Inactivatie van Bacillus cereus
vegetatieve cellen door maagzuur en gal tijdens in vitro
gastro-intestinale transit
Abstracte achtergrond
De voedselvergiftiging ziekteverwekker Bacillus cereus
kan diarree voedselvergiftiging veroorzaken bij de productie van enterotoxinen in de dunne darm. De voorwaarde voor diarree is dus te overleven tijdens de gastro-intestinale passage.
Methods
vegetatieve cellen van 3 verschillende B. cereus
stammen in een echte samengestelde levensmiddelen matrix, lasagne verde werden gekweekt, en hun overleving tijdens de daaropvolgende simulatie van gastro-intestinale passage werd beoordeeld met behulp van in vitro experimenten
simuleren van doorvoer via de menselijke bovenste maagdarmkanaal (van mond tot dunne darm).
Results verhuur No overleving van vegetatieve cellen werd waargenomen, ondanks de hoge inoculum niveaus van 7,0 tot 8,0 log CFU /g en de aanwezigheid van verschillende, potentieel beschermende voedingscomponenten. Significante fracties (ong. 10% van het opgenomen inoculum) van B. cereus vegetatieve cellen overleefden
maagpassage, maar zij werden vervolgens door blootstelling gal geïnactiveerd in zwak zuur intestinale medium (pH 5,0). In tegenstelling, de lage aantal sporen aanwezig (tot 4,0 log sporen /g) lieten goede overleving en bleef levensvatbare sporen gehele maagdarmkanaal passage simulatie.
Conclusie
Vegetatieve cellen worden geïnactiveerd door maagzuur en gal tijdens gastrointestinale passage , terwijl de sporen zijn resistent en te overleven. Daarom is de fysiologische vorm (vegetatieve cellen of sporen) van de B. cereus
verbruikt bepaalt de daaropvolgende gastro overleving en daarmee de infectieuze dosis, die naar verwachting veel lager dan sporen vegetatieve cellen. Geen significante verschillen in gastrointestinale levensvatbaarheid werd gevonden tussen de verschillende stammen. Er werd echter aanzienlijke druk variabiliteit waargenomen in sporulatie neiging tijdens de groei in het laboratorium medium en voedsel, die belangrijke gevolgen hebben voor het maag overleven potentieel van de verschillende B. cereus
stammen heeft.
Sleutelwoorden
Bacillus cereus
gal In vitro
simulatie Gastro-intestinale passage Achtergrond
B. cereus
kunnen braakmiddel en diarree en voedselvergiftiging veroorzaken bij de productie van resp. emeticum (cereulide) en diarree toxinen (niet-hemolytische enterotoxine (Nhe), haemolysine BL (Hbl), cytotoxine K (CytK), etc.) [1]. In tegenstelling tot de zeer stabiele toxine cereulide worden enterotoxinen gemakkelijk afgebroken door zuur en verteringsenzymen (proteases) en daarmee voorgevormde enterotoxinen in voedingsmiddelen niet hun toxiciteit tijdens gastrointestinale passage handhaven [2]. Derhalve is de voorwaarde voor diarree voedselvergiftiging enterotoxine productie van B. cereus
in de dunne darm, zodat het maag overleving van B. cereus vegetatieve
onderzocht. Eerder werd aangetoond dat ca.. 10% van de vegetatieve cellen overleefden maagpassage [3]. Vervolgens worden de overlevende bacteriën geconfronteerd gal in het lumen van het duodenum, het proximale deel van de dunne darm.
Gal bestaat voornamelijk galzuren (ongeveer 72% van de totale lipiden), naast fosfolipiden (ong. 24% ) en cholesterol (ong. 4%) [4]. Bij mensen die galzuren bestaan voornamelijk uit cholinezuur (tussen 50% en 80%) en chenodeoxycholinezuur (tussen 20% en 50%) [5, 6]. Ze worden gesynthetiseerd in de lever van cholesterol en geconjugeerd met glycine (ong. 75%) of taurine (ong. 25%), met conjugatie verhoudingen afhankelijk van de voeding onder andere factoren [6, 7]. Uitscheiding van gal wordt veroorzaakt door vet en zuur vrijkomt uit de maag in het duodenum, waardoor 7-15 mM galzouten in de dunne darm na een maaltijd, overeenkomend met 5 à 10 g Oxgall /L [7-10]. Deconjugatie van galzuren door inheemse darmbacteriën komt vooral voor in het distale ileum, waarbij ca. 95% van de galzuren wordt geabsorbeerd, waarvan ca. 15% is ongeconjugeerd [7, 10]. Zowel geconjugeerde en ongeconjugeerde galzuren worden geabsorbeerd door passieve diffusie over de gehele darm, maar dit proces is efficiënter voor ongeconjugeerde galzuren. Bovendien specifieke actieve transportsystemen aanwezig in het distale ileum, die doeltreffender bij de opname van geconjugeerde gal zuren. Na absorptie vanuit de darm worden de galzuren getransporteerd naar de lever via het bloed, reconjugated weer uitgescheiden in de gal blaas. Dit recyclingproces van galzuren wordt enterohepatische circulatie. Ondernemingen De fysiologische rol van galzuren is om de oplosbaarheid van dieetvet vergroten en de afbraak en absorptie te vergemakkelijken. Door hun reinigingsverschijnselen galzuren ook veranderen celmembranen en dus cytotoxische en bactericide effecten, zichtbaar door een verhoogde membraanvloeibaarheid en permeabiliteit [11-14]. Afhankelijk van de gal concentratie, verstoring van het celmembraan integriteit optreedt vrijwel direct, waardoor cel lekkage en dood, of langzamer en subtiel door het veranderen van de membraanpermeabiliteit en vloeibaarheid, de activiteit van belangrijke eiwitten in de celmembraan en het membraan hydrofobiciteit [15 ]. Naast vernietiging van de bacteriële celmembraan integriteit, bile induceert ook DNA-schade, denaturatie en foutief vouwen van eiwitten, wat leidt tot de dood van bacteriën [16].
