Diplomarbeit - Veterinärmedizinische Universität Wien - 2021

Die Vertreter der Bacillus cereus-Gruppe (B. anthracis, B. mycoides, B. cereus, B. thuringiensis, B. pseudomycoides, B. weihenstephanensis, B. toyonensis, B. cytotoxicus, B. wiedmannii) können sowohl aerob wachsen als auch unter anaeroben oder sonstigen widrigen Bedingungen Sporen ausbilden. Aufgrund der Adaptationsfähigkeit und Widerstandsfähigkeit von B. cereus (s. l.) kommt es immer wieder zu lebensmittelbedingten Intoxikationen weshalb sich diese Studie mit dem Nachweis von B. cereus (s. l.) beschäftigt. Evaluiert wurden dabei vier verschiedene kommerziell erhältliche Selektivnährmedien (Bacillus ChromoSelect Agar, Brilliance Bacillus cereus Agar, Bacillus cereus Rapid Agar und CHROMagar Bacillus cereus) im Vergleich zum Referenznährmedium (Mannitol Egg Yolk Polymyxin Agar). Dazu wurden 64 natürlich kontaminierte Proben mikrobiologisch bearbeitet und Isolate generiert, sowohl vor als auch nach Einfrieren. Zuerst wurde mit der gyrB PCR die Spezies bestätigt und danach eine Subtypisierung durchgeführt: Zuordnung in panC Gruppen und Toxinprofiling (ces, hbl, nhe, cytK Gene). Auf der Basis dieser PCRs wurden die generierten Isolate in panC Gruppen und Toxin Gen Kombinationen zugeordnet. Alle Isolate (n=241) beherbergten zumindest ein Enterotoxin Gen.Die häufigste Kombination war die der panC Gruppe IV und des Toxin Gen Profil A (33,02%), gefolgt von panC Gruppe III Toxin Profil F (21,70%) und panC Gruppe VI und Toxin Profil C (10,38%). In dieser Studie wurde kein ces Gen und keine panC Gruppe I und VII gefunden. Dabei war die Hälfte der Proben (50,00%; n=32/64) sowohl vor als auch nach Enfrieren positiv, 11 (17,19%) waren nur vor und 21 (32,81%) nur nach Enfrieren positiv. Bei der Wiederfindungsrate von präsumtiven B. cereus war der BACARA Agar der „best performer“ mit 57,81% (entspricht 37 Proben), dicht gefolgt vom CHROMagar mit 56,25% (36 Proben). Die Heterogenität der B. cereus panC Gruppen und Toxin Gen Kombinationen hat nach dem Einfrieren zugenommen.Die Spezifität und Selektivität der B. cereus Nährmedien steigt durch den Einsatz alternativer Selektivsupplemente und chromogener Zusätze. In weiterer Folge wird eine Unterscheidung von B. thuringiensis Biopestidstämmen von anderen Feldstämmen der B. cereus Gruppe unabdingbar, da es hier zu einer potentiell vermehrten Akkumulation in der Lebensmittelkette kommt. Dazu müssen mikro- als auch molekularbiologischen Methoden kombiniert werden und eine Risikobewertung folgen, da auch in zugelassenen B. thuringiensis Präparaten Enterotoxingene präsent sind.

Evaluation of novel alternative agar planting media for the quantification of the food spoilage associated and pathogenic Bacillus cereus group. The members of the Bacillus cereus group (B. anthracis, B. mycoides, B. cereus, B. thuringiensis, B. pseudomycoides, B. weihenstephanensis, B. toyonensis, B. cytotoxicus, B. wiedmannii) can grow aerobically as well as form spores under anaerobic or other adverse conditions. Due to the adaptability and resistance of B. cereus (s. l.), foodborne intoxications occur frequently, which is why this study deals with the detection of B. cereus (s. l.). Four different commercially available selective culture media (Bacillus ChromoSelect Agar, Brilliance Bacillus cereus Agar, Bacillus cereus Rapid Agar and CHROMagar Bacillus cereus) were evaluated in comparison to the reference culture medium (Mannitol Egg Yolk Polymyxin Agar). For this purpose, 64 naturally contaminated samples were microbiologically processed and isolates were generated, both before and after freezing. First, gyrB gene PCR was used to confirm the species, followed by subtyping: Assignment into panC gene groups and toxin gene profiling (ces, hbl, nhe, cytK). Based on these PCRs, the generated isolates were assigned into panC groups and toxin gene combinations. All isolates (n=241) harbored at least one enterotoxin gene.The most common combination was that of panC group IV and toxin gene profile A (33.02%), followed by panC group III toxin profile F (21.70%) and panC group VI and toxin profile C (10.38%). In this study, ces gene and panC group I and VII were absent in all samples. Half of the samples (50.00%; n=32/64) were positive both before and after freezing, 11 (17.19%) were positive only before freezing and 21 (32.81%) were positive only after freezing. In detecting recovery rates, BACARA agar was the "best performer" with 57.81% (corresponding to 37 samples), closely followed by CHROMagar with 56.25% (36 samples) positive samples. The heterogeneity of B. cereus panC groups and toxin gene combinations increased after freezing.The specificity and selectivity of B. cereus culture media increases with the use of alternative selective supplements and chromogenic additives. Subsequently, differentiation of B. thuringiensis biopestid strains from other field strains of the B. cereus group becomes indispensable due to potentially increased accumulation in the food chain. For this purpose, microbiological as well as molecular biological methods have to be combined and a risk assessment has to follow, since enterotoxins are also present in approved B. thuringiensis preparations.

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69 Blätter