Medycyna Weterynaryjna - Summary Medycyna Wet. 64 (8), 1016-1018, 2008

Medycyna Wet. 2008, 64 (8) 1016

Praca oryginalna Original paper

Bakterie z gatunku Bacillus cereus s¹ organizma-mi, które dostosowa³y siê do mo¿liwoœci bytowania w ró¿norodnych warunkach. Dowodem tego jest przy-stosowanie tej grupy do wzrostu w niskiej temperatu-rze, co charakterystyczne jest dla szczepów psychro-trofowych. Zdolnoœæ B. cereus do wzrostu w niskiej temperaturze nie wyklucza faktu, ¿e drobnoustroje te s¹ w stanie rosn¹æ tak¿e w wysokiej temperaturze, nawet oko³o 50°C (14), a ich przetrwalniki prze¿ywa-j¹ warunki obróbki cieplnej. B. cereus zaliczany jest równie¿ do drobnoustrojów chorobotwórczych, które odpowiedzialne s¹ za zatrucia pokarmowe, poprzez ich zdolnoœæ do wytwarzania toksyn. Wielu autorów po-daje, ¿e psychrotrofowe szczepy B. cereus s¹ zdolne do wytwarzania enterotoksyn i mog¹ obni¿aæ jakoœæ ¿ywnoœci przechowywanej w niskiej temperaturze (4, 5, 10, 17).

Celem niniejszych badañ by³o okreœlenie zdolnoœci szczepów Bacillus cereus pochodz¹cych z mleka su-rowego, œrodowiska jego pozyskiwania i produktów mlecznych, do wzrostu w zakresie temperatury od 4°C do 43°C.

Materia³ i metody

Badania przeprowadzono na 200 szczepach Bacillus cereus, pochodz¹cych z kolekcji Zak³adu Biotechnologii Mleka SGGW, wyizolowanych z: ka³u krów mlecznych (61 szczepów), mleka surowego (47 szczepów), mleka

spo-¿ywczego pasteryzowanego (33 szczepy) oraz serów pleœ-niowych (59 szczepów).

Zakres badañ obejmowa³ dla ka¿dego ze szczepów okreœ-lenie zdolnoœci do wzrostu na po¿ywce sta³ej w temperatu-rze 4°C, 6°C, 8°C, 12°C, 30°C, 43°C.

W celu stwierdzenia wzrostu szczepów w badanych tem-peraturach do probówki z 2 cm3 _{ja³owego p³ynu Ringera} wprowadzano za pomoc¹ ezy niewielk¹ iloœæ materia³u z ho-dowli szczepu na po¿ywce MYP (Merck nr kat. 1.05267). Nastêpnie zawartoœæ probówki dok³adnie mieszano przy pomocy mieszad³a laboratoryjnego i za pomoc¹ ezy wyko-nywano rysowy posiew na 6 równoleg³ych p³ytek z po¿ywk¹ PCSMA (Merck nr kat. 1.15338) obsuszon¹ na p³ytkach Petriego. Po wykonaniu posiewu ka¿d¹ z szeœciu p³ytek inkubowano w warunkach tlenowych w innych wariantach temperatury i czasu, tj. 4°C przez 10 dni, 6°C przez 10 dni, 8°C przez 10 dni, 12°C przez 10 dni, 30°C przez 24 godzi-ny, 43°C przez 24-48 godzin. Po zakoñczonej inkubacji w wymienionych warunkach okreœlano makroskopowo brak b¹dŸ wystêpowanie wzrostu badanych szczepów B. cereus.

Wyniki i omówienie

W niniejszych badaniach wykazano zdolnoœæ Ba-cillus cereus do wzrostu w szerokim zakresie tempe-ratury. Wyniki oznaczeñ przedstawiono w tab. 1. Na 200 badanych szczepów tylko 1% zdolnych by³o do wzrostu w temperaturze 4°C i 6°C, 15% – w tempera-turze 8°C, 100% – w temperatempera-turze 12°C i 30°C, a 85% – w temperaturze 43°C.

