Dentre todas as bactérias utilizadas como bioinseticidas, certamente Bacillus thuringiensis é a mais famosa, e a mais multifuncional.

Aclamada no manejo de lepidópteros-praga desde os primórdios de sua utilização como inseticida biológico, até a incorporação de seus genes no germoplasma de plantas, dando origem à segunda geração de plantas transgênicas.

Além de sua eficácia contra pragas agrícolas de grande impacto econômico, Bt também se destaca pela segurança: é altamente seletivo, atuando apenas em organismos-alvo, sem riscos para humanos, animais ou polinizadores. Essa seletividade garante sua ampla aceitação em programas de agricultura orgânica e convencional.

Quer saber mais sobre este microrganismo tão promissor para a ciência?! Acompanhe este artigo!

O que é Bacillus thuringiensis?

A bactéria Bacillus thuringiensis (Bt),pertencente à família Bacillaceae, é um microrganismo gram-positivo, aeróbico e capaz de produzir esporos para sobreviver a condições ambientais adversas, sendo encontrado em solos, ambientes aquáticos, folhas e até no intestino de insetos.

Sua característica mais marcante é a capacidade de produzir cristais proteicos (δ-endotoxinas) durante a esporulação, letais para diversas pragas agrícolas quando ingeridos. (Figura 1).

Descoberta em 1901 pelo bacteriologista Shigetane Ishiwata, a bactéria foi isolada a partir de lagartas do bicho-da-seda, Bombyx mori, infectadas por este microrganismo entomopatogênico, e nomeada Bacillus sotto.

Mais tarde, em 1911, o pesquisador Ernst Berliner identificou novamente a bactéria em traças-da-farinha, Ephestia kuehniella, coletadas no Estado de Thuringia, na Alemanha — de onde veio o epíteto específico thuringiensis,alterando o nome da espécie para o que conhecemos e utilizamos atualmente.

Em 1976, o microbiologista Robert A. Zakharyan reportou a presença de um plasmídeo em uma cepa de B. thuringiensis, e concluiu que esse plasmídeo estava relacionado à produção de endósporos e formação de cristais.

B. thuringiensis é bem próxima de Bacillus cereus, que também é uma bactéria de solo, e de Bacillus anthracis, agente causal da Anthrax (carbúnculo). A diferença entre tais espécies bacterianas é justamente os seus plasmídeos, todas são aeróbicas e produtoras de endósporos.

Felizmente, ao contrário de B. anthracis, B. thuringiensis é nociva apenas a insetos e alguns nematoides, tornando-a uma alternativa segura e eficaz para o manejo de pragas.

A bactéria Bt passou a ser utilizada como um inseticida microbiológico na França, em 1938, e nos EUA, na década de 1950. Desde então, rapidamente, Bacillus thuringiensis se consolidou como uma das principais ferramentas dentro de programas de manejo integrado de pragas.

Ciclo de vida de Bacillus thuringiensis

O ciclo de vida de B. thuringiensis se inicia pela fase vegetativa, na qual a bactéria está ativa e se divide por fissão binária, consumindo nutrientes do ambiente — solo, água, plantas, intestino médio de insetos, etc.

 Quando os nutrientes se esgotam, a bactéria passa para a fase estacionária, iniciando a esporulação e formando endósporos resistentes. Paralelamente, produz os cristais proteicos chamados de δ-endotoxinas.

A bactéria morre após a formação dos esporos e cristais. Estes permanecem inativos no solo, na água, sobre o dossel das plantas, prontos para infectar organismos-alvo.

Quando ingeridos por insetos-alvo, o processo infeccioso é iniciado, os cristais se ativam, liberam as toxinas que se ligam no epitélio intestinal causando rompimento e morte do alvo. Isso permite que os esporos germinem dentro do organismo infectado, reiniciando o ciclo.

Principais proteínas inseticidas de Bt

Diversas proteínas produzidas por B. thuringiensis já foram identificadas e atuam em diferentes ordens de insetos. Algumas proteínas descritas controlam até mesmo nematoides e ácaros.

