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2026-01-26T14:46:33Z

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{{Taxobox
| Taxon_WissName = Bacillus thuringiensis
| Taxon_Rang = Art
| Taxon_Autor = [[Ernst Berliner (Mikrobiologe)|Berliner]], 1915
| Taxon2_WissName = Bacillus
| Taxon2_Rang = Gattung
| Taxon3_WissName = Bacillaceae
| Taxon3_Rang = Familie
| Taxon4_WissName = Bacillales
| Taxon4_Rang = Ordnung
| Taxon5_WissName = Bacilli
| Taxon5_Rang = Klasse
| Taxon6_WissName = Bacillota
| Taxon6_Rang = Abteilung
| Bild =
| Bildbeschreibung =
}}
[[Datei:Bacillus thuringiensis.jpg|mini|[[Gramfärbung]] von ''B. thuringiensis'']]
'''''Bacillus thuringiensis''''' ist ein [[Bakterium]], das vor allem im Boden, aber auch an Pflanzen und in Insektenkadavern gefunden werden kann. Die von dem Bakterium produzierten [[Bt-Toxine]] werden zur [[Biologische Schädlingsbekämpfung|biologischen Schädlingsbekämpfung]] in der Land- und Forstwirtschaft und in der Bekämpfung von krankheitsübertragenden [[Stechmücken]] eingesetzt.

== Beschreibung ==
[[Datei:Bacillus thuringiensis SBA.jpg|mini|''B. thuringiensis'' auf [[Blutagar]]]]
''Bacillus thuringiensis'' ist wie die anderen Arten der Gattung ''Bacillus'' stäbchenförmig und [[Gram-Färbung|grampositiv]]. Er bildet Dauerstadien in Form von Sporen.
Es wurde 1901 in Japan durch [[Ishiwatari Shigetane]] ([[Japanische Schrift|jap.]] {{lang|ja|石渡繁胤}}) als ''Bacillus sotto'' (von {{jaS|卒倒|sottō|de=Kollaps, Zusammenbruch}}, heute ''B. thuringiensis'' var. ''sotto''.<ref>{{Literatur|Autor=Edward Steinhaus |Titel=Insect Pathology: An Advanced Treatise|Online=https://books.google.com/books?id=qXy7rpkMJdwC&pg=PA32|Datum=2012|Verlag=Elsevier|ISBN=978-0-323-14317-2|Seiten=32 | Zitat= ''Bacillus sotto'' Ishiwata [→] Taxonomic reassignment: ''Bacillus thuringiensis'' var. ''sotto'' Ishiwata. [Heimpel und Angus, 1960]}}</ref>) und 1911 von [[Ernst Berliner (Mikrobiologe)|Ernst Berliner]] (1880–1957) in Deutschland beschrieben, der ihm den Namen ''Bacillus thuringiensis'' gab. Ishiwatari Shigetane fand den ''Bacillus'' in Seidenraupen, Ernst Berliner entdeckte ihn in [[Mehlmotte]]nraupen aus einer Mühle in [[Thüringen]]. Er erkannte auch, dass dieses Bakterium bei Mehlmottenlarven die sogenannte [[Schlafsucht]] auslöst.<ref name="Kaiser-Alexnat">Renate Kaiser-Alexnat (Julius Kühn-Institut, Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI), Institut für Biologischen Pflanzenschutz, Darmstadt): {{Webarchiv |url=http://www.jki.bund.de/fileadmin/dam_uploads/_SG/bioSearch/Bacillus%20thuringiensis.pdf |text=''Bacillus thuringiensis'' |wayback=20110626235848}} (PDF-Datei, deutsch; 461 kB).</ref> Die verschiedenen Unterarten von ''B. thuringiensis'' produzieren über 200 unterschiedliche sogenannte Bt-Toxine, die spezifisch bei bestimmten Insekten tödlich wirken. ''B. thuringiensis'' lebt in Gesellschaft mit Pflanzenwurzeln. Es wird davon ausgegangen, dass die Toxine des Bakteriums die Wurzeln vor Schädigung durch Insekten bewahren.<ref name="Bot">Murray W. Nabors: ''Botanik.'' Pearson Studium, ISBN 978-3-8273-7231-4, S. 354f.</ref>

''B. thuringiensis'' ist eng verwandt mit ''[[Bacillus cereus]]'' und unterscheidet sich von diesem Bakterium nur – wie auch ''[[Bacillus anthracis]]'' – durch sogenannte [[Plasmid]]e. Wie alle anderen ''Bacillus''-Arten sind sie [[aerob]] und bilden [[Endospore]]n.