Charakterystyka temperatury wzrostu Bacillus cereus

pochodz¹cych z ró¿nych œrodowisk

MONIKA DOLIÑSKA, ANNA BERTHOLD

Zak³ad Biotechnologii Mleka Katedry Biotechnologii, Mikrobiologii i Oceny ¯ywnoœci Wydzia³u Nauk o ¯ywnoœci SGGW, ul. Nowoursynowska 159c, 02-787 Warszawa

Doliñska M., Berthold A.

Characteristics of the temperature growth of the Bacillus cereus isolated from different environments

Summary

The aim of the study was to determine the ability of Bacillus cereus strains, isolated from different sources, to grow in temperatures ranging from 4° to 43°C. The investigation material was 200 strains of Bacillus cereus isolated from cow feces, raw milk, pasteurized milk and mould ripened cheese. The ability to grow at tem-peratures of 4°, 6°, 8°, 12°, 30°, 43°C, was found in 1%, 1%, 15%, 100%, 100%, 85% strains respectively. Psychrotrophic strains of the Bacillus cereus are found in ready-for-consumption nutritive products, and a temperature range from 4° to 8°C does not have an influence on the possibility of their growth and reducing the quality of milk products. Among strains originating from cow feces and raw milk, strains of a mesophilic character prevail, whereas strains originating from milk products mostly have a psychrotrophic character. This can demonstrate the selection and adaptability of Bacillus cereus strains to grow in low temperatures in the course of production and milk product storage.

Medycyna Wet. 2008, 64 (8) 1017

Garcià-Armesto i Sutherland (9) ze wzglêdu na mo¿-liwoœæ wzrostu w ró¿nym zakresie temperatury wy-ró¿nili 3 grupy fizjologiczne Bacillus cereus, tj. pierwsz¹ grupê obejmuj¹c¹ szczepy „czysto psychro-trofowe” (zdolne do wzrostu w temperaturze 6,5°C w czasie 10 dni, ale nie rozwijaj¹ce siê w temperatu-rze 40°C w czasie 2 dni), drug¹ – szczepy „œrednio psychrotrofowe” (rosn¹ zarówno w temperaturze 40°C, jak i w temperaturze 6,5°C) i trzeci¹ grupê, do której zakwalifikowali szczepy mezofilne (zdolne do wzro-stu w temperaturze 30°C i 40°C, ale nie w temperatu-rze 6,5°C). Porównuj¹c uzyskane wyniki w³asne z po-wy¿szym podzia³em, badane szczepy mo¿na tak¿e zakwalifikowaæ do ró¿nych grup fizjologicznych. Szczepy, które zosta³y wyizolowane z ka³u krów mlecz-nych i mleka surowego mo¿na zakwalifikowaæ do gru-py o charakterze mezofilnym, gdy¿ wszystkie szczegru-py ros³y w temperaturze 12°C, 30°C i 43°C. Natomiast nie stwierdzono wzrostu w temperaturze 4°C i 6°C. Zaledwie 3% szczepów pochodz¹cych z ka³u krów mlecznych i 8% z mleka surowego ros³o w tempera-turze 8°C. Natomiast niektóre szczepy wyizolowane z mleka spo¿ywczego pasteryzowanego oraz serów pleœniowych nale¿y uznaæ za szczepy œrednio psychro-trofowe, gdy¿ stwierdzono ich wzrost zarówno w tem-peraturze 4°C, jak i 43°C.

Bergey’s Manual (3) podaje, ¿e ponad 90% szcze-pów B. cereus nie namna¿a siê w temperaturze 5°C, a 89% jest zdolnych do wzrostu w temperaturze 10°C. Analizuj¹c w tym œwietle uzyskane wyniki nale¿y stwierdziæ, ¿e s¹ one zbli¿one do danych podawanych w Bergey’s Manual, gdy¿ spoœród 200 u¿ytych w ba-daniach szczepów a¿ 99% nie by³o w stanie namna¿aæ siê w temperaturze 6°C i ni¿szej, a 15% zdolnych by³o do wzrostu w temperaturze 8°C. Z danych piœmien-nictwa (1, 2, 6-8, 11-13, 15, 16, 18) wynika, ¿e zakres temperatury wzrostu Bacillus cereus jest zró¿nicowa-ny miêdzy szczepami i waha siê od 5°C do 42°C, co tak¿e zosta³o potwierdzone w niniejszej pracy.

Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, i¿ ¿aden ze szczepów pochodz¹cych z ka³u krów mlecz-nych nie by³ zdolny do wzrostu w temperaturze 4°C oraz 6°C (ryc. 1). Tylko dwa szczepy spoœród 61 (3%) wyizolowanych z ka³u ros³y w temperaturze 8°C, ale

wzrost by³ obserwowany dopiero po 8 lub 10 dniach inkubacji.

W przypadku szczepów Bacillus cereus pochodz¹-cych z mleka surowego (ryc. 2) otrzymane wyniki po-zwalaj¹ stwierdziæ, ¿e podobnie jak w przypadku szczepów wyizolowanych z ka³u nie zaobserwowano wzrostu ¿adnego ze szczepów w temperaturze 4°C i 6°C. Natomiast w temperaturze 8°C stwierdzono wzrost czterech spoœród 47 szczepów. W przypadku trzech szczepów wzrost wystêpowa³ po 7 dniach in-kubacji, zaœ czwarty szczep utworzy³ widoczne kolo-nie dopiero po 10 dniach inkubacji.

Na ryc. 3 przedstawiono wyniki dotycz¹ce wzrostu szczepów pochodz¹cych z mleka spo¿ywczego pas-teryzowanego w kolejnych dniach inkubacji w tempe-raturze 4°C, 6°C, 8°C. Uzyskane wyniki œwiadcz¹, ¿e wœród tej grupy s¹ szczepy zdolne do wzrostu zarów-no w temperaturze 4°C, jak i 6°C. Spoœród 33 szcze-pów tej grupy wzrost jednego ze szczeszcze-pów w tempe-raturze 4°C i 6°C widoczny by³ ju¿ po 4 dniach inku-bacji. W temperaturze 8°C stwierdzono kolonie a¿ 19 szczepów (58%), a wzrost by³ widoczny po 4-10 dniach inkubacji.

Na ryc. 4 zilustrowano wyniki dotycz¹ce wzrostu w kolejnych dniach inkubacji szczepów pochodz¹cych z serów pleœniowych w temperaturze od 4°C do 8°C. Stwierdzono, ¿e niektóre szczepy zakwalifikowane do tej grupy s¹ w stanie rosn¹æ w temperaturze 4°C i 6°C ju¿ po 6 dniach inkubacji. W temperaturze 8°C stwier-dzono wzrost 5 szczepów, a w przypadku jednego z nich wzrost by³ widoczny ju¿ po 6 dniach inkubacji, natomiast pozosta³e szczepy ros³y nie wczeœniej ni¿ po 9 dniach inkubacji w okreœlonej temperaturze.

Oznaczaj¹c wzrost Bacillus cereus w ró¿nym za-kresie temperatury, najczêœciej psychrotrofowe cechy wykaza³y szczepy wyizolowane z mleka spo¿ywcze-go pasteryzowanespo¿ywcze-go, poniewa¿ w temperaturze 4°C i 6°C ros³o 3% szczepów, a w temperaturze 8°C ros³o ju¿ 58% badanych szczepów Bacillus cereus. Spoœród wszystkich szczepów, które ros³y w temperaturze 4°C, 6°C i 8°C tylko szeœæ nie by³o w stanie rosn¹æ w tem-peraturze 43°C w czasie 48 godzin. Szczepy pocho-dz¹ce z ka³u krów mlecznych i mleka surowego do-brze wzrasta³y w temperaturze 12°C, 30°C, a tak¿e 43°C. Wszystkie szczepy, których wzrost by³ obser-wowany w temperaturze 4°C, 6°C, 8°C i 12°C w wiêk-szoœci potrzebowa³y znacznie krótszego czasu inku-bacji ni¿ czas, który zosta³ za³o¿ony na pocz¹tku prze-prowadzania badañ, czyli 10 dni. Nieco s³absze w³aœ-ciwoœci psychrotrofowe wykazywa³y szczepy wyizolo-wane z serów pleœniowych, ale wzrost w temperaturze 4°C i 6°C zosta³ tak¿e stwierdzony u 2% szczepów.