São mais de 50 “famílias de proteínas” descobertas e organizadas por códigos numéricos. Por exemplo:

• a família Cry1 atua sobre lepidópteros;
• a família Cry3, sobre coleópteros;
• e a família Cry4, sobre dípteros e é utilizada no controle biológico de mosquitos vetores de doenças, como o mosquito-da-dengue, Aedes aegypti.

Pesquisas recentes demonstram que Bt não se limita às proteínas Cry, Cyt e Vip. Hoje já são reconhecidos 12 grupos de proteínas inseticidas, incluindo:

• Cry (δ-endotoxinas cristalinas, específicas para Lepidoptera, Coleoptera e Diptera).
• Cyt (proteínas citolíticas, com ação contra dípteros).
• Vip (Vegetative Insecticidal Proteins) – produzidas durante a fase vegetativa, eficazes contra lepidópteros.
• Vpa e Vpb (versões atualizadas de Vip1/Vip2).
• Tpp e Mpp (proteínas formadoras de poros).
• Parasporinas – algumas com potencial anticâncer em células humanas.

Toda essa riqueza genômica presente em B. thuringiensis demonstra seu expressivo potencial para a descoberta de novos genes inseticidas e desenvolvimentos de mais bioinsumos e variedades Bt em breve.

Essa diversidade amplia o leque de pragas-alvo e aumenta as possibilidades de aplicação em programas de Manejo Integrado de Pragas (MIP).

Exemplos de pragas controladas por Bacillus thuringiensis

Bacillus thuringiensis é uma ferramenta importante para o manejo de pragas agrícolas e urbanas. Veja abaixo alguns exemplos de espécies de pragas que podem ser controladas por bactérias Bt:

1. Lepidópteros (lagartas de borboletas e mariposas)
   • Spodoptera frugiperda (lagarta-do-cartucho do milho);
   • Plutella xylostella (traça-das-crucíferas);
   • Helicoverpa armigera (lagarta-da-maçã, praga do algodão e tomate);
   • Anticarsia gemmatalis (lagarta-da-soja).
2. Coleópteros (besouros)
   • Leptinotarsa decemlineata (besouro-da-batata do Colorado);
   • Diabrotica spp. (larvas conhecidas como “rootworms” do milho).
3. Dípteros (moscas e mosquitos)
   • Aedes aegypti (mosquito transmissor da dengue, zika e chikungunya);
   • Anopheles spp. (mosquitos transmissores da malária);
   • Culex spp. (mosquitos vetores de encefalite);
   • Simulium spp. (mosca-preta, transmissora da oncocercose).
4. Nematoides
   • Meloidogyne javanica (nematoide-das-galhas);
   • Rotylenchulus reniformis (nematoide reniforme);
   • Heterodera glycines (nematoide-de-cisto-da-soja).

É importante ressaltar que existem diferentes variedades da bactéria B. thuringiensis, e que cada uma delas atua de forma seletiva. Por exemplo:

• B. thuringiensis kurstaki é mais utilizada para o controle de lepidópteros;
• B. thuringiensis tenebrionis possui efeito sobre coleópteros; já
• B. thuringiensis israelenses é mais específica para mosquitos e simulídeos — os inconvenientes mosquitos “borrachudos”.

Em relação ao efeito acaricida de Bacillus thuringiensis, algumas linhagens das três variedades citadas acima demostraram certo efeito acaricida em ensaios de laboratório. Apesar de não ser um acaricida clássico e de não existirem formulações comerciais de Bt registradas especificamente para o controle de ácaros, alguns estudos demonstraram que, dependendo da cepa de Bt, espécies de ácaros dos gêneros Tetranychus e Panonychus se mostraram suscetíveis.

Além de ser utilizada como pesticida biológico, a bactéria Bt ainda pode promover o crescimento de plantas e atuar como promotora de crescimento vegetal. Alguns estudos indicam que algumas cepas de B. thuringiensis, através de mecanismos como a produção de hormônios vegetais e o aumento da disponibilidade de nutrientes que favorece a absorção, contribuem diretamente para o desenvolvimento das plantas, aumentando a produtivade agrícola.

