Väitös: Ruokamyrkytyksen vaara piilee kuumennetussakin ruuassa

01.12.2008
Elintarvikkeita pilaavat tai ruokamyrkytyksiä aiheuttavat bakteerit tuhoutuvat yleensä kuumennettaessa. Bacillus cereus, Bacillus subtilis ja Bacillus mojavensis ovat kuitenkin sellaisia bakteerilajeja, jotka sietävät kuumuutta. Syötyinä myrkyt aiheuttavat ruokamyrkytyksen.
Elintarvikkeita pilaavat tai ruokamyrkytyksiä aiheuttavat bakteerit tuhoutuvat
yleensä kuumennettaessa. Bacillus cereus, Bacillus subtilis ja Bacillus
mojavensis ovat kuitenkin sellaisia bakteerilajeja, jotka sietävät kuumuutta.
Näitä bakteereja ei voi havaita elintarvikkeista aistinvaraisesti eikä ruuan
jälkikuumentaminen poista niiden tuottamia myrkkyjä.

Syötyinä myrkyt vaurioittavat elimistöä eli aiheuttavat ruokamyrkytyksen.
Toksiinit vaikuttavat nopeasti, puolesta tunnista kahdeksaan tunnin kuluessa
ateriasta ja oireina ovat muun muassa pahoinvointi ja kivut. Camelia
Constantinin väitöstyö tutkii niitä ominaisuuksia, joiden takia osa näiden
bakteerilajien kannoista aiheuttaa ruokamyrkytyksen. Kyky kestää ruuan
valmistukseen liittyviä kuumennuksia johtuu itiöistä, jotka ruuan jäähdyttyä
saattavat itää, lisääntyä ja tuottaa myrkkyaineita eli toksiineja. Väitöstyössä
tutkittujen bakteerien myrkyt ovat lämpökestoisempia kuin niitä tuottaneiden
bakteerien itiöt, joten ruuan jälkikuumentaminen ei auta poistamaan myrkkyjä.

Läpimurto myrkyn tunnistamisessa

Bacillus cereuksen jotkin kannat tuottavat erittäin myrkyllistä ainetta,
kereulidia. Väitöstutkimuksen kuvaama kemiallinen analyysimenetelmä
kereulidipitoisuuden mittaamiseen on täysin uusi. Menetelmän avulla voitiin
ensimmäistä kertaa osoittaa, että B. cereus'ksen tuottama toksiini oli
syyllinen elintarvikkeen aiheuttamaan ruokamyrkytykseen eikä välttämättä itse
bakteeri. Luotettava työmenetelmä mahdollisti läpimurron kansainvälisessä
kereuliditutkimuksessa.

Tutkimuksessa etsittiin kereulidia tuottavien B. cereus kantojen yhteisiä
ominaisuuksia ja eroavaisuuksia. Ennen väitöstutkimusta uskottiin yleisesti,
että kereulidia tuottavat B. cereus kannat ovat toistensa klooneja.

Vertailu erilaisista ympäristöistä eristetyistä (elintarvikkeet,
potilasnäytteet, sisäilma, luonnonympäristöt) kereulidia tuottavista kannoista
osoitti sen että, vaikka kereulidin tuottajilla oli monia yhteisiä piirteitä
(muun muassa heikko kyky hajottaa tärkkelystä tai veren punasoluja), ne eivät
ole toistensa klooneja. Kereulidin tuottajilta havaittiin kaksi erilaista
adenylaattikinaasin geeniä (adk). Niiden ribosomeja koodittavat geenit olivat
eri kannoissa eri tavoin sijoittuneina kromosomiin, mikä näkyi kolmena
erilaisena ribopatternina.

Kannat poikkesivat toisistaan kyvyssä hajottaa tyrosiinia ja lesitiiniä.
Väitöstyö oli ensimmäinen osoitus heterogeenisyydestä kereulidia tuottavien B.
cereus bakteerien ryhmässä.

Lämpötila säätelee myrkyn tuotantoa

Jotta kereulidimyrkyn muodostumisen riskejä elintarvikkeissa pystyttäisiin
arvioimaan ja hallitsemaan, on välttämätöntä tuntea ne tekijät, jotka lisäävät
tai vähentävät sen tuottoa. Tutkimuksessa kävi ilmi, että jäähdytys pysäytti
kereulidin tuotannon jo ennen kuin sen tuottajabakteerien kasvu lakkasi.
Ympäristöstä ja elintarvikkeista eristetyt B. cereus kannat tuottivat
kereulidia eniten, kun lämpötila oli 20 - 23ºC ja lakkasivat
tuottamasta, jos lämpötilaa nostettiin 37º C. Ihmisen ulosteista eristettyjen
kantojen toksiinintuottotahti oli poikkeuksellisesti vakio lämpötila-alueella
23 ºC - 39ºC. Tämä kaatoi kirjallisuudessa esitetyn hypoteesin, että kehon
lämpötila lopettaisi kereulidimyrkyn tuoton suolistossa, kun
myrkyntuottajabakteerit pääsevät sinne asti.

- Mielenkiintoista oli huomata, että 37 celsiuksen lämmössä kereulidin
tuotannon määrä riippui ravinnon laadusta, vaikka huoneenlämmössä tällaista ei
ole havaittu, Camelia Constantin kommentoi.

Ravinnon koostumusanalyysien tilastollinen tarkastelu paljasti, että ympäristön
kaliumpitoisuus suhteessa natriumpitoisuuteen edisti kereulidin tuottoa.
Aminohapoista vain glysiinin pitoisuus edisti korkeaa kereulidin tuottoa.
Glysiini on luonnollinen aminohappo mutta myös elintarvikelisäaine (E 640).

Osa B. subtilis ja B. mojavensis kannoista tunnistettiin tutkimuksessa
amylosiini-nimisen myrkyn tuottajiksi. Amylosiinia tuottavien bakteerien
löytyminen ruokamyrkytyksiin liittyneistä ruuista on tieteellinen uutinen:
aiemmin amylosiinin tuottajia oli löydetty vain kosteusvaurioisista
rakennusmateriaaleista. Viileässä viihtyvä B. mojavensisi tuotti
amylosiinia myös viileässä kun taas B. subtilis tuotti amylosiinia vain
huoneenlämmössä
tai sitä lämpimämmässä. Tulokset osoittivat myös, että amylosiinia tuotettiin
yhtäläisesti niin hapellisessa kuin hapettomassakin ympäristössä.

Tämä tarkoittaa sitä, että muunnettuun ilmakehään pakkaaminen ei suojele
elintarviketta amylosiinin muodostukselta, jos lämpötila ylittää 10 celsiusta
ja jos tarvike sisältää toksigeenisiä B. subtilis tai B. mojavensis kantoja.
(Finfood)

M.Sc. Camelia Constantin väitteli 1.12.2008 Helsingin yliopiston
maatalous-metsätieteellisessä tiedekunnassa aiheesta "Cereulide producing
B. cereus and amylosin producing B. subtilis and B. mojavensis :
characterization of strains and toxigenicities".
Vastaväittäjänä on Prof. Dr., Director of the Joint Research Unit for the
Safety and Quality of Products of Plant Origin, INRA, France Christophe
Nguyen-The, University of Avignon et Pays de Vaucluse, ja kustoksena on
professori Per Saris.