Bacil thuringiensis het is een bacterie die tot een brede groep grampositieve bacteriën behoort, sommige pathogeen en andere volkomen onschadelijk. Het is een van de bacteriën die het meest is bestudeerd vanwege zijn bruikbaarheid in de landbouw..
Dit nut ligt in het feit dat deze bacterie de bijzonderheid heeft dat hij tijdens zijn sporulatiefase kristallen produceert die eiwitten bevatten die giftig blijken te zijn voor bepaalde insecten die echte plaagorganismen vormen voor gewassen..
Een van de meest opvallende kenmerken van de Bacillus thuringiensis zijn zijn hoge specificiteit, onschadelijkheid voor mens, plant en dier, evenals zijn minimale residualiteit. Dankzij deze eigenschappen kon het zichzelf positioneren als een van de beste opties voor de behandeling en bestrijding van ongedierte dat gewassen teisterde..
Het succesvolle gebruik van deze bacterie werd duidelijk in 1938 toen het eerste pesticide dat met zijn sporen werd vervaardigd, opdook. Vanaf dat moment is de geschiedenis lang geleden en daardoor de Bacillus thuringiensis als een van de beste opties als het gaat om het bestrijden van landbouwongedierte.
Artikel index
De taxonomische classificatie van de Bacillus thuringiensis het is:
Domein: Bacterie
Rand: Firmicutes
Klasse: Bacillen
Bestellen: Bacillales
Familie: Bacillaceae
Geslacht: Bacil
Soorten: Bacillus thuringiensis
Het zijn staafvormige bacteriën met afgeronde uiteinden. Ze vertonen een pertrisch flagellatiepatroon, met flagellen verdeeld over het hele celoppervlak.
Het heeft afmetingen van 3-5 micron lang en 1-1,2 micron breed. In hun experimentele culturen worden ronde kolonies waargenomen, met een diameter van 3-8 mm, met regelmatige randen en een "gemalen glas" -uiterlijk..
Bij observatie met de elektronenmicroscoop worden de typische langwerpige cellen waargenomen, verenigd in korte ketens.
Deze bacteriesoort produceert sporen met een karakteristieke ellipsvormige vorm en bevindt zich in het centrale deel van de cel, zonder vervorming van de cel te veroorzaken..
Allereerst de Bacillus thuringiensis Het is een grampositieve bacterie, wat betekent dat het bij blootstelling aan het Gram-kleuringsproces een violette kleur krijgt.
Evenzo is het een bacterie die wordt gekenmerkt door zijn vermogen om verschillende omgevingen te koloniseren. Het is mogelijk geweest om het op alle soorten bodems te isoleren. Het heeft een brede geografische spreiding en is zelfs gevonden op Antarctica, een van de meest vijandige omgevingen op aarde..
Het heeft een actief metabolisme en kan koolhydraten zoals glucose, fructose, ribose, maltose en trehalose fermenteren. Het kan ook zetmeel, gelatine, glycogeen en N-acetylglucosamine hydrolyseren.
In dezelfde geest, de Bacillus thuringiensis het is catalase-positief, omdat het waterstofperoxide kan ontleden in water en zuurstof.
Wanneer het op bloedagarmedium is gekweekt, is een patroon van bèta-hemolyse waargenomen, wat betekent dat deze bacterie in staat is om erytrocyten volledig te vernietigen..
Met betrekking tot de milieuvereisten voor groei, vereist het temperatuurbereik van 10-15 ° C tot 40-45 ° C. Evenzo ligt de optimale pH tussen 5,7 en 7.
De Bacillus thuringiensis het is een strikt aërobe bacterie. Het moet zich in een omgeving bevinden met voldoende zuurstof.
Het onderscheidende kenmerk van de Bacillus thuringiensis is dat het tijdens het sporulatieproces kristallen genereert die bestaan uit een eiwit dat bekend staat als deltatoxine. Binnen deze twee groepen zijn geïdentificeerd: de Cry en de Cyt.