Além dos insetos-praga, também protegem as plantas contra patógenos — nematoides, fungos e bactérias entomopatogênicas — através da produção de substâncias antimicrobianas e enzimas. Assim, promovem a saúde geral da planta, otimizando o seu desenvolvimento.

Usos de Bt além da agricultura

Para além do âmbito agrícola, estudos sugerem que B. thuringiensis tem demonstrado potencial anticâncer.

Algumas proteínas produzidas pela bactéria, como as parasporinas, podem ter atividade citotóxica contra células cancerígenas. Existe também uma proteína chamada abaecina que apresentou atividade antimetastática sobre células de câncer de pulmão.

Embora o principal uso de B. thuringiensis seja como bioinseticida, esse microrganismo tem alavancado pesquisas em outras áreas, apontando para um campo científico promissor.

Cultivo de bactérias Bt

Devido à importância de B. thuringiensis, espécie de bactéria que representa uma parcela considerável da produção de bioinseticidas, muitas informações acerca de seu cultivo são “segredos industriais”, como o meio de cultura utilizado e detalhes sobre a cepa utilizada.

O cultivo de B. thuringiensis é geralmente realizado em biorreatores, que operam no modo batelada: o inóculo e o meio são depositados no reator e não se retira quantidades significativas do meio fermentado. Existe também o cultivo on-farm de Bt, sobretudo em contextos de agricultura familiar e projetos de extensão em parceria com institutos de assistência técnica rural.

Modo de ação de Bacillus thuringiensis

O modo de ação de Bacillus thuringiensis pode variar e está relacionado à produção proteínas cristalinas do tipo Cry, Cyt e Vip, também conhecidas por δ-endotoxinas, que são armazenadas dentro da célula bacteriana, formando os cristais proteicos.

A ação inseticida deste agente microbiológico acontece em etapas:

1. Ingestão: o inseto-alvo ingere folhas ou água contendo esporos da bactéria que carregam as proteínas cristalinas;
2. Solução no intestino: ao chegarem ao intestino médio do inseto, o pH alcalino dissolve os cristais proteicos e as protoxinas são liberadas no local;
3. Ativação das toxinas: as enzimas digestivas do inseto — proteases — ativam as protoxinas, transformando-as em toxinas ativas;
4. Ligação às células intestinais: as toxinas ligam-se aos receptores específicos das células do epitélio intestinal do inseto. Trata-se de uma ligação seletiva em um sítio específico do organismo-alvo, portanto, afeta apenas determinados grupos de insetos, não apresentando, portanto, riscos a outros animais, incluindo humanos; 
5. Formação de poros: após se ligarem, as toxinas formam poros na membrana celular, desencadeando desequilíbrio osmótico, seguido pela ruptura das células intestinais e destruição da parede intestinal;
6. Morte do inseto: com o intestino rompido, o inseto para de se alimentar dentro de poucas horas e a morte ocorre dentro de alguns dias por inanição e infecção generalizada (septicemia).

Podemos perceber que a ação inseticida de Bacillus thuringiensis ocorre de dentro pra fora sendo ativada apenas quando os cristais proteicos atingem o sistema digestivo do inseto.

Portanto, é um inseticida microbiológico altamente seletivo, uma vez que depende da faixa de pH encontrada no intestino médio de insetos e da presença de receptores específicos. Isto garante a segurança para humanos, outros animais, além se ser seletivo a inimigos naturais e polinizadores (Figura 3).

Ao longo do processo infeccioso no intestino do inseto, os esporos da bactéria germinam e se multiplicam, iniciando um novo ciclo.

O que é a tecnologia Bt?

Inicialmente, a bactéria Bacillus thuringiensis (Bt) foi usada apenas como um inseticida microbiano em pulverizações. A partir da década de 1980, com o avanço de pesquisas em biotecnologia e engenharia genética, cientistas isolaram os genes de B. thuringiensis responsáveis pela produção das proteínas cristalinas com potencial inseticida e os introduziram em plantas cultivadas — milho, soja e algodão. O resultado: plantas transgênicas Bt, capazes de produzir suas próprias proteínas inseticidas.

