Clostridium botulinum

Clostridium botulinum เป็นแบคทีเรียชนิดแกรมบวก รูปร่างเซลล์เป็นแท่งทรงกระบอก หายใจโดยไม่ใช้ออกซิเจน แบคทีเรียนี้เป็นประเภท obligate anaerobe เนื่องจากแก๊สออกซิเจนถือว่าเป็นพิษต่อเซลล์แบคทีเรียชนิดนี้ อย่างไรก็ตาม "C. botulinum" สามารถทนต่อสภาวะที่มีออกซิเจนได้บ้างเพราะว่ามีการพัฒนาเอนไซม์ superoxide dismutase (SOD) และสืบพันธุ์ด้วยการสร้างสปอร์ 
เป็นแบคทีเรียชนิดแกรมบวก รูปร่างเป็นท่อน สร้างสปอร์ซึ่งทนต่ออุณหภูมิ 100 องศาเซลเซียส ได้นาน 5-10 ชั่วโมง เจริญเติบโตได้ที่อุณหภูมิ 30-37 องศาเซลเซียส ในสภาวะที่ไม่มีอากาศ พบทั่วไปในสิ่งแวดล้อม เช่น ดิน น้ำ น้ำทะเล บ่อปลา อาหารสด เป็นแบคทีเรียที่มีบทบาทสำคัญในอุตสาหกรรมอาหารกระป๋องอาหารกระป๋องไม่ถูกสุขลักษณะนั้น ก็อาจได้รับอันตรายได้ จากสภาพความเป็นกรดที่ต่ำในอาหารกระป๋อง ซึ่งอาจก่อให้เกิดโรคจาก botulinum ที่สามารถสร้างสารพิษที่มีผลต่อระบบประสาท ระบบหายใจถึงขั้นเสียชีวิตได้ 
จากการศึกษาในทางอนุกรมวิธาน สามารถแยกกลุ่ม (phenotype) ของ "C. botulinum" ได้เป็น 4 กลุ่ม (I–IV) โดยแบ่งตามความสามารถในการสลายโปรตีนโครงสร้างใหญ่ต่างชนิดกัน การศึกษาสารพันธุกรรมก็สนับสนุนข้อสรุปนี้เช่นกัน "C. botulinum" ที่ก่อโรคในมนุษย์ได้แก่กลุ่มที่ I และ II ส่วนกลุ่มที่ III พบว่าสามารถก่อโรคได้ในสัตว์อื่นๆ หลายประเภท

พบแบคทีเรียนี้ได้ทั่วไปในธรรมชาติ ทั้งในดินและในน้ำทะเล สามารถเจริญได้ดีในสภาพแวดล้อมที่มีความเป็นกรดอ่อนๆ (pH อยู่ในช่วง 4.8 – 7) เชื้อนี้มีความสามารถในการแพร่จากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งได้ง่าย เช่น ผ่านการปนเปื้อนในดินที่เพาะปลูกพืช ในเศษดินที่ติดมากับผัก หรือในลำไส้ของปลา รวมทั้งในสัตว์ปีกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม แต่แบคทีเรียชนิดนี้จะสามารถผลิตสารพิษ botulinum toxin ได้เฉพาะช่วงสร้างสปอร์ ซึ่งจะเกิดในภาวะที่ไม่มีออกซิเจนเท่านั้น นอกจากนี้มีสิ่งมีชีวิตอีกหลายชนิดที่สามารถสร้าง neurotoxin ลักษณะเดียวกันนี้ได้ เช่น สิ่งมีชีวิตที่จัดอยู่ในวงศ์ Clostridium และสิ่งมีชีวิตที่แม้จะมีลักษณะภายนอกที่ต่างกัน ก็สามารถสร้างพิษชนิดนี้ได้เช่นกัน กลุ่มของ "C. botulinum" และสายพันธุ์ใกล้เคียงที่สร้างสาร botulinum toxin ได้มีดังตารางนี้
"C. argentinense has been proposed for VI group (Hatheway, 1995)."

