Huguette de Barjac

A new serotype of Bacillus thuringiensis from Colombia toxic to mosquito larvae.

During a survey conducted in Colombia a new isolate of Bacillus thuringiensis that showed toxicity toward Culex quinquefasciatus, Cx. pipiens, Aedes aegypti, and Anopheles stephensi larvae was isolated. Parasporal crystals were spherical in shape and showed a great degree of similarity with those produced by the reference strain of Bacillus thuringiensis subsp. israelensis. Supernatant fraction of the whole culture was not toxic, and heat-stable exotoxin production was negative. Catalase, urease, arginine dihydrolase, amylase, lecithinase, acetyl-methyl-carbinol, and gelatinase production were positive. Hemolysis on sheep blood agar was alpha-type. The isolate 163-131 showed natural resistance to azolocillin and was sensible to cephoperazone, cephalotin, nalidixic acid, and trimetoprin sulfametoxazole. Flagellar agglutination showed a specific H 30 antigen which allows individualization of this strain as a new serotype and the subspecies name of medellin is proposed.

Un nouveau candidat a la lutte biologique contre les moustiques:Bacillus thuringiensis var.Israelensis

RésuméLe nouveau sérotype H14 individualisé dans le groupe desBacillus thuringiensisBerliner, sous le nom de variétéisraelensis est un pathogène puissant et essentiel des larves de moustiques. Son pouvoir larvicide na aucun équivalent chez les autres sérotypes connus deB. thuringiensis et apparaît très compétitif avec celui deB. sphaericus. A dose forte,B. thuringiensis var.israelensis tue les larves dAedes aegypti L. en 20 à 30 mn et celles dAnopheles stephensi (Liston), en 100 à 110 mn, les DL 50 en 24 h étant de lordre de 2,4.104 spores/ml pourAedes et de 9,8.104 spores/ml pourAnopheles. La toxicité deB. thuringiensis var.israelensis pour les larves de moustiques est liée à une endotoxine protéique présente dans les cristaux, de nature et de mode daction comparables à ceux des endotoxines des autres souches deB. thuringiensis pathogènes pour les lépidoptères. Létude histopathologique surAedes aegypti montre que leffet primaire correspond à une désintégration de lépithélium intestinal par gonflement, distorsion puis éclatement des cellules. Labsence daction deB. thuringiensis var.israelensis sur les lépidoptères étudiés:Anagasta kuehniella, Z.,Plutella maculipennisCurtis etProdenia litura F., ainsi que son innocuité «per os» pour les mammifères tendent à prouver une certaine spécificité pour les diptères. Toutes ces qualités, jointes à la parfaite connaissance du groupethuringiensis découlant de sa longue utilisation en forêts et en cultures, devraient faire de la variétéisraelensis un candidat préférentiel pour la lutte biologique contre les moustiques.SummaryThe new serotype 14 which has been discovered in theBacillus thuringiensisBerliner group and named varietyisraelensis is a major pathogen for mosquito larvae. Its larvicidal power has been found without any equivalence in comparison with the other knownB. thuringiensis serotypes, and very competitive with the larvicidal activity ofBacillus sphaericus. At high doses,B. thuringiensis var.israelensis kills theAedes aegypti L. larvae in 20 to 30 mn, and theAnopheles stephensi (Liston) larvae in 100 to 110 mn. The DL50 in 24 h are about 2,4.104 spores/ml forA. aegypti and 9,8.104 spores/ml forA. stephensi. The toxicity ofB. thuringiensis var.israelensis for mosquito larvae is linked with a proteic endotoxin in its crystals, the nature and mode of action of which look like these ones of the otherB. thuringiensis strains, pathogens for lepidoptera larvae. The histopathological study onA. aegypti has shown that the primary action consists in the loss of integrity of the gut epithelium, as a result of the swelling, distortion and finally bursting of the cells. The lack of activity ofB. thuringiensis var.israelensis on the tested Lepidoptera:Anagasta kuehniella Z.,Plutella maculipennisCurtis andProdenia litura F. and its innocuity “per os” for mammals lead to suggest some specificity for Diptera. All these qualities, which are enhanced by the detailed knowledge ofB. thuringiensis group coming from its long practical use on large scale in forests and cultures, ought to put theisraelensis variety as a preferential candidate for the biological control of mosquitoes.

