Draft Genome Sequence Of Ft9, A Novel Bacillus Cereus Strain Isolated From A Brazilian Thermal Spring.

A Bacillus cereus strain, FT9, isolated from a hot spring in the midwest region of Brazil, had its entire genome sequenced.

Enterotoxigenic and genetic profiles of Bacillus cereus strains of food origin in Brazil

In Brazil. the incidence of Bacillus cereus outbreaks is unknown, and there is little information about B. cereus occurrence in food. In addition, data on toxin production and genetic characterization of the B. cereus isolates cannot be found. This pathogen causes two distinct types of toxin-mediated foodborne illnesses known as diarrheal and emetic syndromes. Diarrheal syndrome has been linked to three different enterotoxins: two protein complexes, hemolysin BL (HBL) and nonhemolytic enterotoxin (NHE); and an enterotoxic protein, cytotoxin K (cytK). Emetic syndrome is related to cereulide, a toxin encoded by the ces gene. In this study, NHE and HBL production capacities of 155 strains of B. cereus isolated from Brazilian food products were evaluated with an immunoassay. Strains were also tested for the presence of the genes of the HBL and NHE complexes, cytK, cytK-1, cytK-2, and ces, using PCR. HBL was detected in 105 (67.7%) strains and NHE in 154 (99.4%) strains. All the strains harbored at least one gene of the NHE complex, while 96.1% of them were positive for at least one of those of the HBL complex. Genes cytK1 and ces were not detected. All strains showed toxigenic capacity and could represent a risk for consumers if good practices are not followed. This is the first report on toxigenic and genetic profiles of B. cereus strains isolated in Brazil.

Validação de metodologia para deteção de Bacillus cereus em arroz e produtos à base de cereais

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Tecnologia e Segurança Alimentar

Avaliação da incidência da toxicidade de amostras de Bacillus cereus em diferentes classes de alimentos comercializados e consumidos no Estado do Rio de Janeiro

Cento e quatorze amostras de Bacilus cereus foram isoladas durante contagens presuntivas em placas a partir de dezoito grupos de alimentos, industrializados não, crus ou cuzidos, pertencentes a dez classes. As contagens presuntivas para a espécie variam entre 10 [ao quadrado] a 6 x 10 [ao cubo]/g ou ml. Dentre estes isolamentos, treze amostras provieram de três casos de toxinfecção alimentar (envolvendo um mínimo de 57 indivíduos), e pareceram estar relacionadas com a toxinfecção em razão dos ensaios da qualidade bacteriológica dos alimentos ingeridos. Como procedimento adotado para correlacionar toxicidade e produção de doença no homem., os fluidos de cultivo de todas as amostras foram ensaiados quanto à capacidade de provocar aumento da permeabilidade capilar (APC) e necrose na pele de coelhos, assim como,morte de camundongos albinos. APC foi positivo em 86,85% das 114 amostras, morte de camundongos ocorreu em 65,79% e a combinação do APC e morte foi observada em 59,65% APC mais necrose ou somente necrose ocorreram com 34,21% dos líquidos de cultivo. Morte, APC e necrose,associados,foram observados em 28,07% das amostras. APC,APC e morte com ou sem necrose, foram também evidenciadas nas amostras originárias de alimentos causadores de doença, o que confirma a conhecida individualidade de ação de alguns dos fatores promotores de intoxicação alimentar. As baixas contagens presuntivas de B. cereus, como 10 [ao quadrado]- 10 [ao cubo]/g ou ml, encontradas nos alimentos implicados ou não com toxinfecção alimentar, conduzem à recomendaçãode que o número de B. cereus por g ou ml de amostra de alimento deve ser reavalido, aliando-se a isto a ampliação das classes de alimentos a serem conduzidas para o controle bacteriológico da espécie.

Partial isolation and some properties of enterotoxin produced by Bacillus cereus strains

Extracellular proteins produced by Bacillus cereus AL-42 and AL-15 were fractioned by chromatography on QAE-Sephadex and Sephadex G75. This last chromatographic process resulted in three peaks. The major peak showed vascular permeability activity to rabbits, lethality to mice, and cytotoxicity to Vero and Hela cells. The analysis by SDS-PAGE after ultrafiltration confirm recent findings that the enterotoxin is a compound with molecular mass > 30.000.

