Bacillus cereus: een gekende bacterie in een veranderend voedingslandschap

De Bacillus cereus-groep onder de loep

Bacillus cereus is een Gram-positieve en sporenvormende bacterie. De bacterie is staafvormig, facultatief anaeroob en behoort tot de Bacillus cereus-groep of B. cereus sensu lato, een verzameling van nauw verwante soorten die genetisch sterk op elkaar lijken, maar met uiteenlopende eigenschappen en toepassingen. 

De Bacillus cereus-groep omvat zowel nuttige als schadelijke micro-organismen. Bacillus toyonensis wordt gebruikt als probioticum in diervoeders, terwijl Bacillus thuringiensis bekend staat als biologisch gewasbeschermingsmiddel dankzij de productie van insectendodende eiwitten. Andere soorten onderscheiden zich door hun groeigedrag. Bacillus cytotoxicus groeit bij relatief hoge temperaturen, terwijl Bacillus weihenstephanensis aangepast is aan lagere temperaturen. Andere soorten vormen dan weer een risico voor mens of dier. Een bekend voorbeeld hiervan is Bacillus anthracis, de veroorzaker van miltvuur. Opvallend is dat genetische studies aantonen dat B. cereus, B. thuringiensis en B. anthracis zeer nauw verwant zijn. 

Een recente Europese uitbraak

Tussen december 2025 en februari 2026 werden verschillende Europese landen getroffen door één van de grootste uitbraken gelinkt aan Bacillus cereus. De gevolgen waren vooral zichtbaar bij een bijzonder kwetsbare doelgroep: jonge zuigelingen. Na consumptie van besmet melkpoeder ontwikkelden zij gastro-intestinale symptomen. De uitbraak werd gelinkt aan cereulide, een braaktoxine dat door bepaalde Bacillus cereus-stammen wordt geproduceerd en aanwezig was in de zuigelingenvoeding.

Aan de basis van deze uitbraak lag arachidonzuurolie, een ingrediënt dat aan melkpoeder wordt toegevoegd als bron van arachidonzuur (ARA). Dit omega 6-vetzuur speelt een belangrijke rol in de groei en ontwikkeling van baby’s. Het besmette ingrediënt werd geproduceerd in China door de schimmel Mortierella alpina. De uitbraak zorgde voor veel ophef aangezien melkpoeder vaak de enige voedingsbron is voor jonge baby’s. Bovendien zijn zuigelingen gevoeliger voor de toxische effecten van cereulide dan gezonde volwassenen. Hoewel de meeste getroffen kinderen slechts milde symptomen ontwikkelden, moesten verschillende onder hen opgenomen worden in het ziekenhuis wegens uitdroging. De uitbraak vestigde opnieuw aandacht op het belang van Bacillus cereus voor de voedselveiligheid en toont aan dat deze bacterie ook vandaag nog aanleiding kan geven tot grootschalige voedselgerelateerde incidenten.

Voorkomen in plant-based voedingsmiddelen

De bodem is een belangrijk natuurlijk reservoir van Bacillus cereus. Hierdoor is het onvermijdelijk dat gewassen gecontamineerd raken met B. cereus-sporen. Via gecontamineerde grondstoffen kunnen B. cereus-sporen terechtkomen in uiteenlopende voedingsmiddelen, waaronder gekoelde bereide maaltijden, groentenpurees, sauzen, rijst en granen. Onder bepaalde omstandigheden kunnen deze sporen tijdens bewaring kiemen en uitgroeien (Ceuppens, Boon, & Uyttendaele, 2013).

Ook op de Belgische markt blijkt B. cereus wijdverspreid aanwezig. Belgische onderzoekers stelden vast dat alle onderzochte stalen van rauwe basmatirijst gecontamineerd waren met vermoedelijke B. cereus. Daarnaast werd de bacterie teruggevonden in 20% van de gekookte pastastalen, 40% van de versneden wortelen, 35% van de selder, 30% van de Chinese kool en 5% van de paprikastalen. Ook kant-en-klare voedingsmiddelen vertoonden een opvallend hoge aanwezigheid van vermoedelijke B. cereus: respectievelijk 70%, 81% en 77% van de onderzochte lasagne-, bechamel- en bolognesesausstalen waren positief (Samapundo, Heyndrickx, Xhaferi, & Devlieghere, 2011). 

Dat plant-based voedingsmiddelen regelmatig betrokken zijn bij B. cereus-incidenten blijkt ook uit gerapporteerde voedselvergiftigingen wereldwijd. Een overzicht van uitbraken tussen 1906 en 2019 toont aan dat zowel het diarree- als het braaksyndroom vaak in verband werden gebracht met plant-based producten. Acht van de 28 beschreven gevallen van het diarreesyndroom en 22 van de 36 beschreven gevallen van het braaksyndroom werden gelinkt aan plant-based voedingsmiddelen. Vooral zetmeelrijke voedingsmiddelen zoals rijst, pasta, noedels en granen worden regelmatig genoemd, maar ook groenten, kiemgroenten, peulvruchten en sauzen werden als bron geïdentificeerd (Jessberger, Dietrich, Granum, & Märtlbauer, 2020).

