelinfektionen

Bacillus cereus spielt eine wichtige Rolle in der Ätiologie von Lebensmittelvergiftungen. B. cereus sind grampositive, unbekapselte Bakterien mit einer Größe von 1,0–1,2 x 3–5 μm, die beweglich (peritrich) oder unbeweglich sind. Die Zellen neigen dazu, kettenförmig angeordnet zu sein, deren Stabilität maßgeblich die Form der Kolonie bestimmt, die je nach Stamm stark variiert. Sie bilden ellipsoide Sporen, die zentral angeordnet sind, die Zellen jedoch nicht erweitern. Auf Glukoseagar gewachsene Bakterien enthalten in einem frühen Wachstumsstadium Lipideinschlüsse in Form von Tröpfchen (Poly-β-Hydroxybuttersäure) und häufig Volutinkörner.

B. cereus sind Chemoorganotrophe, Aerobier oder fakultative Anaerobier und können in einer Säule aus anaerobem Agar wachsen. Der G+C-Gehalt der DNA beträgt 32–37 Mol%.

Sie sind normalerweise Katalase-positiv. Sie reduzieren Nitrate zu Nitriten, fermentieren Glucose, Maltose und oft Saccharose, wobei nur Säure ohne Gas gebildet wird, fermentieren kein Mannitol, bilden Acetoin (positiver Voges-Proskauer-Test), Lecithinase und wachsen auf Citratmedium sowie in Gegenwart von 0,001 % Lysozym. Die optimale Temperatur für ihr Wachstum liegt bei 35–45 °C, der Temperaturbereich für das Wachstum beträgt 10–45 °C. Sie synthetisieren und sezernieren Hämolysin, Exotoxine, Enzyme, die Bakterienzellen lysieren, proteolytische Enzyme, Phospholipase C, einige Stämme bilden auf einem Medium mit Stärke und Eisen ein rotes Pigment und einige bilden auf verschiedenen Medien fluoreszierende gelblich-grüne Pigmente. Verschiedene Stämme benötigen zum Wachstum eine oder mehrere Aminosäuren. Auf einem dichten Medium bilden sie Kolonien, die je nach Stabilität der Anordnung der Zellen in Ketten unterschiedlich aussehen. In manchen Fällen bilden sich matte oder mattierte Glaskolonien mit gewellten Rändern und ohne Fortsätze. In anderen Fällen weisen die Kolonien wurzelartige Fortsätze auf, die sich weit über die Oberfläche des Agars ausbreiten. Die Fortsätze können entweder zufällig verflochten wirken oder in unterschiedlichen Richtungen im oder gegen den Uhrzeigersinn gebogen sein.

Auf Dotter-Salz-Agar mit Polymyxin bildet B. cereus wachsartige Kolonien mit gezackten Rändern, umgeben von einem Regenbogenhof (positiver Test auf Lecithinase). Lebensräume: Boden, Wasser, Pflanzensubstrate.

B. cereus ist in seinen Eigenschaften B. thuringietisis sehr ähnlich und unterscheidet sich von diesem durch das Fehlen toxischer Proteinkristalle in den Zellen.

In der B. Cereus B. thuringietisis-Gruppe wurden anhand der O-Antigene 13 Serotypen identifiziert. Sie unterscheiden sich auch hinsichtlich ihrer H-Antigene.

Einige Stämme von B. cereus sind pathogen für Mensch und Tier. Insbesondere die Rolle von B. cereus in der Ätiologie lebensmitteltoxischer Infektionen ist belegt. Die Pathogenität von B. cereus beruht auf seiner Fähigkeit, zwei Exotoxine zu synthetisieren und zu sezernieren. Eines davon besteht aus drei Proteinkomponenten, wirkt diarrhoe und letal und erhöht die Gefäßpermeabilität (diarrhoe-letales Toxin). Das zweite Toxin, Cereolysin, wirkt zytolytisch und letal und stört zudem die Gefäßpermeabilität.

Wenn pathogene Varianten von B. cereus in Lebensmittel gelangen, vermehren sie sich dort und produzieren Exotoxine. Unter dem Einfluss proteolytischer und anderer von B. cereus sezernierter Enzyme reichern sich in den Produkten verschiedene toxische Substanzen (Ptamine) an. All dies zusammen führt zur Entwicklung einer Lebensmittelvergiftung. Eine Infektion tritt am häufigsten beim Verzehr von mit B. cereus kontaminierten Pflanzenprodukten und Milch (40–55 %) sowie tierischen Produkten (25 %) und anderen Produkten auf.

Bei der bakteriologischen Diagnostik solcher Lebensmittelvergiftungen muss auf den quantitativen Gehalt von B. cereus in Produkten (10s-10b oder mehr Zellen in 1 g), deren Isolierung aus Kot und Waschwasser in großen Mengen, die gleichzeitige Isolierung von mehreren Personen bei Gruppenvergiftungen usw. geachtet werden. Die serologische Bestätigung der Diagnose erfolgt durch den Nachweis von Antikörpern gegen B. cereus im Serum und eine Erhöhung ihres Titers.

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