Genetic relationships between sympatric populations of Bacillus cereus and Bacillus thuringiensis, as revealed by rep-PCR genomic fingerprinting

The bacterial strain Bacillus cereus is closely related to Bacillus thuringiensis, although any genetic relationship between the two strains is still in debate. Using rep-PCR genomic fingerprinting, we established the genetic relationships between Brazilian sympatric populations of B. cereus and B. thuringiensis simultaneously collected from two geographically separate sites. We observed the formation of both B. thuringiensis and B. cereus clusters, as well as strains of B. cereus that are more closely related to B. thuringiensis than to other B. cereus strains. In addition, lower genetic variability was observed among B. thuringiensis clusters compared to B. cereus clusters, indicating that either the two species should be categorized as separate or that B. thuringiensis may represent a clone from a B. cereus background.

Extended genetic analysis of Brazilian isolates of Bacillus cereus and Bacillus thuringiensis

Multiple locus sequence typing (MLST) was undertaken to extend the genetic characterization of 29 isolates of Bacillus cereus and Bacillus thuringiensis previously characterized in terms of presence/absence of sequences encoding virulence factors and via variable number tandem repeat (VNTR). Additional analysis involved polymerase chain reaction for the presence of sequences (be, cytK, inA, pag, lef, cya and cap), encoding putative virulence factors, not investigated in the earlier study. MLST analysis ascribed novel and unique sequence types to each of the isolates. A phylogenetic tree was constructed from a single sequence of 2,838 bp of concatenated loci sequences. The strains were not monophyletic by analysis of any specific housekeeping gene or virulence characteristic. No clear association in relation to source of isolation or to genotypic profile based on the presence or absence of putative virulence genes could be identified. Comparison of VNTR profiling with MLST data suggested a correlation between these two methods of genetic analysis. In common with the majority of previous studies, MLST was unable to provide clarification of the basis for pathogenicity among members of the B. cereus complex. Nevertheless, our application of MLST served to reinforce the notion that B. cereus and B. thuringiensis should be considered as the same species.

Induction of systemic resistance in tomato by the autochthonous phylloplane resident Bacillus cereus

The objective of this work was to verify if the induced resistance mechanism is responsible for the capacity of a phylloplane resident bacteria (Bacillus cereus), isolated from healthy tomato plants, to control several diseases of this crop. A strain of Pseudomonas syringae pv. tomato was used as the challenging pathogen. The absence of direct antibiosis of the antagonist against the pathogen, the significant increase in peroxidases activity in tomato plants exposed to the antagonist and then inoculated with the challenging pathogen, as well as the character of the protection, are evidences wich suggest that biocontrol efficiency presented by the antagonist in previous works might be due to induced systemic resistance (ISR).

Custo adaptativo da indução de resistência em feijoeiro mediada pela rizobactéria Bacillus cereus ou acibenzolar-S-metil: atividade de enzimas, síntese de fenóis e lignina e biomassa

Plantas que utilizam recursos para defesa na ausência de pragas ou patógenos, arcarão com custos energéticos que podem refletir na sua produtividade. Assim, teve-se por objetivo avaliar os custos adaptativos da indução de resistência, antes da chegada do patógeno, em feijoeiro induzido por um indutor biótico (Bacillus cereus) e um abiótico (acibenzolar-S-metil, ASM), em 2, 3 ou 4 aplicações distribuídas ao longo do ciclo da cultura. Avaliou-se o efeito protetor contra a bactéria Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli, além da atividade de peroxidase, quitinase, β-1,3-glucanase, síntese de lignina, fenóis e crescimento com base na matéria seca. Observou-se que os indutores protegeram a cultura contra X. axonopodis pv. phaseoli com base na redução da severidade. O ASM aumentou a atividade de peroxidase, quitinase e β-1,3-glucanase, enquanto que o B. cereus aumentou apenas a peroxidase. O ASM aumentou a síntese de lignina e B. cereus não, enquanto que ASM diminuiu teor de fenóis e B. cereus não. O ASM reduziu a biomassa da planta, o que não ocorreu em plantas induzidas por B. cereus. Portanto, a resistência induzida por ASM apresenta elevado custo associado, enquanto que por B. cereus apresenta baixo custo, necessitando a indução de resistência ser melhor explorada e estudada para potencializar seu uso em feijoeiro.

