Loading...
Thumbnail Image
Publication

The fate of Bacillus cereus in the gastrointestinal tract

Pielaat A
Wijnands LM
Takumi K
Nauta MJ
Leusden FM van
Citations
Altmetric:
Series / Report no.
RIVM rapport 250912005
RIVM rapport 250912005
Open Access
Type
Report
Language
en
Date of publication
2006-03-31
Year of publication
Research Projects
Organizational Units
Journal Issue
Title
The fate of Bacillus cereus in the gastrointestinal tract
Translated Title
Gedrag van Bacillus cereus in het maag-darmkanaal
Published in
Abstract

This report presents a mathematical dynamical model for the behaviour of Bacillus cereus in the gastro-intestinal tract. Biological processes and system dynamics are simultaneously incorporated in this mechanistic model. Variability in growth characteristics and physical traits of different B. cereus strains are expressed through the incorporation of a range of reasonable parameter values obtained from experiments. Different hypotheses concerning initial ingestion of B. cereus microbes and subsequent in vivo processes leading to a potential infection are tested. Model outputs show the course of (attached) vegetative cells and/or spores in the stomach and small intestine during the digestion of food containing B. cereus microbes. Results show the minor influence of the stomach on the ultimate number of vegetative cells in the small intestine. A "mild" exposure (10^3 cfu g^-1) still causes an increased probability on food intoxication when 100 g of food containing, at least, slightly mesophilic B. cereus strains is consumed. Exposure to levels just above the Dutch standard (set at < 10^5 cfu g^-1) will, according to this model, always form a food hazard problem. Furthermore, this model gives insight in the uncertainty of some parameter values that need elaborated experimental investigation to come to an improved hazard characterisation and, with that, to improved suggestions for food microbiological criteria.


Dit rapport presenteert een wiskundig dynamisch model waarmee het gedrag van Bacillus cereus in het maag-darmkanaal beschreven wordt. Microbiologische processen en processen in het maag/darmkanaal vormen samen de basis voor dit mechanistische model. Variabiliteit in groeikarakteristieken en fysieke eigenschappen van B. cereus-stammen komen tot uitdrukking in de parameterwaarden verkregen uit experimenten. Met het model zijn verschillende hypothesen getest betreffende initiele inname van B. cereus microben en daaropvolgende "in vivo" processen welke tot een potentiele infectie kunnen leiden. Modeluitkomsten laten het lot van vegetatieve cellen en/of sporen in de maag en dunne darm tijdens de vertering van een maaltijd met B. cereus-microben zien. Hieruit blijkt dat de maag weinig invloed heeft op het uiteindelijke aantal vegetatieve cellen in de dunne darm. Een "milde" blootstelling [10^3 kolonievormende eenheden (kve) g^-1] geeft nog steeds een verhoogde kans op een toxico-infectie wanneer 100 g voedsel wordt geconsumeerd met daarin, tenminste, licht mesofiele B. cereus stammen. Blootstellingsnivo's juist boven de Nederlandse gestelde norm van < 10^5 kve g^-1 vormen volgens dit model altijd een potentieel gevaar. Verder geeft dit model inzicht in de onzekerheid van bepaalde parameterwaarden welke nader experimenteel onderzocht zouden moeten worden om tot een betere risicobeoordeling te kunnen komen. Integratie van experimentele data in een dynamisch model met daarin de belangrijkste componenten voor voedselinfectie zal uiteindelijk leiden tot verbeterde suggesties voor voedselmicrobiologische criteria.

Description
Publisher
Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu RIVM
Sponsors
DOI
PMID
DOI data
Embedded videos