Bacterias

El género BACILLUS es productor de antibióticos (gramicidina, bacitracina, polimixina), proteasas e insecticidas.

Bacillusthuringiensis

Bacillusthuringiensis

Esporas y cristales bipiramidales de la cepa T08025 de Bacillusthuringiensismorrisoni

Clasificación científica

Reino:

Eubacteria

Filo:

Firmicutes

Clase:

Bacilli

Orden:

Bacillales

Familia:

Bacillaceae

Género:

Bacillus

Especie:

thuringiensis

Nombre binomial

Bacillusthuringiensis

BERLINER 1915

La Bacillusthuringiensis (o Bt) es una bacteria Gram positiva que habita en el suelo, y que se utiliza comúnmente como una alternativa biológica al pesticida. También se le puede extraer la toxina Cry y utilizarla como plaguicida. La B. thuringiensis también aparece de manera natural en el intestino de las orugas de diferentes tipos de polillas y demariposas, así como en las superficies poco iluminadas de las plantas.1

Durante la esporulación, muchas cepas de Bt producen cristales proteínicos, conocidos como δ-endotoxinas, que poseen propiedades insecticidas. Por esta razón se ha empleado la Bt como insecticida y, más recientemente, para producirorganismos genéticamente modificados. Sin embargo, existen cepas de Bt que producen cristal que no tiene acción insecticida.2

Descubrimiento y estudio

La bacillusthuringiensis fue descubierta en 1902 por el biólogo japonés ShigetaneIshiwatari. 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 unplásmido en una cepa de B. thuringiensis y sugirió que éste participaba en la formación de endosporas y de cristales.3 4 La B. thuringiensis está estrechamente relacionada con laB. cereus, una bacteria de los suelos, y con la B. anthracis, la causante del ántrax: estos tres organismos se diferencian principalmente por sus plásmidos. Al igual que otros miembros del género, estas tres bacterias son aerobios capaces de producir endosporas.1 En la esporulación, la B. thuringiensis forma cristales de δ-endotoxinas proteínicas de acción insecticida (llamados cristales de proteína o proteínas Cry), que son codificados por los genes Cry.5 En la mayoría de las cepas de la B. thuringiensis los genes Cry están localizados en los plásmidos.6 7 8

Las toxinas Cry son específicamente activas contra insectos de las órdenes Lepidoptera (polillas y mariposas), Diptera (moscas y mosquitos), Coleoptera (escarabajos),Hemiptera (chinches) y contra los nemátodos (gusanos). Así, la B. thuringiensis actúa como una importante reserva de toxinas Cry para la producción de insecticidas biológicos y de cultivos modificados genéticamente.

[editar]Uso en el control de plagas

Desde 1920 se han utilizado las esporas y los cristales de proteína insecticidas producidos por la B. thuringiensis en el control de plagas.9 Actualmente se utilizan como insecticidas específicos bajos nombres comerciales como Dipel y Thuricide. Estos pesticidas son considerados respetuosos con el medio ambiente por su especificación, ya que su efecto sobre los humanos, sobre la vida silvestre, sobre los polinizadores y sobre muchos otros insectos beneficiosos es mínimo o casi nulo. La compañía belga PlantGeneticSistems fue la primera (en 1985) en desarrollar plantas genéticamente modificadas (tabaco) con tolerancia a los insectos mediante la expresión de los genes Cry de la B. thuringiensis.10 11 A menudo, los insecticidas basados en B. thuringiensis que se aplican como spray líquido en plantas de cultivo deben ser ingeridos para tener efecto. Cuando los insectos ingieren los cristales proteicos, el pH alcalino de su tracto digestivo activa la toxina Cry, la cual se inserta en el epitelio del intestino del insecto, provocando poros en el epitelio. El poro causa una lisis celular (rotura de la membrana celular) y la posterior muerte del insecto.12 13 14

La Bacillusthuringiensis serotipo israelensis, una cepa de Bt que se emplea ampliamente como larvicida contra los mosquitos, también se considera un método para controlar la población de mosquitos respetuoso con el medio ambiente.

[editar]Ingeniería genética para el control de plagas

Las toxinas Bt presentes en las hojas decacahuete (imagen inferior) la protegen del daño causado por las larvas de piral del maíz (imagen superior).15

[editar]Uso

En 1995, la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos aprobó la plantación de patatas productoras de toxinas Bt, convirtiéndolas en el primer cultivo productor de pesticida en ser aprobado en los Estados Unidos.16 En 1996, los agricultores estadounidenses cultivaban maíz Bt, patata Bt y algodón Bt.17

En 2006, se plantaron 281.500 km² de cultivos Bt (165.000 km² de maíz Bt y 115.900 km² de algodón Bt). Esto es el equivalente al 11,1% y al 33,6% de las plantaciones mundiales en 2006 de maíz y de algodón respectivamente.18 Mientras que los defensores de esta tecnología exigen mayores beneficios para los agricultores, incluyendo a aquellos con escasos recursos de los países en vías de desarrollo, los detractores cuestionan que la tecnología Bt pueda realmente ayudarlos. La tarea de aislar los impactos de esta tecnología es complicada debido al predominio de observadores parciales y a la poca abundancia de comparaciones controladas (como por ejemplo, semillas idénticas que sólo se diferencian por la presencia o la ausencia de los rasgos Bt y que se cultivan en situaciones idénticas). El principal cultivo de los pequeños agricultores de los países en vías de desarrollo es el algodón. Un examen de las conclusiones del algodón Bt, realizado recientemente por economistas agrarios reconocidos e imparciales, afirma que “el balance general es contradictorio pero prometedor. Los beneficios económicos son altamente variables según el año, según el tipo de explotación y según la situación geográfica”.19

Los impactos medioambientales parecieron ser positivos durante los primeros diez años de uso de los cultivos Bt (1996 - 2005). Un estudio concluye que el uso de insecticidas en el algodón y en el maíz durante este periodo disminuyo en 35,6 millones de kg de ingrediente activo, lo que aproximadamente equivale a la cantidad total de pesticida aplicado en los campos de cultivo de Estados Unidos durante un año. Calculando con la medida del Cociente de Impacto Medioambiental (EIQ por sus siglas en inglés) el impacto provocado por los

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