Bacillus cereus, Bacillus subtilis ja Bacillus mojavensis ovat kuitenkin sellaisia bakteerilajeja, jotka sietävät kuumuutta. Näitä bakteereja ei voi havaita elintarvikkeista aistinvaraisesti eikä ruuan jälkikuumentaminen poista niiden tuottamia myrkkyjä.
Syötyinä myrkyt vaurioittavat elimistöä eli aiheuttavat ruokamyrkytyksen. Toksiinit vaikuttavat nopeasti, puolesta tunnista kahdeksaan tunnin kuluessa ateriasta ja oireina ovat muun muassa pahoinvointi ja kivut.
Camelia Constantinin väitöstyö tutkii niitä ominaisuuksia, joiden takia osa näiden bakteerilajien kannoista aiheuttaa ruokamyrkytyksen. Kyky kestää ruuan valmistukseen liittyviä kuumennuksia johtuu itiöistä, jotka ruuan jäähdyttyä saattavat itää, lisääntyä ja tuottaa myrkkyaineita eli toksiineja.
Väitöstyössä tutkittujen bakteerien myrkyt ovat lämpökestoisempia kuin niitä tuottaneiden bakteerien itiöt, joten ruuan jälkikuumentaminen ei auta poistamaan myrkkyjä.
Läpimurto myrkyn tunnistamisessa
Bacillus cereuksen jotkin kannat tuottavat erittäin myrkyllistä ainetta, kereulidia. Väitöstutkimuksen kuvaama kemiallinen analyysimenetelmä kereulidipitoisuuden mittaamiseen on täysin uusi.
Menetelmän avulla voitiin ensimmäistä kertaa osoittaa, että B. cereus’ksen tuottama toksiini oli syyllinen elintarvikkeen aiheuttamaan ruokamyrkytykseen eikä välttämättä itse bakteeri. Luotettava työmenetelmä mahdollisti läpimurron kansainvälisessä kereuliditutkimuksessa.
Tutkimuksessa etsittiin kereulidia tuottavien B. cereus kantojen yhteisiä ominaisuuksia ja eroavaisuuksia. Ennen väitöstutkimusta uskottiin yleisesti, että kereulidia tuottavat B. cereus kannat ovat toistensa klooneja.
Vertailu erilaisista ympäristöistä eristetyistä (elintarvikkeet, potilasnäytteet, sisäilma, luonnonympäristöt) kereulidia tuottavista kannoista osoitti sen että, vaikka kereulidin tuottajilla oli monia yhteisiä piirteitä (muun muassa heikko kyky hajottaa tärkkelystä tai veren punasoluja), ne eivät ole toistensa klooneja.
Kereulidin tuottajilta havaittiin kaksi erilaista adenylaattikinaasin geeniä (adk). Niiden ribosomeja koodittavat geenit olivat eri kannoissa eri tavoin sijoittuneina kromosomiin, mikä näkyi kolmena erilaisena ribopatternina.
Kannat poikkesivat toisistaan kyvyssä hajottaa tyrosiinia ja lesitiiniä. Väitöstyö oli ensimmäinen osoitus heterogeenisyydestä kereulidia tuottavien B. cereus bakteerien ryhmässä.
Lämpötila säätelee myrkyn tuotantoa
Jotta kereulidimyrkyn muodostumisen riskejä elintarvikkeissa pystyttäisiin arvioimaan ja hallitsemaan, on välttämätöntä tuntea ne tekijät, jotka lisäävät tai vähentävät sen tuottoa.
Tutkimuksessa kävi ilmi, että jäähdytys pysäytti kereulidin tuotannon jo ennen kuin sen tuottajabakteerien kasvu lakkasi. Ympäristöstä ja elintarvikkeista eristetyt B. cereus kannat tuottivat kereulidia eniten, kun lämpötila oli 20–23ºC ja lakkasivat tuottamasta, jos lämpötilaa nostettiin 37º C.
Ihmisen ulosteista eristettyjen kantojen toksiinintuottotahti oli poikkeuksellisesti vakio lämpötila-alueella 23 ºC–39ºC. Tämä kaatoi kirjallisuudessa esitetyn hypoteesin, että kehon lämpötila lopettaisi kereulidimyrkyn tuoton suolistossa, kun myrkyntuottajabakteerit pääsevät sinne asti.
- Mielenkiintoista oli huomata, että 37 celsiuksen lämmössä kereulidin tuotannon määrä riippui ravinnon laadusta, vaikka huoneenlämmössä tällaista ei ole havaittu, Camelia Constantin kommentoi.
Osa kannoista tuottaa myrkkyä
Ravinnon koostumusanalyysien tilastollinen tarkastelu paljasti, että ympäristön kaliumpitoisuus suhteessa natriumpitoisuuteen edisti kereulidin tuottoa. Aminohapoista vain glysiinin pitoisuus edisti korkeaa kereulidin tuottoa. Glysiini on luonnollinen aminohappo mutta myös elintarvikelisäaine (E 640).
Osa B. subtilis ja B. mojavensis kannoista tunnistettiin tutkimuksessa amylosiini-nimisen myrkyn tuottajiksi. Amylosiinia tuottavien bakteerien löytyminen ruokamyrkytyksiin liittyneistä ruuista on tieteellinen uutinen: aiemmin amylosiinin tuottajia oli löydetty vain kosteusvaurioisista rakennusmateriaaleista.
Viileässä viihtyvä B. mojavensisi tuotti amylosiinia myös viileässä kun taas B. subtilis tuotti amylosiinia vain huoneenlämmössä tai sitä lämpimämmässä. Tulokset osoittivat myös, että amylosiinia tuotettiin yhtäläisesti niin hapellisessa kuin hapettomassakin ympäristössä.
Tämä tarkoittaa sitä, että muunnettuun ilmakehään pakkaaminen ei suojele elintarviketta amylosiinin muodostukselta, jos lämpötila ylittää 10 celsiusta ja jos tarvike sisältää toksigeenisiä B. subtilis tai B. mojavensis kantoja. (Finfood)
