Ⅷ．菌の性状

　セレウス菌はグラム陽性、通性嫌気性の芽胞形成菌である。本菌は土壌、塵埃、汚水、植物などの自然環境中に芽胞の形態で存在している。したがって、土壌に関係する食品原材料は本菌による汚染の確率が高い。本食中毒には下痢型と嘔吐型があり、前者は感染した生菌が腸管内で増殖する際に産生するエンテロトキシン（下痢毒）によって発症し、後者は食品内で産生された嘔吐毒（セレウリド）を摂取することによって発症する。セレウス菌は乳・乳製品と関係が深く、bitty（粒状）クリームまたは甘い凝乳に変えることが知られている。
1．分類および形態
　セレウス菌はグラム陽性の大桿菌（1.0～1.2×3.0～5.0μm）で、菌体の中央に楕円形の芽胞を形成する細菌である。周毛性鞭毛によって運動するが、運動性を欠く菌株もある。普通寒天培地や標準寒天培地上で灰白色ないし暗灰白色の扁平な大集落（径3～10mm）を形成する。また、卵黄寒天平板上では集落周囲にレシチナーゼ反応による白濁環を形成し、本菌の選択分離を行う上での重要な性状となっている。<I>B.thuringiensis</I>、B.anthracisおよび<I>B.mycoides</I>はセレウス菌と表現型および遺伝子型ともに類似している。特に<I>B.thuringiensis</I>とは細胞内にタンパク毒素（crystal toxin）を形成するかどうかで区別する（セレウス菌は形成せず）。
 
2．セレウス菌による食中毒の特徴
　下痢型の場合、下痢型菌が大量に増殖した食品の喫食により感染する。潜伏期間は8～16時間、下痢、腹痛が主な症状である。一方、嘔吐型はチャーハンやピラフ、オムライスといった米飯類によるものが大半で、喫食後30分～5時間、平均3時間程度の潜伏期をおいて発症する。主な症状は嘔吐である。わが国では嘔吐型が圧倒的に多く、デンプンを主体とした食品で発生している。また、菌側の特徴として、嘔吐型症例由来株がデンブン分解陰性株が多く、下痢型には陽性株が多い。
　嘔吐毒（セレウリド）は4個のアミノ酸または酸化アミノ酸の環状構造の疎水性の高いペプチドで、121℃、60分加熱、またはpH2および11でも失活せず、消化酵素に対しても安定であり、抗原性を欠く物質である。一方、エンテロトキシンはpH（3以下、11以上で失活）や熱（56℃5分で失活）、消化酵素に対して不安定である。
 
3．セレウス菌の型別
　セレウス菌食中毒の汚染源および汚染経路の解明に血清型別が行われる。セレウス菌の型別には、①生物型：生化学性状パターンからの型別、②鞭毛（H）血清型：セレウス菌H抗原は菌株間に特異性があり、H1～26に型別、③ファージ型別がある。しかし、遺伝学上の近縁性からセレウス菌と<I>B.thuringiensis</I>との区別を正確に行うことは難しい。
　セレウス菌食中毒由来株の血清型はⅠ型が多いと言われている\S（菌の性状 血清型）#8-1\E。
 
4．乳・乳製品および環境における分布と毒素型
　セレウス菌は土壌細菌であり、自然界に広く分布している。土壌と関係の深い食品、特に穀類、野菜、豆類、香辛料などから高率に分離される。その他、乳・乳製品、魚介類、洋菓子、刺身などがある。人や動物の腸管内からも高率に保有されており、健康な人の糞便から15％ほどセレウス菌が検出された報告がある。
　乳・乳製品の検出菌数をみると、市販の低温殺菌乳、粉乳、チーズ、アイスクリームなどで101～103cfu/ml程度である\S（菌の性状 菌の分布）#8-2\E。乳・乳製品からの下痢毒産生株の検出率はセレウス菌分離株の72％であった（イタリア）。また、製造環境中から分離されたセレウス菌株の50％前後が下痢毒産生株であった\S（菌の性状 毒素型）#8-4\E。
 