E como isso aconteceu?

O gene da bactéria que codifica as proteínas tóxicas contra certos insetos (chamada Cry, de crystal protein) foi primeiramente identificado e isolado.

Em seguida, o gene foi modificado para expressão em plantas, uma vez que o DNA bacterianos possui diferenças em relação ao das plantas (por exemplo, os códons preferencialmente utilizados). Assim, o gene foi otimizado para ser reconhecido e eficientemente traduzido pelo maquinário celular das plantas.

Para que o gene pudesse ser inserido, foi construído um vetor de transformação — um pedaço de DNA transportador, geralmente um plasmídeo. Vetores utilizados para esse processo contêm um promotor forte de planta para garantir que o gene seja expresso; marcadores de seleção como os genes de resistência a antibióticos; e sequências regulatórias para a correta expressão.

Para a transferência do gene para a planta foram desenvolvidos dois métodos principais:

• Agrobacterium tumefaciens: trata-se de uma bactéria capaz de naturalmente transferir DNA para plantas, o plasmídeo contendo o gene é inserido na bactéria que infecta células vegetais, incorporando o gene desejado no genoma da planta;
• Biobalística (canhão de partículas/ gene gun): microesferas de tungstênio ou outro revestidas com o DNA Bt são disparadas diretamente contra as células vegetais, fazendo com que algumas partículas penetrem o núcleo celular e o DNA se integre ao genoma.

Após a transferência do gene, inicia-se a etapa de seleção e regeneração. As células vegetais que incorporaram o gene Cry são cultivadas em meio seletivo, utilizando um marcador genético.

Por meio de técnicas de cultura de tecidos, as células sobreviventes originam uma planta inteira. A partir de então, testes poderão ser conduzidos para confirmar a presença e expressão do gene por PCR, Western blot, ELISA, etc. A planta é também testada quanto a produção da proteína de interesse em quantidade suficiente para o controle de pragas.

O resultado de todo esse processo são plantas transgênicas que produzem e expressam a toxina Cry diretamente nas folhas, caules, ou grãos, tornando-se resistentes a pragas-alvo e reduzindo a necessidade do uso de inseticidas químicos.

Os primeiros cultivos comerciais de plantas transgênicas Bt foi o algodão Bt e o milho Bt, aprovados nos EUA em 1996.

Desde então, a tecnologia se expandiu mundialmente e é hoje uma das bases da agricultura moderna. As plantas Bt são classificadas como a segunda geração de transgênicos, enquanto a plantas com a tecnologia RR (RoundUp Ready, tolerantes ao herbicida glifosato) fazem parte da primeira geração.

Aqui explicamos o processo da introdução do gene Cry, mas também existem outros genes oriundos de B. thuringiensis, que produzem outras proteínas com potencial inseticida, como as proteínas Cyt (Citolíticas) e Vip (Vegetative Insecticidal Proteins).

As proteínas Cyt são cristalinas e citolíticas, possuem um espectro de ação mais amplo, atuam também contra dípteros (moscas e mosquitos). Seu uso em plantas transgênicas é menos difundido que Cry e Vip, mas existem pesquisas e alguns eventos experimentais combinando Cry e Cyt para ampliar o espectro de ação e reduzir a velocidade de seleção de pragas resistentes. O processo de combinação de dois ou mais genes que expressam proteínas diferentes é conhecido por piramidação (gene stacking), o qual origina variedades piramidadas.

Esse processo começou a ser aplicado comercialmente nos anos 2000, com o lançamento de variedades de milho que contendo os genes Cry1Ab e Cry3Bb e da soja Intacta contendo Cry1Ac e outros genes. Na última década, a maioria das variedades Bt de milho e algodão já são piramidadas e muitas delas incluem Vip3A como componente-chave.

