ทำความรู้จักกับเชื้อแบคทีเรียบีที

บีที ได้ถูกนำเข้ามาใช้ควบคุมแมลงในประเทศไทยหลายปีเเล้วจนถึงปัจจุบัน โดยเฉพาะหนอน เนื่องจากนำมาทดแทนในแปลงปลูกพืชของเกษตรกรที่ใช้สารเคมีขณะเดียวกันแหล่งปลูกพืชหลายแหล่ง ของประเทศประสบปัญหาแมลงดื้อยา และสิ่งที่ดีที่สุดคือการช่วยให้เกษตรกรไทย ห่างไกลจากสารเคมี เชื้อแบคทีเรีย Bacillus thuringiensis หรือเรียกว่าเชื้อ บีที (Bt) เป็นเชื้อแบคทีเรียที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ กระจายตัวอยู่ได้ทั้งในดิน น้ำ ตัวอ่อนของแมลง เศษใบพืชที่ย่อยสลาย รำข้าวและฝุ่นละอองตามโรงเก็บเมล็ดพันธุ์ ปัจจุบันพบเชื้อบีทีทั่วโลกประมาณกว่า 70 สายพันธุ์ ในประเทศไทยพบแล้ว 17 สายพันธุ์ และคาดว่าจะพบสายพันธุ์อื่นๆ รวมทั้งสายพันธุ์ใหม่อีกมาก

การใช้ประโยชน์จากบีที

เชื้อบีที จัดเป็นจุลินทรีย์ที่มีประโยชน์สามารถนำมาใช้กำจัดแมลงศัตรูพืช โดยการคัดเลือกสายพันธุ์ที่มีประสิทธิภาพสูง ในการทำลายศัตรูสำคัญทางเศรษฐกิจ เช่น หนอนเจาะสมอฝ้าย หนอนกระทู้หอม หนอนกระทู้ผัก และหนอนใยผัก เป็นต้น เนื่องจากมีความเฉพาะเจาะจงสูงในการทำลายเฉพาะแมลงเป้าหมายเท่านั้น เชื้อบีที จึงเป็นจุลินทรีย์ที่มีความปลอดภัยสูงต่อมนุษย์  สัตว์เลือดอุ่น  ปลา และนก    รวมทั้งแมลงที่มีประโยชน์ เช่น ผึ้ง แมลงห้ำและแมลงเบียน เป็นต้น จากข้อดีของความเฉพาะเจาะจงต่อแมลงเป้าหมาย  มีความปลอดภัยต่อมนุษย์  สัตว์ และสิ่งแวดล้อม ดังนั้น ทั่วโลกจึงได้มีการวิจัยและพัฒนาเชื้อบีทีอย่างกว้างขวาง  โดยมีจุดมุ่งหมายเพื่อนำมาใช้เป็นสารชีวินทรีย์ หรือสารชีวภัณฑ์ควบคุมแมลงศัตรูพืช และศัตรูมนุษย์ ซึ่งส่วนใหญ่การศึกษาวิจัยเน้นแมลงศัตรูที่ดื้อต่อสารเคมีสังเคราะห์ เชื้อบีทีที่มีประสิทธิภาพสูง สามารถนำมาใช้กำจัดแมลงศัตรูพืชทดแทนสารเคมี หลังจากใช้แล้วเชื้อบีทีบางส่วนตายไป บางส่วนยังสามารถคงอยู่ในธรรมชาติและขยายพันธุ์ต่อไปได้อีก

รูปร่างลักษณะของเชื้อบีที (Bt)


Bacillus thuringiensis (Bt) เมื่อขยายด้วยกล้องที่มีกำลังขยายสูง

เชื้อบีทีเป็นแบคทีเรียแกรมบวก ที่มีขนาดเล็กมากจนไม่สามารถมองเห็นด้วยตาเปล่า ต้องใช้กล้องจุลทรรศน์กำลังขยายสูงถึง 400 เท่า จึงจะสามารถมองเห็นได้ เชื้อบีทีมีรูปร่างเป็นแท่ง ความกว้างประมาณ 0.5 – 0.8 ไมโครเมตร ยาว 1.0 – 3.0 ไมโครเมตร ต่อกันเป็นสายลูกโซ่ สามารถสร้างสปอร์และผลึกโปรตีนที่มีสารพิษภายในเซลล์ของมัน เราเรียกสารพิษนี้ว่า เดลต้า เอ็นโดท็อกซิน (delta endotoxin) ที่มีฤทธิ์ในการทำลายแมลง มีรูปร่างเป็นผลึกคล้ายขนมเปียกปูนหรือรูปสี่เหลี่ยม  ขบวนการสร้างสารพิษนี้เกิดขึ้นพร้อมๆ กับการสร้างสปอร์ หลังจากเซลล์สร้างสปอร์และสารพิษเสร็จเรียบร้อยแล้ว  เซลล์จะแตกสปอร์และสารพิษหลุดออกจากเซลล์