== Bt-Toxin ==
[[Datei:Bt-toxin-crystals.jpg|mini|Kristalle des Bt-Toxins unter einem [[Elektronenmikroskop]]]]
''B. thuringiensis'' produziert kristalline Proteine (Bt-Toxine, siehe Abbildung), die spezifisch auf verschiedene Insektenarten der Ordnungen [[Käfer]], [[Schmetterlinge]], [[Hautflügler]] und [[Zweiflügler]] sowie [[Nematoden]] toxisch wirken, bei Pflanzen, Wirbeltieren wie z. B. Menschen jedoch wirkungslos sind. Sie sind vollständig [[Biologische Abbaubarkeit|biologisch abbaubar]].<ref name="bravo">A. Bravo, S. S. Gill, M. Soberón: ''Mode of action of Bacillus thuringiensis Cry and Cyt toxins and their potential for insect control.'' In: ''[[Toxicon]].'' Band 49, Nummer 4, März 2007, S. 423–435, {{ISSN|0041-0101}}. [[doi:10.1016/j.toxicon.2006.11.022]]. PMID 17198720. {{PMC|1857359}}.</ref>

Die genetische Information für die Bt-Toxine liegen auf [[Plasmid]]en. Je nach Stamm [[exprimieren]] diese ein oder mehrere verschiedene sogenannte ''Cry-'' und ''Cyt''-Proteine, die sich hinsichtlich ihrer Toxizität gegenüber den verschiedenen Insektenordnungen unterscheiden. Es gibt mehr als 200 verschiedene ''Cry''-Proteine. Diese toxischen Kristallproteine müssen zunächst im Insektendarm gelöst und durch eine spezifische enzymatische Abspaltung von Untereinheiten aktiviert werden, bevor sie ihre Wirkung entfalten können. Die Menge und Art der Proteine variiert hierbei von Stamm zu Stamm. ''Cyt-'' und ''Cry-''Proteine heften sich an Darmzellen an und erzeugen Poren in der Zellmembran, wodurch die Darmzelle zerstört wird. Damit dies geschehen kann, müssen die jeweiligen Toxine spezifische Anheftungsstellen auf der Zellmembran vorfinden, woraus sich ihre spezifische Wirkung gegen bestimmte Insekten erklärt.<ref name="bravo" />

== Anwendungen ==
Bt-Toxine werden im Gartenbau sowie Land- und Forstwirtschaft als [[Pflanzenschutzmittel]] und zur [[Stechmückenbekämpfung]] eingesetzt. Mit ihnen können etwa Frost[[Spanner (Schmetterling)|spanner]] oder [[Buchsbaumzünsler]] bekämpft werden. Da die Präparate ausschließlich gegen Schmetterlingsraupen wirken, sind andere Lebewesen nicht in Gefahr.

=== Landwirtschaft ===
[[Datei:Bt plants.png|mini|Befall einer normalen [[Erdnuss]]pflanze mit Larven des Schädlings ''[[Elasmopalpus lignosellus]]'' ([[Zünsler]]: [[Phycitinae]]) (oben) im Vergleich zu einer [[Gentechnisch veränderte Pflanze|gentechnisch veränderten Pflanze]] (unten)]]
In der Landwirtschaft werden Bt-Toxine seit 1938 eingesetzt, haben in dieser Form jedoch keine große Bedeutung erlangt. Hingegen wuchsen die Anbauflächen von Bt-Pflanzen seit ihrer Erstzulassung im Jahr 1996 rapide.

