Staphylococcus aureus Genel Bilgiler (Kaynak 1)1

Staphylococcus aureus Genel Bilgiler (Kaynak 1)1
01. Giriş
02. Morfolojik, Kültürel Özellikleri ve Doğal Olarak Bulundukları Yerler
03. Diğer Önemli Özellikleri
03.01. Lesitinaz Aktivitesi
03.02. Koagulaz Aktivitesi
03.03. Enterotoksinler
03.04. Termonukleaz
04. Hastalığın Belirtileri, Enfeksiyon Dozu ve Aracı Gıdalar
01. Giriş
Günümüzde barsak rahatsızlıklarına neden olan bakterilerden bazılarının enfeksiyon yolu ile mi,
yoksa intoksikasyon şeklinde mi etkili oldukları üzerine tartışmalar halen sürmektedir. Ancak
gıdalar üzerinde uygun koşullar yakaladıklarında çoğalan ve toksin üreten ve ürettikleri
toksinlerin gıda yolu ile vücuda girerek intoksikasyona neden olduğu kesin bilinen iki bakteri
türü vardır. Bunlardan biri Clostridium botulinum, diğeri ise Staphylococcus aureus 'dur.
Micrococcaceae familyasında yer alan Staphylococcus cinsinin bir üyesi olan S. aureus
insanlarda menenjit, septisemi ve iltihaplı yaralara neden olmakta, ayrıca eklem romatizmalarına
da katılmaktadır. Diğer taraftan S. aureus suşlarının birçoğu doku toksinlerinin dışında yüksek
toksisiteli ve barsaklarda etkili olan enterotoksinleri oluşturarak intoksikasyonlara da neden
olmaktadır. Gıdalarda, gıda işletmelerinde, kurumlara ait büyük mutfaklarda bu bakteriye
rastlanması hijyen eksikliğinin göstergesi olarak kabul edilir.
02. Morfolojik, Kültürel Özellikleri ve Doğal Olarak Bulundukları Yerler
Sporsuz ve hareketsiz kok formundaki bu bakteri Gram pozitif ve katalaz pozitif özelliktedir.
Fakültatif anaerob gelişim gösterir ve mezofil karakterlidir. S. aureus suşları optimum 30-37 oC
lerde gelişirler. Gelişme sınırları 6-46 oC arasındadır. Toksin oluşturmaları için gerekli minimum
ve maksimum sıcaklık dereceleri biraz daha yüksek olup 10-48 oC dir. Optimum olarak 7.0-7.5
pH' yı yeğleyen S. aureus 4.0-9.3 pH sınırları arasında da gelişmesini sürdürür. Gıdalarda toksin
oluşturabilmek için minimum pH istekleri, vejetatif gelişme isteklerinin biraz üzerindedir (pH
4.9-5.1). Benzer durum su aktivitesi (As) değerlerinde de görülür. Minimum su aktivitesi değeri;
aerob gelişme için As= 0.83-0.86, anaerob gelişme için As= 0.90 olarak belirlenmiştir. Toksin
oluşturabilmek için ise daha yüksek su aktivitesi değerleri talep ederler. S aureus 'un sıcaklığa
direnci bulunduğu gıda maddesinin yapısına göre farklılık gösterir. Bir örnek oluşturmak üzere
sütte belirlenen; D 60 oC = 3.1-3.4 dakikadır.
S. aureus suşları altın sarısı pigment oluşturan kolonileri ile tanımlanırlarsa da, gıdalardan ve
hayvanlardan izole edilen suşların çoğunun bu özelliği göstermediği saptanmıştır. Yüksek tuz
konsantrasyonuna dirençli olan bakteriler % 10 tuz içerikli ortamlarda rahatlıkla gelişebilirler,
1
Kaynak : Gıda Mikrobiyolojisi ve Uygulamaları 891112005 Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Gıda
Mühendisliği Bölümü
1
hatta % 20 tuzlu ortamlara tolerans gösteren suşları bulunmaktadır. Tuzdan başka; tellurit, cıva
klorür, sodyum azid gibi kimyasal maddelere ve neomisin, polimiksin gibi bazı antibiyotiklere de
dirençlidirler.
S. aureus doğal olarak en fazla burun ve boğaz boşluğunu örten mukoz dokuda yer alır. Buradan
pek çok yere yayılır. Deride, en çok da ellerde, kollarda ve yüzde bulunur. İnsan ve hayvanların
dışkılarında, apseli yaralarda, sivilce ve çıbanlarda yoğun olarak bulunmaktadır. Boğaz
kültürlerinde ortamın dominant florası arasında S. aureus da vardır ve buradan izole edilen
suşların % 20' sinin enterotoksin oluşturduğu belirlenmiştir.
03. Diğer Önemli Özellikleri
S. aureus 'un dört önemli özelliği vardır. Bunlar sırasıyla; lesitinaz aktivitesi, koagulaz üretimi,
enterotoksin oluşturması ve termonukleaz aktivitesidir.
