In recent years, eating insects has received a lot of attention as a sustainable food source, due to their minimum environmental effect and nutritional benefits. However, the safety of insect-based food is a concern, particularly considering the rise of bacterial pathogens especially spore-forming bacteria such as Bacillus cytotoxicus which possess significant health hazards. Due to its ability to cause foodborne diseases through the production of toxins, it is considered as a potential threat to food safety. The objective of this thesis is to thoroughly explore and characterize the phenotypic characteristics of Bacillus cytotoxicus isolated from different insects. To achieve these objectives, techniques such as Spectrophotometric evaluations and phenotypic analyses were performed in-vitro, alongside determining the temperature for growth and survival of the bacteria, moreover the screening of proteolysis activities and starch degradation were tested. The findings of this study showed the positive protein degradation activity, while the absence of starch hydrolysis for most of the strains. On the other hand, survival of the strains was observed at higher temperatures of above 60℃, rather than the growth of the organism. This will aid in a better comprehension of the possible dangers posed by Bacillus cytotoxicus in insect food and offer insightful information on its phenotypic traits. The research will help in the creation of efficient plans for the identification, avoidance, and management of this newly discovered foodborne disease. Additionally, the study will help improve food safety procedures generally and support the development and adoption of insect-based meals as a sustainable nutritional alternative.

Negli ultimi anni, il consumo di insetti ha ricevuto molta attenzione come fonte alimentare sostenibile, grazie al loro minimo impatto ambientale e ai benefici nutrizionali. Tuttavia, la sicurezza degli alimenti a base di insetti è una preoccupazione, soprattutto considerando l'aumento dei patogeni batterici, in particolare batteri sporigeni come il Bacillus cytotoxicus, che rappresentano significativi rischi per la salute. A causa della sua capacità di causare malattie trasmesse dagli alimenti attraverso la produzione di tossine, è considerato una potenziale minaccia per la sicurezza alimentare. L'obiettivo di questa tesi è esplorare approfonditamente e caratterizzare le caratteristiche fenotipiche del Bacillus cytotoxicus isolato da diversi insetti. Per raggiungere questi obiettivi, sono state eseguite tecniche come valutazioni spettrofotometriche e analisi fenotipiche in vitro, oltre alla determinazione della temperatura di crescita e sopravvivenza del batterio, nonché lo screening delle attività di proteolisi e degradazione dell'amido. I risultati di questo studio hanno mostrato una positiva attività di degradazione proteica, mentre è stata osservata l'assenza di idrolisi dell'amido per la maggior parte dei ceppi. D'altra parte, è stata osservata la sopravvivenza dei ceppi a temperature più elevate di 60℃, piuttosto che la crescita dell'organismo. Ciò contribuirà a una migliore comprensione dei possibili pericoli rappresentati dal Bacillus cytotoxicus negli alimenti a base di insetti e offrirà informazioni dettagliate sulle sue caratteristiche fenotipiche. La ricerca aiuterà nella creazione di piani efficienti per l'identificazione, la prevenzione e la gestione di questa nuova malattia alimentare scoperta di recente. Inoltre, lo studio contribuirà a migliorare le procedure di sicurezza alimentare in generale e supporterà lo sviluppo e l'adozione di pasti a base di insetti come alternativa nutrizionale sostenibile.

A study of the phenotypic traits of Bacillus cytotoxicus from insect food: An emerging threat to food safety.

AKRAM, ADIBA
2022/2023

Abstract

In recent years, eating insects has received a lot of attention as a sustainable food source, due to their minimum environmental effect and nutritional benefits. However, the safety of insect-based food is a concern, particularly considering the rise of bacterial pathogens especially spore-forming bacteria such as Bacillus cytotoxicus which possess significant health hazards. Due to its ability to cause foodborne diseases through the production of toxins, it is considered as a potential threat to food safety. The objective of this thesis is to thoroughly explore and characterize the phenotypic characteristics of Bacillus cytotoxicus isolated from different insects. To achieve these objectives, techniques such as Spectrophotometric evaluations and phenotypic analyses were performed in-vitro, alongside determining the temperature for growth and survival of the bacteria, moreover the screening of proteolysis activities and starch degradation were tested. The findings of this study showed the positive protein degradation activity, while the absence of starch hydrolysis for most of the strains. On the other hand, survival of the strains was observed at higher temperatures of above 60℃, rather than the growth of the organism. This will aid in a better comprehension of the possible dangers posed by Bacillus cytotoxicus in insect food and offer insightful information on its phenotypic traits. The research will help in the creation of efficient plans for the identification, avoidance, and management of this newly discovered foodborne disease. Additionally, the study will help improve food safety procedures generally and support the development and adoption of insect-based meals as a sustainable nutritional alternative.
2022
A study of the phenotypic traits of Bacillus cytotoxicus from insect food: An emerging threat to food safety.
Negli ultimi anni, il consumo di insetti ha ricevuto molta attenzione come fonte alimentare sostenibile, grazie al loro minimo impatto ambientale e ai benefici nutrizionali. Tuttavia, la sicurezza degli alimenti a base di insetti è una preoccupazione, soprattutto considerando l'aumento dei patogeni batterici, in particolare batteri sporigeni come il Bacillus cytotoxicus, che rappresentano significativi rischi per la salute. A causa della sua capacità di causare malattie trasmesse dagli alimenti attraverso la produzione di tossine, è considerato una potenziale minaccia per la sicurezza alimentare. L'obiettivo di questa tesi è esplorare approfonditamente e caratterizzare le caratteristiche fenotipiche del Bacillus cytotoxicus isolato da diversi insetti. Per raggiungere questi obiettivi, sono state eseguite tecniche come valutazioni spettrofotometriche e analisi fenotipiche in vitro, oltre alla determinazione della temperatura di crescita e sopravvivenza del batterio, nonché lo screening delle attività di proteolisi e degradazione dell'amido. I risultati di questo studio hanno mostrato una positiva attività di degradazione proteica, mentre è stata osservata l'assenza di idrolisi dell'amido per la maggior parte dei ceppi. D'altra parte, è stata osservata la sopravvivenza dei ceppi a temperature più elevate di 60℃, piuttosto che la crescita dell'organismo. Ciò contribuirà a una migliore comprensione dei possibili pericoli rappresentati dal Bacillus cytotoxicus negli alimenti a base di insetti e offrirà informazioni dettagliate sulle sue caratteristiche fenotipiche. La ricerca aiuterà nella creazione di piani efficienti per l'identificazione, la prevenzione e la gestione di questa nuova malattia alimentare scoperta di recente. Inoltre, lo studio contribuirà a migliorare le procedure di sicurezza alimentare in generale e supporterà lo sviluppo e l'adozione di pasti a base di insetti come alternativa nutrizionale sostenibile.
Foodborne outbreaks
Bacillus cytotoxicus
Food safety
Insect food
phenotypic traits
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