Clostridium botulinum

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	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

Il Clostridium botulinum è un batterio Gram+, sporigeno, lungo 4-6 μm, con uno sporangio a clostridio che deforma il germe, della famiglia delle Clostridiaceae, compreso nel genere a cui appartengono anche Clostridium perfringens e Clostridium tetani. Isolato per la prima volta nel 1895 dal batteriologo belga Émile van Ermengem, è un batterio non molto mobile seppur provvisto di ciglia e la tossina che secerne causa il botulismo, una grave intossicazione alimentare.^[1]

Produzione di tossine

I sintomi causati dalla tossina botulinica sono paralisi flaccida, debolezza muscolare, diplopia, difficoltà del movimento, perdita della coordinazione 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, essendo 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 75 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 solfuro di idrogeno dal caratteristico odore di uova marce, inoltre è proteolitico, ossia liquefà 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, 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" per 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.

Tipi

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

^ (EN) Kenneth J. Ryan e C. George Ray, Sherris Medical Microbiology, 4ª ed., McGraw Hill, 2004, ISBN 0-8385-8529-9.
^ Giampietro Schiavo, Ornella Rossetto e Cesare Montecuco, Le basi molecolari del tetano e del botulismo, in Le Scienze, n. 304, dicembre 1993, pp. 40-48.
^ (EN) Diane O. Fleming e Debra Long Hunt, Biological Safety: Principles and Practices, 3ª ed., ASM Press, 2000, p. 267, ISBN 1-55581-180-9.
^ (EN) Michael Madigan e John Martinko, Brock Biology of Microorganisms, 11ª ed., Prentice Hall, 2005, ISBN 0-13-144329-1.
^ (EN) Carol L. Wells e Tracy D. Wilkins, Botulism and Clostridium Botulinum, in Medical Microbiology, 4ª ed., University of Texas Medical Branch, 1996, ISBN 0-9631172-1-1.

Voci correlate

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Collegamenti esterni

(EN) Clostridium botulinum, su Enciclopedia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc.

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[1] (EN) Kenneth J. Ryan e C. George Ray, Sherris Medical Microbiology, 4ª ed., McGraw Hill, 2004, ISBN 0-8385-8529-9.

[T-2] Giampietro Schiavo, Ornella Rossetto e Cesare Montecuco, Le basi molecolari del tetano e del botulismo, in Le Scienze, n. 304, dicembre 1993, pp. 40-48.

[3] (EN) Diane O. Fleming e Debra Long Hunt, Biological Safety: Principles and Practices, 3ª ed., ASM Press, 2000, p. 267, ISBN 1-55581-180-9.

[4] (EN) Michael Madigan e John Martinko, Brock Biology of Microorganisms, 11ª ed., Prentice Hall, 2005, ISBN 0-13-144329-1.

[5] (EN) Carol L. Wells e Tracy D. Wilkins, Botulism and Clostridium Botulinum, in Medical Microbiology, 4ª ed., University of Texas Medical Branch, 1996, ISBN 0-9631172-1-1.

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