| セレウス菌 |
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グラム染色されたセレウス菌
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| 分類 |
| ドメイン |
: |
細菌 Bacteria |
| 門 |
: |
フィルミクテス門
Firmicutes |
| 綱 |
: |
バシラス綱 Bacilli |
| 目 |
: |
バシラス目 Bacillales |
| 科 |
: |
バシラス科 Bacillaceae |
| 属 |
: |
バシラス属 Bacillus |
| 種 |
: |
セレウス菌 B. cereus |
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| 学名 |
Bacillus cereus
Frankland & Frankland 1887 |
セレウス菌（セレウスきん、Bacillus cereus）はBacillus属に属するグラム陽性大桿菌で芽胞を有する通性嫌気性菌である。土壌や汚水など自然界に多く存在し、酸性域では発育は悪い。食中毒の原因となる。
常在菌として、健康な成人の10％で腸管の中に見られる。菌は4〜50℃で発育、芽胞は1〜59℃で発芽、100℃ 10分の加熱で大部分が不活化するが、芽胞は100 ℃ 30分の加熱にも耐え、芽胞の形で土壌などを中心に自然環境に広く分布する[1]。70% の皮膚消毒用のエチルアルコールでも不活化されないという報告がある[2]。そのため、速乾性擦式消毒剤に使用されるエタノール系消毒剤に耐性を獲得した菌が残存し十分に滅菌されない[3]。
目次
- 1 セレウス菌感染症
- 1.1 下痢型食中毒
- 1.2 嘔吐型食中毒
- 1.3 血流感染症
- 2 関連法規
- 3 関連項目
- 4 脚注
- 5 参考文献
- 6 外部リンク
セレウス菌感染症
汚染された食物の摂食により発生する感染性胃腸炎（食中毒症状）と、血液中に菌が侵入し発症する菌血症（大部分の感染はほぼ無症状）がある。菌血症を起こしただけではほとんど発症せず、乳幼児や高齢者など抵抗力の弱い者が時折敗血症まで病状が進行した時のみ死亡例まで発展する場合がある。セレウス菌が起こす食中毒は毒素系食中毒なので、なっても免疫はつかず、何度でも感染発症する。汚染された食物を臭いや見かけで判別することはできない。休止状態の芽胞を加熱や胃酸では完全に不活性化することが出来ず、嘔吐型毒素は更に耐性を持つ（下痢型毒素は熱で容易に不活性化を起こす）。毒素の量が増えてしまった食品は再加熱しても食中毒を起こすので、本菌での食中毒予防法として発芽と増殖の抑制がとても重要になる。（例えば調理済みの食品は10〜50℃で保存しないなどである）。本菌によって引き起こされる食中毒は、菌が体内で増殖し多量の毒素を排出して発症する下痢型と、食品中で増殖した菌が生産する毒素を大量に摂取して発症する嘔吐型の2つに別けられる。日本での発生例の大部分は嘔吐型食中毒である。平成11年（1999年）の全国の食中毒事件は総数2697件で、35214人の患者が発生し、セレウス菌による食中毒は、11件（全体の0.4％）、患者総数、59人（全体の0.2％）。[1] 食品衛生法第27条により保健所への届け出が義務づけられている。 下痢原性毒素は加熱、pH4以下の酸（胃酸）などで不活化されやすく、食中毒症状は一般に軽く1〜2日程度で回復する。セレウス菌による食中毒は、人から人へは感染しない。
下痢型食中毒
