Bacill thuringiensis det är en bakterie som tillhör en bred grupp av grampositiva bakterier, vissa patogena och andra helt ofarliga. Det är en av de bakterier som har studerats mest på grund av dess användbarhet i jordbruket..
Denna användbarhet ligger i det faktum att denna bakterie har den egenskapen att producera kristaller under sin sporulationsfas som innehåller proteiner som visar sig vara giftiga för vissa insekter som utgör sanna skadedjur för grödor..
Bland de mest framstående egenskaperna hos Bacillus thuringiensis är dess höga specificitet, ofarlighet för människor, växter och djur, liksom dess minimala rest. Dessa attribut gjorde det möjligt för den att positionera sig som ett av de bästa alternativen för behandling och bekämpning av skadedjur som plågade grödor..
Den framgångsrika användningen av denna bakterie blev tydlig 1938 när det första bekämpningsmedlet som tillverkades med sina sporer framkom. Sedan dess har historien varit lång och genom den Bacillus thuringiensis som ett av de bästa alternativen när det gäller bekämpning av skadedjur i jordbruket.
Artikelindex
Den taxonomiska klassificeringen av Bacillus thuringiensis det är:
Domän: Bakterie
Kant: Firmicutes
Klass: Baciller
Ordning: Bacillales
Familj: Bacillaceae
Kön: Bacill
Arter: Bacillus thuringiensis
De är stavformade bakterier med rundade ändar. De presenterar ett pertriskt flagellationsmönster med flageller fördelade över hela cellytan.
Den har mått på 3-5 mikron lång och 1-1,2 mikron bred. I deras experimentella kulturer observeras cirkulära kolonier, med en diameter på 3-8 mm, med vanliga kanter och ett "slipat glas" -utseende..
När de observeras med elektronmikroskopet observeras de typiska långsträckta cellerna, förenade i korta kedjor.
Denna bakterieslag producerar sporer som har en karakteristisk ellipsoid form och ligger i cellens centrala del utan att orsaka deformation av cellen..
Först och främst, Bacillus thuringiensis Det är en grampositiv bakterie, vilket innebär att när den utsätts för Gram-färgningsprocessen får den en violett färg.
På samma sätt är det en bakterie som kännetecknas av dess förmåga att kolonisera olika miljöer. Det har varit möjligt att isolera det på alla typer av jordar. Den har en bred geografisk spridning, efter att ha hittats även i Antarktis, en av de mest fientliga miljöerna på planeten..
Den har en aktiv ämnesomsättning och kan jäsa kolhydrater som glukos, fruktos, ribos, maltos och trehalos. Det kan också hydrolysera stärkelse, gelatin, glykogen och N-acetyl-glukosamin.
I samma riktning har Bacillus thuringiensis det är katalaspositivt och kan sönderdela väteperoxid i vatten och syre.
När det har odlats på blodagarmedium har ett mönster av beta-hemolys observerats, vilket innebär att denna bakterie kan förstöra erytrocyter..
Beträffande dess miljökrav för tillväxt kräver temperaturen mellan 10 - 15 ° C till 40-45 ° C. På samma sätt är dess optimala pH mellan 5,7 och 7.
De Bacillus thuringiensis det är en strikt aerob bakterie. Det måste vara i en miljö med tillräcklig syretillgänglighet.
Den utmärkande egenskapen hos Bacillus thuringiensis är att det under sporuleringsprocessen genererar kristaller som består av ett protein som kallas deltatoxin. Inom dessa två grupper har identifierats: Cry och Cyt.
Detta toxin kan orsaka död av vissa insekter som utgör sanna skadedjur för olika typer av grödor.
B. thuringiensis Den har en livscykel med två faser: en av dem kännetecknas av vegetativ tillväxt, den andra av sporulering. Den första av dem förekommer under gynnsamma förhållanden för utveckling, såsom näringsrika miljöer, den andra under ogynnsamma förhållanden, med brist på livsmedelssubstrat.
Larverna från insekter som fjärilar, skalbaggar eller flugor, bland annat, när de matar på bladen, frukterna eller andra delar av växten kan inta endosporer av bakterierna B. thuringiensis.
I matsmältningskanalen för insekten, på grund av dess alkaliska egenskaper, löses det kristalliserade proteinet från bakterierna och aktiveras. Proteinet binder till en receptor på insektens tarmceller och bildar en por som påverkar elektrolytbalansen och orsakar insektsdöd..
Således använder bakterien vävnaderna från den döda insekten för utfodring, multiplikation och bildning av nya sporer som kommer att infektera nya värdar..
De toxiner som produceras av B. thuringiensis de presenterar mycket specifik verkan hos ryggradslösa djur och är ofarliga hos ryggradsdjur. Parasporal inkludering av B. thuringensis har olika proteiner med varierande och synergistisk aktivitet.
B. thuringienisis Det har olika virulensfaktorer som inkluderar, förutom Cry och Cyt delta endotoxiner, vissa alfa- och beta-exotoxiner, kitinaser, enterotoxiner, fosfolipaser och hemolysiner, vilket förbättrar dess effektivitet som entomopatogener.