Histopathologie de l'action de la δ-endotoxine deBacillus thuringiensis var.Israelensis sur les larves d'Aedes aegypti (Dip.:Culicidae)

RésuméLingestion de la δ-endotoxine deBacillus thuringiensisBerliner sérotype H 14 par les larves dAedes aegypti L. est suivie par lapparition dimportantes lésions au niveau de lintestin moyen. Les dégâts ont une amplitude et une vitesse plus ou moins grandes suivant les types cellulaires du mesenteron, mais se traduisent toujours par une hypertrophie cellulaire suivie dune lyse de lépithélium.SummaryIngestion of theBacillus thuringiensisBerliner sérotype H-14 δ-endotoxin byAedes aegypti L. larvae is followed by important lesions at the midgut level. The severity and speed of injury are dependent upon the cellular types of the mesenteron, but are always expressed by a cellular hypertrophy followed by an epithelial lysis.

Partial inactivation of the mosquitocidal activity of Clostridium bifermentans serovar malaysia by extracellular proteinases

SummaryClostridium bifermentans serovar malaysia is toxic to mosquito larvae. During large-scale preparation in a fermentor, the bacteria enter the sporulation stage after 5 h culture, whereupon high larvicidal activity is obtained (LC50 48 h on Anopheles stephensi = 3.1 × 10−5). The toxicity becomes maximal around 3–5 h later (LC50 48 h = 1.3 × 10−5) and remains unchanged until sporangium lysis. An important loss of toxicity is then observed when the cells lyse. This loss appears to be due to the fact that C. bifermentans serovar malaysia synthesizes and excretes, mainly during vegetative growth, metallo- and/or cystein-proteinases, which are active between pH 6.0 and pH 8.0. Extracellular proteinases are most likely responsible in large part for the decrease in toxic activity concomitant with cell lysis. Lysis is however prevented by addition of 10 mM ethylenediaminetetraacetic acid to the culture medium before forespore formation, and under these conditions the larvicidal activity can be maximized.

HD-187, a new isolate of Bacillus thuringiensis that produces high yields of δ-endotoxin☆☆☆

Abstract HD-187, a new isolate of Bacillus thuringiensis serotype 5 (5a,5b), produced higher yields of δ-endotoxin than any other isolate previously tested at the laboratories of the Agricultural Research Service of the U.S. Department of Agriculture at Brownsville, Texas. Recoveries of as high as 2,000 × 106 international units (2,000 mIU)/liter of harvested beer were achieved from fermentations of HD-187, giving products with potencies as high as 200 × 103 (200 kIU)/mg. These contrasted with recoveries of about 200 mIU/liter and products with potencies of about 15 kIU/mg obtained in fermentations of HD-1, the strain of B. thuringiensis serotype 3 (3a,3b), that is used in most commercial production of the δ-endotoxin.

Activité comparée de 22 variétés deBacillus thuringiensis sur 3 espèces deCulicidae

RésuméLe pouvoir larvicide des cultures totales de 22 variétés deBacillus thuringiensisBerliner représentant 15 sérotypes H a été testé sur larves L4 dAedes aegypti (L.)Culex pipiens pipiens (L.) etAnopheles stephensi (Liston). Seul le sérotype H 14, variétéisraelensis, est réellement actif, provoquant 100% de mortalité à la dilution 10−5. Avec des doses beaucoup plus fortes, 10−2, une certaine toxicité peut être manifestée par les variétésentomocidus, galleriae etkyushuensis en ce qui concerneAe. aegypti etC. pipiens pipiens, ou par les variétésentomocidus, tolworthi, kyushuensis etaizawai, pourAn. stephensi. Cependant cette activité na rien de comparable avec celle de la variétéisraelensis.SummaryWe have studied the 15 H serotypes ofBacillus thuringiensisBerliner including 22 varieties. The larvicidal potency of the whole cultures of these varieties is evaluated on 4th instar larvae ofAedes aegypti (L.),Culex pipiens pipiens (L.) andAnopheles stephensi (Liston). The H-14 serotype, varietyisraelensis is the only one to show a true toxicity at 10−5 dilution on larvae of the 3 mosquito species. A low mortality at 10−2 dilution is observed onAe. aegypti andCx. pipiens pipiens larvae withentomocidus, galleriae andkyushuensis varieties; onAn. stephensi withentomocidus, tolworthi, kyushuensis andaizawaï varieties. Nevertheless, this activity cannot be compared to the extremely high toxicity of theisraelensis variety.

Répartition des pouvoirs chitinolytiques et lipolytiques chez les divers sérotypes deBacillus thuringiensis

RésuméDeux méthodes sont proposées pour la recherche du pouvoir chitinolytique et du pouvoir lipolytique chezBacillus thuringiensis. Les résultats de 273 souches appartenant à tous les sérotypes montrent que la chitine est irrégulièrement attaquée mais que le Tween 80 lest presque toujours. Létude de ces caractères est prévue pour toutes les espèces du genreBacillus.SummaryTwo methods are described for studying the chitinolytic and the lipolytic activities ofB. thuringiensis. The results obtained with 273 isolates belonging to all the serotypes show that the attack of chitin is variable but the attack of Tween 80 is almost constant. These characters have to be studied among the whole species of genusBacillus.

