Роль термостабильного экзотоксина В. thuringiensis в определении круга хозяев
20.06.2014
Вегетативные стадии В. thuringiensis вырабатывают термостабильный экзотоксин, активный перорально и при инъекции в гемолимфу гусениц чешуекрылых и личинок перепончатокрылых, жуков и двукрылых. Этот токсин был выделен в чистом виде. Ранее дается обзор его испытаний на различных насекомых и делается вывод, что почти наверное действует только одно химическое соединение.
Бюржержон считает, что в промышленных продуктах нельзя обнаружить активности иных токсинов, кроме кристалла и термостабильного экзотоксина, γ-экзотоксин и α-экзотоксин (лецитиназа С, фосфолипаза С) Хеймпела вряд ли являются активными компонентами, воздействующими на круг хозяев, поскольку один — это все еще не установленный нетоксичный фермент, а другой (связанный с некристаллоносным видом В. cereus) можно было спутать с термостабильным экзотоксином, который, как теперь известно, вырабатывают некоторые некристаллоносные мутанты В. thuringiensis. К термолабильному токсину Смирнова и Берленге также следует относиться с осторожностью, поскольку он был определен только в одном фирменном препарате скорее как результат производственной случайности, также как и одно из двух активных термостабильных веществ, обнаруженных Бюржержоном. Воспроизвести его не удалось.
В настоящее время можно с уверенностью отличать термостабильный экзотоксин и характеризовать его действие. Обзор исследований химической природы очищенного материала из различных источников подтверждает, что активное термостабильное вещество — это вещество, сходное с нуклеотидом. К тому же последние данные Бюржержона и Биаше позволяют распознавать экзотоксин по симптомам, которые он вызывает у насекомых, например, специфическая задержка линьки, отмеченная Бюржержоном и де Баржаком, и тератологическое действие на нимф и взрослых насекомых, развивающихся из сублетально отравленных личинок. Такие воздействия непосредственно указывают круг хозяев. Самое слабое тератологическое действие выражается, по-видимому, в атрофии ротовых частей, причем в первую очередь деформируется хоботок куколок и взрослых чешуекрылых и верхняя губа комнатных мух. У колорадского жука лабиальные щупики исчезали, а центральная часть кончика язычка вытягивалась, образуя непарный придаток, напоминающий исчезнувшие щупики. На члениках булавы усиков развивались коготки, сходные с коготками на лапках. Все эти деформации наследуются. Последствия их появления зависят от типа ротовых частей данного вида и от функций измененных органов. Если колорадский жук при довольно сильной атрофии продолжает тем не менее питаться при помощи мандибул, остающихся почти неизмененными, то у Pieris brassicae атрофия хоботка полностью исключает возможность питания.
Косвенным образом эти воздействия отражаются и на репродуктивной функции, и мы полагаем, что ингибитором функции размножения, описанным Хитчингсом у взрослых форм бабочки-продении, мог быть экзотоксин, препятствующий нормальному питанию. Кроме того, хроническое отравление, обусловленное заглатыванием токсина взрослыми насекомыми, может вызвать попутно морфофизиологические изменения, например, у Drosophila. При таких же условиях, по-видимому, наступает гибель рабочих пчел.
Используя Р. brassicae, Бюржержон и Биаше сравнивали токсичность экзотоксина четырех Н-серотипов В. thuringiensis — I, VII, VIII и IX и обнаружили те же тератологические симптомы. Таким образом, в противоположность кристаллу экзотоксины различных штаммов имеют идентичные свойства, и разница в их воздействии на круг хозяев имеет, по-видимому, лишь количественный характер, т. е. разные штаммы вырабатывают различные количества токсина. Так, штаммы серотипа VIII вырабатывали меньше токсина, чем штаммы серотипа I, а некоторые образовывали только следы его, которые, однако, можно было обнаружить по их весьма чувствительной тератологической активности.
Удобный метод предварительной подготовки бактериальных препаратов для обнаружения экзотоксина — их автоклавирование; этот прием необходимо применять для успешного разделения действующих веществ в опытах. Так, характер связи между растворимым фактором, который Cмис и Коппел использовали в опытах с разными видами термитов, и термостабильным экзотоксином был бы гораздо яснее, если бы эти авторы использовали автоклавированные препараты.
