Effect of environmental substrates on growth, sporulation and toxin production of Clostridium botulinum type E strain Beluga Ei

• Main Author: Hirvonen, Helena
• Other Authors: Helsingin yliopisto, Eläinlääketieteellinen tiedekunta, University of Helsinki, Faculty of Veterinary Medicine, Helsingfors universitet, Veterinärmedicinska fakulteten
• Format: Master Thesis
• Language: English
• Published: Helsingin yliopisto 2024
• Subjects: Clostridium botulinum; toxin; sporulation; growth; substrate; feeding strategies; toksiini; itiöityminen; kasvu; substraatti; saalistus; Eläinlääketieteen lisensiaatin koulutusohjelma; Degree Programme in Veterinary Medicine; Utbildningsprogrammet i veterinärmedicin; Beluga; Beluga*
• Online Access: http://hdl.handle.net/10138/581495

Clostridium botulinum on anaerobinen, itiöitä tuottava, gram-positiivinen bakteeri, joka tuottaa vahvinta tunnettua luonnollista myrkkyä, botulinumneurotoksiinia. Se aiheuttaa ihmisessä ja eläimissä harvinaista botulismia, joka on vakava, mahdollisesti kuolemaan johtava hermoston halvaustila. Botulismia tavataan säilöttyjen ja pakattujen elintarvikkeiden välityksellä leviävänä klassisena ruokamyrkytyksenä sekä suolistokolonisaationa imeväisikäisillä ja haavainfektiona ruiskuhuumeiden käyttäjillä. C. botulinumin luontaisesta elinympäristöstä ja ravinnosta tiedetään vähän. Samankaltaisen itiöllisen bakteerin, Bacillus subtiliksen, on todistettu käyttävän muita bakteereita ravinnokseen, mikä herättää kysymyksen myös C. botulinumin ravinnonhankinnasta ja samalla neurotoksiinituotannon merkityksestä bakteerin biologiassa. On kiinnostava kysymys, voisiko myrkyllä olla rooli ravinnonhankinnassa. Tutkimuksessa selvitettiin, käyttääkö C. botulinum ravinnokseen erilaisia gram-positiivisista ja -negatiivisista bakteereista tai luonnossa bakteerin elinympäristössä mahdollisesti esiintyvistä selkärangattomista peräisin olevia komponentteja, ja vaikuttavatko nämä substraatit C. botulinumin itiöitymiseen tai hermomyrkyntuotantoon. Substraatteina tutkittiin muun muassa kuollutta bakteerisolumassaa, bakteerien soluseinässä ja hyönteisten tai äyriäisten kuoressa esiintyvää kitiiniä sekä sen rakenneainetta, N-asetyyli-D-glukosamiinia (GlcNAc), sekä positiivisena kontrollina glukoosia. Tarkoitus oli kerryttää tietämystä C. botulinumin mahdollisesta luontaisesta elinympäristöstä ja ravinnosta ja sitä kautta etsiä yhteyksiä hermomyrkyntuottoon tai itiöitymiseen. Testikantana käytettiin C. botulinum ryhmän II Beluga Ei -kantaa, joka tuottaa rakenteellisesti autenttista mutta biologisesti inaktiivista toksiinia (toksoidi). Bakteerit kasvatettiin anaerobisissa olosuhteissa vähäravinteisessa kasvatusliemessä, johon lisättiin testattavia substraatteja. Negatiiviseen kontrollielatusaineeseen ei lisätty substraattia. Bakteerikasvua ...