Bacillus thuringiensis (BT) – Nguyên liệu vi sinh trừ sâu

Đặc điểm hình thái

Vi khuẩn đất, tế bào có dạng que, kích thước 3-6 µm, có thể đứng riêng rẽ hoặc tạo thành chuỗi. Bt hô hấp hiếu khí không bắt buộc, bắt màu Gram dương, có khả năng di động nhờ tiêm mao mọc trên bề mặt tế bào.

Đặc điểm nuôi cấy

Khuẩn lạc của Bt có màu trắng sữa, hình tròn, bề mặt xù xì, viền khuẩn lạc nhăn, đường kính có thể đạt tới 8-10 µm. Một số chủng Bt xuất hiện khuẩn lạc dạng trơn nhẵn.

Mỗi tế bào Bt khi trưởng thành có khả năng sinh bào tử và tinh thể độc bản chất là protein, có khả năng diệt côn trùng. Bào tử Bt có dạng hình trụ hoặc hình trứng, kích thước 1,6-2 µm. Bào tử được hình thành trong điều kiện môi trường bất lợi như nhiệt độ cao, môi trường nghèo chất dinh dưỡng. Khi gặp điều kiện thuận lợi, bào tử có thể nảy mầm thành tế bào sinh dưỡng.

Cùng với quá trình tạo bào tử, các tinh thể protein độc tố cũng được tổng hợp. Tinh thể có kích thước 0,6-2 µm, có hình dạng không cố định (có thể là hình lập phương, hình lưỡng tháp hoặc hình cầu). Tinh thể có thể chiếm tới 30% trọng lượng khô của tế bào. Khi nhuộm tế bào Bt bằng thuốc nhuộm fushin và quan sát dưới kính hiển vi có thể nhận thấy tinh thể Bt bắt màu hồng sẫm còn bào tử thì bắt màu hồng nhạt

Tác động

Tinh thể độc Bt lên côn trùng là rất phức tạp. Tác động điển hình là làm liệt đường ruột và xoang miệng. Sau khi sâu hại ăn phải các tinh thể tiền độc tố, dưới tác dụng của một loại men tiêu hoá trong dịch ruột của sâu, tiền độc tố bị hoà tan thành những phân tử nhỏ có hoạt tính độc. Các độc tố này bám vào màng vi mao trong ruột, tạo ra các lỗ rò để cho nước chảy vào, làm sâu mọng nước, ngừng ăn và chết.

Sau khi ăn tinh thể 1-7 giờ tằm dâu bị liệt toàn thân các tế bào thượng bì. Sau khi ăn 1 phút, tinh thể đã xuất hiện tại thượng bì ruột giữa sâu xanh bướm trắng trên rau. Một số tế bào bị tách rời, biến đổi, các chất bên trong chảy ra ngoài màng (như trên sâu đuc thân) làm tăng tính thấm thẩu Kali và đã chứng minh tăng K+ trong máu và bạch huyết là nguyên nhân gây tê liệt đường ruột và toàn thân.

Sự thay đổi tác động của tinh thể phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Bình thường, khi vào ruột trước và ruột giữa, nếu pH cao (>7.0) và cơ thể không có cơ chế giải độc, tinh thể sẽ vỡ ra làm nhiễm độc máu. Hiện tượng thấy phổ biến trên tằm, sâu róm, sâu xanh…Tuy vậy trong nhiều trường hợp khi tinh thể độc vỡ ra, một số loài sâu có cơ chế tự giải độc, ngừng ăn, pH đường ruột giảm xuống, sau một thời gian nhất định đường tiêu hóa được phục hồi.

Theo khảo sát của WHO về tính an toàn của sản phẩm vi sinh Bt đã khẳng định rằng: Không tồn tại mối nguy hiểm nào của sản phẩm Bt tới con người, động vật có xương sống khác hoặc tới các sinh vật không chủ đích khác” (IPCS, 2000).