De giftiga proteinkristallerna av B. thuringiensis, bryts ned i jorden genom mikrobiell verkan och kan denatureras av förekomsten av solstrålning.
Den entomopatogena potentialen hos Bacillus thuringiensis har utnyttjats mycket i mer än 50 år för att skydda grödor.
Tack vare utvecklingen av biotekniken och framstegen inom den har det varit möjligt att använda denna toxiska effekt genom två huvudvägar: produktion av bekämpningsmedel som används direkt på grödor och skapande av transgena livsmedel..
För att förstå vikten av denna bakterie vid skadedjursbekämpning är det viktigt att veta hur toxinet attackerar i insektens kropp..
Dess verkningsmekanism är uppdelad i fyra steg:
Cry protoxin solubilisering och bearbetning: kristaller som intas av insektslarverna löses upp i tarmen. På grund av verkan av de närvarande proteaserna omvandlas de till aktiva toxiner. Dessa toxiner passerar det så kallade peritrofiska membranet (skyddande membran i cellerna i tarmepitel).
Binder till mottagare: toxiner binder till specifika platser som är belägna i mikrovilli i insektens tarmceller.
Insättning i membranet och porbildning: Gråtproteiner sätts in i membranet och orsakar total vävnadsförstöring genom bildandet av jonkanaler.
Cytolys: död av tarmceller. Detta sker genom flera mekanismer, den mest kända är osmotisk cytolys och inaktivering av systemet som bibehåller pH-balansen..
När den toxiska effekten av de proteiner som producerats av bakterierna har verifierats har deras potentiella användning vid bekämpning av skadedjur i grödor studerats..
Många studier har utförts för att bestämma de bekämpningsmedels egenskaperna hos det toxin som produceras av dessa bakterier. På grund av de positiva resultaten av dessa undersökningar Bacillus thuringiensis det har blivit det mest använda biologiska insektsmedlet över hela världen för att bekämpa skadedjur som skadar och negativt påverkar olika grödor.
Bioinsekticider baserade på Bacillus thuringiensis de har utvecklats över tiden. Från de första som bara innehöll sporer och kristaller, till de så kallade tredje generationerna som innehåller rekombinanta bakterier som genererar bt-toxinet och som har fördelar som att nå växtvävnader.
Vikten av det toxin som produceras av denna bakterie är att det inte bara är effektivt mot insekter utan också mot andra organismer som nematoder, protozoer och trematoder..
Det är viktigt att klargöra att detta toxin är helt ofarligt i andra typer av levande varelser som ryggradsdjur, en grupp som människor tillhör. Detta beror på att matsmältningssystemets inre förhållanden inte är idealiska för dess spridning och effekt..
Tack vare tekniska framsteg, särskilt utvecklingen av rekombinant DNA-teknik, har det varit möjligt att skapa växter som är genetiskt immuna mot effekten av insekter som orsakar förödelse på grödor. Dessa växter är allmänt kända som transgena livsmedel eller genetiskt modifierade organismer..
Denna teknik består av att inom bakteriens genom identifiera sekvensen av gener som kodar för uttrycket av toxiska proteiner. Senare överförs dessa gener till genomet hos växten som ska behandlas..
När växten växer och utvecklas börjar den syntetisera det toxin som tidigare producerades av Bacillus thuringiensis, då immun mot insekternas verkan.
Det finns flera anläggningar där denna teknik har använts. Dessa inkluderar majs, bomull, potatis och sojabönor. Dessa grödor kallas BT-majs, BT-bomull etc..
Naturligtvis har dessa transgena livsmedel genererat viss oro i befolkningen. I en rapport som publicerades av USA: s miljöbyrå fastställdes emellertid att dessa livsmedel hittills inte har manifesterat någon typ av toxicitet eller skada, varken hos människor eller hos högre djur..
Kristallerna av B. thuringiensis de löser sig i tarmen på insekten med högt pH och protoxiner frigörs och andra enzymer och proteiner. Således blir protoxiner aktiva toxiner som binder till specialiserade receptormolekyler på tarmcellerna..
Toxin av B. thuringiensis producerar i insektsstopp av intag, tarmförlamning, kräkningar, obalans i utsöndring, osmotisk dekompensation, allmän förlamning och slutligen död.
På grund av toxinets verkan uppstår allvarlig skada i tarmvävnaden som förhindrar dess funktion, vilket påverkar assimileringen av näringsämnen.
Man har ansett att insektens död kan orsakas av spiring av sporer och spridning av vegetativa celler i insektshemocele.
Man tror emellertid att dödligheten beror mer på verkan av kommensbakterier som bor i tarmarna på insekten och att efter verkan av toxinet från B. thuringiensis skulle kunna orsaka septikemi.
Toxin från B. thuringiensis Det påverkar inte ryggradsdjur, eftersom matsmältningen i de sistnämnda sker i sura miljöer, där toxinet inte aktiveras.
Dess höga specificitet i insekter sticker ut, särskilt känd för Lepidoptera. Det anses vara ofarligt för större delen av entomofauna och har ingen skadlig verkan på växter, det vill säga det är inte fytotoxiskt.
Ingen har kommenterat den här artikeln än.