Clostridium botulinum
Il Clostridium botulinum è un batterio Gram+, sporigeno, con uno sporangio a clostridio che deforma il germe lungo 4-6 µm, della famiglia delle Clostridiaceae, compreso nel genere a cui appartengono anche Clostridium perfringens e Clostridium tetani. È un batterio molto mobile e la tossina che secerne causa una grave intossicazione alimentare, il botulismo.[1]
| Clostridium botulinum | |
|---|---|
 Clostridium botulinum | |
| Classificazione scientifica | |
| Dominio | Prokaryota |
| Regno | Bacteria |
| Phylum | Firmicutes |
| Classe | Clostridia |
| Ordine | Clostridiales |
| Famiglia | Clostridiaceae |
| Genere | Clostridium |
| Specie | C. botulinum |
| Nomenclatura binomiale | |
| Clostridium botulinum | |
Produzione di tossine
I sintomi causati dalla tossina botulinica sono paralisi flaccida, debolezza muscolare, diplopia, difficoltà del movimento, scoordinazione dei muscoli della faringe e dei muscoli volontari, e nei casi mortali, paralisi dei muscoli respiratori.[2] Agisce a livello della giunzione neuromuscolare impedendo il rilascio di acetilcolina.
La tossina botulinica è estremamente attiva, in effetti è uno dei veleni più potenti noti all'uomo. 75 ng di tossina pura sono in grado di uccidere un essere umano [3] (assumendo una LD50 intravenosa o intramuscolare di 1 ng/kg e un peso dell'individuo di 75 kg).
La tossina botulinica è di natura proteica, termolabile a 80 °C e resistente ai succhi gastrici. Viene anche utilizzata a scopi medici per la preparazione del Botox, farmaco che crea una paralisi che riduce le rughe di espressione del volto, o in altre applicazioni come il trattamento del dolore facciale grave dovuto a nevralgia del trigemino.
Crescita
Clostridium botulinum cresce in terreni comuni in condizioni di anaerobiosi e in agar sotto forma di colonie cotonose, evanescenti, indefinite. Fermenta il glucosio e il maltosio, producendo idrogeno solforato dal caratteristico odore di uova marce, inoltre è proteolitico, ossia liquefa le gelatine producendo odore putrido, e in brodo comune determina un intorbidamento diffuso (la proteoliticità è la capacità di idrolizzare i substrati proteici quali la carne, la caseina, l'uovo coagulato, siero coagulato ecc).
Il germe e le spore si trovano anche nel suolo e nei vegetali: l'uomo viene intossicato generalmente dalla tossina ingerendo alimenti contaminati e non ben cotti o conserve alimentari in cui si è sviluppato il batterio. Utili spie di alimenti contaminati da botulino sono l'odore di putrido, di burro rancido, e la disgregazione dell'alimento con formazione di bolle gassose, anche se alcuni tipi di contaminazione possono non mostrare alcuna modifica organolettica degli alimenti. L'uso di nitrito quale conservante alimentare ha tra i suoi principali scopi quello di impedire il moltiplicarsi di Clostridium botulinum. Esistono anche altre forme di botulismo: il botulismo infantile è causato dall'ingestione delle spore che germinano nell'intestino dei bambini e rilasciano la tossina, mentre una forma più rara si contrae per infezione delle ferite.
Spora
La crescita e la virulenza della spora[4] è data da vari fattori:
Temperatura
Occorre fare una distinzione tra ceppi proteolitici e ceppi non proteolitici. I primi (ceppi A e B) si riproducono in coltura a una temperatura di 10 °C o superiore mentre i ceppi non proteolitici hanno bisogno di una temperatura di almeno 3 °C. La temperatura di crescita ideale per tutti i ceppi è 25 °C, mentre non possono più moltiplicarsi alla temperatura normale del corpo umano, 37 °C, e quindi non possono dare infezioni.
Aw
L'attività dell'acqua riferita all'alimento, ovvero la capacità del microrganismo di utilizzare l'acqua dell'alimento per le proprie reazioni metaboliche è 0,94 e 0,97 rispettivamente per i ceppi proteolitici e non proteolitici.
Alofilia
La capacità di crescere in soluzioni salate è 10% proteolitici e 5% non proteolitici.
Potenziale redox
Lo sporigeno, nella fase vegetativa, si moltiplica solo in ambienti anaerobici con formazione di composti solforati e acido butirrico. Viene inibito dalla flora intestinale dove subisce il fenomeno dell'"antagonismo batterico" a opera soprattutto dei lattobacilli, più efficienti metabolicamente.
pH
Il pH di sicurezza totale, al di sotto del quale il microrganismo è inattivo, quindi incapace di produrre la tossina, è 4,6. Questo valore è un parametro fondamentale per la sicurezza alimentare.
Tipologie
Esistono sette tipi di clostridio del botulino[5], distinti da sette tipi di esotossine:
- Clostridium botulinum A: proteolitico, emolitico, si ritrova nei prodotti vegetali, diffuso negli USA
- Clostridium botulinum B: proteolitico, presente nei prodotti carnei, diffuso in Europa
- Clostridium botulinum C: non interessa la patologia umana
- Clostridium botulinum D: non interessa la patologia umana
- Clostridium botulinum E: non proteolitico, cresce a 3 °C anche a pH acido (4-8) e si trova in pesce affumicato, merluzzo, aringhe, tonno conservato
- Clostridium botulinum F: raro, osservato nei paté di fegato
- Clostridium botulinum G: attualmente nessuna evidenza di tossinfezione alimentare
Note
- ^ Ryan KJ; Ray CG, Sherris Medical Microbiology, 4th ed., McGraw Hill (2004). ISBN 0-8385-8529-9.
- ^ "Le basi molecolari del tetano e del botulismo", di Giampietro Schiavo, Ornella Rossetto e Cesare Montecucco, pubbl, su "Le Scienze (Scientific American)", num.304, dic.1993, pag.40-48
- ^ Diane O. Fleming, Debra Long Hunt, Biological Safety: principles and practices, ASM Press, 2000, p. 267
- ^ Madigan M; Martinko J, Brock Biology of Microorganisms, 11th ed., Prentice Hall (2005). ISBN 0-13-144329-1.
- ^ Wells CL, Wilkins TD, Botulism and Clostridium botulinum in: Baron's Medical Microbiology (Baron S et al, eds.), 4th ed., Univ. of Texas Medical Branch (1996)
Altri progetti
Wikimedia Commons contiene immagini o altri file su Clostridium botulinum
Wikispecies contiene informazioni su Clostridium botulinum