Toxines en ziektebeelden

Hoewel sommige stammen uit de B. cereus-groep nuttige toepassingen hebben, kunnen bepaalde stammen toxines produceren die aanleiding kunnen geven tot voedselintoxicaties of -infecties bij mensen. B. cereus is verantwoordelijk voor twee verschillende voedselgerelateerde ziektebeelden: een braaksyndroom (emetisch syndroom) en een diarreesyndroom.

Het braaksyndroom wordt veroorzaakt door een hittestabiel exotoxine, genaamd cereulide. Cereulide is een cyclisch peptide waarvan de structuur is weergegeven in Figuur 1. Het toxine wordt reeds in het voedingsmiddel gevormd vóór consumptie en is bestand tegen hitte, zure omstandigheden en proteolytische enzymen. Eens gevormd wordt het toxine niet geïnactiveerd door heropwarming of passage door de maag. Cereulide kan de werking van mitochondriën 

Bij het diarreesyndroom, veroorzaakt door B. cereus, spelen vooral enterotoxinen zoals hemolysine BL (Hbl), non-haemolytic enterotoxin (Nhe) en cytotoxine K (Cytk) een rol. In tegenstelling tot cereulide zijn deze toxinen hittegevoelig en kunnen ze in de maag worden afgebroken. Wanneer B. cereus-sporen in het maag-darmkanaal overleven, kunnen ze uitgroeien in de darm en daar toxinen produceren. Deze eiwittoxines beschadigen darmcellen en veroorzaken buikpijn, waterige diarree en misselijkheid. Symptomen treden doorgaans op na 8 tot 16 uur. Dit ziektebeeld wordt voornamelijk gelinkt aan eiwitrijke producten zoals vleesbereidingen, sauzen, groenten, melkproducten en bereide maaltijden (Stenfors Arnesen, Fagerlund, & Granum, 2008). 

Voor beide ziektebeelden worden vaak concentraties van 10⁵ tot 10⁸ cellen of sporen per gram voedsel gerapporteerd. Bij het braaksyndroom hoeft het geconsumeerde product echter niet noodzakelijk nog dergelijke aantallen te bevatten, aangezien het hittebestendige cereulide reeds gevormd kan zijn. Het voorkomen van uitgroei en toxinevorming vormt dan ook een belangrijke uitdaging voor voedingsbedrijven. Een correcte temperatuurbeheersing tijdens verwerking, bewaring en distributie blijft essentieel om de vorming van toxines te voorkomen (Stenfors Arnesen, Fagerlund, & Granum, 2008). 

De impact van Bacillus cereus met zijn ziektebeelden op de volksgezondheid is groot. Volgens EFSA en ECDC werden in 2024 in de EU 127 voedselgerelateerde uitbraken gelinkt aan Bacillus cereus-toxines, goed voor meer dan 3.300 ziektegevallen. Daarmee vertegenwoordigt B. cereus ongeveer 5,3% van alle gerapporteerde humane gevallen van voedselgerelateerde ziekte-uitbraken in Europa. Ter vergelijking: het aandeel ziektegevallen ligt hoger dan dat van Listeria monocytogenes, ondanks het feit dat die laatste vaak meer aandacht krijgt in de voedselveiligheidsliteratuur (European Food Safety Authority (EFSA); European Centre for Disease Prevention and Control (ECDC), 2024). 

Risico in de voedselketen

Bacillus cereus komt van nature voor in de bodem, stof, water, planten en het darmstelsel van insecten. Vanuit deze natuurlijke reservoirs kunnen de bacterie en haar sporen via grondstoffen de voedselketen binnendringen. De sporen kunnen zich vervolgens verder verspreiden naar voedingsmiddelen, productieomgevingen en procesapparatuur. In productieomgevingen kunnen ze bovendien persistente biofilms vormen, waardoor ze langdurig aanwezig kunnen blijven. 

De belangrijkste reden waarom B. cereus een uitdaging vormt voor de voedingsindustrie, is het vermogen om zeer resistente sporen te produceren. Wanneer omgevingsomstandigheden ongunstig worden, bijvoorbeeld door uitputting van nutriënten, uitdroging of blootstelling aan andere vormen van stress, zal de bacterie sporuleren. Hierdoor ontstaan sporen die extreme omstandigheden gedurende lange tijd kunnen overleven zonder groei. Wanneer de omstandigheden opnieuw gunstig worden, kunnen deze sporen kiemen en uitgroeien tot vegetatieve cellen die vervolgens verder vermenigvuldigen. De hoge weerstand van B. cereus-sporen is het gevolg van hun unieke structuur en fysiologie. De sporen bevatten een sterk gedehydrateerde kern met specifieke moleculen die essentiële cellulaire componenten beschermen tegen hitte, uitdroging en chemische stress. Daarnaast zijn ze omgeven door meerdere beschermende lagen die extra weerstand bieden tegen omgevingsinvloeden. Dankzij deze eigenschappen kunnen sporen verschillende voedselverwerkingsstappen zoals pasteurisatie, drogen en invriezen overleven en blijven ze aanwezig in voedselproductieomgevingen. 