03.01. Lesitinaz Aktivitesi
S. aureus suşları genellikle fosfolipaz C= lesitinaz aktivitesi gösterirler. Bu özelliği nedeniyle S.
aureus 'un yumurta sarısının emülsiyon halde katıldığı besiyerlerinde tanılanması
kolaylaşmaktadır. Ürettikleri lesitinaz, besiyerinde yumurta sarısı emülsiyonunda bulunan lesitini
hidrolize ederek koloninin etrafında berrak bir zonun oluşmasına neden olur. Koagulaz negatif
olan S. epidermidis suşlarının fosfolipaz C oluşturma yetenekleri olmadığından yumurta sarısı
katılmış besiyerlerinde zonsuz olarak gelişirler. Ancak böyle besiyerlerinde zonsuz atipik koloni
oluşturan S. aureus suşlarının da geliştiği saptanmıştır. Örneğin Baird Parker Agar üzerinde;
tipik koloniler gibi siyah koloni yapan ancak lesitinaz reaksiyonu vermeyen (zonsuz), mukozalı
yapıda ve enterotoksin H oluşturan S. aureus izole edilmiştir.
03.02. Koagulaz Aktivitesi
S. aureus suşları etkisi trombine benzer bir enzim olan koagulazı üretme yeteneğindedirler.
Koagulaz da trombin gibi kanda bulunan fibrinojene etki ederek onu fibrine dönüştürür ve
koagulasyona neden olur. S. aureus için anahtar niteliği taşıyan bu test tavşan kanı plazması ile
yapılır. Plazmadan bir damla alınarak lam üzerinde S. aureus kültürü ile karşılaştırıldığında
"clumping factor" denilen kümeleşme (topaklaşma) meydana gelirse bu hücre duvarına bağlı
(partiküle bağlı) koagulaz ile plazma fibrinojeninin reaksiyona girdiğine işarettir. Tüp içerisinde
yine tavşan plazması ile yürütülen testte hücrelerin serbest koagulaz enzimlerinin etkisiyle
plazmanın koagulasyonu gerçekleşir. S. aureus suşlarının tamamı koagulaz üretmediği gibi, S.
aureus dışında; S. delphini, S. schleiferi subsp. schleiferi, S. hyicus subsp. hyicus ve S.
intermedius türlerinin de partiküle bağlı veya serbest koagulaz ürettikleri belirlenmiştir. İşte bu
suşlardan S. aureus' u ayırmada hem "clumping factor" hem de tüpte koagulaz testinin birlikte
yapılmasının önemi büyüktür. Bunlara ek olarak bir de asetoin testi yapılmalıdır. Diğer koagulaz
üreten suşların hiçbirinde bu üç test birden pozitif sonuç vermezken, sadece S. aureus her üç
testte de pozitif sonuçla diğerlerinden ayrılmaktadır. Koagulaz üretimi ile enterotoksin oluşumu
arasında oldukça yüksek bir korelasyon bulunduğundan, toksinin gösterilemediği durumlarda
koagulaz pozitif S. aureus varlığının veya sayısının belirlenmesi önemli olmaktadır.
2
03.03. Enterotoksinler
S. aureus uygun koşul bulduğunda hem hızla çoğalır hem de suşa bağlı olarak A, B, C1, C2, C3,
D, E, G, H toksinlerinden birini veya birkaçını oluşturabilir. F toksini diğerlerinden şok sendrom
denilen ciddi toksik rahatsızlıkla ayrılmakta ve F toksini "Toksik Şok Sendromu Toksini"
(TSST-1) olarak adlandırılmaktadır. Bu toksinin etkisi Rhesus maymunlarında araştırılmış ve
çok farklı hastalık belirtileri görülmüştür. Diyare görülmediği gibi, akciğerlerde su toplanması
(ödem), endotel hücrelerinin dejenerasyonu ve böbrek yetmezliği gibi ciddi rahatsızlıklar ve şoka
sokan bir toksik etki gözlenmiştir. S. aureus enterotoksinleri içinde en toksik olanı enterotoksin
A' dır. Buna karşılık B de ısıya en dayanıklı olanıdır. O nedenle ikisinin de yapısı moleküler
düzeyde araştırılmıştır. Enterotoksinler polipeptid yapıdadırlar. Molekül ağırlığı 29 366 Da olan
ve 239 aminoasit içeren B toksini asparajin, lisin, valin, glutamik asit ağırlıklıdır. Enterotoksin A'
nın molekül ağırlığı 37 700 Da civarındadır. Amino asit sekansının dolayısıyla konformasyonun
toksik etkiden sorumlu olabileceği düşünülmektedir. Aktif halde bulunan toksinlerin proteolitik
enzimlere dirençli oldukları ve parçalanmadıkları belirlenmiştir. Ancak pH 2.0' de pepsine
duyarlılıkları artmaktadır. Stafilokokal gıda zehirlenmelerinde hemen her zaman enterotoksin
oluşturan S. aureus belirlenmiştir. Ancak S. aureus' dan başka enterotoksin oluşturan suşlar da
vardır. Bunlar arasına yenileri de eklenmektedir. Bugüne kadar enterotoksin oluşturduğu
saptananlar; S. haemolyticus, S. cohnii, S. xylosus, S. equorum, S. lentus, S. capitis, S.