Dit gif kan de dood veroorzaken van bepaalde insecten die echte plaagorganismen vormen voor verschillende soorten gewassen.
B. thuringiensis Het heeft een levenscyclus met twee fasen: een ervan wordt gekenmerkt door vegetatieve groei, de andere door sporulatie. De eerste komt voor in gunstige omstandigheden voor ontwikkeling, zoals voedselrijke omgevingen, de tweede in ongunstige omstandigheden, met een tekort aan voedselsubstraat.
De larven van insecten zoals vlinders, kevers of vliegen, onder anderen, wanneer ze zich voeden met de bladeren, vruchten of andere delen van de plant, kunnen endosporen van de bacteriën opnemen B. thuringiensis.
In het spijsverteringskanaal van het insect wordt vanwege zijn alkalische eigenschappen het gekristalliseerde eiwit van de bacteriën opgelost en geactiveerd. Het eiwit bindt zich aan een receptor op de darmcellen van het insect en vormt een porie die de elektrolytenbalans beïnvloedt, waardoor het insect sterft..
De bacterie gebruikt dus de weefsels van het dode insect voor zijn voeding, vermenigvuldiging en vorming van nieuwe sporen die nieuwe gastheren zullen infecteren..
De gifstoffen geproduceerd door B. thuringiensis ze vertonen een zeer specifieke werking bij ongewervelde dieren en zijn onschadelijk bij gewervelde dieren. Parasporale insluitsels van B. thuringensis beschikken over diverse eiwitten met diverse en synergetische activiteit.
B. thuringienisis Het heeft verschillende virulentiefactoren waaronder, naast Cry- en Cyt-delta-endotoxinen, bepaalde alfa- en bèta-exotoxinen, chitinasen, enterotoxinen, fosfolipasen en hemolysinen, die de efficiëntie ervan als entomopathogenen verhogen..
De giftige eiwitkristallen van B. thuringiensis, worden in de bodem afgebroken door microbiële werking en kunnen worden gedenatureerd door de inval van zonnestraling.
Het entomopathogene potentieel van Bacillus thuringiensis wordt al meer dan 50 jaar intensief benut bij de bescherming van gewassen.
Dankzij de ontwikkeling van biotechnologie en de vooruitgang daarin, was het mogelijk om dit toxische effect via twee hoofdroutes te gebruiken: de productie van pesticiden die rechtstreeks op gewassen worden gebruikt en de creatie van transgeen voedsel..
Om het belang van deze bacterie bij ongediertebestrijding te begrijpen, is het belangrijk om te weten hoe het toxine het lichaam van het insect aanvalt..
Het werkingsmechanisme is verdeeld in vier fasen:
Cry protoxine solubilisatie en verwerking: kristallen die door de insectenlarven worden ingenomen, lossen op in de darm. Door de werking van de aanwezige proteasen worden ze omgezet in actieve gifstoffen. Deze gifstoffen passeren het zogenaamde peritrofe membraan (beschermend membraan van de cellen van het darmepitheel).
Bindend aan ontvangers: gifstoffen binden zich aan specifieke plaatsen die zich in de microvilli van de darmcellen van het insect bevinden.
Inbrengen in het membraan en poriënvorming: Cry-eiwitten worden in het membraan ingebracht en veroorzaken totale weefselvernietiging door de vorming van ionenkanalen.
Cytolyse: dood van darmcellen. Dit gebeurt via verschillende mechanismen, waarvan de bekendste osmotische cytolyse is en de inactivering van het systeem dat de pH-balans in stand houdt..
Nadat het toxische effect van de door de bacteriën geproduceerde eiwitten was geverifieerd, werd hun mogelijke gebruik bij de bestrijding van ongedierte in gewassen bestudeerd..
Er zijn veel onderzoeken uitgevoerd om de pesticide-eigenschappen van het door deze bacteriën geproduceerde toxine te bepalen. Vanwege de positieve resultaten van deze onderzoeken heeft de Bacillus thuringiensis Het is wereldwijd het meest gebruikte biologische insecticide geworden om ongedierte te bestrijden dat verschillende gewassen beschadigt en negatief beïnvloedt.