5．各種要因に対するセレウス菌の挙動と毒素産生
1）温度
　10～50℃で増殖し、至適温度は28～35℃である。通常、10℃以下で保存した乳・乳製品中では増殖できないが、海外では4～7℃のUHT牛乳中で増殖する菌株の報告例がある\S（菌の性状 増殖特性）#8-3\E。嘔吐毒産生の至適温度は30℃以下で、35～40℃では嘔吐毒産生はみられない。
　牛乳中で25℃24時間培養すると（初発菌数：103cfu/ml）、振とう培養で嘔吐毒産生が確認された。静置培養では毒素産生量は低く、溶存酸素量の影響が大きい\S（菌の性状 増殖特性）#8-3\E。
2）水分活性（Aw）
  0.912～0.95以上で増殖する（発芽は0.97以上）。
3）水素イオン濃度(pH)
　4.4～9.4で増殖する。ただし、発芽の至適pHは7.0～7.4である。
4）熱や薬剤に対する抵抗性
　栄養型のセレウス菌は低温保持殺菌（LTLT；63℃、30分加熱）でも死滅する。しかし、芽胞は熱抵抗性があり、LTLT殺菌、HTST殺菌後も生残する。芽胞の熱抵抗性は、D95値
1.2～36.2分、D100値1.2～8.0分である。一般に芽胞の熱抵抗性はデンプン分解陰性株の方が陽性株に比べて高い。
　加熱処理は発芽を促進し、競合菌の死滅によってセレウス菌が増殖しやすくなる。芽胞を殺菌したいが加熱条件を厳しくできない食品の場合は、heat shockを与えて発芽を促進させ、栄養型にしてから加熱殺菌する方法がある。また、ナイシンの添加は芽胞の熱感受性を高め、D値を低下させることが報告されている（米国）\S（菌の性状 耐熱性）#8-8\E。
　150ppmの次亜塩素酸ナトリウム溶液を用いて芽胞を90％殺菌するのに必要な接触時間は、pH5.2では0.18分、pH7.0で0.40分、pH8.0では1.2分との報告がある。次亜塩素酸ナトリウム溶液の芽胞に対する殺菌効果はpHが低い方が高い。このことから、弱酸性電解酸化水（殺菌の主効果は次亜塩素酸）は芽胞の殺菌に有効と考えられる。
 
6．セレウス芽胞のステンレス付着と熱、薬剤抵抗性
　近年、食品製造におけるバイオフィルムの問題が注目されている。バイオフィルムは固体表面に付着した微生物の集合体であり、その形成は微生物細胞、媒質、付着基質表面の三者の関係に依存する。バイオフィルムの形成過程は、最初に付着基質表面に有機物質が吸着し、その上に微生物が付着する。菌体の付着には疎水性相互作用が働くが、その他に微生物の細胞表面の特性や運動性、媒質などの要因が影響する。付着後、微生物は徐々に増殖し、バイオフィルムの重要な構成成分である多糖質ポリマー（extracellular polysaccharides, EPS）を細胞外に産生してバイオフィルムが形成される。
　セレウス菌芽胞表面の疎水性は、他の<I>Bacillus</I>属芽胞と比べ疎水性が高い。さらに、セレウス菌の周囲にある付属物（周毛性鞭毛）はステンレスへの付着に関与する。セレウス菌はバイオフィルム形成に必要な要素を備えており、食品製造設備や調理器具などからの食品に汚染する可能性が高い。
　セレウス菌のステンレス付着と付着状態での熱や薬剤抵抗性については多くの報告例がある。栄養型のステンレス付着は菌株によって異なる。栄養型の表面疎水性は各増殖期によって異なり、対数増殖期菌の付着量は少ない。定常期後半になると菌体の表面疎水性が高くなり、ステンレスへの付着量も上昇した\S（菌の性状 ステレンス鋼への接着）#8-6\E。芽胞の表面疎水性は芽胞形成培地によって異なるが、ステンレス表面への付着には影響しなかった。
　バイオフィルム中の細菌は、菌体が有機物質によって囲まれているために、浮遊菌と比べて熱や薬剤に対する抵抗性が高いと言われている。熱抵抗性（90℃15分加熱）は浮遊状態と付着状態の菌と差はなかったが、酸化剤に対する抵抗性は付着状態の菌が高かった\S（菌の性状 ステレンス鋼への接着）#8-6\E。
