Clostridium botulinum dan Clostridium perfringens merupakan bakteri batang anaerobik Gram-positif, pembentuk spora, dan bertanggung jawab atas dua bentuk penyakit bawaan makanan. C. botulinum menghasilkan botulinum neurotoxin (BoNT), toksin biologis paling kuat yang diketahui, menyebabkan botulisme penyakit neuroparalitik yang berpotensi fatal. BoNT diklasifikasikan menjadi tujuh serotipe (A-G), dengan tipe A, B, E, dan F yang menyebabkan penyakit pada manusia. Toksin ini labil terhadap panas (tidak aktif dalam waktu 5 menit pada suhu 85°C) dan bekerja dengan memecah protein SNARE, mencegah pelepasan asetilkolin pada sambungan neuromuskular.
Spora C. botulinum sangat tahan panas, dengan nilai D₁₂₁ sekitar 0,2 menit untuk strain proteolitik tipe A dan B yang paling resisten. Ketahanan panas ini mendasari konsep “botulinum cook” atau 12D untuk makanan kaleng rendah asam, yang memerlukan proses termal setara dengan 3 menit pada suhu 121,1°C untuk mencapai pengurangan 12 log spora C. botulinum. Standar ini menjadi dasar sterilisasi komersial. Gejala botulisme meliputi kelumpuhan lembek menurun, penglihatan kabur, disfagia, dan gagal napas. Botulisme pada bayi terjadi akibat konsumsi spora (biasanya dari madu) dan produksi racun selanjutnya di usus.
Clostridium perfringens tipe A menghasilkan C. perfringens enterotoksin (CPE), yang menyebabkan gastroenteritis yang sembuh sendiri dengan diare dan kram perut, biasanya 8-16 jam setelah konsumsi. C. perfringens ada dimana-mana di tanah dan saluran usus hewan dan manusia. Spora bertahan saat dimasak dan berkecambah jika pendinginan lambat atau suhu panas tidak memadai (penyalahgunaan suhu pada kisaran 15-50°C). Sel-sel vegetatif berkembang biak dengan cepat dalam makanan, dan ketika tertelan, bersporulasi dalam usus melepaskan enterotoksin. Kondisi ini merupakan salah satu penyakit bawaan makanan yang paling sering dilaporkan di lingkungan institusi.
Deteksi C. botulinum melibatkan bioassay tikus untuk deteksi toksin, PCR untuk gen BoNT, dan kultur pada media selektif seperti agar kuning telur (lipase positif). C. perfringens dihitung dengan cara pelapisan pada agar tryptose sulfite cycloserine (TSC) dengan inkubasi anaerobik. Pengendalian C. botulinum dalam makanan bergantung pada pencapaian sterilitas komersial, pengendalian aktivitas air (aw <0,93), pH (di bawah 4,6), atau penggunaan bahan pengawet (nitrit, sorbat). Untuk C. perfringens, pendinginan cepat pada makanan yang dimasak (dari 57°C menjadi 21°C dalam waktu 2 jam) dan penyimpanan panas yang tepat di atas 60°C mencegah perkecambahan dan pertumbuhan spora. C. botulinum adalah organisme target untuk proses sterilisasi komersial (konsep 12D). Rencana HACCP untuk makanan kaleng mengatasi pengendalian spora. Bakteri pembentuk spora juga menyebabkan pembusukan makanan yang diproses dengan panas.