Gram-positieve bacteriën vaak gevoeliger voor gal dan Gram zijn negatieve bacteriën, maar gal tolerantie is zeer stam specifieke, dus algemene verklaringen voor soorten zijn niet mogelijk [17-19]. Ondanks de bacteriedodende werking van gal, hebben een aantal micro-organismen gal resistentie ontwikkeld door inductie van gal metaboliserende enzymen en transportsystemen of door het veranderen van de permeabiliteit, vloeibaarheid of lading. Sommige enterische pathogenen kunnen zelfs afhangen van gal als gastheer signaal voor virulentie regelgeving. Bijvoorbeeld, Salmonella enterica serovar Typhimurium bezit de multidrug efflux pomp AcrAB voor gal verwijdering en transport door het buitenste membraan [20]. Voorts wordt de invasie van epitheelcellen van de gastheer door deze bacterie veroorzaakt door verlaagde galconcentraties, dus na doorvoer naar het distale ileum of in de slijmlaag [21]. Ondernemingen De gelijktijdige inname van voedsel is een belangrijke factor in de antibacteriële activiteit van gal in de darmen. Gal inactivering van bacteriën wordt beïnvloed door de aanwezigheid van voedselbestanddelen die beschermende micro-omgevingen of binden gal kan maken. Bijvoorbeeld, de maximale concentratie gal verdragen door B. cereus
tijdens groei intestinale medium was 3 g /l bij varkens gal erwtensoep aangevuld, terwijl slechts 0,9 g /l en 0,6 g /l gal in aanwezigheid werden getolereerd melk en de afwezigheid van levensmiddelen, respectievelijk [22]. Ook voor Lactobacillus curvatus, de aanwezigheid van een voedingsmatrix, namelijk vlees, steeg de gal tolerantie en vervolgens de maag overleving [23]. Ook de gal tolerantie van Bifidobacterium breve was door soja-eiwitten [24].
In deze studie, het maag overleving van B. cereus vegetatieve cellen
onderzocht en gekoppeld aan de bactericide rol van gal. De B. cereus
inoculum in de samengestelde voedselmatrix lasagne verde voor de in vitro
simulatie van het gastro-intestinale passage gekweekt om eventuele beschermende effecten van de voedseldeeltjes op het maag overleving van B. cereus
.
Materialen en methoden
B. cereus
stammen, de teelt en telling
B. cereus
stammen ATCC 14579, NVH 1230-1288 en 73 FF (tabel 1) werden gekweekt en vervolgens subkweek in 10 ml Tryptone Soya Broth (TSB, Oxoid) gedurende 24 uur bij 30 ° C. Na centrifugatie en resuspensie in 1 mL fysiologische pepton Zoutoplossing (PPS, 8,5 g /l NaCl (Fluka) en 1 g /l geneutraliseerd bacteriologisch pepton (Oxoid)), 830 pi van de subcultuur werd geïnoculeerd op 83 g lasagne verde (gekocht de plaatselijke supermarkt) in Stomacher zakken en gedurende 24 uur bij 22 ° C. Retail lasagne verde werd gekocht in de plaatselijke supermarkt, die bevatte gemiddeld 4,7 log CFU /g totaal bacteriën (standaardafwijking van 1,3 log CFU /g, analyse van 11 verschillende producten gedurende een periode van 6 maanden) en ≤ 2,0 log CFU /g B . cereus
. De gemiddelde pH van dit voedingsmiddel was 5,52 (standaarddeviatie ± 0,06) .table 1 De simulatie van gastro-intestinale passage werd uitgevoerd met drie verschillende B. cereus stammen: het type stam B. cereus ATCC 14.579, de klinische isolaat B. cereus NVH 1230 -88 van een diarree voedselvergiftiging uitbraak en het eten isolaat B. cereus FF 73 van de betreffende voedsel matrix, namelijk lasagne verde
B. cereus stam
Origin
mininal groei temperatuur ( ° C)
Hbl productie
Nhe productie
ATCC114579
type stam Restaurant > 10
Slijm in douchekoppen kan gevaarlijke longbacteriën bevatten, ontdekt onderzoek
Kunststoffen die nu vaak worden aangetroffen in menselijke ontlasting
Onderzoekers manipuleren bacteriesoorten in de darm met behulp van voeding
Wordt het coronavirus verspreid via de ontlasting?
Dysbiose in de darmflora kan ernstige secundaire infectie veroorzaken bij COVID-19-patiënten
Hoogtepunten en belangrijkste aandachtspunten van de Boston Bacterial Meeting (BBM) 2019
Fastfood kan een hoofdschuldige zijn bij tienerdepressie
Waarom is depressie zon groeiend probleem onder tieners in Amerika? Een antwoord is het soort voedsel dat ze eten, volgens een nieuwe studie door onderzoekers van de Universiteit van Alabama in Birmin
COVID-19:hoe de ziekte eruit ziet
Met toenemende informatie over de ziekte van COVID-19 uit de eerste hand verzameld, een nauwkeuriger beeld van de klinische kenmerken komt samen. Hoe COVID-19 zich presenteert Dus hoe begint het?
Longmicroben kunnen helpen bij het voorspellen van resultaten bij ernstig zieken
Een nieuwe studie gepubliceerd in de American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine toont aan dat het vastleggen van de manier waarop de organismen die in de longen leven van type en aan