Bt lần đầu tiên được phát hiện vào năm 1901 tại Nhật Bản bởi nhà sinh vật học Shigente Ishiwarti, khi ông tìm ra nguyên nhân gây ra cái chết đột ngột của một số sâu tơ.
Bacillus thuringiensis (viết tắt: Bt) là vi khuẩn Gram dương, và cũng là loài vi khuẩn đất điển hình được phân lập ở vùng Thuringia, Đức. Bt có khả năng tổng hợp protein gây tê liệt ấu trùng của một số loài côn trùng gây hại, trong đó có sâu đục quả bông, các loài sâu đục thân ngô châu Á và Châu Âu. Chúng đều là sâu hại thực vật phổ biến, có khả năng gây ra những sự tàn phá nghiêm trọng.
Bacillus thuringiensis có độc tính thuộc nhóm III, LD50 đường uống là >8.000 mg/kg. Thuốc rất ít độc đối với môi trường và ký sinh có ích, không độc đối với cá và ong mật.
Đây là loại thuốc nguồn gốc từ vi khuẩn, được sản xuất bằng phương pháp lên men vi khuẩn Bacillus thuringiensis. Sản phẩm lên men là độc tố ở dạng đạm tinh thể và bào tử. Độc tố này là những hợp chất đạm cao phân tử không bền vững trong môi trường kiềm, môi trường acid mạnh và dưới tác động của một số loại men; không tan trong nước và trong nhiều dung môi hữu cơ, nhưng tan trong dung dịch kiềm có độ pH từ 10 trở lên, tan trong dịch ruột của ấu trùng sâu bộ Lepidoptera. Độ lớn của tinh thể độc tố từ 0,5-2 μm.
Bt lần đầu tiên được phát hiện vào năm 1901 tại Nhật Bản bởi nhà sinh vật học Shigente Ishiwarti, khi ông tìm ra nguyên nhân gây ra cái chết đột ngột của một số sâu tơ. Shigente Ishiwarti đầu tiên phân lập vi khuẩn Bacillus thuringiensis, gọi đó là Bacillus Sotto.
Năm 1911, Ernst Berliner, ở Đức, phát hiện ra Bacillus thuringiensis, khi ấy ông cũng cho rằng nó là nguyên nhân của bệnh được gọi là Schlaffsucht ở trên bướm đêm phấn.
Năm 1976, Robert A. Zakharyan đã báo cáo sự xuất hiện của một plasmid ở B. thuringiensis và đề xuất rằng plasmid này có liên quan đến tế bào trong của thực vật và sự hình thành tinh thể.
Thành phần protein tinh thể của Bt không những quyết định hoạt lực diệt côn trùng mà còn liên quan đến sự tồn tại các lớp gen Cry. Các protein 130kDa, diệt côn trùng cánh vẩy do gen cry1 mã hoá. Gen Cry 3 mã hoá protein có trọng lượng phân tử thấp hơn (66-73kDa), diệt côn trùng cánh cứng. Protein tinh thể diệt côn trùng hai cánh đa dạng nhất bao gồm các protein 130 kDa, 128kDa, 67kDa, 28kDa do gen cry 4, cry 10, cry 11 mã hoá. Các protein này đều có hoạt lực diệt ruồi, muỗi, tuy nhiên mức độ gây độc khác nhau.
Tất cả các chủng Bt được chọn để nghiên cứu gen cry cũng được sử dụng để nghiên cứu thành phần protein. Tinh thể protein của các chủng Bt sau khi hoà tan với NaOH, SDS, mercaptoethanol được điện di trên gel polyacrylamide. Kết quả cho thấy một số chủng nghiên cứu có băng protein 130 kDa giống chủng chuẩn Btk, một số chủng khác có protein 130 kDa, 67kDa, 28kDa giống chủng chuẩn Bti. Hai chủng 57 TB và 14 QB mang gen Cry 3 đều không có băng protein 130 kDa mà chỉ có băng 70 kDa giống chủng chuẩn Btt.
- Bước 1: Xâm nhập vào các ấu trùng của côn trùng qua đường tiêu hóa.
- Bước 2: Protein Bt được hoạt hóa dưới tác động của môi trường kiềm trong ruột côn trùng.
- Bước 3: Chọc thủng ruột giữa gây ra sự tổn thương làm chúng ngừng ăn. Sau đó một thời gian (từ vài giờ đến vài ngày) chúng chết
Với khả năng sản sinh protein độc tố có khả năng diệt côn trùng, Bt đã và đang được rất nhiều nhà khoa học nghiên cứu và khám phá giá trị nông học của chúng. Đến nay, hơn 200 loại protein của Bt đã được phát hiện với các nồng độ độc tố diệt một số loài côn trùng khác nhau.