Szczepy pochodz¹ce z ka³u krów mlecznych i mle-ka surowego omle-kaza³y siê grup¹ mezofiln¹, któr¹ cha-rakteryzowa³ bardzo dobry wzrost w temperaturze powy¿ej 12°C. Spoœród wszystkich szczepów, które wykaza³y zdolnoœæ do wzrostu w temperaturze 4°C, 6°C i 8°C a¿ 80% ros³o tak¿e w temperaturze 43°C. a r u t a r e p m e T w ó p e z c z s % B.cereuswykazuj¹cychwzrost ³ a K _sM_urle_owko_{e paste}M_rl_ye_zoko_{wane ple}S_œe_nr_ioy_we 4°C 0 0 3 2 6°C 0 0 3 2 8°C 3 8 58 8 2 1 °C 100 100 100 100 0 3 °C 100 100 100 100 3 4 °C 98 100 79 64

Tab. 1. Zdolnoœæ wzrostu szczepów B. cereus w zakresie tem-peratury 4-43°C wyizolowanych z ró¿nych œrodowisk

Medycyna Wet. 2008, 64 (8) 1018

Podsumowanie

Wyniki niniejszych badañ mog¹ œwiadczyæ o tym, ¿e psychrotrofowe szczepy Bacillus cereus s¹ obecne w gotowych do spo¿ycia produktach spo¿ywczych, a temperatura tak niska, jak 4-8°C, nie zapobiega mo¿-liwoœci ich wzrostu i obni¿ania jakoœci produktów mlecznych. Temperatura 8°C, która jest najwy¿sz¹ dopuszczaln¹ w kraju temperatur¹ przechowywania mleka spo¿ywczego pasteryzowanego w handlu nie zapobiega namna¿aniu siê Bacillus cereus w produk-cie. Wœród szczepów pochodz¹cych ze œrodowiska i mleka surowego przewa¿aj¹ szczepy o charakterze mezofilnym, natomiast szczepy pochodz¹ce z produk-tów mlecznych czêœciej wykazuj¹ charakter psychro-trofowy. Mo¿e to œwiadczyæ o selekcji i przystosowy-waniu siê szczepów Bacillus cereus do namna¿ania siê w niskiej temperaturze w czasie procesu produkcji i przechowywania artyku³ów mlecznych.

Piœmiennictwo

1.Baker J. M., Griffiths M. W.: Predictive modeling of psychrotrophic Bacillus ce-reus. J. Food Prot. 1993, 56, 684-688.

2.Benedict R. C., Partridge T., Wells D., Buchanan R. L.: Bacillus cereus: aerobic growth kinetics. J. Food Prot. 1993, 56, 211-214.

3.Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology. T. 2, Sneath P. H. A., Mair N. S., Sharpe M. E., Holt J. G. (red.), Williams and Willkins, Baltimore 1986, 1104--1123.

4.Berthold A.: Mo¿liwoœæ wzrostu Bacillus cereus wyizolowanych z mleka i jego produktów w niskiej temperaturze. Medycyna Wet. 2007, 63, 471-474.