Quality of mussels cultivated and commercialized in Ubatuba, SP, Brazil: monitoration Bacillus cereus and Staphylococcus aureus growth after post-harvest processing

Aiming at improving the quality of Perna perna mussels cultivated and commercialized in Ubatuba, SP, Brazil, the growth and elimination of Staphylococcus aureus and Bacillus cereus artificially inoculated in mussels were studied. The inoculation was carried out in "in natura" and pre-cooked mussels for 30 min, and after that the mussels were kept for 10 hours at room temperature (25 ± 1 °C) and under refrigeration (7 ± 1 °C). Six thermal treatments were evaluated: three using steam (5, 10 and 15 minutes) and three in boiling water (5, 10 and 15 minutes), in order to find the best time/temperature binomial to provide pathogenic control. Yield and physical-chemical and sensory characteristics were evaluated. All thermal treatments were efficient to eliminate microorganisms in 2 logarithmic cycles. However, the boiling water treatments presented better results than the steam treatments. The physical-chemical and sensory analyses did not show statistical differences among the thermal treatments studied. The best performances were reached in the shortest times of heat exposure. Overall, the treatments in boiling water presented better results than the steam treatments.

Termotolerancia mediada por exometabolitos entre Bacillus cereus y Geobacillus stearothermophilus.

Tesis (Maestro en Ciencias con acentuación en Microbiología) UANL, 2014.

Purificação e caracterização da bacteriocina cereína 8A, produzida por uma linhagem de Bacillus cereus

Foi estudada uma bacteriocina produzida por uma linhagem de B. cereus 8A, isolado de solo da região Sul do Brasil. Na primeira etapa de estudo determinaram-se as condições básicas de produção de bacteriocina com amplo espectro de ação denominada de Cereína 8A. Observou-se que durante a fase estacionária ocorre o máximo da sua produção, iniciando sua síntese no final da fase exponencial. As condições de maior produção foram a 30º C, agitação e contínua e numa faixa de pH de 7,0-8,5. A bacteriocina bruta inibiu várias bactérias indicadoras, como Listeria monocytogenes, Clostridium perfringens e Bacillus cereus. O teste de termoestabilidade mostrou a perda de atividade quando submetida a uma temperatura a partir de 87º C. Verificou-se a resistência da bacteriocina bruta frente à tripsina e papaína, mas não frente à proteinase K e pronase E. B. cereus e L. monocytogenes foram utilizadas como bactérias indicadoras para a determinação do modo de ação, após a determinação da dose bactericida de 200 UA mL-1 e 400 UA mL-1 respectivamente. A Cereína 8A demonstrou uma ação inibidora em culturas de Escherichia coli e Salmonella Enteritidis, quando tratadas com EDTA. A atividade esporicida foi observada contra esporos de B. cereus após tratamento com 400 UA ml -1. A análise da biomassa de L. monocytogenes e B. cereus após tratamento com a Cereína 8A, através da espectrofotometria de infravermelho determinou alteração no perfil, correspondente à fração dos ácidos graxos da membrana celular bacteriana. A substância peptídica foi separada por meio da precipitação com sulfato de amônio, extração com 1-butanol e aplicação em coluna de cromatografia por troca iônica tipo Q-Sepharose. A Cereína 8A purificada mostrou maior sensibilidade a proteases e ao calor e um peso molecular de aproximadamente 26 kDa. O espectro ultravioleta foi típico de um polipeptídeo e o espectro de infravermelho indica presença de grupamentos NH, acil e ligações peptídicas na sua estrutura. Uma hipótese do mecanismo de ação seria a desestruturação da membrana celular pela abertura de poros.

