Bacillus Historia

Historia

La bacillus thuringiensis fue descubierta en 1902 por el biólogo japonés Shigetane Ishiwatari. En 1911, la bacteria fue redescubierta en Alemania por Ernst Berliner, quien la aisló como causante de una enfermedad que contraían las orugas de polilla gris de la harina (llamada “Schalffsucht”). En 1976, Robert A. Zakharyan informó de la presencia de un plásmido en una cepa de B. thuringiensis y sugirió que éste participaba en la formación de endosporas y de cristales.

Interés agrícola:

Imagen 1:

La toxina Cry sólo afecta a insectos y es inocua para los vertebrados debido a que nuestra digestión se realiza a pH ácido. No es de extrañar que las propiedades insecticidas de este microorganismo hayan sido aprovechadas por el ser humano. En la década de los 20 del siglo pasado se comenzó la comercialización de las esporas como bioinsecticida. En los años 60 y 70 renació el interés por estos bioinsecticidas ya que eran una alternativa ambiental a los insecticidas químicos como el DDT. Con el advenimiento de la Ingeniería Genética diversas compañías agropecuarias desarrollaron plantas transgénicas en las cuales se había introducido el gen que codificaba para la toxina Bt en los cromosomas de la planta. La más famosa de las plantas transgénicas es el maíz Bt (por B. thuringiensis). Dichas plantas expresan la toxina en sus tejidos por lo que cualquier insecto que se la coma, se estará comiendo al mismo tiempo la toxina.

“DDT: (diclorodifeniltricloroetano) es un insecticida organoclorado sintético de amplio espectro, acción prolongada y estable, aplicado en el control de plagas para todo tipo de cultivos desde la década del cuarenta.

Tiene aplicación industrial y doméstica.

Su potencial ecotóxico reside en que mata a los insectos por contacto, afectando su sistema nervioso. Su efecto tóxico, luego de ser aplicado, se conserva durante años (alto poder residual); un campo tratado con DDT conserva, luego de diez años el 50% de la cantidad aplicada. Se calcula que desde su invención en 1939 se han consumido, mundialmente, un millón de t, gran parte de las cuales se encuentran aun dispersas en aguas, tierras y organismos.”

Imagen 2:

Mode de acción de la toxina Cry en una larva de lepidóptero. La toxina es ingerida bien cuando la oruga ingiere a B. thuringiensis o bien cuando ingiere los tejidos de una planta transgénica. La solubilización y activación sucede debido al pH alcalino del tubo digestivo del insecto. La toxina se une a un receptor de las células intestinales y se integra en la membrana formando un poro que causa la muerte de las células. Debido a ello la oruga muere y sus tejidos en descomposición pueden ser aprovechados por la bacteria. (fuente: Laboratorio del Dr. Jurat-Fuentes).

Producción: En biotecnología son utilizados dos tipos de producciones básicas: cultivos superficiales sobre medios sólidos o semisólidos y producción en medios líquidos superficiales o sumergidos.

Uno de los aspectos más importantes de B. thuringiensis es su producción a escala industrial. La primer etapa,la cual es una de las más importantes de este proceso, es la selección y conservación de las cepas de trabajo. En muchos países se desarrollan programas de prospección de nuevos aislamientos de la bacteria para ampliar su espectro y aumentar su capacidad insecticida.

El mantenimiento y conservación de las cepas seleccionadas es una garantía del éxito del proceso y del producto final. Para la conservación se emplean diferentes métodos, entre los más utilizados están la liofilización,suelo estéril,papel de filtro, medio agarizado, etc. Lo más importante es evitar los subcultivos continuos, porque se puede perder la virulencia y podrían aparecer poblaciones acristalíferas.

El desarrollo del producto a partir de la cepa seleccionada comienza con la preparación de los inóculos, los cuales se obtienen generalmente en zarandas mediante cultivos líquidos agitados y a partir de éstos se realizan 1 o 2 subcultivos en fermentadores de menor volumen, dependiendo de la magnitud del volumen final de trabajo. Se recomienda que los inóculos tengan una concentración inicial de 106 células /ml.

Pueden utilizarse cultivos totalmente esporulados o en fase

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