下痢型は感染型食中毒（生体内毒素産出型）でウエルシュ菌食中毒に似た症状を呈する。本菌が芽胞形成などにより不活化することなく腸管に達すると、小腸内でHbI(heamolytic enterotoxin)、Nhe(non-heamolytic enterotoxin)、CytK(サイトトキシンK)などの2種類のエンテロトキシン型下痢毒を産生し食中毒症状が引き起こされる。菌の摂取後約8〜16時間で症状が現れ、約24時間続く。乳製品や野菜、肉類が原因となりやすい。2000年の雪印集団食中毒事件では、黄色ブドウ球菌が検出された製造工程のバルブなど2か所からセレウス菌も検出されている[4]。この下痢型毒素本体はたんぱく質で出来ており、消化酵素・60℃以上加熱・強酸で容易に不活性化させることが出来るため、感染者に関わっても適切な毒素除去を行えば食中毒が拡散することはない。セレウス菌の生産するエンテロトキシンはブドウ球菌、病原大腸菌、ウェルシュ菌の毒素のエンテロトキシンと同じ名称であるが異なった物質なので要注意である。[5]
嘔吐型食中毒
嘔吐型は毒素型食中毒でぶどう球菌食中毒に似た症状を呈する。本菌は芽胞を形成することにより、食品の中でも100 ℃30 分の加熱調理過程を生き延びることができる。 調理後の食品が長時間室温で放置されると菌の増殖が起こり、この際産生された嘔吐毒を食品と共に摂取することにより引き起こされる。この嘔吐毒はアミノ酸が環状につながった小ペプチドで、消化酵素・酸・アルカリに安定であり、120℃で15分間処理しても失活しない[4]。症状は毒素摂取後1〜6時間後に現れ、8〜10時間続く。通常発熱しない。焼き飯、カレーライス、ごはんやパスタでの事例が多く報告されている。これらの食品では調理後、保存中に菌が増殖するが、保存温度を4℃以下にすることで増殖を抑えることができる[4]。患者が排泄した嘔吐物を大量に摂取しなければ患者から感染することはほとんどない。
血流感染症
- 2006年栃木県の自治医大付属病院において、点滴の際にシーツなどのリネン類を感染源とすると見られる菌血症の院内感染が発生し、内2名は敗血症に発展し死亡、また他1名は片方の目を失明。後に、クリーニング工場の洗濯機が汚染されていたことが判明。[6][7]
- 2007年静岡県内の病院に於いて、シーツなどのリネン類あるいは、おむつやタオルを感染源とすると見られる新生児の敗血症が発生し1名が死亡した。
関連法規
- 感染性胃腸炎は5類感染症定点把握疾患。
- 食品衛生法
関連項目
脚注
- ^ a b 横浜市衛生研究所感染症・疫学情報課
- ^ Journal of Clinical Microbiology, July 1999, p. 2280-2284, Vol. 37, No. 7
- ^ * 速乾性擦式消毒剤による手指消毒後のセレウス菌などのグラム陽性有芽胞桿菌の残存
- ^ a b c 『スタンダード栄養・食物シリーズ８ 食品衛生学（第３版）』 一色賢司編、2010年、東京化学同人、p.70-71、ISBN 978-4-8079-1603-0
- ^ 食品衛生基礎講座 セレウス菌とその食中毒アサマ化成
- ^ [1] (PDF)
- ^ 2006/9/15 記者発表資料 (PDF) 自治医科大学
参考文献
- 鹿江雅光、新城敏晴、高橋英司、田淵清、原澤亮編 『最新家畜微生物学』 朝倉書店 1998年 ISBN 4-254-46019-8
- 獣医学大辞典編集委員会編集 『明解獣医学辞典』 チクサン出版 1991年 ISBN 4-88500-610-4
外部リンク
- IDWR:感染症の話:セレウス菌感染症 (国立感染症研究所)
- セレウス菌による食中毒について (横浜市衛生研究所横浜市感染症情報センター（感染症・疫学情報課)）
- セレウス菌の検査法 (PDF) 千葉県衛生研究所 細菌研究室
- Bacillus cereus 血流感染症について自治医科大学
- 真空調理過程におけるセレウス菌の消長日本家政学会誌, 2006 Vol.57, No.12(20061215) pp. 793-798.