เรียกว่า โรคโบทูลิซึม (Botulism|Botulism) ทำให้มองเห็นภาพซ้อน คลื่นไส้ อาเจียน หน้ามืด เป็นอัมพาต หายใจขัด และ เสียชีวิตเนื่องจากระบบหายใจล้มเหลว ผู้ได้รับเชื้ออาการจะเกิดภายใน 12-36 ชั่วโมง หลังการบริโภคอาหาร และอาจ เสียชีวิตภายใน 3-6 วันซึ่งโบทูลิสซึมเป็นโรคที่มีความรุนแรง แต่พบได้ไม่บ่อย เกิดจากทอกซินหรือสารพิษ ทอกซินนี้จะมีผลต่อระบบ
ประสาท (neurotoxin) ทำให้เกิดโรคแบ่งออกเป็น 3 กลุ่ม ได้แก่ โรคอาหารเป็นพิษโบทูลิสซึม (foodborne botulism) โรคโบทูลิสซึมในลำไส้ (intestinal botulism) และโรคโบทูลิสซึมที่บาดแผล (wound botulism)

สารพิษจากโบตูลินัมจะมีผลยับยั้งการทำงานที่ปลายประสาทของเซลล์ประสาทก่อนไซแนปส์ (presynaptic nerve terminal) โดยไปยับยั้งการปล่อยสารสื่อประสาท () หรือไปลดการหลั่งสาร acetylcholine (ซึ่งเป็นสารสื่อประสาท) ที่ปลายประสาท ทำให้ไม่สามารถสร้างกระแสประสาทส่งต่อไปยังเซลล์ต่าง ๆ ทำให้เซลล์ต่าง ๆ ทำงานไม่ได้ ซึ่งกลไกนี่เองที่ทำให้กล้ามเนื้อในร่างกายไม่สามารถทำงานได้ (หมดแรง อ่อนล้า) จะเห็นว่าผู้ป่วยที่ได้รับพิษเข้าไปมาก ๆ จะทำให้กล้ามเนื้อที่เกี่ยวข้องกับระบบหายใจทำงานติดขัดด้วย ต้องใช้เครื่องช่วยหายใจกับผู้ป่วยเพื่อให้ผู้ป่วยสามารถหายใจได้

ทำได้โดยการทำลายเซลล์และสปอร์ของเชื้อให้หมด หรือยับยั้งสปอร์ไม่ให้งอกเป็นเซลล์ ทำให้ไม่มีการเพิ่มจำนวนของเซลล์ และไม่มีการสร้างสารพิษปนเปื้อนสู่อาหาร ซึ่งในขบวนการผลิตอาหารกระป๋องสามารถป้องกันการสร้างสารพิษ ได้แก่ การให้ความร้อน การใช้ความเป็นกรด การควบคุมค่าวอเตอร์แอคติวิตี้ (a) การควบคุมโดยใช้ความเย็น

เนื่องจากเชื้อแบคทีเรียชนิดนี้มักจะพบได้ทั้งในน้ำและในดิน ควรระวังในเรื่องความสะอาด สำหรับอาหารที่มีการพบเชื้อแบคทีเรียชนิดนี้บ่อยครั้ง ก็คือ ในอาหารกระป๋อง ดังนั้นในการรับประทานอาหารกระป๋อง ควรนำอาหารกระป๋องออกจากกระป๋อง ใส่ภาชนะอื่น ๆ และนำมาปรุงเพื่อผ่านความร้อนฆ่าเชื้อก่อนรับประทาน ไม่ควรชิมอาการกระป๋องหลังจากเปิดกระป๋องทันที และควรหลีกเลี่ยงการกินอาหารกระป๋องที่เมื่อเปิดกระป๋องแล้วพบว่ามีฟองก๊าซ หรือมีกลิ่นเหม็นแปลก ๆ