Hierdoor kan B. cereus een risico vormen gedurende de volledige voedselketen van primaire productie tot consumptie. Sporen worden immers niet geïnactiveerd door milde warmtebehandelingen zoals pasteurisatie en kunnen daardoor aanwezig blijven in het eindproduct. Wanneer producten vervolgens onvoldoende gekoeld worden, kunnen de sporen kiemen en uitgroeien tot hoge aantallen. Veel gevallen van voedselvergiftigingen worden in verband gebracht met producten die te lang werden bewaard tussen 4 en 60°C, waardoor B. cereus snel kon vermenigvuldigen (EFSA Panel on Biological Harzards (BIOHAZ), 2016). 

Binnen de B. cereus-groep verdient ook de reeds aangehaalde Bacillus thuringiensis bijzondere aandacht. Deze bacterie wordt gebruikt als biologisch pesticide op landbouwgewassen, waardoor de sporen kunnen worden teruggevonden op verse groenten en fruit. Via deze grondstoffen komen de sporen in de voedselketen terecht en kunnen ze aanwezig zijn in eindproducten. Hoewel B. thuringiensis traditioneel als niet-pathogeen voor de mens wordt beschouwd, toont steeds meer onderzoek aan dat sommige stammen virulentiegenen bezitten die vergelijkbaar zijn met die van B. cereus en bijgevolg eveneens ziekte kunnen veroorzaken. Bovendien kunnen voedselisolaten van B. thuringiensis met conventionele detectiemethoden niet altijd worden onderscheiden van B. cereus-stammen, wat de risicobeoordeling binnen de B. cereus-groep bemoeilijkt.

Praktische beheersing van Bacillus cereus

Een goede beheersing van B. cereus begint reeds voor de oogst, onder meer door correct gebruik van biopesticiden op basis van B. thuringiensis. Daarnaast spelen goede productiepraktijken (GMP), HACCP, hygiënisch ontwerp van apparatuur, effectieve reinigingsprocedures en een goed beheerde koudeketen een belangrijke rol. Ook de consument blijft een essentiële schakel door producten correct te bewaren en tijdig te consumeren (EFSA Panel on Biological Harzards (BIOHAZ), 2016).

Een effectieve beheersing van B. cereus richt zich voornamelijk op het voorkomen van sporekieming, vegetatieve groei en toxineproductie, eerder dan op het elimineren van sporen. Omdat sporen conventionele voedselverwerkingsprocessen gemakkelijk overleven, is temperatuurbeheer één van de belangrijkste maatregelen. Snelle afkoeling en gekoelde bewaring, bij voorkeur onder 4°C, zijn daarom essentieel. Niet alle B. cereus-stammen reageren echter op dezelfde manier op temperatuur. Op basis van hun fylogenetische classificatie kan de B. cereus-groep worden onderverdeeld in zeven hoofdgroepen (I-VII), elk met een specifiek groeitemperatuurprofiel. Groepen II, V en VI zijn psychrotolerant en kunnen groeien bij koeltemperaturen, waardoor zij bijzonder relevant zijn voor gekoelde voedingsmiddelen. Groepen III en IV zijn mesofiel, terwijl groep VII matig thermotolerant is en evolutionair aan de basis staat van de mesofiele groep I (Guinebretière, et al., 2008).

Naast temperatuur spelen ook intrinsieke producteigenschappen een belangrijke rol bij het beheersen van B. cereus. Het verlagen van de wateractiviteit, de pH en het gebruik van geschikte conserveermiddelen kunnen de kieming van sporen en de vegetatieve groei remmen. Veilige voedselproductie vereist daarom een combinatie van snelle afkoeling, gekoelde bewaring en het combineren van meerdere conserveringstechnieken, beter bekend als het principe van hurdle technology (hordentechnologie; Figuur 2). Hoewel deze aanpak breed wordt toegepast in de voedingsindustrie, is de invloed van deze factoren op de groei van B. cereus nog minder goed begrepen dan bij andere voedselpathogenen.

de meerderheid van de stammen een minimale pH van 4,7 (7 stammen) of 5,0 (9 stammen) vereiste. Ook de tolerantie voor zout en organische zuren varieerde sterk tussen de stammen. Twee stammen konden groeien in aanwezigheid van 8% NaCl, drie stammen groeiden bij 1,25% azijnzuur en zes stammen bij 4,5% melkzuur. 

Deze resultaten tonen aan dat het gedrag van Bacillus cereus niet kan worden gegeneraliseerd voor alle stammen. Daarom wordt de meest stressresistente stam gebruikt voor de ontwikkeling van de predictieve groeimodellen binnen Vegicereus. Deze modellen worden vervolgens gevalideerd met een cocktail van stammen die een variabele resistentie vertonen ten opzichte van de stressfactoren. 

Wil je meer weten over het Vegicereus-project en de ontwikkeling van voorspellende groeimodellen voor Bacillus cereus in kant-en-klare plant-based voedingsmiddelen? Neem dan contact op met Ines Colle via ines.colle@flandersfood.com.