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| Bacillus cereus |
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| B. cereus colonies on a sheep-blood agar plate |
| Scientific classification |
| Kingdom: |
Bacteria |
| Phylum: |
Firmicutes |
| Class: |
Bacilli |
| Order: |
Bacillales |
| Family: |
Bacillaceae |
| Genus: |
Bacillus |
| Species: |
B. cereus |
| Binomial name |
Bacillus cereus
Frankland & Frankland 1887 |
Bacillus cereus is an endemic, soil-dwelling, Gram-positive, rod-shaped, motile, beta hemolytic bacterium. Some strains are harmful to humans and cause foodborne illness, while other strains can be beneficial as probiotics for animals.[1] It is the cause of "fried rice syndrome", as the bacteria are classically contracted from fried rice dishes that have been sitting at room temperature for hours (such as at a buffet).[2] B. cereus bacteria are facultative anaerobes, and like other members of the genus Bacillus, can produce protective endospores. Its virulence factors include cereolysin and phospholipase C.
Contents
- 1 Symbiosis
- 2 Pathogenesis
- 3 Diagnosis
- 4 Prognosis
- 5 References
- 6 External links
Symbiosis
B. cereus competes with other microorganisms such as Salmonella and Campylobacter in the gut, so its presence reduces the numbers of those microorganisms. In food animals such as chickens,[3] rabbits[4] and pigs,[5] some harmless strains of B. cereus are used as a probiotic feed additive to reduce Salmonella in the intestines and cecum. This improves the animals' growth as well as food safety for humans who eat their meat.
Pathogenesis
B. cereus is responsible for a minority of foodborne illnesses (2–5%), causing severe nausea, vomiting, and diarrhea.[6] Bacillus foodborne illnesses occur due to survival of the bacterial endospores when food is improperly cooked.[7] Cooking temperatures less than or equal to 100°C (212°F) allow some B. cereus spores to survive.[8] This problem is compounded when food is then improperly refrigerated, allowing the endospores to germinate.[9] Cooked foods not meant for either immediate consumption or rapid cooling and refrigeration should be kept at temperatures below 10°C or above 50°C (50°F and 122°F).[8] Germination and growth generally occur between 10°C and 50°C,[8] though some strains are psychrotrophic.[10] Bacterial growth results in production of enterotoxins, one of which is highly resistant to heat and acids (pH levels between 2 and 11);[11] ingestion leads to two types of illness, diarrheal and emetic (vomiting) syndrome.[12]
-
- The diarrheal type is associated with a wide range of foods, has an 8.0- to 16-hour incubation time, and is associated with diarrhea and gastrointestinal pain. Also known as the 'long-incubation' form of B. cereus food poisoning, it might be difficult to differentiate from poisoning caused by Clostridium perfringens.[11]
- The 'emetic' form is commonly caused by rice cooked for a time and temperature insufficient to kill any spores present, then improperly refrigerated. It can produce a toxin, cereulide, which is not inactivated by later reheating. This form leads to nausea and vomiting one to five hours after consumption. It can be difficult to distinguish from other short-term bacterial foodborne toxins such as Staphylococcus aureus.[11]
The diarrhetic syndromes observed in patients are thought to stem from the three toxins: hemolysin BL (Hbl), nonhemolytic enterotoxin (Nhe) and cytotoxin K (CytK).[13] The nhe/hbl/cytK genes are located on the chromosome of the bacteria. Transcription of these genes is controlled by PlcR. These genes occur in the taxonomically related B. thuringiensis and B. anthracis, as well. These enterotoxins are all produced in the small intestine of the host, thus thwarting digestion by host endogenous enzymes. The Hbl and Nhe toxins are pore-forming toxins closely related to ClyA of E. coli. The proteins exhibit a conformation known as "beta-barrel" that can insert into cellular membranes due to a hydrophobic exterior, thus creating pores with hydrophilic interiors. The effect is loss of cellular membrane potential and eventually cell death. CytK is a pore-forming protein more related to other hemolysins.