Sensibilité desCulicidae a la β-exotoxine deBacillus thuringiensis

RésuméCette étude vise à élargir les connaissances du potentiel toxique de la β-exotoxine deB. thuringiensis Berliner sur lesCulicidae et particulièrement surAedes aegypti (L.),Anopheles stephensi (Liston) etCulex pipiens (L.). La toxicité par ingestion de la β-exotoxine deB. thuringiensis H 1 à 1 mg/ml est totale, sur les adultes mâles et femelles. La sensibilité des stades larvaires est proportionnelle à la concentration. La descendance des adultes, issus de larves traitées à une dose sublétale, présente une sensibilité accrue à lexotoxine. La β-exotoxine induit un effet retard sur les mues larvaires ainsi que des effets tératogènes à la nymphose.SummaryThe β-exotoxine ofB. thuringiensis H 1 acts as a larvicide and as an adulticide when ingested at high concentrations byAedes aegypti L.,Anopheles stephensi Liston orCulex pipiens L.Sublethal concentrations of β-exotoxin induce a delay of larval moulting and teratological effects on larvae and pupae.After sublethal application of β-exotoxine to larval stage the next larval generation presents an enhanced sensibility to this toxin.

Guidelines for safety tests and registration of bacterial pesticides

Guidelines have been formulated for safety tests and registration of new microbial pesticides containing pathogenic or inhibitory bacteria. These guidelines are intended for the advice of interested firms and governmental agencies. They are based on over a decades experience and intense recent activity in this field. For the registration of a new microbial product, information is required on the identity of the new bacterium, its biological properties, production, formulation, quality control, application and efficacy. For safety assessment a series of tests on the infectivity, toxicity and allergenicity etc. in laboratory mammals is arranged in 3 tiers. Entirely negative results in tier 1 indicate acceptance of the product as safe. Positive results may lead to its rejection or to further lengthier tests in tiers 2 and 3, culminating in rejection or acceptance after a risk-benefit analysis, possibly with restrictions concerning its use required on the label. Data on residues, inactivation and degradability may be necessary. Information on exposure of humans during production and use are particularly valuable. The intended use of the product greatly influences both safety test requirements and tests on non-target organisms and wildlife, e.g. bees, important predators and parasites of the target species, earthworms, birds and fish. Also phytotoxicity and phytopathogenicity must be considered. Aspects of current interest are critically discussed. Any fundamental studies not justified as mandatory requirements for testing a new product should be funded by non-industrial sources.RésuméDes recommandations sont présentées pour les essais dinnocuité en vue de lhomologation de nouveaux pesticides dorigine microbienne à base de bactéries pathogènes ou antagonistes. Ces conseils sadressent aux firmes et aux organismes gouvernementaux intéressés. Ils sont fondés sur une expérience de plus dune décennie et la recrudescence récente des activités dans ce domaine. Pour lhomologation dune nouvelle préparation microbienne on demande des informations sur les points suivants: identité de la bactérie, propriétés biologiques, fabrication, formulation, contrôles de la qualité, mode demploi et efficacité. Pour la vérification de linnocuité, il est prévu une série de tests à 3 niveaux portant sur linfectivité, la toxicité et lallergénicité chez des mammifères de laboratoire. Des résultats entièrement négatifs au niveau 1 permettent dagréer la préparation comme ne présentant pas de risque. Des résultats positifs peuvent déterminer son refus ou bien le recours aux tests plus longs de niveaux 2 et 3 aboutissant soit au refus dhomologation, soit à lacceptation après un examen des risques par rapport aux avantages du produit, assortie éventuellement de restrictions dusage à indiquer sur létiquette. Des données sur les résidus, linactivation et la dégradation peuvent être nécessaires. Des informations sur les risques dexposition de lhomme pendant la production ou lapplication sont particulièrement utiles.Les usages prévus pour la préparation ont une influence importante à la fois sur la nature des études dinnocuité requises et les essais sur les organismes non visés et la faune sauvage, cest-à-dire les abeilles, les parasites et prédateurs importants de lespèce visée, les vers de terre, les oiseaux et les poissons. Les risques de phytotoxicité et de phytopathogénicité doivent être également pris en considération.Les aspects économiques sont discutés. Toutes les études à caractère fondamental qui ne sont pas justifiées par des besoins obligatoires pour la résalisation des tests sur un nouveau produit devraient être financées par des sources non industrielles.