Bacillus cereus

Bacillus (B.) cereus ist ein Sporen bildendes Bakterium, das weltweit verbreitet ist. Durch die Verschmutzung mit sporenhaltigen Erdbodenpartikeln oder Staub kann B. cereus leicht auf Lebensmittel übertragen werden. Darüber hinaus ist B. cereus in der Lage, Biofilme zu bilden, die ein Überdauern der Bakterien in Lebensmittel produzierenden Betrieben ermöglichen können. Durch übliche Hitzebehandlungen werden vegetative Zellen zwar abgetötet, Sporen können jedoch überleben.

Die vollständige Vermeidung der Kontamination von Lebensmitteln ist aufgrund der Überdauerungsfähigkeit der Sporen schwierig. Eine geringe Keimzahl stellt gewöhnlich aber kein gesundheitliches Risiko für den Verbraucher dar. Jedoch können mangelhafte Lagerbedingungen zum Auskeimen der Sporen und zur Vermehrung der Zellen im Lebensmittel führen. Beim Verzehr von mit B. cereus kontaminierten Speisen werden Keime und/oder Toxine aufgenommen, die zu Magen-Darm-Erkankungen beim Menschen führen können. Ein Auskeimen der Sporen kann durch eine schnelle Kühllagerung oder ausreichende Heißhaltung von erhitzten Speisen verhindert werden.

Merkmale

Die anfängliche Kontaminationsdosis von B. cereus im Lebensmittel ist meist gering. Es wird in der Regel eine Vermehrung im Lebensmittel auf eine Keimzahl von 10⁵ bis 10⁸ Kolonie bildenden Einheiten pro Gramm (KbE/g) benötigt, um relevante Toxinmengen im Lebensmittel oder im Dünndarm zu generieren.

Die vegetative Form von B. cereus wächst in einem Bereich von 10 bis 50 °C, mit einem Temperaturoptimum zwischen 30 und 40 °C. Jedoch können sich einzelne Kälte-tolerierende Stämme auch bei Temperaturen von 4 bis 6 °C vermehren, wobei jedoch die Generationszeiten wesentlich verlängert sind. In trockenen oder sehr sauren Lebensmitteln ist B. cereus nicht in der Lage, sich zu vermehren. Die Hitzeresistenz der Sporen variiert zwischen Stämmen und ist stark abhängig von der Lebensmittelmatrix. Übliche Hitzebehandlungen (z.B. Kochen, Pasteurisieren) töten vegetative Zellen ab, ermöglichen aber das Überleben einzelner Sporen. Die Reduktion der kompetitiven Mikrobiota durch die Hitzebehandlung unterstützt das Auskeimen der Sporen und die Vermehrung der vegetativen Zellen. Eine ausreichende und schnelle Kühlung (≤ 7 °C) bzw. Heißhaltung (≥ 60 °C an allen Stellen des Produkts) nach einer erfolgten Hitzebehandlung ist somit notwendig, um das Auskeimen von Sporen zu unterbinden. Es werden zwei verschiedene lebensmittelbedingte Erkrankungen, verursacht durch B. cereus, unterschieden:

1. Emetische Erkrankung: Hierbei wird ein im Lebensmittel während der Vermehrung der vegetativen Zellen präformiertes Toxin (Cereulid) aufgenommen, welches gegenüber Hitze, Säure und Proteolyse extrem resistent ist. Die Aufnahme des Toxins (Intoxikation) führt innerhalb weniger Stunden (0,5 bis 6 Stunden) zu Übelkeit und Erbrechen. Die Beschwerden klingen in der Regel innerhalb weniger Tage von selbst wieder ab. Sehr selten kommt es zu schweren Krankheitsverläufen durch Leber- und Hirnschäden. Eine Vergiftung durch Cereulid wird häufig im Zusammenhang mit dem Verzehr von stärkehaltigen, gekochten Lebensmitteln wie Reis oder Nudeln beobachtet. Nur ein kleiner Teil von B. cereus Stämmen besitzt die Fähigkeit, Cereulid zu bilden.
2. Durchfall-Erkrankung: Hierbei werden vegetative Zellen und/oder Sporen von B. cereus über das Lebensmittel aufgenommen. Nach Auskeimen der Sporen im Dünndarm bilden die vegetativen Zellen Enterotoxine. Die Enterotoxine sind gegenüber Hitze, Säure und Proteasen sensitiv und verursachen typischerweise Durchfall und Bauchkrämpfe (Toxikoinfektion). Im Gegensatz zu den Sporen werden aufgenommene vegetative Zellen sowie bereits im Lebensmittel gebildete Enterotoxine bei der Magen-Darm-Passage größtenteils inaktiviert. Es wird angenommen, dass nur Zellen, die sehr rasch nach der Aufnahme die Dünndarm-Schleimhaut erreichen, zur Enterotoxin-Bildung beitragen. Die Inkubationszeit der Durchfall-Erkrankung beträgt 6 bis 24 Stunden.