Bacillus thuringiensis det er en bakterie som tilhører en bred gruppe gram-positive bakterier, noen patogene og andre helt ufarlige. Det er en av bakteriene som har blitt studert mest på grunn av dens nytte i landbruket..
Denne nytten ligger i det faktum at denne bakterien har den særegenheten å produsere krystaller i løpet av sin sporuleringsfase som inneholder proteiner som viser seg å være giftige for visse insekter som utgjør ekte skadedyr for avlinger..
Blant de mest fremragende egenskapene til Bacillus thuringiensis er dens høye spesifisitet, harmløshet for mennesker, planter og dyr, samt dens minimale rest. Disse egenskapene tillot det å posisjonere seg som et av de beste alternativene for behandling og bekjempelse av skadedyr som plaget avlinger..
Den vellykkede bruken av denne bakterien ble tydelig i 1938 da det første plantevernmidlet som ble produsert med sporene, dukket opp. Fra da av har historien vært lang og gjennom den har Bacillus thuringiensis som et av de beste alternativene når det gjelder bekjempelse av skadedyr i landbruket.
Artikkelindeks
Den taksonomiske klassifiseringen av Bacillus thuringiensis Det er:
Domene: Bakterie
Kant: Firmicutes
Klasse: Baciller
Rekkefølge: Bacillales
Familie: Bacillaceae
Kjønn: Bacillus
Arter: Bacillus thuringiensis
De er stavformede bakterier med avrundede ender. De presenterer et pertrisk flagellasjonsmønster, med flagella fordelt over hele celleoverflaten.
Den har dimensjoner på 3-5 mikron og 1-1,2 mikron bred. I deres eksperimentelle kulturer observeres sirkulære kolonier, med en diameter på 3-8 mm, med vanlige kanter og et "malt glass" -utseende..
Når de observeres med elektronmikroskopet, observeres de typiske langstrakte cellene, samlet i korte kjeder.
Denne bakteriearten produserer sporer som har en karakteristisk ellipsoid form og ligger i den sentrale delen av cellen uten å forårsake deformasjon av cellen..
Først av alt, Bacillus thuringiensis Det er en grampositiv bakterie, noe som betyr at når den utsettes for Gram-fargeprosessen, får den en fiolett farge.
På samme måte er det en bakterie preget av dens evne til å kolonisere forskjellige miljøer. Det har vært mulig å isolere det på alle typer jordsmonn. Den har en bred geografisk spredning, etter å ha blitt funnet til og med i Antarktis, et av de mest fiendtlige miljøene på planeten..
Den har en aktiv metabolisme, og kan gjære karbohydrater som glukose, fruktose, ribose, maltose og trehalose. Det kan også hydrolysere stivelse, gelatin, glykogen og N-acetyl-glukosamin.
I samme retning, Bacillus thuringiensis det er katalase-positivt og kan spaltes hydrogenperoksid i vann og oksygen.
Når det har blitt dyrket på blodagarmedium, er det observert et mønster av beta-hemolyse, noe som betyr at denne bakterien er i stand til å ødelegge erytrocytter totalt..
Når det gjelder miljøkrav for vekst, krever temperaturen 10-15 ° C til 40-45 ° C. Tilsvarende er den optimale pH-verdien mellom 5,7 og 7.
De Bacillus thuringiensis det er en streng aerob bakterie. Det må være i et miljø med god oksygentilgjengelighet.
Det særegne trekket ved Bacillus thuringiensis er at det under sporuleringsprosessen genererer krystaller som består av et protein kjent som deltatoksin. Innenfor disse to gruppene er identifisert: Cry og Cyt.
Dette giftet er i stand til å forårsake død av visse insekter som utgjør sanne skadedyr for forskjellige typer avlinger.
B. thuringiensis Den har en livssyklus med to faser: den ene er preget av vegetativ vekst, den andre av sporulering. Den første av dem forekommer under gunstige utviklingsforhold, for eksempel næringsrike miljøer, den andre under ugunstige forhold, med mangel på matunderlag.
Larvene til insekter som sommerfugler, biller eller fluer kan blant annet innta endosporer av bakteriene når de spiser bladene, fruktene eller andre deler av planten. B. thuringiensis.
I fordøyelseskanalen til insektet, på grunn av dets alkaliske egenskaper, blir det krystalliserte proteinet fra bakteriene oppløst og aktivert. Proteinet binder seg til en reseptor på insektets tarmceller, og danner en pore som påvirker elektrolyttbalansen og forårsaker insektets død..
Dermed bruker bakterien vevene til det døde insektet for fôring, multiplikasjon og dannelse av nye sporer som vil infisere nye verter..
Giftstoffene produsert av B. thuringiensis de presenterer svært spesifikk handling hos virvelløse dyr og er ufarlige hos virveldyr. Parasporal inneslutninger av B. thuringensis har forskjellige proteiner med mangfoldig og synergistisk aktivitet.
B. thuringienisis Den har forskjellige virulensfaktorer som inkluderer, i tillegg til Cry og Cyt delta-endotoksiner, visse alfa- og beta-eksotoksiner, kitinaser, enterotoksiner, fosfolipaser og hemolysiner, som forbedrer effektiviteten som entomopatogener..
