Курс лекций для студентов специальности -48 02 01 «Биотехнология» Минск 2014 034)


 Бактериальные энтомопатогенные препараты



Pdf көрінісі
бет39/63
Дата17.06.2022
өлшемі1,87 Mb.
#36984
түріКурс лекций
1   ...   35   36   37   38   39   40   41   42   ...   63
Байланысты:
Tehnologiya-mikrobnogo-sinteza-El--konspekt-lekcij (2)

10.1. Бактериальные энтомопатогенные препараты 
Потенциальными агентами в биологической защите растений яв-
ляются более 90 видов бактерий, но лучшими микробными инсектици-
дами признаны препараты на основе Bacillus thuringiensis. К ним вос-
приимчивы около 400 видов насекомых. К настоящему времени извест-
но более 1000 штаммов B. thuringiensis, составляющих три патотипа: 
патотип А – патогены чешуекрылых (плодожорки, листовертки, шелко-
пряды, моли и др.), патотип В – патогены двукрылых (мошки, мухи, 
комары и др.), патотип С – патогены жесткокрылых (колорадский жук). 
Биологическое действие бактериальных энтомопатогенных пре-
паратов («энтомо» – насекомое)
обеспечивается входящими в их со-
став спорами Bacillus thuringiensis, параспоральными кристаллами 
(
-эндотоксином), а также (намного реже) термостабильным -экзо-
токсином. Обладают токсичным действием и соединения, синтезиру-
емые клетками, проросшими из спор (дополнительный фактор виру-
лентности бактериальных инсектицидов). Образование помимо эндо-
спор параспоральных кристаллов является характерной особенно-
стью кристаллоносных бактерий. В оболочках спор B. thuringiensis 
содержатся субъединицы 
-эндотоксина, поэтому споры также ока-
зывают токсичное действие на насекомых-мишеней, что одновре-
менно способствует прорастанию спор. 
Основным токсичным компонентом бактериальных инсектицидов 
является 
-эндотоксин (кристаллический токсин), образующийся одно-
временно со спорой в противоположной части клетки (параспорально). 
После созревания спор и кристаллов клеточная стенка лизируется и оба 
образования (кристалл и спора) высвобождаются в культуральную среду. 


104 
Основу кристаллов 
-эндотоксина составляют белковые субъеди-
ницы. Кроме белков в сотаве кристаллов обнаружены небольшие ко-
личества нуклеиновых кислот, сахаров и соединений фосфора (глико-
пептиды, фосфополипептиды), а также протеолитические ферменты. 
Кристаллы штаммов B. thuringiensis содержат несколько видов 
токсичных для насекомых белков, представленных в различных соот-
ношениях. Биохимия кристаллов изучена недостаточно. 
Споры бактерий в высушенном состоянии могут сохраняться при 
комнатной температуре до 10 лет и более. При высокой влажности 
они погибают при 100°С в течение 5–10 минут. 
Споры бактерий, поглощенные восприимчивым насекомым, про-
растают в его кишечнике. Вегетативные клетки проникают в полость 
тела, быстро размножаются, разрушая ткани. Эта стадия заражения 
получила название септицемии. 
Белок кристалла растворяется в щелочной среде (рН 12–14) ки-
шечника насекомого и трансформируется протеолитическими фер-
ментами кишечника насекомого-мишени в действующий (активный) 
токсин. Специфичность действия эндотоксина определяется несколь-
кими факторами: щелочной средой кишечника насекомого, составом 
белковых субъединиц кристалла и присутствием в кишечнике насеко-
мого специфических протеолитических ферментов, активирующих 
прототоксин кристалла. 
Молекулярная модель инсектицидного действия 
-эндотоксина 
окончательно не разработана. Предложена гипотеза двухступенчатого 
действия 
-эндотоксина: первый этап – связывание молекулы со спе-
цифическим рецептором на клеточной мембране, второй этап – обра-
зование пор в мембране диаметром 0,5–1,0 нм. Это приводит к допол-
нительному поступлению ионов в клетку, выходу из клетки молекул 
воды, но не макромолекул, следствием чего является коллоидно-
осмотический лизис клеток кишечника насекомого-мишени. 
Кристаллы 
-эндотоксина термолабильны. Нагревание до 80–
100°С в течение 30–40 мин разрушает структуру кристалла и инакти-
вирует прототоксин. 
-экзотоксин представляет собой структурный аналог АТФ, кон-
курирующий с АТФ за связывающий участок на некоторых фермен-
тах. Он нарушает биосинтез РНК, действует как специфический инги-
битор ДНК-зависимой РНК-полимеразы. Токсическое действие
-экзотоксина на насекомых не является высокоспецифичным и про-
является медленнее, чем действие 
-эндотоксина. 


105 
-экзотоксин – термостабильный, продуцируется во время вегета-
тивного роста культуры и выделяется в культуральную среду. Для его 
накопления требуется определенный состав питательной среды. 
В культуральной жидкости накапливается до 120 мг/дм
3
-экзотоксина. 
У восприимчивых насекомых 
-экзотоксин повреждает клетки кишеч-
ника, способствует проникновению бактерий в полости тела. 
На основе B. thuringiensis в промышленных условиях получают 
ряд энтомопатогенных препаратов: бацитурин, энтобактерин, дендро-
бациллин, инсектин и другие (табл. 10.1). 
Таблица 10.1 


Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   35   36   37   38   39   40   41   42   ...   63




©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет