“Sàng lọc một số chủng Bacillus thuringiensis có hoạt tính diệt ấu trùng muỗi phân lập từ đất rừng ngập mặn tỉnh Thái Bình”.

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của tôi.
Các số liệu và kết quả nêu trong khóa luận là trung thực và chưa được ai công
bố trong công trình nghiên cứu khác.
Hà Nội, ngày 23 tháng 5 năm 2013
Sinh viên
Nguyễn Thị Kiều Oanh
LỜI CẢM ƠN
Trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành khoá luận tốt
nghiệp tôi đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ quý báu, nhân dịp này tôi xin được
bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới những sự giúp đỡ này.
Lời đầu tiên, tôi xin bày tỏ biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Ngô Đình Bính -
phụ trách phòng Di truyền Vi sinh vật, Viện Hàn Lâm Khoa học và Công nghệ
Việt Nam, người thầy đã tận tình hướng dẫn, tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp đỡ
tôi trong suốt thời gian thực hiện và hoàn thành khoá luận tốt nghiệp.
Tôi xin chân thành cảm ơn KS. Nguyễn Thị Luy, cùng toàn thể các cán bộ
phòng Di truyền Vi sinh vật, đã tận tình chỉ bảo và giúp đỡ tôi hoàn thành khóa luận.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo khoa Công Nghệ Nông - Lâm -
Thực phẩm trường Đại học Thành Tây đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình
học tập.
Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè đã giúp đỡ,
động viên tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành khóa luận.
Tôi xin chân thành cảm ơn tất cả những sự giúp đỡ nhiệt tình và quí báu đó.
Hà Nội, ngày 23 tháng 5 năm 2013
Sinh viên
Nguyễn Thị Kiều Oanh

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Ae Aedes
B. thuringiensis Bacillus thuringiensis
Bt Bacillus thuringiensis

Bti Bacillus thuringiensis subsp. Israelensis
Bp base pair
CFU Colony forming unit
DNA Acid deoxyribonucleic
dNTP Deoxy Ribonucleotid Triphosphat
kDa Kilo Dalton
LB Môi trường Lauria Betani
MPA Môi trường Meat Pepton Agar
PCR Polymerase Chains Reaction
TAE Tris - Acetate EDTA
MỞ ĐẦU
Là nước nằm trong khu vực có khí hậu nhiệt đới nóng ẩm, lại có vị trí địa
lý thuận lợi, Việt Nam được thiên nhiên ưu đãi ban tặng hệ sinh thái rất đa dạng
và phong phú.
Việt Nam cũng là nơi để nhiều loài côn trùng có hại phát triển. Một trong
số đó là muỗi, vector truyền những bệnh dịch nguy hiểm như sốt rét, sốt xuất
huyết, viêm não Nhật Bản, sùi chân voi, giun chỉ, sốt vàng da… Hiện nay có
khoảng 2,37 tỉ người trên thế giới sống trong vùng sốt rét. Hàng năm có khoảng
500 triệu người mắc bệnh sốt rét, làm chết hàng triệu người, hàng triệu người
bị bệnh sốt xuất huyết và các bệnh khác [34, 35].
Để diệt muỗi, một biện pháp phổ biến là dùng thuốc diệt muỗi hóa học, tuy
nhiên, tính kháng lại thuốc hóa học của muỗi ngày càng tăng. Hơn nữa việc sử
dụng thuốc hóa học còn gây độc hại cho người, động vật và gây ô nhiễm môi
trường, không diệt trừ được tận gốc mầm bệnh. Do vậy một biện pháp an toàn
và hiệu quả nhất để phòng và chống các bệnh do muỗi truyền là sử dụng chế
phẩm vi sinh vật để diệt muỗi (bọ gậy) từ vi khuẩn có tên Bacillus thuringiensis
subsp. israelensis (Bti), và bacillus sphaericus (Bs) được sản xuất từ các chủng
có hoạt tính diệt muỗi cao được phân lập tại những vùng có muỗi cư trú [16].
Ở Việt Nam, nhiều phòng thí nghiệm đã nghiên cứu sản xuất và ứng dụng
chế phẩm sinh học Bt trừ sâu hại cây trồng nông lâm nghiệp và đã thu được

những kết quả nhất định. Tuy nhiên, chế phẩm Bt diệt ấu trùng muỗi vẫn chưa
được quan tâm phát triển. Để sản xuất được chế phẩm có hoạt tính mạnh và phù
hợp với điều kiện sinh thái Việt Nam, cần thiết phải nghiên cứu, tuyển chọn
được các chủng Bt có hoạt tính cao ở Việt Nam.
Thái Bình là một tỉnh ven biển ở đồng bằng sông Hồng, miền Bắc Việt
Nam, có diện tích tự nhiên là 1.542 km
2
. Địa hình khá bằng phẳng với độ dốc
thấp hơn 1%, độ cao phổ biến từ 1-2 m trên mực nước biển, thấp dần từ Bắc
xuống Đông Nam, Thái Bình nằm trong vùng khí hậu cận nhiệt đới: mùa hè
nóng ẩm, mưa nhiều từ tháng 5 đến tháng 9; mùa đông khô lạnh từ tháng 11 năm
trước đến tháng 3 năm sau; tháng 10 đến tháng 4 là mùa thu và mùa xuân. Là
một tỉnh đồng bằng không có đồi núi, nhưng Thái Bình lại có 54 km bờ biển trải
dài suốt 2 huyện Thái Thụy và Tiền Hải, nơi đây có hàng ngàn ha rừng ngập
mặn bao bọc, tạo thành bức tường xanh vững chắc mang lại hiệu quả cao và
phòng chống thiên tai, bảo vệ môi trường. Vùng đất ngập mặn ven biển Thái
Bình là một trong những khu dự trữ sinh quyển thế giới tạo ra sự đa dạng và
1
phong phú về động vật, thực vật cũng như các loài vi sinh vật trong đó có vi
khuẩn Bacillus thuringiensis.
Việc tìm kiếm, nghiên cứu hoạt tính diệt muỗi của các chủng Bt phân lập ở
Việt Nam nói chung và ở vùng đất ngập mặn tỉnh Thái Bình nói riêng là cần
thiết nhằm tìm ra những chủng mang gene tự nhiên có hoạt tính mạnh phục vụ
cho sản xuất thuốc diệt muỗi sinh học. Xuất phát từ mục đích này, chúng tôi tiến
hành nghiên cứu đề tài:
“Sàng lọc một số chủng Bacillus thuringiensis có hoạt tính diệt ấu
trùng muỗi phân lập từ đất rừng ngập mặn tỉnh Thái Bình”.
Mục tiêu của đề tài:
Sàng lọc được chủng Bacillus thuringiensis có hoạt tính diệt ấu trùng muỗi
tốt nhất để sản xuất thuốc diệt muỗi sinh học.

Để đạt được mục tiêu của đề tài cần cần thực hiện các nội dung sau:
1. Phân lập vi khuẩn Bacillus thuringiensis từ các mẫu đất rừng ngập mặn
thuộc tỉnh Thái Bình.
2. Thử hoạt tính diệt ấu trùng muỗi của các chủng Bt đã được phân lập.
3. Phân loại Bt bằng phương pháp huyết thanh.
4. Sàng lọc các chủng Bt có hoạt tính diệt ấu trùng muỗi bằng phương pháp
sinh học phân tử.
5. Chọn chủng Bt có hoạt tính diệt bọ gậy tốt nhất để thành lập công thức chế
phẩm nhằm đưa vào ứng dụng trong sản xuất chế phẩm Bt diệt ấu trùng muỗi.
PHẦN I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1.Lịch sử nghiên cứu và ứng dụng của vi khuẩn Bacillus thuringiensis
Trên thế giới
Trong hơn một trăm năm qua, vi khuẩn Bacillus thuringiensis (Bt) được coi
là vi khuẩn được nghiên cứu nhiều nhất trong số các tác nhân vi sinh vật gây
bệnh cho côn trùng [1].
Lịch sử nghiên cứu ứng dụng của Bacillus thuringiensis được bắt nguồn
ngay từ những năm đầu tiên của thế kỉ 20. Từ năm 1870 khi Loius Pasteur phát
hiện thấy một loài vi khuẩn có khả năng gây bệnh cho tằm ông đặt tên là
Bacillus bombyces.
Năm 1901, nhà khoa học Nhật Bản Shigetane Ishiwata nghiên cứu về bệnh
ở tằm dâu, ông đã phát hiện ra nguyên nhân gây bệnh cho tằm là do một loại vi
2
khuẩn thuộc chi Bacillus. Ông đặt tên vi khuẩn này là Bacillus sotto. Đến mười
năm sau (1911), loài vi khuẩn này được nhà khoa học người Đức là E. Berliner
phân lập được từ xác ấu trùng bướm Địa Trung Hải, Anagasta kuhniella và ông
đã có những mô tả đầu tiên về loài vi khuẩn đất, tế bào hình que, có khả năng
sinh bào tử này. Đến năm 1915, vi khuẩn này chính thức mang tên Bacillus
thuringiensis do phân lập từ nhà máy bột vùng Thuringen của Đức. Về sau
chủng này bị thất lạc và được Mattes và cộng sự đã phân lập lại từ A.kuhniella
vào năm 1927.

Chế phẩm Bt được sử dụng lần đầu tiên là vào năm 1930 để kiểm soát loài
côn trùng hại có tên là Angasta kuehnella, một loài sâu đục thân ở Châu Âu. Chế
phẩm thương mại đầu tiên được tung ra thị trường vào năm 1938 để diệt loài côn
trùng hại mùa màng ở Pháp.
Năm 1953, Hannay và Fitzjame đã phát hiện ra thể vùi và công bố tinh thể
có bản chất protein. Năm 1956, Angus đã chứng minh được hoạt tính diệt sâu là
do tinh thể độc tách ra từ tế bào và bào tử.
Năm 1962, de Barjac và Bonnefoi đã đưa ra một phương pháp phân loại
mới cho các chủng Bt và Bacillus sphaericus (Bs) bằng phương pháp huyết
thanh.
Năm 1977, Goldberg và Margarit đã phát hiện ra Bacillus thuringiensis
subsp. isralensis (Bti) tại Israel, có khả năng diệt được cả ấu trùng muỗi và ruồi
thuộc bộ hai cánh (Diptera) [1].
Năm 1981, gene mã hóa protein tinh thể diệt sâu đầu tiên được tách dòng
và đọc trình tự. Từ đó 1 lượng lớn gen đã được tách dòng và nghiên cứu đặc tính
của chúng.
Trong những năm 1987–1992, người ta tiếp tục nghiên cứu và phát hiện
thấy Bt có khả năng diệt giun tròn thực vật, diệt ve bét, mạt thuộc bộ Trematoda
và diệt kiến thuộc bộ Hymenoptera.
Ở Việt Nam
Việt nam đã có rất nhiều công trình nghiên cứu về vi khuẩn Bacillus
thuringiensis. Trong 35 năm nghiên cứu và phát triển thuốc trừ sâu sinh học
Bacillus thuringensis (Bt) các nhà khoa học Việt Nam đã đạt được nhiều thành
tựu trong nghiên cứu, sản xuất và đưa những kết quả nghiên cứu đó ứng dụng
vào đời sống, góp phần giảm thiệt hại kinh tế cho ngành nông, lâm nghiệp.
Ở Việt Nam, thuốc trừ sâu Bt được ứng dụng đầu tiên tại Viện bảo vệ thực
vật năm 1971.
3
Năm 1973, Nguyễn Công Bình và cộng sự đã tiến hành nghiên cứu sản
xuất chế phẩm Bt tại Viện Sinh vật với môi trường đặc với chủng giống có

nguồn gốc từ Trung Quốc thuộc dưới loài Bt subsp. thuringiensis, Bt subsp.
kurstaki. Các chế phẩm này được sử dụng cho vùng rau ngoại thành Hà Nội và
đã đạt được những kết quả đáng quan tâm.
Năm 1982, Viện Công nghiệp Thực phẩm cũng sản xuất chế phẩm Bt theo
phương pháp lên men chìm với dung tích nồi lên men là 5m
3
.
Từ năm 1984-1993, việc sản xuất chế phẩm Bt đã giảm sút bởi vì các chế
phẩm Bt sản xuất ra có chất lượng không cao do vậy tốc độ tiêu thụ giảm.
Trong khoảng 10 năm trở lại đây, việc ứng dụng Bt được mở rộng hơn.
Hiện đã có rất nhiều cơ quan đi sâu vào nghiên cứu Bt như: Viện Công nghệ
Sinh học, Viện Bảo vệ Thực vật, Viện Công nghệ Sau Thu hoạch, Viện Công
nghiệp Thực phẩm Phòng Di truyền vi sinh vật, Viện Công nghệ sinh học thực
hiện đã phân lập, sàng lọc và lựa chọn được một số chủng Bti và Bs ở Việt Nam
có hoạt lực diệt muỗi cao, đã tách được các gen mã hóa protein độc tố diệt muỗi
cry4 và cry2, đã sản xuất được một lượng chế phẩm để thử nghiệm trong phòng
thí nghiệm và bước đầu đưa ra áp dụng thực tế. Kết quả cho thấy hiệu quả diệt
ấu trùng muỗi sốt rét (Anopheles minimus), muỗi vằn truyền bệnh sốt xuất huyết
(Aedes aegypti), muỗi truyền bệnh viêm não Nhật Bản, bệnh sùi chân voi, giun
chỉ (Culex quinquefasciatus, Culex pipiens) đạt 95,0 – 100% sau 6 giờ xử lý
trong phòng thí nghiệm. Trong tự nhiên (ao, hồ, sông, ngòi) đạt tỷ lệ chết trung
bình từ 85,0 – 93,6% sau 4 ngày xử lý [2].
Dự án “Sản xuất thử chế phẩm diệt muỗi” năm 2007 do Viện Khoa học
Việt Nam cấp quản lí đã sản xuất được chế phẩm diệt muỗi dạng dịch thể và đặc
biệt là dạng bánh tan chậm. Chế phẩm dạng bánh lõi ngô tan chậm đã cho hiệu
quả diệt bọ gậy rất cao (100% trên hiện trường) và hiệu quả diệt bọ gậy kéo dài
sau 4 tháng đạt từ 90–100%. Bánh lõi ngô diệt bọ gậy là chế phẩm đã được Cục
Sáng chế phát minh chấp nhận đăng công báo [37].
1.2. Đại cương về vi khuẩn Bacillus thuringiensis
1.2.1. Vị trí phân loại, đặc điểm hình thái và sinh thái học

Bacillus thuringiensis được xếp vào nhóm I, chi Bacillus, họ Bacillaceae,
ngành Firmicutes. Nhóm này gồm hơn 20 loài khác nhau, ngoài Bt còn có vi
khuẩn B. suBtilis, B.cereus (vi khuẩn gây bệnh tiêu chảy), vi khuẩn B. anthracis
(vi khuẩn gây bệnh than). Các vi khuẩn thuộc chi Bacillus thường được coi là vi
4
khuẩn đất. Chúng sống trong môi trường đất, côn trùng và bề mặt tiếp xúc với
côn trùng [22].
Bacillus thuringiensis hình que, có khả năng di động nhờ có tiêm mao mọc
trên bề mặt tế bào, bắt màu Gram dương. Vi khuẩn Bt hô hấp hiếu khí hoặc kị
khí không bắt buộc. Mỗi tế bào Bt có khả năng sinh bào tử và tinh thể độc có
bản chất protein có khả năng diệt côn trùng. Kích thước tế bào khoảng 0,8-
1,4µm x 2,5-10µm.
Đặc điểm chung là bào tử hình oval, kích thước 0,5 - 1,2µm x 1,5 - 2,6 µm,
quá trình hình thành bào tử không làm thay đổi hình dạng tế bào. Một đặc điểm
quan trọng là trong quá trình hình thành bào tử hầu hết các chủng Bacillus
thuringiensis đều tổng hợp protein tinh thể. Protein tinh thể ở mỗi chủng khác
nhau sẽ có hình dạng, kích thước và số lượng khác nhau, tuy nhiên chúng mang
đặc điểm chung là có khả năng gây độc đối với nhiều loài côn trùng. Khi ở trong
tế bào sinh dưỡng, tinh thể thường nằm kề với bào tử, khi tế bào tan tinh thể và
bào tử đều thoát ra ngoài.
Khi nhuộm tế bào Bt bằng thuốc nhuộm fucshin và quan sát dưới kính hiển
vi thấy tinh thể Bt bắt màu hồng sẫm còn bào tử thì bắt màu hồng nhạt (hình 1.1)
[1, 5, 6].
5
Hình 1.1. Hình ảnh vi khuẩn Bacillus thuringiensis dưới kính hiển vi độ
phóng đại 100X
Tế bào
Bào tử
Tinh Thể
Trong môi trường lỏng Bacillus thuringiensis có khả năng chuyển động,

khả năng này có được là nhờ các lông roi (flagellar) trên bề mặt tế bào có kích
thước lớn hơn 0,9 µm.
B. thuringiensis được xem như là loài vi khuẩn bản địa tồn tại trong rất
nhiều môi trường khác nhau. Meadows phân chia ra 3 ổ sinh thái phổ biến của
B. thuringiensis trong môi trường tự nhiên là côn trùng, thực vật và đất [13].
1.2.2. Phân biệt Bt với các loài khác trong nhóm Bacillus cereus
Việc sinh ra protein tinh thể là một đặc tính để phân biệt Bacillus
thuringiensis, tuy nhiên đó chỉ là tiêu chuẩn cho mục đích phân loại. Các loài
thuộc nhóm B. cereus gồm B. cereus, B. thuringiensis, B. anthracis, B.
mycoides, B. megaterium, mới đây đã phát hiện thêm hai loài là B.
weihenstephanensis và B. peseudomycoides [39].
6
Bảng 1.1. Một số đặc điểm phân biệt các loài trong nhóm 1 chi Bacillus
Đặc điểm Bc Bt Bmy Ba Bme
Nhuộm Gram +
(a)
+ + + +
Phản ứng catalase + + + + +
Khả năng chuyển động +/-
(b)
+/- -
©
- +/-
Phản ứng khử nitrate + +/ + + -
(d)
Phân hủy tyrosine + + +/- -
(d)
+/-
Kháng lysozyme + + + + -
Phản ứng với lòng đỏ trứng + + + + -

Lên men glucose kị khí + + + + -
Phản ứng P-V + + + + -
Sinh axit từ mannitol - - - - +
Làm tan huyết + + + -
(d)
-
Sinh protein tinh thể - + - - -
Chú thích:
a +: 90-100% số chủng phản ứng dương tính
b +/-: 50-50% số chủng phản ứng dương tính
c -: 90-100% số chủng phản ứng âm tính
d -: hầu hết các chủng phản ứng âm tính
Bc: Bacillus cereus
Bt: Bacillus thuringiensis
Bmy: Bacillus mycoides
Ba: Bacillus anthracis
Bme: Bacillus megaterium
1.2.3. Đặc điểm sinh lý, sinh hóa
B. thuringiensis không lên men sinh axit trong môi trường chứa arrabinoza,
xylose, manitol, nhưng tạo axit ở môi trường chứa glucose. Có khả năng thuỷ
phân tinh bột, khử nitrat thành nitrit, phát triển được ở môi trường có chứa
0,001% lysozyme, 7% NaCl với pH=5,7, có phản ứng với lòng đỏ trứng gà.
Không có khả năng khử amin của phenilalamin, không sử dụng axit citric,
không khử muối sunphat [36].
B. thuringiensis có khả năng sinh trưởng phát triển ở nhiệt độ dao động từ
15-45
o
C. Nhiệt độ tối ưu là 28-30
o
C.

B. thuringiensis không mẫn cảm đặc biệt với pH, pH tối ưu cho sự phát
triển của Bt là pH=7. Bt có khả năng oxy hoá hydrocacbon đến axit hữu cơ và
dioxit cacbon theo chu trình Embden- Meyerhoff- Panas [1, 36].
7
1.2.4. Protein tinh thể của Bacillus thuringiensis
Sự tồn tại của các thể vùi ở Bt được phát hiện đầu tiên vào năm 1915,
nhưng việc nghiên cứu chúng chỉ được thực hiện vào những năm 1950, các
nghiên cứu đã chỉ ra rằng các thể vùi này chính là các protein có cấu trúc tinh
thể [37]. Các tinh thể protein được hình thành trong quá trình tạo bào tử, chúng
tạo thành từ một hoặc một vài gene cry (crystal) và gene cyt (cytolytic) mã hóa
tinh thể độc nằm trên các plasmid. Các protein độc tố của Bt rất đa dạng, đã có
hơn 30 loại protein Cry và 8 loại protein Cyt đã được biết đến, hơn 100 gen đã
được tách dòng và xác định trình tự [33]. Tùy theo thành phần protein cấu tạo
khác nhau mà các tinh thể có nhiều hình dạng đặc biệt (hình lưỡng tháp, hình
khối hộp, hình thoi dẹt, hoặc tổ hợp các hình dạng khác nhau) [37].
1.2.5. Hệ gene của vi khuẩn Bacillus thuringiensis
Kích thước hệ gene của vi khuẩn Bacillus thuringiensis vào khoảng 2,4-5,7
triệu bp. Trên thế giới người ta đã mô tả được bản đồ cấu trúc gene tự nhiên cho
một số chủng Bacillus thuringiensis [18]. Hầu hết các chủng Bacillus
thuringiensis phân lập mang các nhân tố di truyền ngoài NST, các nhân tố di
truyền này có thể đóng vòng hoặc không đóng vòng [32]. Trong một thời gian
dài người ta cho rằng các protein tinh thể được mã hóa chung trên các plasmid
lớn. Khi sử dụng kỹ thuật lai ADN với các mẫu dò cho gen cry đã nhận thấy
chúng xuất hiện cả trên NST [14, 28].
1.2.6. Độc tố từ Bacillus thuringiensis
Trước đây, khóa phân loại protein độc tố được Hoft và Whiteley đề nghị
năm 1989 dựa trên tính tương đồng giữa các trình tự acid amin. Dựa trên khóa
phân loại này năm 1998 Crickmore và cộng sự đã đề xuất một khóa phân loại
mới hoàn thiện hơn. Trong khóa phân loại này đã đổi tên một số protein và thay
đổi cách viết tên độc tố và tên gen mã hóa các độc tố đó [21].

Trong quá trình sinh trưởng và phát triển Bacillus thuringiensis có khả
năng sinh ra 3 loại độc tố diệt côn trùng chính là Cry (crystal δ-endotoxin), Cyt
(Cytolysin) và Vip (Vegetative Insecticidal Protein). Dựa vào tính tương đồng
của trình tự acid amin của các họ độc tố này lại được chia thành các lớp khác
nhau, cách viết tên độc tố với các bậc cấu trúc đầy đủ được quy ước như sau: họ
độc tố (Cry, Cyt, Vip), số đếm (1,2,3 ), ký tự viết hoa (A, B ), ký tự viết
thường (a, b ), số đếm (1,2,3 ), ví dụ như độc tố Cry12Aa1. Tỷ lệ axit amin
8
tương đồng để phân chia các lớp độc tố như sau: lớp 1 (Cry1, Cry2 ) có độ
tương đồng dưới 45%, lớp 2 từ 45%-78%, lớp 3 từ 78%-95%, lớp 4 dưới 99%
[17, 21, 29 ]. Ngoài 3 họ độc tố trên Bacillus thuringiensis còn sinh ra một số
độc tố khác như hemolysin, enterotoxin, chitinase, phospholipase
1.2.6.1. Độc tố Cry
Đây là họ độc tố quan trọng nhất, được phát hiện và nghiên cứu chi tiết
nhất. Tính đến năm 2005, đã phát hiện được 310 độc tố Cry khác nhau ( thuộc
47 nhóm từ Cry1- Cry47) [16].
Cấu trúc chung
Cấu trúc của protein tinh thể đã được làm sáng tỏ nhờ kỹ thuật nghiên cứu
tinh thể bằng tia X với nghiên cứu đầu tiên về cấu trúc Cry3A và Cry1Aa, sau
đó được mở rộng cho các độc tố khác. Các protein tinh thể có cấu trúc chung
gồm 3 vùng (Domain). Thứ tự các vùng được tính từ đầu N đến đầu C của chuỗi
polipeptid [16].
Hình 1.2. Cấu trúc không gian của protein tinh thể
Vùng 1 có chứa một bó gồm 7 chuỗi xoắn α đối song song (α antiparallel)
trong đó chuỗi số 5 được bao bọc bởi các chuỗi còn lại, vùng này mang đầu N
[30].
Vùng 2 có chứa 3 tấm β đối song song tạo thành một dạng hình học topo
điển hình gọi là “Greek key”, sắp xếp này cũng được gọi là cuộn lăng kính β (β-
prism fold). Vùng 2 được xem là quyết định tính đặc hiệu liên quan đến việc gắn
độc tố vào màng, cơ chế gắn cho vùng 2 là phức tạp. Các số liệu đã chỉ ra một

sự giống nhau giữa các móc gắn thụ thể của vùng 2 với các epitop đã biết như là
vị trí liên kết kháng nguyên-kháng thể.
9
Vùng 3 có chứa 2 cuộn xoắn, các tấm β đối song song tạo thành một kẹp β
(β-sandwich) hình học topo gọi là “jelly roll”. Vùng 3 cũng tham gia vào việc
gắn thụ thể [30].
Đặc điểm một số protein độc tố Cry
Nhóm Cry1: gồm 139 protein thuộc các nhóm độc tố Cry1A - Cry1L có
khối lượng khoảng 130 kDa, tích lũy thể vùi dạng hình tháp và thường chỉ có
hoạt tính chống lại các loài thuộc bộ vảy. Genr đầu tiên mã hóa cho protein
nhóm này được phát hiện bởi Schnepf và cộng sự trong Bt. Kurstaki từ chế
phẩm Dipel [35].
Nhóm Cry2: gồm 21 độc tố thuộc nhóm Cry2A, các protein nhóm này có
khối lượng khoảng 70 kDa, có hoạt tính với cả 2 loài thộc bộ cánh vảy (H.
vivescens, M. sexta, T. ni, L. dispar, P. brasicae…) và bộ hai cánh (Aedes
aegipti, Anopheles gambiae…) [35].
Nhóm Cry3: gồm 17 protein thuộc các nhóm Cry3A - Cry3C, có khối
lượng khoảng 73 kDa, có hoạt tính chống lại các loài thộc bộ cánh cứng [35].
Nhóm Cry4: gồm 8 protein thuộc nhóm Cry4A – Cry4B tích lũy cả hai loại
protein tinh thể có khối lượng khoảng 70 kDa và 130 kDa, có hoạt tính với các
loài thuộc bộ hai cánh. Những protein này cùng với protein 27 kDa do gen
cyt1A tổng hợp tạo ra một phức hợp tinh thể tròn [35].
1.2.6.2. Độc tố Cyt
Cũng có bản chất là protein và hình thành thể vùi như độc tố Cry, nhưng
tính tương đồng của trình tự acid amin giữa độc tố Cyt và độc tố Cry hầu như
không đáng kể. Độc tố Cyt đầu tiên được Waalwijk phát hiện là Cyt1Aa1 vào
năm 1985. Hiện nay người ta đã phát hiện được 22 độc tố Cyt được phát hiện
chủ yếu thuộc các dưới loài Bacillus thuringiensis israelensis, morrisoni,
Medellin, neolonensis, kyushuensis, damstradiensis, fuokukaesis, tenebrionis.
1.2.6.3. Độc tố Vip

Có một số protein diệt sâu không liên quan đến protein Cry được tạo ra ở
một số chủng Bt trong pha sinh trưởng sinh dưỡng của tế bào, các protein này
gọi chung là Vip (Vegetative Insecticidal Protein) do gen vip mã hóa tổng hợp .
Các Vip này không phải là protein tinh thể mà là protein tiết từ tế bào. Độc tố
Vip được phát hiện đầu tiên là Vip3A1 và Vip3A2 vào năm 1996 nhờ Estruch
và cộng sự.
Gene vip3A mã hóa protein 88 kDa được tổng hợp trong suốt pha sinh
dưỡng nhưng nó không được tiết ra ngoài. Gene mã hóa protein Vip3A xuất
hiện trong cả các chủng Bacillus thuringiensis và Bacillus cereus. Protein này có
hoạt tính đối với rất nhiều côn trùng gây hại thuộc bộ cánh vảy như: Agrotis
1
ipsilon, Spodoptera frugiperda, Spodoptera exigua, Helicoverpa zea. Khi côn
trùng mẫn cảm ăn phải độc tố, Vip3A là nguyên nhân gây phân giải các tế bào
biểu mô ruột giữa; các đặc tính vật lý của Vip3A biểu lộ tính độc như protein
Cry [25, 26].
1.2.7. Cơ chế tác động của độc tố Cry
Cơ chế tác động của protein tinh thể của Bacillus thuringiensis liên quan
tới sự hoà tan của tinh thể trong ruột giữa của côn trùng. Các tinh thể độc đều
được bắt nguồn từ một protein có khối lượng phân tử lớn khoảng 130-140kDa,
được gọi là “tiền độc tố”. Tiền độc tố này phải được hoạt hoá thì mới gây ra tính
độc. Trong những điều kiện bình thường thì protein tinh thể không bị hoà tan, do
vậy nó rất an toàn với người và động vật bậc cao. Tuy nhiên trong môi trường
pH cao (khoảng 9,5), protein tinh thể sẽ bị hoà tan. Môi trường pH này thường
thấy trong ruột giữa của ấu trùng thuộc bộ cánh vảy. Với lý do này, Bt được xem
là một tác nhân diệt côn trùng có tính đặc hiệu cao [27].
Hình 1.3 . Cơ chế tác động của protein tinh thể độc lên côn trùng
Tinh thể độc gây độc lên côn trùng thông qua con đường tiêu hoá. Nhờ có
hệ enzyme protease và môi trường pH kiềm ở ruột giữa của côn trùng mà tinh
thể độc sẽ bị hoà tan. Quá trình hoà tan này phụ thuộc vào pH của môi trường và
thành phần cấu tạo của tinh thể. Khi tan nó sẽ tạo ra các mảnh độc có khối lượng

phân tử nhỏ. Các mảnh độc này sẽ gắn với các thụ thể có ở trên màng biểu mô
của tế bào ruột làm thủng tế bào. Kết quả là ruột bị tê liệt, ấu trùng ngừng ăn, pH
ruột bị giảm do sự cân bằng với pH máu. pH thấp là điều kiện thuận lợi cho bào
1
tử vi khuẩn nảy mầm, vi khuẩn xâm nhập vào côn trùng gây ra sự nhiễm trùng
máu và làm chết côn trùng.
Khi các tinh thể độc được hoà tan trong môi trường kiềm nhân tạo mà
không có protease thì hầu hết các tinh thể protein đặc biệt là loại 130kDa không
độc với các tế bào của côn trùng, vì vậy các tinh thể protein được gọi là “Tiền
độc tố”.
Các nghiên cứu gần đây về cấu trúc nội độc tố δ đã chỉ ra rằng nội độc tố δ
được chia làm 3 vùng. Cả 3 vùng này đều có những chức năng nhất định trong
quá trình gây độc lên côn trùng.
Vùng 1:
Gắn toàn bộ hoặc gắn một phần vào màng tế bào ruột tạo ra các lỗ thủng
trên màng tế bào nhờ đó mà các ion có thể đi qua một cách dễ dàng.
Vùng 2:
Vùng này sẽ gắn vào các thụ thể có ở màng biểu mô của tế bào ruột.
Vùng 3:
Có cấu trúc chặt chẽ, có chức năng bảo vệ phần cuối của độc tố, ngăn cản
sự phân chia thêm nữa bởi tác động của protease ở ruột [1].
Đặc điểm quan trọng nhất trong cơ chế tác động của độc tố lên côn trùng là
sự gắn kết của độc tố với thụ thể và sự hình thành lỗ rò (kênh ion).
1.2.8. Phân loại Bacillus thurigiensis
Năm 1962, Barjac và Bonnefoi đã đưa ra một phương pháp phân loại mới
cho Bt bằng phản ứng huyết thanh và đã mô tả 27 typ huyết thanh. Phương pháp
này đã được cải tiến năm 1980, 1981 và được công nhận là phương pháp đáng
tin cậy, được Trung Tâm quốc tế Bacillus thuringiensis đặt tại Viện Pasteur,
paris khuyến cáo sử dụng trên thế giới từ năm 1982. Phương pháp được xác định
chủ yếu dựa trên nguyên lý của phản ứng kháng nguyên–kháng thể. Cho đến

năm 1999, người ta đã phát hiện được 69 typ huyết thanh bao gồm 82 thứ huyết
thanh khác nhau của Bacillus thuringiensis [31].
1.3. Dưới loài Bacillus thuringiensis subsp. israelensis (Bti)
Trong thời gian 1975-1976, một dự án tài trợ bởi Tổ chức Y tế Thế giới
(WHO) thực hiện ở Israel nghiên cứu các tác nhân gây bệnh và các ký sinh
trùng. Trong quá trình thực hiện dự án, một dưới loài mới của Bt đã được phát
hiện và có độc tính cao với ấu trùng muỗi [38], dưới loài này được xác định và
đặt tên là Bacillus thuringiensis subsp. israelensis, kiểu huyết thanh H14 [9].
Chủng này được tìm thấy ở hoang mạc Negev của Israel.
1
Bti tác động khá đặc hiệu trên côn trùng bộ hai cánh (Diptera), diệt nhiều
loại muỗi và ruồi khác nhau. Bti nhanh chóng được nghiên cứu và thương mại
hóa vào những năm 1980, một vài sản phẩm được phát triển. Nhu cấu bảo vệ
môi trường và sự phát triển mạnh tính kháng thuốc của côn trùng đối với các
loại thuốc hóa học là căn cứ cho các nghiên cứu về Bti. Các sản phẩm từ Bti
được bán tại nhiều nước, nhiều chương trình dự án diệt muỗi và ruồi bằng sản
phẩm Bt được thực hiện ở Châu Phi, Mỹ, và Châu Âu. Nói chung, Bti thường
được sử dụng tại các khu vực có hệ môi trường tương đối nhạy cảm, việc sử
dụng thuốc hóa học bị hạn chế.
1.3.1. Tinh thể độc của Bti
Tinh thể độc của Bti có dạng hình cầu (trứng) có kích thước khoảng
0,7÷1,2 µm có hoạt lực đặc hiệu với côn trùng bộ 2 cánh (Diptera). Người ta đã
xác định thành phần protein của Bti bằng phương pháp điện di trên gel
polyacrylamide (PAGE) theo đó tinh thể độc của Bti có 4 gen cry và 2 gen cyt
mã hóa các protein Cry4Aa (125 kDa), Cry4Ba (135 kDa), Cry10Aa (58 kDa),
Cry11Aa (68 kDa) và Cyt1Aa, Cyt2Ba (27 kDa), các gen này nằm trong một
plasmid có khối lượng 72 MDa [18]. Các protein này thực chất là các tiền độc
tố, nó chỉ có tác dụng gây độc khi được hòa tan và phân giải thành mảnh nhân
độc, tác dụng phân giải xảy ra trong môi trường kiềm và dưới tác dụng của
protease thì:

Protein 27 kDa bị phân hủy thành protein 25 kDa (cả 2 protein này đều có
hoạt lực diệt côn trùng thấp).
Protein 72 kDa bị phân hủy thành các tiểu phần 31 và 35 kDa, 2 tiểu phần
này cũng có tác dụng diệt muỗi thấp.
Protein 78 kDa bị phân hủy thành nhân độc 58 kDa.
Protein 128 và 135 kDa bị phân hủy thành nhân độc 58 và 73 kDa [20].
1.3.2. Hoạt tính diệt côn trùng của Bti
Bti có độc tính cao với các vi sinh vật thuộc họ Culicidae (muỗi) và
Simuliidae (ruồi). Các loại muỗi khác nhau thường có mức độ nhạy cảm khác
nhau với Bti. Nói chung, muỗi Culex và Aedes thường nhạy cảm hơn muỗi
Anopheles [8]. Ngay cả trong cùng một loại muỗi, mức độ nhạy cảm cũng thay
đổi theo loài.
Các loài muỗi không thuộc nhóm ăn bằng vòi lọc thì hầu như không bị diệt
bởi Bti. Muỗi Culicoides occidentalis và Coquilenttidia perturbans khi thử
1
nghiệm đã không bị diệt bởi Bti. Trong giống muỗi ăn thịt Toxorhynchites, có
một số loài nhạy cảm và một số loài không nhạy cảm.
Côn trùng thuộc họ Chironomidae và Tipulidae cũng thuộc nhóm có nhạy
cảm với Bti. Ở một số khu vực, chúng là sinh vật quan trọng làm nguồn thức ăn
cho các sinh vật khác. Ở một số khu vực khác, Chironomids là những sinh vật
có hại. Liều dùng để diệt Chironomids thường cao gấp hàng chục lần liều dùng
để kiểm soát muỗi [10].
1.3.4. Các dạng chế phẩm Bti
Hiện nay, có một số chế phẩm Bti các dạng như lỏng, bột, hạt,… đang được
bán trên thị trường (Bảng 1.2). Dạng công thức chế phẩm sẽ quyết định đến
phạm vi ứng dụng, tính chất tồn lưu, mức độ phân tán và hiệu quả của chế phẩm.
Các chế phẩm Bt diệt côn trùng đã được thương mại hóa từ lâu, do đó khi
phát hiện ra Bti thì chế phẩm từ Bti nhanh chóng được phát triển dựa trên cơ sở
nghành công nghiệp Bt sẵn có. Các chế phẩm thương mại thường có thời gian
bảo quản lâu, hoạt tính chống muỗi và ruồi. Các chế phẩm Bti được cấp và đăng

ký bởi Cơ quan Bảo vệ Môi trường (EPA) tại Mỹ từ năm 1980, thương mại hóa
rộng rãi ở Mỹ, Châu Âu và Australia vào năm 1984. Các chế phẩm đầu tiên này
có dạng lỏng và thời gian bảo quản ngắn, tác động hạn chế, bị ảnh hưởng bởi
các yếu tố môi trường [19].
Các chế phẩm dạng lỏng với nồng độ đậm đặc thường được dùng cho
những vùng nước đọng, nước lụt. Các chế phẩm dạng hạt nổi thường được dùng
cho vùng nước chảy. Để diệt các loài bọ gậy ăn chìm thì chế phẩm phải có tỷ
trọng lớn hơn nước 1,1 lần. Các chế phẩm nổi thường có tỷ trọng so với nước
nhỏ hơn 0,9 và rất có hiệu quả với muỗi Anopheles [10]. Các chế phẩm dạng
bánh được cho thấy có hiệu quả tác động kéo dài hơn các dạng chế phẩm khác
[10].
Bảng 1.2. Một số chế phẩm thương mại có nguồn gốc Bti dùng cho
diệt ruồi và muỗi [10].
Tên chế phẩm Dạng công thức Hãng thương mại
Teknar Bột Novartis (Sold by
Triology)
Teknar I-IP-D Lỏng “
1
Teknar G Hạt “
VectoBac TP Bột Abbott Laboratories
VectoBac 12AS Lỏng “
VectoBac G Hạt “
VectoBac CG “
Bactimos WP Bột “
Bactimos G Hạt “
Bactimos Bánh “
Bactimos PP “
Cybate (Australian label) Lỏng Cyanamid
Skeetal FG Lỏng Entotec/Novo (purchased
by Abbott?)

BMC WP Bột Reuter
Duplex Màng gói Zoecon-PPM
1.3.5. Tính kháng thuốc của côn trùng đối với Bti
Tính kháng thuốc của Bt nói chung đã tăng lên đáng kể, đặc biệt ở côn
trùng Lepidoptera. Tuy vậy việc áp dụng Bti trong nhiều năm vẫn chưa làm phát
sinh tính kháng trong quần thể côn trùng. Đã có rất nhiều công trình cố gắng làm
phát sinh tính kháng của côn trùng với Bti trong phòng thí nghiệm nhưng đều
không đạt được tính kháng thuốc hoặc đạt với mức độ kháng thuốc vô cùng yếu
[24].
Muỗi Ae. Vexans ở Đức phơi nhiễm ngoài đồng ruộng với Bti trong 10 năm
nhưng vẫn không phát sinh tính kháng [10]. Sự không phát sinh được tính kháng
đối với Bti được giả thiết là do cơ chế tác động gồm nhiều protein độc tố. Khi sử
dụng chỉ một protein độc tố của Bti để diệt muỗi đã dẫn đến kết quả là tính
kháng thuốc phát sinh tăng lên ngay sau vài thế hệ [10]. Khi cả 4 protein độc tố
được sử dụng, cơ hội phát sinh tính kháng thuốc là vô cùng nhỏ.
1
1.3.6. Các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến hiệu quả của chế phẩm
Những điều kiện hữu sinh và vô sinh đều có thể ảnh hưởng đến Bti. Nói
chung, tác động của Bti giảm khi nhiệt độ môi trường giảm và phụ thuộc nhiều
vào chất lượng nước. Tập tính ăn của ấu trùng muỗi cũng ảnh hưởng đến hiệu
quả diệt.
Tập tính ăn của bọ gậy
Culex thường ăn trong toàn bộ khối nước và Aedes thường ăn trên bề mặt
vật rắn, các chế phẩm dạng hạt cố định có hiệu quả tốt đối với cả hai loại muỗi
này. Anopheles thường ăn trên bề mặt, trong khi đó, Bti lại chỉ tồn tại trên mặt
nước trong thời gian rất ngắn. Ngoài ra, tốc độ lọc nước của ấu trùng các loại
muỗi khác nhau cũng khác nhau. Nói chung, Anopheles thường ít nhạy cảm với
Bti hơn Culex và Aedes. Các chế phẩm dạng nổi khắc phục được sự khác nhau
về tập tính ăn của các loại muỗi, cho hiệu quả diệt như nhau giữa Culex và
Anopheles.

Liều dùng và mật độ bọ gậy
Liều dùng và mật độ bọ gậy cũng ảnh hưởng đến hiệu quả của chế phẩm.
Mật độ bọ gậy càng cao thì liều dùng cần thiết càng phải lớn. Để đạt được cùng
tỷ lệ chết như nhau thì liều dùng cho 50-100 cá thể bọ gậy/đĩa phải gấp 1,5-2 lần
khi dùng cho 5-20 cá thể bọ gậy/đĩa [33].
Tuổi của bọ gậy
Tuổi bọ gậy càng cao thì hiệu quả chế phẩm càng giảm. Ấu trùng muỗi
phát triển qua 4 giai đoạn. Liều lượng chết của ấu trùng tuổi 4 có thể phải cao
gấp 10 lần liều lượng chết của ấu trùng tuổi 2. Ở giai đoạn nhộng và tiền nhộng,
ấu trùng ăn rất ít hoặc ngừng ăn, do vậy chúng không bị tác động bởi Bti [33].
Các sinh vật khác
Các sinh vật khác, nhất là các loài ăn bằng cách lọc nước, sẽ làm giảm
nồng độ Bti trong nước và làm giảm lượng Bti mà các ấu trùng muỗi ăn phải,
đẫn đến hiệu quả diệt giảm [11].
Chất lượng của nước
Các yếu tố chất lượng nước như: nồng độ muối, chất ô nhiễm, chất vô cơ,
chất hữu cơ đều ảnh hưởng đến hiệu quả của chế phẩm. Càng nhiều chất hữu cơ
lơ lửng trong nước thì lượng Bti bị ấu trùng ăn phải càng ít và hiệu quả chế
phẩm giảm. Nồng độ Clo trong nước cao sẽ làm phá hủy và kìm hãm độc tố.
Nước lẫn đất cũng làm giảm hiệu quả của chế phẩm. Ngoài ra các chất hóa học
khác như các axit cũng có ảnh hưởng tới hiệu quả của chế phẩm.
Nhiệt độ
1
Nhiệt độ nước giảm sẽ làm giảm hiệu quả của chế phẩm. Khi nhiệt độ nước
giảm, ấu trùng ăn ít hơn và hấp thu ít Bti hơn.
pH
Các nghiên cứu cho thấy Bti ít nhạy cảm với pH. Nói chung, chế phẩm Bt
thường kém hiệu quả khi pH nước lớn hơn 8 [34].
1.4. Tổng quan về muỗi
Muỗi là một nhóm sinh vật thuộc lớp côn trùng hợp thành họ Culicidae, bộ

Hai cánh (Diptera). Chúng có một đôi cánh vảy, một đôi cánh cứng, thân mỏng,
các chân dài. Muỗi đực hút nhựa cây và hoa quả để sống, muỗi cái hút thêm máu
người và động vật. Kích thước thay đổi theo loài, nhưng ít khi lớn hơn 15mm.
Đa số có trọng lượng khoảng 2 đến 2,5 mg. Chúng có thể bay với tốc độ 1,5-2,5
km/h [39].
1.4.1. Phân loại khoa học của muỗi
Kingdom (giới): Animalia (động vật)
Phylum (nghành): Athropoda (chân khớp)
Class (lớp): Insesta (côn trùng)
Ordo (bộ): Diptera (hai cánh)
Familia (họ): Culicidae (muỗi)
Muỗi đã tồn tại trên hành tinh của chúng ta khoảng 170 triệu năm [39]. Họ
Culicidae thuộc bộ Diptera chứa khoảng hơn 3000 loài thuộc 3 phân họ:
Anophelinae gồm: 3 giống, Culicinae: gồm 37 giống chiếm hơn 80%,
Toxorhynchitinae: gồm 1 giống.
Trong đó những giống muỗi được biết đến nhiều nhất gồm: Anopheles,
Culex, Aedes, Masonia, Sabethes, Wyeomyia và Malaya.
Muỗi được xếp vào nhóm côn trùng có khả năng gây bệnh cho người và
động vật. Khi hút máu, muỗi có thể truyền các loại virus gây bệnh cho người và
động vật như bệnh sốt xuất huyết, sốt rét, viêm não Nhật Bản… Một số loài
muỗi có khả năng hút máu nhưng không là vật trung gian truyền bệnh, tuy nhiên
những vết đốt của chúng lại là nguyên nhân gây dị ứng cho nhiều người. Khi mà
số lượng muỗi tăng cao quá mức, chúng gây hại đến vật nuôi, ảnh hưởng đến
đời sống con người.
1.4.2. Vòng đời của muỗi
Muỗi sinh trưởng qua 4 giai đoạn (Hình 1.4):
1
Hình 1.4. Vòng đời của muỗi
- Trứng (egg)
- Ấu trùng (bọ gậy, lăng quăng) (larva)

- Nhộng (pupa)
- Muỗi trưởng thành (adult)
Muỗi sinh trưởng chủ yếu trong các đầm lầy, ao hồ hoặc các vũng nước
đọng. Chúng đẻ trứng xuống nước, trứng nở thành ấu trùng gọi là bọ gậy hay
lăng quăng [39]. Bọ gậy phải thường xuyên bơi lên mặt nước lấy oxy trong
không khí thông qua một ống thở ở đuôi. Bọ gậy thường ăn các vi sinh vật trong
nước để sống. Sau một thời gian chúng phát triển thành nhộng rồi biến thái
thành muỗi trưởng thành bay lên khỏi mặt nước. Muỗi cái có vòi đặc biệt có thể
xuyên thủng da người và động vật để hút máu tạo ra nguồn protein sản sinh ra
trứng.
Muỗi đực không có vòi để hút máu nên chỉ ăn nhựa cây và hoa quả. Nhánh
muỗi Toxorhynchites không hút máu mà ăn thịt các muỗi khác.
Muỗi cái xác định mục tiêu hút máu qua mùi vị và cảm nhận nhiệt, chúng
đặc biệt nhạy cảm với CO
2
trong hơi thở động vật và một số mùi trong mồ hôi.
Một số người ví dụ nam giới béo và thuộc nhóm máu O hấp dẫn muỗi nhiều
hơn. Muỗi cảm nhận được tia hồng ngoại phát ra từ người có thân nhiệt cao nên
dễ tìm được động vật và chim máu nóng.
Nhiệt độ thích hợp cho muỗi sinh trưởng và phát triển là khoảng 20 đến
25
0
C vì vậy chúng xuất hiện ở các nước nhiệt đới trong đó có Việt Nam. Vòng
1
đời của muỗi phụ thuộc vào loài và nhiệt độ, thay đổi từ vài ngày đến một tháng
[39].
1.4.3. Khả năng gây bệnh của muỗi
Một số loài muỗi có khả năng là vật trung gian truyền bệnh giữa người
với người hay giữa động vật và người. Các bệnh do muỗi truyền có thể gây tử
vong cao như Anopheles gambiae là trung gian truyền bệnh sốt rét cho người,

Aedes aegypti truyền bệnh sốt xuất huyết, Culex tritaeniorhynchus truyền bệnh
viêm não Nhật Bản, Mansonia annulifera truyền bệnh giun chỉ Brugia malayi,
Culex quinquefasciatus truyền bệnh giun chỉ Wuchereria bancrofti… Ở Việt
Nam vào mùa hè và mùa mưa hàng năm sự phát triển của muỗi thường xuyên
gây nên các dịch bệnh làm tử vong nhiều bệnh nhân. Mùa hè năm 2004 có vài
chục nghìn người Việt Nam bị nhiễm bệnh sốt xuất huyết trong đó có vài chục
ca tử vong. Trên thế giới có khoảng hơn nữa tỷ người mắc bệnh sốt rét hàng
năm, tập chung ở Châu Phi với thủ phạm truyền bệnh là muỗi.
1.4.4. Vòng đời và đặc điểm sinh học của một số giống muỗi điển hình
1.4.4.1. Muỗi Anopheles
Hình 1.5. Muỗi Anopheles trưởng thành
Anopheles là một giống muỗi thuộc họ Culicidae. Có khoảng 400 loài
Anopheles trong đó có khoảng 30-40 loài có thể truyền 4 loại ký sinh trùng khác
nhau thuộc giống Plasmodium gây bệnh sốt rét cho người. Anopheles sống chủ
yếu ở vùng nhiệt đới và mỗi năm nó truyền kí sinh trùng sốt rét cho ít nhất
khoảng 300 triệu người và ít nhất 1 triệu người chết trên toàn thế giới.
Giống như nhiều loài muỗi khác, Anopheles trải qua 4 giai đoạn phát triển
trong vòng đời của mình: trứng, ấu trùng (bọ gậy, lsăng quăng), nhộng, muỗi
trưởng thành. Ba giai đoạn đầu diễn ra trong môi trường nước trong vòng 5-14
1
ngày phụ thuộc vào loài và nhiệt độ môi trường. Muỗi cái trưởng thành là vectơ
truyền bệnh sốt rét. Muỗi cái có thể sống đến 1 tháng hoặc hơn (trong điều kiện
nuôi nhốt, nhưng không quá 1-2 tuần so với tự nhiên).
Muỗi Anopheles đa số đốt về đêm và thường bay vào nhà từ 5 giờ chiều
đến 9 giờ tối có thể sống được trên dưới 1 tháng ở nhiệt độ 20
o
C đến 30
o
C. Ở
các nước nhiệt đới và cận nhiệt đới, quần thể muỗi phát triển quanh năm, với

những đỉnh cao vào đầu mùa mưa, trong mùa mưa và cuối mùa mưa (tùy loại
muỗi).
Các loài Anopheles ở Việt Nam: tính đến năm 1995 thì số loài Anopheles
ở Việt Nam lên tới 59 loài và được chia như sau [7]:
- Vectơ truyền bệnh chính: An. minimus, An. dirus, An. sundaicus.
- Vectơ nghi ngờ truyền bệnh phụ: An. subpictus, An. jeyporiensis, An.
maculates, An. aconitus, An. inesis, An. vagus, An. indejinitus.
- Vectơ nghi ngờ truyền bệnh: An. campestris, An. culicifaciens, An.
baezai, An. lesteri, An. interruptus.
1.4.4.2. Muỗi Culex
2
Hình 1.6. Vòng đời của muỗi Culex
a. Trứng muỗi Culex b. Ấu trùng muỗi Culex
c. Nhộng muỗi Culex d. Muỗi Culex trưởng thành
Culex là một giống muỗi với một số loài trong đó là vật chủ trung gian
truyền bệnh nguy hiểm như: Giun chỉ (filariasis), Viêm Não Nhật Bản (Japanese
encephalitis), virus sông Nin (West Nile virus), bệnh sốt rét gia cầm (avian
malaria).
Muỗi Culex có thể hút máu động vật, người và chim. Chính vì thế những
bệnh do Culex truyền thường khó dập vì cộng đồng vật bị muỗi hút máu trở
thành nguồn chứa mầm bệnh và có sự di chuyển rất rộng, dẫn đến lan truyền
bệnh ở một số vùng lớn.
Vòng đời của giống muỗi Culex kéo dài khoảng 2 tuần và trải qua một số
giai đoạn phát triển tương tự muỗi Anopheles. Muỗi Culex đẻ trứng từng quả
riêng hoặc thành cụm tùy theo loài. Trứng muỗi nổi trên mặt nước, trứng nở
thành ấu trùng (gọi là bọ gậy) sau vài ngày.
Trong giai đoạn bọ gậy, ấu trùng muỗi sống trong nước và ăn chất hữu cơ
trong môi trường nước. Nhiều loài ấu trùng Culex cũng ăn trong khi thở trên mặt
nước và chỉ rời khỏi mặt nước khi bị đe dọa. Nhờ có ống thở dài hướng lên bề
mặt nước giữ cho thân treo dưới mặt nước chếch góc 45

0
. Vì vậy ấu trùng muỗi
Culex thường ăn dưới bề mặt nước một khoảng cách ngắn, khoảng cách này phụ
thuộc vào độ tuổi và kích thước của ấu trùng và góc mà thân tạo thành khi treo
dưới mặt nước và vào chiều dài của ống thở. Bọ gậy phát triển thành nhộng
(pupa).
Nhộng có hình dấu phẩy. trong giai đoạn nhộng, ấu trùng muỗi không ăn
uống và nở thành muỗi trưởng thành sau 1 đến 2 ngày.
Một số loài muỗi Culex chính:
Culex tritaeniorhynchus: trung gian truyền bệnh viêm não Nhật Bản là loài
muỗi có số lượng nhiều và chiếm tỷ lệ cao ở các vùng trồng lúa thuộc miền Bắc
Việt Nam, chúng thường hút máu vào ban đêm và thích hút máu súc vật hơn. Bọ
gậy muỗi này sống ở nhiều loại thuỷ vực, nhiều nhất ở ruộng lúa, mương máng
và các hố vũng. Trong năm, mật độ muỗi cao nhất vào các tháng 4, tháng 5 và
tháng 9.
Culex quinquefasciatus: trung gian truyền bệnh giun chỉ phân bố rộng cả 3
vùng cảnh quan rừng núi, trung du và đồng bằng nước ta. Số lượng tăng dần từ
nông thôn đến thành phố do bọ gậy của muỗi này rất thích hợp với các loại cống
rãnh chứa nước thải.
2
Culex pipiens: Là muỗi phân bố rộng rãi nhất trên thế giới. Nó được tìm
thấy trên khắp các lục địa, trừ Nam Cực và nó mang một số bệnh, đặc biệt là
arboruses (virus động vật chân đốt truyền) [40]. Chúng hay tấn công người và
đặc biệt là chim vì vậy rất khó khống chế bệnh.
Trứng của Culex pipiens thường riêng lẻ hoặc xếp thành bè và có thể nổi
trên bề mặt, chúng có thể chìm nếu nước bị xáo trộn. Ấu trùng của muỗi này
thích nước ô nhiễm và có thể phát triển trong cả bể phốt [40].
1.4.4.3. Muỗi Aedes
Là một giống muỗi thường gặp ở vùng nhiệt đới hoặc cận nhiệt, là vật chủ
trung gian truyền các bệnh nguy hiểm như: sốt xuất huyết, sốt vàng da. Chúng

còn được gọi là muỗi vằn do trên thân có những dải trắng đen.
Hình 1.7. Muỗi Aedes trưởng thành
Vòng đời của muỗi Aedes là tương tự các giống muỗi khác và trải qua các
giai đoạn: Trứng -> bọ gậy -> nhộng -> muỗi trưởng thành.
Ấu trùng của muỗi Aedes có ống thở ngắn, tiếp xúc với bề mặt nước nên
giúp chúng cũng ăn được dưới bề mặt nước như ấu trùng muỗi Culex. Ngoài ra
chúng có thân dài hơn ấu trùng muỗi Culex và có khả năng uốn cong như hình
chữ U nên nó có khả năng vừa ăn được trên mặt nước vừa thở như Anopheles.
Khác với ấu trùng muỗi Culex, ấu trùng muỗi Aedes thường treo thẳng thân
dưới bề mặt nước và các ấu trùng thường không xếp hàng đều như các ấu trùng
Culex.
Một số loại muỗi Aedes chính:
- Aedes aegypti: trung gian truyền bệnh sốt xuất huyết có nguồn gốc Châu
Phi. Có hai dưới nhóm là Ae. aegypti queenslandensis và Ae. Aegypi forosus.
2