少数芽孢杆菌,比如Bacillus thuringiensis(苏云金芽孢杆菌,简称“Bt”)在形成芽孢的同时,会在芽孢旁形成一颗菱形、方形或不规则形的碱溶性蛋白质晶体
伴胞晶体对鳞翅目、双翅目和鞘翅目等200多种昆虫和动、植物线虫有毒杀作用,因此可将这类细菌制成对人畜安全、对害虫的天敌和植物无害,有利于环境保护的
生物农药(biopesticide,如“Bt”细菌杀虫剂)。
当害虫吞食
伴孢晶体后,先被虫体中肠内的碱性消化液分解并释放出蛋白质原毒素亚基,再由它特异地结合在中肠
上皮细胞的蛋白受体上,便细胞膜上产生一小孔(直径为1-2nm),并引起细胞膨胀、死亡,进而使中肠里的碱性内含物以及菌体、芽孢都进入血管腔,并很快使昆虫患败血症而死亡。
而这其中
苏云金芽孢杆菌所制成的杀虫剂是世界上用途最广、产量最大、最为成功的
微生物杀虫剂,占微生物杀虫剂总量的95%以上。
不同菌株产生的伴孢晶体,有不同的对宿主致毒范围,如产A组毒素的
苏云金杆菌kurstaki亚种可杀死鳞翅目昆虫,产B组毒素的israelensis亚种可杀死双翅目如蚊子的幼虫,而tenebrionis亚种则可杀死鞘翅目类昆虫(甲虫)的幼虫。
由我国学者自行分离研制成功的“C3-41”杀蚊幼剂,是由Bacillussphaericus(
球形芽孢杆菌)C3-41菌株的芽孢和伴孢晶体组成,具有杀蚊子幼虫效率高,对人、畜、禽、水生动物无毒、无污染和无异味等优点。