De giftige proteinkrystallene av B. thuringiensis, blir nedbrutt i jorden ved mikrobiell virkning og kan denatureres av forekomsten av solstråling.
Det entomopatogene potensialet til Bacillus thuringiensis har blitt utnyttet sterkt i mer enn 50 år til beskyttelse av avlinger.
Takket være utviklingen av bioteknologi og fremskritt innen den, har det vært mulig å bruke denne toksiske effekten gjennom to hovedveier: produksjon av plantevernmidler som brukes direkte på avlinger og dannelse av transgene matvarer..
For å forstå viktigheten av denne bakterien i skadedyrbekjempelse, er det viktig å vite hvordan giftet angriper i kroppen til insektet..
Virkningsmekanismen er delt inn i fire trinn:
Cry protoxin solubilisering og prosessering: krystaller inntatt av insektlarvene oppløses i tarmen. På grunn av virkningen av tilstedeværende proteaser blir de transformert til aktive giftstoffer. Disse toksinene krysser den såkalte peritrofiske membranen (beskyttende membran i cellene i tarmepitelet).
Binding til mottakere: giftstoffer binder seg til spesifikke steder som er lokalisert i mikrovilli i tarmcellene i insektet.
Innsetting i membranen og poredannelse: Gråtproteiner setter inn i membranen og forårsaker total ødeleggelse av vevet gjennom dannelsen av ionekanaler.
Cytolyse: død av tarmceller. Dette skjer gjennom flere mekanismer, den mest kjente er osmotisk cytolyse og inaktivering av systemet som opprettholder pH-balansen..
Når den toksiske effekten av proteinene som ble produsert av bakteriene var bekreftet, ble deres potensielle bruk i bekjempelse av skadedyr i avlinger studert..
Mange studier har blitt utført for å bestemme pesticidegenskapene til giftet som produseres av disse bakteriene. På grunn av de positive resultatene av disse undersøkelsene har Bacillus thuringiensis det har blitt det mest brukte biologiske insektmidlet verden over for å bekjempe skadedyr som skader og påvirker ulike avlinger negativt.
Bioinsekticider basert på Bacillus thuringiensis de har utviklet seg over tid. Fra de første som bare inneholdt sporer og krystaller, til de såkalte tredje generasjonene som inneholder rekombinante bakterier som genererer bt-toksinet og som har fordeler som å nå plantevev.
Viktigheten av toksinet som produseres av denne bakterien er at det ikke bare er effektivt mot insekter, men også mot andre organismer som nematoder, protozoer og trematoder..
Det er viktig å avklare at dette toksinet er totalt ufarlig i andre typer levende vesener som virveldyr, en gruppe som mennesker tilhører. Dette skyldes at de indre forholdene i fordøyelsessystemet ikke er ideelle for spredning og effekt..
Takket være teknologiske fremskritt, spesielt utviklingen av rekombinant DNA-teknologi, har det vært mulig å lage planter som er genetisk immune mot effekten av insekter som ødelegger avlingene. Disse plantene er kjent generisk som transgene matvarer eller genetisk modifiserte organismer..
Denne teknologien består i å identifisere sekvensen av gener som koder for ekspresjon av giftige proteiner i bakteriens genom. Senere overføres disse genene til genomet til planten som skal behandles..
Når planten vokser og utvikler seg, begynner den å syntetisere giftet som tidligere ble produsert av Bacillus thuringiensis, å være immun mot insektenes virkning.
Det er flere anlegg der denne teknologien er brukt. Disse inkluderer mais, bomull, poteter og soyabønner. Disse avlingene er kjent som BT mais, BT bomull, etc..
Disse transgene matvarene har selvfølgelig skapt bekymring i befolkningen. I en rapport publisert av United States Environment Agency ble det imidlertid bestemt at disse matvarene hittil ikke har manifestert noen form for toksisitet eller skade, verken hos mennesker eller hos høyere dyr..
Krystallene til B. thuringiensis de oppløses i tarmen til insektet med høy pH og protoxiner frigjøres, og andre enzymer og proteiner. Dermed blir protoxiner til aktive giftstoffer som binder seg til spesialiserte reseptormolekyler på tarmcellene..
Gift av B. thuringiensis produserer ved insektopphør av inntak, tarmlammelse, oppkast, ubalanse i utskillelse, osmotisk dekompensasjon, generell lammelse og til slutt død.
På grunn av toksinets virkning oppstår alvorlig skade i tarmvevet som forhindrer dets funksjon, noe som påvirker assimileringen av næringsstoffer.
Det er blitt vurdert at insektets død kan være forårsaket av spiring av sporer og spredning av vegetative celler i hemocele av insektet..
Det antas imidlertid at dødeligheten mer vil avhenge av virkningen av kommensale bakterier som bor i tarmen til insektet, og at etter virkningen av toksinet til B. thuringiensis kunne forårsake septikemi.
Gift fra B. thuringiensis Det påvirker ikke virveldyr, fordi fordøyelsen av mat i sistnevnte foregår i sure omgivelser, hvor giftet ikke aktiveres.
Den høye spesifisiteten i insekter skiller seg ut, spesielt kjent for Lepidoptera. Det regnes som ufarlig for det meste av entomofauna og har ingen skadelig virkning på planter, det vil si at det ikke er fytotoksisk..
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.