==== Bt-Suspensionen ====
Insbesondere in der [[Ökologische Landwirtschaft|ökologischen Landwirtschaft]] werden Bt-Toxine in Form von [[Suspension (Chemie)|Suspensionen]] gegen freifressende Schmetterlingsraupen eingesetzt. Dieses Mittel wird in Frankreich seit 1938, in den USA seit 1950 eingesetzt. Heute werden verschiedene Bt-Toxine gegen verschiedene Insekten eingesetzt.<ref>K. Frederiksen, H. Rosenquist, K. Jørgensen, A. Wilcks: ''Occurrence of natural Bacillus thuringiensis contaminants and residues of Bacillus thuringiensis-based insecticides on fresh fruits and vegetables.'' In: ''Applied and environmental microbiology.'' Band 72, Nummer 5, Mai 2006, S. 3435–3440, {{ISSN|0099-2240}}. [[doi:10.1128/AEM.72.5.3435-3440.2006]]. PMID 16672488. {{PMC|1472320}}.</ref>

''[[Bacillus thuringiensis israelensis|B. thuringiensis israelensis]]'' (Bti) wird in der [[Stechmückenbekämpfung]] eingesetzt. Die Stechmücken werden im Larvenstadium in den Gewässern bekämpft. Die Auswirkungen auf andere Insektenlarven, beispielsweise [[Zuckmücken]] sind gering.

Andere eingesetzte Unterarten sind ''B. thuringiensis kurstaki'' (Btk), ''B. thuringiensis aizawai'' (Bta), ''B. thuringiensis san diego'', und ''B. thuringiensis tenebrionis''. Wie bei anderen [[Pflanzenschutzmittel]]n können nach mehr oder weniger langem Gebrauch die Zielorganismen Resistenzen entwickeln. Gegenüber Bt-Toxinen wurde dies zuerst Ende der 1980er Jahre bei der [[Kohlschabe]] beobachtet.<ref>{{Literatur |Autor=Bruce E. Tabashnik, Naomi Finson, James M. Schwartz, Michael A. Caprio, Marshall W. Johnson |Hrsg=Department of Entomology, University of Hawaii |Titel=Diamondback Moth Resistance to Bacillus thuringiensis in Hawaii |Datum= |Online=http://web.entomology.cornell.edu/shelton/diamondback-moth/pdf/1990papers/1990DBM20.pdf |Format=PDF |KBytes=566}}</ref>

==== Bt-Pflanzen ====
{{Hauptartikel|Grüne Gentechnik|transgene Baumwolle|transgener Mais}}
Aus ''Bacillus thuringiensis'' in Nutzpflanzen übertragene Gene bewirken, dass die Pflanzen eigenständig Bt-Toxine produzieren. Dieses sogenannte Bt-Konzept wird seit 1996 und vor allem bei [[Transgener Mais|Mais]] und [[Transgene Baumwolle|Baumwolle]] eingesetzt.<ref>J. Romeis, M. Meissle, F. Bigler: ''Transgenic crops expressing Bacillus thuringiensis toxins and biological control.'' In: ''[[Nature biotechnology]].'' Band 24, Nummer 1, Januar 2006, S. 63–71, {{ISSN|1087-0156}}. [[doi:10.1038/nbt1180]]. PMID 16404399. (Review).</ref>

=== Forstwirtschaft ===
Eine der bisher erfolgreichsten Anwendungen von Bt-Toxinen ist die Bekämpfung von Forstschädlingen der Ordnung [[Schmetterlinge]], welche insbesondere in nordamerikanischen [[Nadelwald|Nadelwäldern]] große Schäden anrichten. Die Verwendung von Bt-Toxinen führte zu einer signifikanten Reduktion der Anwendung chemischer Insektizide in der Forstwirtschaft.<ref name="bravo" /> In Deutschland werden Bt-Präparate seit Jahren lokal großflächig zur Bekämpfung des [[Eichen-Prozessionsspinner]]s eingesetzt.