The timing of the toxin production was previously thought to be possibly responsible for the two different courses of disease, but in fact the emetic syndrome is caused by a toxin, cereulide, found only in emetic strains and is not part of the "standard toolbox" of B. cereus. Cereulide is a cyclic polypeptide containing three repeats of four amino acids: D-oxy-Leu—D-Ala—L-oxy-Val—L-Val (similar to valinomycin produced by Streptomyces griseus) produced by nonribosomal peptide synthesis. Cereulide is believed to bind to 5-hydroxytryptamine 3 (5-HT3) serotonin receptors, activating them and leading to increased afferent vagus nerve stimulation.[14] It was shown independently by two research groups to be encoded on multiple plasmids: pCERE01[15] or pBCE4810.[16] Plasmid pBCE4810 shares homology with the Bacillus anthracis virulence plasmid pXO1, which encodes the anthrax toxin. Periodontal isolates of B. cereus also possess distinct pXO1-like plasmids. Like most of cyclic peptides containing nonproteogenic amino acids, cereulid is resistant to heat, proteolysis, and acid conditions.[17]
B. cereus is also known to cause difficult-to-eradicate chronic skin infections, though less aggressive than necrotizing fasciitis. B. cereus can also cause keratitis.[18]
Diagnosis
In case of foodborne illness, the diagnosis of B. cereus can be confirmed by the isolation of more than 105 B. cereus organisms per gram from epidemiologically implicated food, but such testing is often not done because the illness is relatively harmless and usually self-limiting.[19]
Prognosis
Most emetic patients recover within six to 24 hours,[12] but in some cases, the toxin can be fatal.[20][21][22][23][24]
References
- ^ Ryan KJ; Ray CG (editors) (2004). Sherris Medical Microbiology (4th ed.). McGraw Hill. ISBN 0-8385-8529-9.
- ^ Asaeda, Glenn; Gilbert Caicedow; Christopher Swanson (December 2005). "Fried Rice Syndrome". Journal of Emergency Medical Services 30 (12): 30–32. doi:10.1016/S0197-2510(05)70258-8. ISSN 0197-2510. Retrieved 13 September 2011.
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External links
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Wikimedia Commons has media related to Bacillus cereus. |
- Bacillus cereus genomes and related information at PATRIC, a Bioinformatics Resource Center funded by NIAID
- Firmicutes (low-G+C) Infectious diseases
- Bacterial diseases: G+
- primarily A00–A79, 001–041, 080–109
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| Bacilli |
Lactobacillales
(Cat-) |
| Streptococcus |
| α |
| optochin susceptible: |
|
|
| optochin resistant: |
- S. viridans: S. mitis
- S. mutans
- S. oralis
- S. sanguinis
- S. sobrinus
- milleri group
|
|
|
| β |
| A: |
- bacitracin susceptible: S. pyogenes
- Group A streptococcal infection
- Streptococcal pharyngitis
- Scarlet fever
- Erysipelas
- Rheumatic fever
|
|
| B: |
- bacitracin resistant, CAMP test+: S. agalactiae
- Group B streptococcal infection
|
|
| ungrouped: |
- Streptococcus iniae
- Cutaneous Streptococcus iniae infection
|
|
|
| γ |
- D
- BEA+: Streptococcus bovis
|
|
|
| Enterococcus |
- BEA+: Enterococcus faecalis
- Enterococcus faecium
|
|
|
Bacillales
(Cat+) |
| Staphylococcus |
| Cg+: |
- S. aureus
- Staphylococcal scalded skin syndrome
- Toxic shock syndrome
- MRSA
|
|
| Cg-: |
- novobiocin susceptible
- novobiocin resistant
|
|
|
| Bacillus |
- Bacillus anthracis
- Bacillus cereus
|
|
| Listeria |
|
|
|
|
| Clostridia |
| Clostridium (spore-forming) |
| motile: |
- Clostridium difficile
- Clostridium botulinum
- Clostridium tetani
|
|
| nonmotile: |
- Clostridium perfringens
- Gas gangrene
- Clostridial necrotizing enteritis
|
|
|
| Peptostreptococcus (non-spore forming) |
- Peptostreptococcus magnus
|
|
|
| Mollicutes |
| Mycoplasmataceae |
- Ureaplasma urealyticum
- Mycoplasma genitalium
- Mycoplasma pneumoniae
|
|
| Anaeroplasmatales |
- Erysipelothrix rhusiopathiae
|
|
|
|
|
|
gr+f/gr+a (t)/gr-p (c)/gr-o
|
drug (J1p, w, n, m, vacc)
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|