intermedius 'dur. Diğer taraftan S. aureus' un kökeni enterotoksin oluşumunda farklılık
yaratmaktadır. Sığır kökenli olanlar ender olarak enterotoksin oluşturabilirler. S. aureus' un Baird
Parker Agar üzerinde bulunan atipik kolonilerinin veya koagulaz negatif suşların da enterotoksin
oluşturabildikleri görülmüştür. Ancak tüm bu bulgulara karşın S. aureus suşlarında koagulaz
aktivitesi ile enterotoksin oluşumu arasında yüksek bir korelasyon mevcuttur. Çeşitli klinik
kaynaklardan ve gıdalardan toplanan enterotoksin oluşturan S. aureus suşlarının % 93' ü
koagulaz pozitif bulunmuştur. Saf enterotoksinler ısıya çok dayanıklıdır. Özellikle B' nin
inaktivasyonu için yüksek sıcaklık dereceleri gereklidir. S. aureus enterotoksinlerinin
inaktivasyonu için gerekli sıcaklık derecesi 100 oC de 1-3 saat veya 120 oC de 10-40 dakika
olarak verilebilir.
03.04. Termonukleaz
S. aureus intoksikasyonlarında, etmeni taşıyan gıdada; hem S. aureus' un kültürel yöntemle
belirlenmesi, hem de toksinin gösterilmesi aynı anda paralel yapılmalıdır. Ancak toksinin
belirlenemediği durumlarda koagulaz pozitif S. aureus suşlarının gıdadaki sayısı önemli
olmaktadır. Ne var ki, asitliğin fazla geliştiği veya ısıl işlem uygulanan gıdalarda, önceden
üremiş ve toksin oluşturmuş S. aureus suşları ölebilir ve ortamdaki varlıkları ya hiç belirlenemez
veya çok daha düşük sayıda belirlenir. Ortamda S. aureus' un gösterilememesi gıdada toksin
olmadığına işaret etmez. İşte böyle durumlarda gıdada termonükleazın varlığının gösterilmesi,
orada patojen Stafilokokların 105/g düzeyinde çoğaldıktan sonra ortamdan çekildiklerine işaret
eder. Termonukleaz varlığı Stafilokok varlığını kanıtlar ama enterotoksin varlığının göstergesi
değildir. Termonukleaz ile enterotoksin oluşumu arasında ilişki mevcut değildir. Ayrıca diğer
bazı bakterilerin de termonukleaz oluşturabilecekleri gözden kaçırılmamalıdır.
04. Hastalığın Belirtileri, Enfeksiyon Dozu ve Aracı Gıdalar
Gıdanın tüketiminden yaklaşık 4 saat sonra belirtiler görülmeye başlar. Bu süre 0.5-7.0 saat
arasında değişebilir. Hastalık belirtileri kusma ve diyaredir. Bulantı, bitkinlik, terleme, hatta
3
vücut sıcaklığının düşüşü de gözlenebilir. A tipi en etkili toksin olduğundan kusturucu dozu çok
düşüktür. B toksini için bu doz 20-25 mg olarak belirlenmişken A toksininde yalnızca 1 mg' dır.
Hatta 0.1-0.2 mg alınması bile intoksikasyona neden olabilir. Diğer taraftan S. aureus
intoksikasyonlarının ortaya çıkması için bakterinin gıda üzerinde çoğalarak hücre sayısını 106/g
düzeyine veya üzerine çıkarması gerekir. Ancak bu düzeyde geliştiğinde, toksin gıda üzerinde
zehirlenmeye neden olabilecek dozda üretilmiş olur. Stafilokok enteritleri, süt çocuklarında
sadece gıdada bulunan enterotoksinin vücuda alınmasıyla değil aksine bakteri enfeksiyonu ile de
kendini göstermektedir. Zehirlenmeye neden olan aracı gıdalar arasında ortak özellik; çoğunlukla
pişirilmiş, elle hazırlanan ve tüketime dek buzdolabında muhafaza edilen gıdalardır. Tüketime
hazır hale getirilmiş et ürünleri, tavuk vb yiyecekler, jambon, dil, salam gibi ısıl işlem görmüş
veya tütsülenmiş etler, pişmiş yumurta ve yumurta ile hazırlanan ürünler, etli ve ciğerli börekler,
süt ve süt ürünleri, özellikle dondurma ve pastacılık kremaları, sütlaç vb tatlılar, mayonezli
salatalar, ezme haline getirilmiş ürünler sayılabilir. Bu gıdaların çoğu şarküteri ürünleri olarak
adlandırılmaktadır. Pişirildikten sonra kontaminasyon gerçekleşirse gıda derhal rizikolu gıdaya
dönüşmektedir, çünkü refakatçi floranın kalktığı ortamda kısa sürede kritik S. aureus sayısına
ulaşılır.
4