=== Bekämpfung von Stechmücken ===
Bt-Toxine der Unterart ''B. thuringiensis israelensis'' sind für verschiedene Arten der Gattungen ''[[Aedes]]'', ''[[Culex]]'' und ''[[Anopheles]]'', welche [[Krankheitsüberträger]] sind, toxisch. Insbesondere lassen sich so Populationen von Überträgern von Krankheiten wie [[Denguefieber]], [[Onchozerkose]] und [[Malaria]] dezimieren. Seit 1983 wird in [[Westafrika]] ein Programm zur Bekämpfung der Onchozerkose implementiert, das zu 80 % auf der Verwendung von Bt-Toxinen basiert. So wurden geschätzte 15 Millionen Kinder vor der Krankheit geschützt. Bei Stechmücken wurde bisher keine Resistenzbildung dokumentiert.<ref name="bravo" />

=== Schädling im Garten ===
Auch die Bekämpfung der heimischen [[Gespinstmotte]] ist möglich. Das Bakterium wird mit Wasser versetzt vor dem Ausbruch im April auf die Pflanzen gesprüht. Da die Raupen der Gespinstmotte jedes Jahr dieselben Pflanzen befallen und kahl fressen, ist eine [[Prävention]] gezielt möglich.<ref>[https://www.plantura.garden/obst/apfelbaum/apfel-gespinstmotte |Bekämpfung der Gespinstmottenraupe]</ref>

== Taxonomie ==
Durch [[Genotyp|genetische Studien]] konnte gezeigt werden, dass es sich bei dem Biopestizid ''Bacillus thuringiensis'', dem Milzbranderreger ''[[Bacillus anthracis]]'' und dem Lebensmittel vergiftenden ''[[Bacillus cereus]]'' um Variationen einer einzigen Spezies handelt.<ref>E. Helgason, O. A. Okstad, D. A. Caugant, H. A. Johansen, A. Fouet, M. Mock, I. Hegna, A. B. Kolstø: ''Bacillus anthracis, Bacillus cereus, and Bacillus thuringiensis–one species on the basis of genetic evidence.'' In: ''Applied and environmental microbiology.'' Band 66, Nummer 6, Juni 2000, S. 2627–2630, {{ISSN|0099-2240}}. PMID 10831447. {{PMC|110590}}.</ref> Ob ''Bacillus thuringiensis'' auch tatsächlich [[Durchfall]] oder andere Erkrankungen verursacht, ist noch nicht abschließend geklärt.<ref>{{Literatur |Autor=Ben Raymond, Brian A. Federici |Titel=In defence of Bacillus thuringiensis, the safest and most successful microbial insecticide available to humanity—a response to EFSA |Sammelwerk=FEMS Microbiology Ecology |Band=93 |Nummer=7 |Datum=2017-07-01 |ISSN=0168-6496 |Online=https://academic.oup.com/femsec/article/93/7/fix084/3883769 |Abruf=2017-11-23 |DOI=10.1093/femsec/fix084}}</ref>

== Weblinks ==
* N. Crickmore, D. R. Zeigler, E. Schnepf, J. Van Rie, D. Lereclus, J. Baum, A. Bravo, D. H. Dean: ''Bacillus thuringiensis Toxin Nomenclature''. 2011 [http://www.lifesci.sussex.ac.uk/Home/Neil_Crickmore/Bt/ (online)].
* {{TIBAV|12434 |Linktext=Bacillus thuringiensis (Bacillaceae) – Vegetative Vermehrung und Sporenbildung|Herausgeber=IWF|Jahr=1963|DOI=10.3203/IWF/E-555}}

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Navigationsleiste Bacillus cereus Gruppe}}

[[Kategorie:Bazillen]]
[[Kategorie:Bacillus|Thuringiensis]]
[[Kategorie:Pflanzenschutz]]
[[Kategorie:Nützling (Forstwirtschaft)]]
[[Kategorie:Biologische Schädlingsbekämpfung]]

Bacillus thuringiensis - Versionsgeschichte

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