Ryc. 4. Zdolnoœæ wzrostu szczepów B. cereus wyizolowanych z serów pleœniowych w zakresie temperatury 4-8°C, w czasie kolejnych 10 dni inkubacji

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 czas [dni] szczepy wykazuj¹ce wzrost [%] _4°C 6 C° 8 C° 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 czas [dni] szczepy wykazuj¹ce wzrost [%] _4°C 6 C° 8 C°

Ryc. 1. Zdolnoœæ wzrostu szczepów B. cereus wyizolowanych z ka³u krów mlecznych w zakresie temperatury 4-8°C, w cza-sie kolejnych 10 dni inkubacji

Ryc. 2. Zdolnoœæ wzrostu szczepów B. cereus wyizolowanych z mleka surowego w zakresie temperatury 4-8°C, w czasie kolejnych 10 dni inkubacji

Ryc. 3. Zdolnoœæ wzrostu szczepów B. cereus wyizolowanych z mleka spo¿ywczego pasteryzowanego w zakresie tempera-tury 4-8°C, w czasie kolejnych 10 dni inkubacji

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 czas [dni] szczepy wykazuj¹ce wzrost [%] _4°C 6 C° 8 C° 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 czas [dni] szczepy wykazuj¹ce wzrost [%] _4°C 6 C° 8 C°

5.Berthold A., Molska I.: Wystêpowanie Bacillus cereus w œrodowisku pozyskiwa-nia mleka. Medycyna Wet. 2004, 60, 42-45.

6.Choma C., Clavel T., Dominquez H., Razandramboa N., Soumille H., Nguyen--the C., Schmidt P.: Effect of temperature on growth characteristics of Bacillus cereus T2 415. Int. J. Food. Microbiol. 2000, 55, 73-77.

7.Chorin E., Thuault D., Cleret J. J., Bourgeois C. M.: Modelling B. cereus growth. Int. J. Food Microbiol. 1997, 38, 229-231.

8.Dufrene J., Soentoro P., Tatini S., Day T., Notermans S.: Characteristics of Bacil-lus cereus related to safe food production. Int. J. Food Microbiol. 1994, 23, 99--109.

9.Garcià-Armesto M. R., Sutherland A. D.: Temperature characterization of psychro-trophic and mesophilic from milk. J. Dairy Res. 1997, 64, 261-270.

10.Granum P. E., Brynestad S., Kramer J. M.: Analysis of enterotoxin production by Bacillus cereus from dairy products, food poisoning incidents and non-gastro-intestinal infections. Int. J. Food Microbiol. 1993, 17, 269-279.

11.Griffiths M. W.: Bacillus cereus in liquid milk and other milk products. IDF Bul-letin. 1992, 275, 36-39.

12.Meer R. R., Baker J., Bodyfelt F. W., Griffiths M. W.: Psychrotrophic Bacillus spp. in fluid milk products: a review. J. Food Prot. 1991, 54, 969-979.

13.Myllykangas O.: Studies on the temperatures of Finnish milk and milk products at the different stages of milk treatment and their influence on the growth of Bacillus cereus in milk in particular (thesis). Finnish J. Dairy Sci. 1995, 51, 1-91. 14.Netten P. Van, Van de Moosolijk A., Van Hoensel P., Mossel D. A. A., Perales I.:

Psychrotrophic strains of Bacillus cereus producing enterotoxin. J. Appl. Bacte-riol. 1990, 69, 73-79.

15.Rangasamy P. N., Iyer M., Roginski H.: Isolation and characterisation of Bacillus cereus in milk and dairy products manufactured in Victoria. Austr. J. Dairy Tech-nol. 1993, 48, 93-95.

16.Rodriques M. H., Barret E. L.: Changes in microbial population and growth of Bacillus cereus during storage of reconstituted dry milk. J. Food Prot. 1986, 49, 680-686.

17.Rowan N. J., Andersson J. G.: Diarrhoeal enterotoxin production by psychro-trophic Bacillus cereus present in reconstituted milk-based infant formulae (MIF). Lett. Appl. Microbiol. 1998, 26, 161-165.

18.Sutherland A. D., Murdoch R.: Seasonal occurrence of psychrotrophic Bacillus species in raw milk and studies on the interactions with mesophilic Bacillus spp. Int. J. Food Microbiol. 1994, 21, 279-292.

Adres autora: mgr in¿. Monika Doliñska, ul. Nowoursynowska 159c, 02-787 Warszawa; e-mail: monis_d@wp.pl