Bacillus thuringensis

Bacillus thuringensis:

Nombre:

Nombre científico: Bacillus thuringiensis

Nombres comunes: Bioster, Dipel yThuricide

Classificación:

Dominio: Bacteria
Filum: Firmicutes
Clase: Bacil
Orden: Bacillals
Familia: Bacillaceae
Género: Bacillus

Características morfológicas:

Bacilo, catalasa positivo, oxidasa negativo, gram positivo. Forma agrupaciones de cadena. Aerobio estricto. De 3 a 5 mm de largo (tamaño grande). Tiene motilidad: flagelos. Forma esporas. Presenta inclusiones citoplasmáticas, en el interior de las cuales almacena toxinas que inhiben la la RNA-polimerasa (2).

Características metabólicas:

La selección de cepas salvajes que produzcan gran cantidad de cristales tóxicos, y el aporte de todos los requerimientos nutricionales de la bacteria, son esenciales para la producción del bioinsecticida.

Es necesario diseñar un medio de cultivo adecuado apto para el crecimiento, la esporulación y formación de cristales, ya que la calidad y cantidad de toxina depende del nivel de crecimiento. El medio debe contener:

• Una fuente de Carbono (C) siendo las más empleadas: glucosa,  almidón y sacarosa, debido a que son esenciales en la síntesis de cristales. También se pueden emplear otras materias primas baratas como: melaza de caña, aunque los resultados obtenidos en la esporulación no son tan buenos.
• Como fuente de Nitrógeno (N): se conoce que Bacillus thuringiensis require aminoácidos esenciales como el glutámico y otros compuestos nitrogenados para su correcto desarrollo.
• En el medio de cultivo han de incluirse minales como el Mn+2, K+1, Ca+2 y Zn+2 ya que son indispensables para la producción de la δ-endotoxina.
• Se recomienda añadir otros factores de crecimiento como: vitamina B.

Algunos ejemplos de sustratos probados se han representado en la siguiente tabla (Figura 1), observándose un buen crecimiento en aquellos marcados con *.

Figura 1. Tabla con diferentes sustratos utilizados para el crecimiento de Bacillus thuringensis.

Características ecológicas:

Las temperaturas óptimas para el crecimiento oscilan entre los 28 y 32ºC. Es importante la agitación para oxigenar correctamente el cultivo y evitar la acumulación de calor. El pH  debe mantenerse entre 6,8 y 7,2 añadiendo bases para neutralizar los ácidos producidos durante la fermentación.

Se considera una bacteria ubicua* ya que se ha aislado de cualquier lugar del mundo, y en sistemas diversos como: suelo, agua, hojas, plantas, telarañas, etc. Se cree que la forma de vida vegetativa solo se presenta cuando se encuentra parasitando insectos, hasta que esporula y es liberado al medio donde permanece en forma de esporas, esto explicaría su amplia distribución (2).

(*Ubicua= Omnipresente, que se encuentra en todas partes. Se emplea en referencia a organismos ampliamente distribuidos.)


Otras características, aplicaciones o problemáticas:

Tiene aplicación industrial como insecticida natural.

Almacena en vesículas citoplasmáticas dos endotoxinas: las proteínas Cry y las proteínas Cyt (1).

Después de ser activadas, las proteínas Cry se unen específicamente a las células intestinales de las larvas de insecto. Infectan lepidópteros, coleópteros y dípteros. Las endotoxinas aumenta la permeabilidad de las microvellosidades intestinales, produciendo un colapso debido a la pérdida del gradiente de potencial. El efecto más devastador es la alcalinización del citoplasma, la cual causa la destrucción del epitelio intestinal. Cuando las células mueren, las esporas de Bacillus thuringiensis se introducen en la hemolinfa donde proliferan. La proliferación de las bacterias causa la muerte de las larvas por inanición (3).
En la siguiente imagen (Figura 2) se puede observar el proceso de infección por Bacillus thuringensis.

Figura 2. Colonización del intestino de insectos por Bacillus thuringensis.

Bibliogrfía:

(1)Custodio, M. (2015). GENERALIDADES DE B.thuringiensis. Recuperado el 3 de Mayo de 2016 de:

http://bioinformatica.uab.es/biocomputacio/treballs00-01/custodio/Bt_general.html

(2)Elena, M.  , Hernández, C. A.  , Agudelo, C. I. (2002). Especies del género Bacillus: morfología macroscópica y microscópica. Biomédicina: Revista del Instituto Nacional de Salud, 106-109. ISSN: 0120-4157.Recuperado el 3 de Mayo de 2016 de:

http://www.revistabiomedica.org/index.php/biomedica/article/viewFile/1148/1263

(3)Soberón, M. y Bravo, A.(2009).Bacillus thuringiensis y sus toxinas insecticidas.Recuperado el 3 de Mayo de 2016 de: 
http://www.biblioweb.tic.unam.mx/libros/microbios/Cap12/