Estudos de atividade proteolítica de Bacillus cereus em biorreator

O presente trabalho teve como principal objetivo avaliar a produção de enzimas proteolíticas por Bacillus cereus. As fermentações foram conduzidas em Biorreator Biodesign, com aeração de 1vvm, temperatura de 37°C e agitação de 400 r.p.m. como parâmetros fixos. Dois meios diferentes foram utilizados, Meio Referência (MR) e Meio de Proteína de Soja PS60® (MPS1), em experimentos realizados com 24 horas. Para avaliação da produção de complexos enzimáticos, retirou-se amostras a intervalos de 3 horas para análise de valores de pH, densidade ótica e massa seca. A atividade proteolítica, concentração de proteína solúvel e açúcares redutores, contagem de células viáveis totais e esporos também foram investigadas. Os resultados demonstraram que ambos os meios propiciaram condições para o ótimo desenvolvimento do B. cereus. Os resultados também indicam que, embora os dois meios tenham apresentado um crescimento celular semelhante, o meio composto por proteína de soja propiciou a obtenção de um extrato bruto com atividade proteolítica mais elevada. Nas condições de fermentação empregadas, o meio MPS1 apresentou em 15 horas uma atividade enzimática de 18,7UmL-1.h-1.enquanto que o meio MR apresentou uma atividade proteolítica de 11,8 UmL-1.h-1.

Genetic differentiation between sympatric populations of Bacillus cereus and Bacillus thuringiensis

Little is known about genetic exchanges in natural populations of bacteria of the spore-forming Bacillus cereus group, because no population genetics studies have been performed with local sympatric populations. We isolated strains of Bacillus thuringiensis and B. cereus from small samples of soil collected at the same time from two separate geographical sites, one within the forest and the other at the edge of the forest. A total of 100 B. cercus and 98 B. thuringiensis strains were isolated and characterized by electrophoresis to determine allelic composition at nine enzymatic loci. We observed genetic differentiation between populations of B. cereus and B. thuringiensis. Populations of a given Bacillus species-B. thuringiensis or B. cereus-were genetically more similar to each other than to populations of the other Bacillus species. Hemolytic activity provided further evidence of this genetic divergence, which remained evident even if putative clones were removed from the data set. Our results suggest that the rate of gene flow was higher between strains of the same species, but that exchanges between B. cereus and B. thuringiensis were nonetheless possible. Linkage disequilibrium analysis revealed sufficient recombination for B. cereus populations to be considered panmictic units. In B. thuringiensis, the balance between clonal proliferation and recombination seemed to depend on location. Overall, our data indicate that it is not important for risk assessment purposes to determine whether B. cereus and B. thuringiensis belong to a single or two species. Assessment of the biosafety of pest control based on B. thuringiensis requires evaluation of the extent of genetic exchange between strains in realistic natural conditions.

Ocorrência de Bacillus cereus em leite integral e capacidade enterotoxigênica das cepas isoladas

Pesquisaram-se a presença de Bacillus cereus e a produção de enterotoxinas produzidas por esses microrganismos em 120 amostras de diversos tipos de leite. Bacillus cereus foi isolado e identificado em 22 (73,3%), 15 (50,0%), 29 (96,7%) e quatro (13,3%) amostras de leite em pó, cru, pasteurizado e UAT (longa vida), respectivamente. Para a detecção de enterotoxinas pela técnica da alça ligada de coelho, foram positivos, respectivamente, três (13,6%), um (7,1%) e 10 (35,7%) microrganismos isolados das amostras de leite em pó, leite cru e leite pasteurizado. Pelo teste de aumento de permeabilidade vascular, dois (9,1%), um (7,1%), um (3,6%) e um (4,0%) microrganismos isolados de leite em pó, cru, pasteurizado e UAT apresentaram-se enterotoxigênicos, respectivamente. O uso da técnica de aglutinação passiva em látex demonstrou a produção da toxina diarréica por três (33,3%), sete (63,6%), quatro (30,8%) e oito (80,0%) microrganismos isolados, respectivamente, de leite em pó, cru, pasteurizado e UAT. Os resultados indicam um risco potencial, podendo colocar em risco a saúde dos consumidores desses produtos.