Bacillus Thuringiensis
Bacillus thuringiensis หรือ B.T. คือแบคทีเรียที่เกิดขึ้นได้ตามธรรมชาติ ทั้งในดิน น้ำ อากาศ หรือแม้แต่บนต้นไม้และใบไม้ ซึ่งไม่เป็นอันตรายต่อคน สัตว์ และ พืช คุณสมบัติของเชื้อ B.T. นั้นสามารถสร้างสารพิษในการฆ่าแมลงได้โดยแมลงต้องกินเข้าไปจึงทำให้แมลงตาย ดังนั้นทางการเกษตรจึงได้มีการนำเชื้อ B.T.ไปใช้เพื่อควบคุมแมลงที่กินพืช
Dr.lshiwata คือนักวิทยาศาสตร์ชาวญี่ปุ่นที่พบเชื้อเป็นคนแรก โดยได้แยกเชื้อ Bacillus thuringiensis จากหนอนไหมที่เป็นโรคตาย และได้ตั้งชื่อว่า bacillus sotto ต่อมาในปี 1909-1912 Dr. Berliner ได้พบเชื้อแบคทีเรียที่สร้างสปอร์จากหนอน Mediteranean Flour Moth (Anagasta Kuehniella) ซึ่งพบในเมือง thuringen เขาจึงได้ตั้งชื่อที่พบตามชื่อเมืองว่า Bacillus Thuringensis
B.T. หรือ Bacillus thuringiensis มีรูปร่างลักษณะคล้ายกับ BC (Bacillus cereus) แต่แตกต่างตรงที่ B.T. สามารถสร้างสารพิษ เดลต้า เอ็นโดท๊อกซิน ซึ่งมีรูปร่างผนึกเป็นขนมเปียกปูน สารพิษชนิดนี้นำมาใช้ในการควบคุมแมลงศัตรูพืช ไม่ทนต่อความร้อน ประกอบด้วยกลุ่มโมเลกุลของโปรตีน ซึ่งมีทั้งสารพิษเอนไซน์เกาะกันเป็นรูปดัมเบลล์
B.T. สามารถสร้างสารพิษได้ 4 ชนิด
- อัลฟา เอ็กโซท๊อกซิน (Alpha exotoxin)
Alpha exotoxin ได้สร้างขึ้นก่อนการสร้างสปอร์ มีโมเลกุลที่ต่ำ แต่สามารถทนความร้อนได้สูงถึง 120 องศาเซลเซียส เป็นเวลามากกว่า 10 นาที โดยสารพิษชนิดนี้มีความเป็นพิษต่อหนอนแมลงวัน, หนอนผีเสื้อ และหนอนด้วง โดยมีผลต่อระบบ Hormones การสร้างเอนไซม์ต่างๆ และกระบวนการเมทาบอลิซึม เมื่อแมลงกินสารพิษชนิดนี้เข้าไป ทำให้รูปร่างเปลี่ยนไป ตัวเต็มวัยไม่สมบูรณ์ อีกทั้งวงชีวิตจะสั้นและไม่สามารถสืบพันธุ์ต่อไปได้ ทั้งนี้ปัจจุบันสารพิษชนิดนี้ยังไม่ได้รับอนุญาติให้ใช้ในการควบคุมแมลงศัตรูพืช
- เบต้า เอ็กโซท๊อกซิน (Beta exotoxin)
Beta exotoxin เป็นสารพิษที่เกิดขึ้นภายนอกเซลล์ ไม่ทนต่อความร้อน ละลายน้ำได้ เป็นสารประกอบพวก nucleotide สร้างขึ้นระหว่าง vegetative growth phase มีความเป็นพิษต่อแมลงสูงในระดับ lepidoptera, Diptera และ Coleoptera เมื่อแมลงกินเข้าไปทำให้เกิดรูปร่างที่เปลี่ยนแปลง อาทิเช่น ตัวอ่อนอาจไม่เข้าดักแด้ ถ้าเป็นดักแด้อาจะมีรูปทรงที่ผิดไปจากเดิม หรือถ้าเป็นตัวเต็มวัยอาจไม่สมบูรณ์
EPA united state ไม่อนุญาตให้ใช้สารพิษชนิดนี้ที่มีอยู่ในผลิตภัณฑ์ B.T. วางจำหน่ายเพื่อควบคุมแมลงศัตรูพืช
- เดลต้า เอ็นโดท็อกซิน (Delta endotoxin)
สารพิษชนิดนี้นำมาใช้ในการควบคุมแมลงศัตรูพืช โดยมีด้วยกันหลากหลายชื่อ อาทิเช่น crystal toxin, parasporal inclusion body ประกอบด้วยกลุ่มโมเลกุลของโปรตีน (proteinaceous crystal) ซึ่งมีทั้งสารพิษเอนไซน์เกาะกันเป็นรูปดัมเบลล์
- แกมมา เอ็กโซท๊อกซิน (Gamma exotoxin)
สารพิษชนิดนี้ไม่ทนต่อความร้อน อ่อนแอต่อสภาพอากาศ เมื่ออุณหภูมิสูงกว่า 60 องศาเซลเซียส จะถูกทำลายภายใน 10-15 นาที วิธีการเข้าทำลายแมลงของสารพิษชนิดนี้ยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด
ฆ่าแมลงโดยใช้ แบคทีเรีย B.T.
B.T. เป็นเชื้อแบคทีเรียที่มีประโยชน์สามารถนำมากำจัดแมลงศัตรูพืชได้ในระยะตัวอ่อนหรือหนอน โดยตัวอ่อนแมลงจะต้องกินเชื้อ B.T.เข้าไป สารพิษที่ถูกกินเข้าไปจะอยู่ในรูปของ Protoxin (ยังไม่เป็นพิษ) และเมื่อเชื้อเข้าไปยังกระเพาะของตัวอ่อนแมลงนั้น ซึ่งมีน้ำย่อยเป็นด่างค่อนข้างสูงจึงทำให้เกิดขบวนการย่อย Protoxin โดยน้ำย่อย (Proteolytic) ออกมาเป็น Active Toxin (สารพิษ) โดยสารพิษนี้จะเข้าไปอยู่ตามผนังเซลล์ของกระเพาะ และทำลายผนังเซลล์ให้เป็นแผล ต่อมาน้ำย่อยที่เป็นด่างจะเข้าไปตามรอยแผลที่อยู่ตามช่องว่างลำตัว (hemocoel) ของตัวอ่อนแมลง และทำให้ตัวอ่อนแมลงเกิดอาการชักงอ หยุดกินอาหาร สปอร์ที่ตัวอ่อนแมลงกินเข้าไปจะขยายพันธุ์อยู่ในลำไสและอีกส่วนหนึ่งจะเข้าไปตามรอยแผล ไปแบ่งตัวอยู่ตามเนื้อเยื่อต่างๆในตัวอ่อนแมลง ซึ่งเป็นสาเหตุของ Septicemia ในที่สุดตัวอ่อนแมลงก็จะตาย