Titelaufnahme

Titel
Untersuchung des Einflusses des Parameters pH auf das Wachstum des emetischen Bacillus cereus und die Bildung des emetischen Toxins Cereulid
Weitere Titel
Influence of the parameter pH on the growth of the emetic Bacillus cereus and the formation of the emetic toxin cereulide
VerfasserPipan, Bernhard
GutachterStefanik, Veronika
Erschienen2015
Datum der AbgabeJuni 2015
SpracheDeutsch
DokumenttypBachelorarbeit
Schlagwörter (DE)emetischer Bacillus cereus / biolumineszenter emetischer Bacillus cereus / Cereulid / Keimwachstum / ces-Genexpression / pH-Wert / Biolumineszenz / OD 600
Schlagwörter (EN)emetic Bacillus cereus / bioluminescent emetic Bacillus cereus / Cereulid / growth of Bacillus cereus / ces-genexpression / pH factor / bioluminescence / OD 600
Zugriffsbeschränkung
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Bei Cereulid handelt es sich um ein Toxin, das wegen der Veränderung von Lebensumständen und Essgewohnheiten in den letzten Dekaden in zunehmendem Maße für Lebensmittelvergiftungen verantwortlich ist. Die Symptome dieser Intoxikation äußern sich in Erbrechen und Bauchschmerzen. Dieses Toxin, das von emetischen Bacillus cereus-Stämmen gebildet wird, ist ein hitzestabiles, säureunempfindliches, peptidaseresistentes, zyklisches Dodekadepsipeptid.

In der vorliegenden empirischen Studie wird zwei Fragen nachgegangen. Erstens, wie sich das Wachstum des emetischen B. cereus-Stammes F4810/72 bei verschiedenen pH-Werten im Nährmedium (Luria Bertani (LB) Bouillon) verhält und zweitens in welcher Intensität das ces-Gen, welches die Cereulidsynthetase kodiert, bei verschiedenen pH-Werten in LB Bouillon exprimiert wird. Um den Einfluss des pH-Werts auf das Wachstum zu dokumentieren, wurden Flüssigkulturen bei pH 7, pH 6, pH 5, pH 4,9, pH 4,8 und pH 4,5 angelegt und in regelmäßigen Abständen photometrisch bei einer OD 600 gemessen. Um den Einfluss des pH-Werts auf die ces-Genexpression zu dokumentieren, wurde in der gleichen Versuchsanordnung ein B. cereus-Stamm F4810/72 verwendet, dem ein lux-Plasmid hinzugefügt wurde. Dieses lux-Gen besitzt dieselbe Promotorregion wie das ces-Gen und führt dazu, dass dieser Stamm bei Expression des ces-Gens zu biolumineszieren beginnt. Durch die Messung der Biolumineszenzintensität ist eine Quantifizierung der ces-Genexpression möglich.

Die Untersuchung zeigte, dass es bei niedrigerem pH-Wert zu einer Verzögerung des Wachstums kommt und die ces-Genexpression ebenfalls verzögert wird. Jedoch kann keine Aussage darüber getroffen werden, ob ein niedriger pH-Wert die ces-Genexpression direkt verzögert, oder ob die Genexpression nur durch das verlangsamte Wachstum später eingesetzt hat. Weiters hat sich gezeigt, dass der pH-Wert sich im Laufe der einzelnen Testreihen bis zu einem pH von 8 gesteigert hat.

Zusammenfassung (Englisch)

In recent decades, the toxin Cereulide has been increasingly responsible for food poisoning, due to changes in lifestyle and eating habits. The symptoms of this intoxication are vomiting and stomach pains. Cereulide is produced by emetic Bacillus cereus strains and is a thermostable, peptidaresistant cyclical dodeca depsipeptide.

This empiric study aims to answer the following two questions. First, how the increase of emetic B. cereus strain F4810/72 correlates to different pH factors in the nutrition medium (Luria Bertani (LB) Bouillon). Second, with which intensity the ces–gene, encoding the cereulide synthetase, is expressed at various pH in LB Bouillon. To record the influence of the pH on the growth, liquid cultures were started at pH 7, pH 6, pH 5, pH 4.9, pH 4.8 and pH 4.5, and measured at regular intervals photometrically at OD 600. To analyse the effect of the pH on the ces–gene expression, a B. cereus lux reporter strain derived from the reference strain F4810/72 by insertion of a lux-plasmid, was added. The lux-gene possesses the same promotor region as the ces-gene. As a result, the strain begins to bioluminesce during the expression of the ces-gene. It is possible to quantify the ces–gene expression through measuring the bioluminescence.

The study revealed that a lower pH results in a slowing down of growth and that the ces–gene expression is also protracted. However, based on the experiments carried out in frame of this study, it cannot be proven that a low pH directly impedes the ces–gene expression, or, if the gene expression only began belatedly due to slowed increase. Furthermore, it has been shown that the pH significantly increases during the course of the experiment until it reaches a pH of 8.