بكتريا  B. thuringiensis

تعد من أهم المبيدات البكترية المنتجة على نطاق تجاري والأكثر استعمالا ففي عام 1995 وصلت مبيعاتها الى 90 مليون دولار مشكلة 2% من سوق مبيعات المبيدات الكلي، ووصل توزيعها الى ⁶10 x 2.3 كغم.

ومما يشجع استعمالها ان بروتينات Bt غير سامة للطيور واللبائن والبرمائيات والزواحف وإنما تكون مختصة بالحشرات وآفات من اللافقريات. والمبيدات التي أساسها البروتينات البلورية منخفضة الكلفة اذ تصل كلفتها الى 1 : 40 من كلفة المبيدات الكيماوية. ونظرا لتخصصها فهي تحافظ على الأعداد الطبيعية للحشرات ولذا يكثر استعمالها في الغابات وتستعمل في مكافحة البعوض وأنواع من الذباب التي أصبحت مقاومة للعديد من المبيدات الكيماوية.

بكتريا Bt موجبة لصبغة كرام تقطن التربة ويمكن عزلها من التربة ومن غبار المواد المخزونة وأوراق النباتات وتشكل فلورا داخلية وطبيعية في العديد من البيئات، البكتريا مكونة للأبواغ، متحركة هوائية.

عزل وتشخيص البكتريا

تعزل البكتريا من البيئات المذكورة بعد تسخين النماذج للحصول على الأبواغ او تتم إجراء خطوات الإغناء بالمعاملة بالخلات او بعض المضادات الحيوية.

تصنف السلالات اعتمادا على مستضدات الاسواط ويوجد حوالي 55 من الضروب المختلفة في مستضدات السوط، ويوجد 8 سلالات لا تكون الأسواط، وهذا يشير الى الاختلافات الوراثية. وتدمج بعض الأحيان مع بكتريا B. cereus عند اعتماد الصفات الشكلية المظهرية والصفات الكيموحيوية. اما الطرق الحديثة مثل تحديد توالي 16S rRNA وتهجين DNA الكروموسوم وكذلك تحليل الدهون الفوسفاتية والحوامض الدهنية وخرائط القطع بالإنزيمات للجينوم وغيرها من الطرق الجزيئية تشير الى أنهم يمكن ان يكونا نوعا واحدا، كما ان B. cereus تظهر تهجين مع المسابر الخاصة بالـ Bt الخاص بأحد السموم البلورية cry 1 A . كما ان كل من B. cereus و Bt يمكن ان تتكاثر في جوف الحشرات الى التجرثم Septicemia والاثنان تفرز مضادات حيوية ضد الفطريات والتي يمكن ان تتآزر مع السموم لقتل الحشرات.

عوامل الضراوة

للبكتريا عدد من عوامل الضراوة منها الانزيمات المحللة للدهون الفوسفاتية والبروتيزات والانزيمات المحللة للكايتن وسموم حساسة وسموم البتا (β – toxins) وتفرز بروتينات قاتلة للحشرات في الطور الخضري.

واهم السموم هي السموم البلورية او المتبلورة (cry toxins) التي تتكون عند التبوغ وتنتظم في تركيب يسمى Parasporal body أثناء طور الاستقرار من دورة نمو البكتريا ويمثل احد عوامل الضراوة ويساعدها في النمو على الحشرات الضعيفة، ويطلق على السموم أحيانا δ – endotoxins وتصل أوزانها الجزيئية 27 – 140 كيلو دالتون.

وتنتج السلالات المختلفة سموم كثيرة تصل الأنواع المتبلورة منها الى حوالي 140 ، كما ان السلالة الواحدة يمكن ان تنتج أكثر من سم مما يزيد من وسع مضايفها، وهذا يشير الى مرونتها الوراثية وان هناك عمليات تبادل وراثي تحصل عندما تنمو أكثر من سلالة في الحشرة الواحدة، خاصة وان معظم جينات السموم تقع على بلازميدات اقترانية مما يسمح لهذه الجينات التحرك بين الأنواع.

المضايف التي تؤثر عليها

كل سلالة من البكتريا تنتج خليط من البروتينات التي تقضي بشكل متخصص على المضايف الحساسة مثل نوع واحد او انواع متقاربة من يرقات الحشرات. وهذه السموم أدت الى تطوير مبيدات حشرية حيوية لمكافحة عدة رتب من الحشرات مثل حرشفية الاجنحة Lepidoptera والخنافس Coleoptera وثنائية الاجنحة Diptera وتوجد سلالات تؤثر على غشائية الاجنحة Hymenoptera ومتجانسة الاجنحة Homoptera ومستقيمة الاجنحة Mallophaga , Orthoptera وكذلك لمكافحة السوس Mites والابتدائيات والديدان والمن Aphids.

ويمكن ان تعمل السموم بشكل متآزر مع الابواغ، وفي هذه الحالة فان السموم كمواد بروتينية تتفكك بسرعة البيئة بينما تبقى الابواغ لعدة سنين في التربة وان كان تعدادها وسميتها تقل نتيجة لتأثير الظروف البيئية.

المصادر

الخفاجي , زهرة محمود (2008) . التقنية الحيوية الميكروبية (توجهات جزيئية ) . معهد الهندسة الوراثية والتقنية الحيوية . جامعة بغداد .