สารพิษที่สร้างโดยเชื้อแบคทีเรียบีที

แบคทีเรียบีทีสร้างสารพิษได้หลายชนิด บีทีต่างสายพันธุ์สร้างสารพิษที่มีคุณสมบัติเฉพาะเจาะจงกับแมลงต่างชนิดกันไป และมีความเป็นพิษมากน้อยแตกต่างกัน สารพิษส่วนใหญ่ที่แบคทีเรียบีทีสร้างขึ้น มามีอยู่ 4 ชนิดหลัก คือ

  • เดลต้า เอนโดท็อกซิน (Delta endotoxin)

เป็นสารพิษชนิดที่นำมาใช้ในการควบคุมแมลงศัตรูพืช ไม่ทนต่อความร้อน ผลึกประกอบด้วยกลุ่มโมเลกุลของโปรตีน (proteinaceous crystal) ซึ่งมีทั้งสารพิษและเอนไซม์เกาะกันเป็นรูปดัมเบลล์ (dumbbell)

  • เบต้า เอ็กโซท็อกซิน (Beta exotoxin)

เป็นสารพิษที่สร้างขึ้นภายนอกเซลล์ ละลายน้ำได้ ไม่ทนต่อความร้อน มีคุณสมบัติในการทำลายเม็ดเลือด ขัดขวางการทำงานของระบบสรีรวิทยาหลายอย่างในตัวแมลง แมลงที่ได้รับสารพิษชนิดนี้เข้าไปจะเจริญเติบโตช้า ไม่เข้าดักแด้หรือถ้าเข้าดักแด้จะไม่ออกเป็นตัวเต็มวัย

  • อัลฟา เอ็กโซท็อกซิน (Alpha exotoxin)

สารพิษชนิดนี้สร้างขึ้นก่อนการสร้างสปอร์น้ำหนักโมเลกุลต่ำ แต่ทนความร้อนได้สูงถึง 120 องศาเซลเซียส เป็นเวลานาน 15 นาทีมีความเป็นพิษต่อหนอนผีเสื้อในอันดับ Lepidoptera, หนอนแมลงวันในอันดับ Diptera และหนอนด้วงในอันดับ Coleoptera โดยมีผลต่อระบบฮอร์โมน กระบวนการเมทาบอลิซึมและการสร้างเอนไซม์ต่างๆ แมลงที่กินสารพิษนี้เข้าไป จะทำให้รูปร่างเปลี่ยนแปลง ตัวเต็มวัยไม่สมบูรณ์วงชีวิตจะสั้นและไม่สามารถสืบพันธุ์ได้ ในปัจจุบันยังไม่มีการอนุญาตให้มีสารพิษชนิดนี้ในผลิตภัณฑ์บีทีที่จำหน่ายเพื่อใช้ควบคุมแมลงศัตรูพืช

  • แกมมา เอ็กโซท็อกซิน (Gamma exotoxin)

เป็นสารพิษที่ไม่ทนต่อความร้อน อ่อนแอต่อสภาพอากาศ ก๊าซออกซิเจนและแสงอาทิตย์ ที่อุณหภูมิสูงกว่า 60 องศาเซลเซียส จะถูกทำลายภายใน 10-15 นาที กลไกการเข้าทำลายแมลงของสารพิษชนิดนี้ยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด

 “หากจุดมุ่งหมายของการทำเกษตรคือผลกำไรต่อไร่ การที่เราเลียงเคมี ก็เปรียบเสมือนกำไรชีวิตทางอ้อมเช่นกัน”

บีทีเป็นจุลินทรีย์ที่มีประโยชน์ สามารถนำมาใช้กำจัดแมลงศัตรูพืช เนื่องจากมีความเฉพาะเจาะจงสูงในการทำลายเฉพาะแมลงเป้าหมายเท่านั้น เชื้อบีที  จึงเป็นจุลินทรีย์ที่มีความปลอดภัยสูงต่อมนุษย์  สัตว์เลือดอุ่น  ปลา และนก    รวมทั้งแมลงที่มีประโยชน์ เช่น ผึ้ง แมลงห้ำและแมลงเบียน เป็นต้น จากข้อดีของความเฉพาะเจาะจงต่อแมลงเป้าหมาย  ปลอดภัยต่อมนุษย์  สัตว์ และสิ่งแวดล้อม ดังนั้น ทั่วโลกจึงได้มีการวิจัยและพัฒนา เชื้อบีทีอย่างกว้างขวาง  โดยมีจุดมุ่งหมายเพื่อนำมาใช้เป็นสารชีวินทรีย์ควบคุมแมลงศัตรูพืช และศัตรูมนุษย์