Bioinsecticiden gebaseerd op Bacillus thuringiensis ze zijn in de loop van de tijd geëvolueerd. Van de eerste die alleen sporen en kristallen bevatten, tot de zogenaamde derde generatie die recombinante bacteriën bevatten die het bt-toxine genereren en die voordelen hebben zoals het bereiken van plantenweefsels.
Het belang van het door deze bacterie geproduceerde toxine is dat het niet alleen werkzaam is tegen insecten, maar ook tegen andere organismen zoals nematoden, protozoa en trematoden..
Het is belangrijk om duidelijk te maken dat dit toxine totaal onschadelijk is in andere soorten levende wezens, zoals gewervelde dieren, een groep waartoe mensen behoren. Dit komt omdat de interne omstandigheden van het spijsverteringsstelsel niet ideaal zijn voor de proliferatie en het effect ervan..
Dankzij technologische vooruitgang, met name de ontwikkeling van recombinant-DNA-technologie, is het mogelijk om planten te creëren die genetisch immuun zijn voor het effect van insecten die grote schade aanrichten aan gewassen. Deze planten zijn algemeen bekend als transgene voedingsmiddelen of genetisch gemodificeerde organismen..
Deze technologie bestaat uit het identificeren binnen het genoom van de bacterie de sequentie van genen die coderen voor de expressie van toxische eiwitten. Later worden deze genen overgebracht naar het genoom van de te behandelen plant..
Wanneer de plant groeit en zich ontwikkelt, begint het het toxine te synthetiseren dat eerder werd geproduceerd door de Bacillus thuringiensis, dan immuun zijn voor de werking van insecten.
Er zijn verschillende fabrieken waarin deze technologie is toegepast. Deze omvatten maïs, katoen, aardappelen en sojabonen. Deze gewassen staan bekend als BT-maïs, BT-katoen, enz..
Natuurlijk hebben deze transgene voedingsmiddelen enige bezorgdheid bij de bevolking gewekt. In een rapport gepubliceerd door de United States Environment Agency werd echter vastgesteld dat deze voedingsmiddelen tot op heden geen enkele vorm van toxiciteit of schade vertoonden, noch bij mensen, noch bij hogere dieren..
De kristallen van B. thuringiensis ze lossen op in de darm van het insect met een hoge pH en er komen protoxines vrij, en andere enzymen en eiwitten. Zo worden protoxines actieve toxines die zich binden aan gespecialiseerde receptormoleculen op de cellen van de darm..
Toxine door B. thuringiensis veroorzaakt bij het stoppen van inslikken door insecten, darmverlamming, braken, onevenwichtigheden in de uitscheiding, osmotische decompensatie, algemene verlamming en uiteindelijk de dood.
Door de werking van het toxine treedt ernstige schade op in het darmweefsel waardoor de werking ervan wordt belemmerd, waardoor de opname van voedingsstoffen wordt aangetast.
Aangenomen werd dat de dood van het insect zou kunnen worden veroorzaakt door de ontkieming van sporen en de proliferatie van vegetatieve cellen in de hemocèle van het insect..
Men denkt echter dat de mortaliteit meer zou afhangen van de werking van commensale bacteriën die de darm van het insect bewonen en dat na de werking van het toxine van B. thuringiensis zou in staat zijn bloedvergiftiging te veroorzaken.
Toxine van B. thuringiensis Het heeft geen invloed op gewervelde dieren, omdat de vertering van voedsel in de laatste plaatsvindt in zure omgevingen, waar het toxine niet wordt geactiveerd.
De hoge specificiteit bij insecten valt op, vooral bekend van Lepidoptera. Het wordt als onschadelijk beschouwd voor de meeste entomofauna en heeft geen schadelijke werking op planten, dat wil zeggen, het is niet fytotoxisch.
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.