伴孢晶體

芽孢桿菌產生的糖蛋白昆蟲毒素

伴孢晶體(parasporal crystal):又稱δ內毒素,是少數芽孢桿菌產生的糖蛋白昆蟲毒素。

簡介


蘇雲金芽孢桿菌(Bacillus thuringiensis,)在形成芽孢的同時,會在芽孢旁形成一顆菱形、方形或不規則形的鹼溶性蛋白質晶體,稱為伴孢晶體。其乾重可達芽孢囊重的30%左右。
伴孢晶體
伴孢晶體

化學性質


伴孢晶體是鹼溶性蛋白質晶體,可被苯胺染料深著色。伴孢晶體對鱗翅目雙翅目鞘翅目等200多種昆蟲和動、植物線蟲有毒殺作用。

殺蟲原理


當害蟲吞食伴孢晶體后,先被蟲體中腸內的鹼性消化液分解並釋放出蛋白質原毒素亞基,再由它特異地結合在中腸上皮細胞的蛋白質受體上,使細胞膜上產生一小孔(直徑為1~2nm),並引起細胞膨脹、死亡,進而使得中腸里的鹼性內含物以及菌體、芽孢都進入血腔,並很快使昆蟲患敗血症而死亡。
而這其中蘇雲金芽孢桿菌所製成的殺蟲劑是世界上用途最廣、產量最大、最為成功的微生物殺蟲劑,占微生物殺蟲劑總量的95%以上。

主要用途


伴孢晶體可用於毒殺害蟲。不同的菌株產生的伴孢晶體,有不同的對宿主致毒範圍,如產A組毒素的蘇雲金桿菌Kurstaki亞種可殺死鱗翅目昆蟲,產B組毒素的israelensis亞種可殺死雙翅目如蚊子的幼蟲,而tenebrionis亞種則可殺死鞘翅目類昆蟲(甲蟲)的幼蟲。
由中國學者自行分離研製成功的“C3-41”殺蚊幼劑,是由Bacillussphaericus(球形芽孢桿菌)C3-41菌株的芽孢和伴孢晶體組成,具有殺蚊子幼蟲效率高,對人、畜、禽、水生動物無毒、無污染和無異味等優點。