Biodiversity in Bacillus cereus

Abstract

In het kader van een EU project zijn door de verschillende partners experimenten uitgevoerd om inzicht te krijgen in de variatie in eigenschappen van B. cereus-stammen welke bijdragen aan de mate van virulentie. Hiertoe zijn 100 B. cereus-stammen geselecteerd en eigenschappen zoals toxine-vorming, hitteresistentie, ontkieming en groeicurves bepaald. De experimentele gegevens zijn in dit rapport samengevat en geanalyseerd om de biodiversiteit binnen en tussen bepaalde karakteristieke B. cereus-groepen in kaart te brengen. De 100 stammenset is daarvoor opgedeeld in 4 groepen, nl. omgevings-, voedsel-, diarree-, en braakstammen. Resultaten laten zien dat de biodiversiteit in B. cereus groot is, zowel tussen als binnen groepen. Doch, braakstammen vormen veelal een uitzonderlijke groep. Zij groeien niet bij temperaturen onder 7 graden C en hun sporen zijn beter bestand tegen verhitting vergeleken met de andere groepen. Zij vormen dan ook snel een risico wanneer verhitte producten buiten de koelkast worden bewaard. Diarreestammen groeien juist wel bij 7 graden C en, hoewel hun sporen minder resistent zijn, ze overleven nog steeds pasteurisatieprocessen. Zij kunnen groeien als koelkasttemperaturen de 7 graden C bereiken, vooral in voedingsmiddelen met een neutrale pH. Wanneer normale voorzorgsmaatregelen in acht worden genomen zal de groei van deze stammen beperkt zijn, maar er is een smalle veiligheidsmarge. Statistische analyses wezen uit dat : 1- goed gereguleerde koelkasttemperaturen (onder 7 graden C, ter voorkoming van groei diarreestammen tijdens bewaren), 2- het produceren van niet-pH-neutrale producten en 3- snel afkoelen (middels bijvoorbeeld opdelen in kleine porties) van grote hoeveelheden voorbereid voedsel (ter voorkoming van groei braakstammen en daarmee gepaard gaande braaktoxine productie) bijdragen aan het voorkomen van voedselinfecties door B. cereus in Europa.

Experiments have been performed by different partners to identify variability in properties of Bacillus cereus strains that contribute to the extent of their virulence as part of an EU project. To this end, 100 B. cereus strains were selected and screened for biological properties, such as toxin production, heat resistance, germination and growth curves. This report gives a summary of the experimental data and subsequent analysis to identify the biodiversity within and between certain characteristic B. cereus groups. The 100 strain set was, therefore, divided into 4 categories, i.e. environmental, food, diarrhoeal and emetic strains. Results show that the biodiversity in B. cereus is large, both between and within groups. Yet, emetic strains often form a distinct group. They do not grow at temperatures below 7 degrees C and their spores are more heat resistant compared to the other groups. Emetic strains will, therefore, form a risk when heated products would be kept outside the fridge. Diarrhoeal strains do grow at 7 degrees C and, although their spores are more heat resistant, still they will survive pasteurization processes. They can grow when fridge temperatures reach 7 degrees C, especially in food products having a neutral pH. So, growth of diarrheal strains can be prevented when standard safety measures are being considered; still, this safety margin is small. Statistical analyses revealed that: 1) well regulated fridge temperatures (below 7 degrees C, to prevent growth of diarrhoeal strains during storage), 2) producing food products with a non-neutral pH value and 3) portioned chilling to rapidly lower the temperatures of precooked food (to prevent growth of emetic strains and, with that, emetic toxin production) will contribute to prevent B. cereus foodborne poisoning in Europe.