As proteínas Vip, descobertas na década de 1990, são secretadas durante a fase vegetativa de B. thuringiensis, enquanto as Cry e Cyt são produzidas como cristais durante a fase de esporulação da bactéria. Dentre as Vip, a mais utilizada é a Vip3A, altamente tóxica contra lagartas, mas com modo de ação distinto das Cry.

O primeiro milho Bt comercial contendo Vip3A foi lançado em 2010 — Agrisure Viptera®, desenvolvido pela Syngenta. Atualmente, o milho Viptera é um dos mais plantados, uma vez que favorece o manejo da resistência de pragas a proteínas Cry.

Atualmente, já existem mais de 190 variedades Bt aprovadas comercialmente em culturas como milho, algodão, soja, arroz, batata e berinjela.

Apesar do avanço em técnicas de transgenia, o uso de Bacillus thuringiensis como um inseticida microbiano ainda representa uma ferramenta importante no controle biológico de pragas nos dias de hoje. É importante para variedades e outras plantas cultivadas que não possuem a tecnologia Bt.

Bioinsumos à base de Bacillus thuringiensis

Atualmente, segundo a plataforma do AGROFIT, existe um total de 32 formulações à base de diferentes cepas de Bacillus thuringiensis para comercialização no Brasil. Alguns produtos disponíveis como o Dipel WP® (Sumitomo) e o Agree® (Bio Controle), são recomendados para aplicação em qualquer cultura com ocorrência dos alvos biológicos.

Estão disponíveis também cepas de B. thuringiensis recomendadas para o controle de nematoides, como a cepa Anemophila de Bacillus thuringiensis — classificada como um nematicida microbiológico recomendado para o manejo de Meloydogine javanica, o nematoide-das-galhas — em mistura com a cepa N3.

É importante se atentar à praga que se deseja controlar ao se escolher um produto, uma vez que a eficácia está relacionada a cepa bacteriana comercializada e que pode deter de especificidades. Portanto, siga sempre as orientações da bula.

Fatores que afetam a eficácia de Bacillus thuringiensis

Assim como outros organismos entomopatogênicos, o sucesso na utilização de Bacillus thuringiensis depende de alguns fatores, tais como:

1. Fatores relacionados a praga-alvo
   • Espécie e estágio de desenvolvimento: lagartas ou larvas jovens, por exemplo, geralmente são mais suscetíveis; espécies diferentes também podem ser mais ou menos sensíveis a bactéria;
   • Comportamento alimentar: insetos que ingerem maiores volumes de tecido tratado, consomem mais toxina e, portanto, a eficácia pode vir a ser maior;
   • Resistência genética: o uso repetitivo pode selecionar populações resistentes.
2. Fatores relacionados ao Bt
   • Cepa utilizada: diferentes cepas de B. thuringiensis produzem distintas proteínas Cry, Cyt e Vip, com variado espectro de ação;
   • Concentração e formulação: a quantidade adequada de esporos e cristais são cruciais; formulações líquidas, em pó ou granuladas podem apresentar distintos tempos de persistência no ambiente;
   • Qualidade do produto: é de suma importância que o inseticida microbiológico seja submetido a um rigoroso controle de qualidade, sendo transportado, armazenado e aplicado adequadamente a fim de garantir alta viabilidade dos esporos bacterianos.
3. Fatores ambientais
   • Temperatura e umidade: o calor excessivo e a baixa URA aceleram a degradação dos esporos bacterianos, enquanto a alta umidade favorece a ingestão das folhas tratadas pela praga-alvo;
   • Chuvas: podem lavar o produto aplicado, comprometendo a eficácia;
   • Radiação solar (raios UV): degrada rapidamente as proteínas Cry ou Vip, reduzindo a persistência.
4. Fatores de manejo
   • Momento ideal de aplicação: é necessário que coincida com a presença de larvas ou lagartas jovens e início da infestação da praga-alvo;
   • Cobertura da pulverização: aplicação insuficiente deixa áreas sem toxina, contribuindo para a não-exposição e sobrevivência da praga;
   • Integração com outros métodos: a rotação de uso com outros pesticidas (sejam eles biológicos ou químicos) auxilia no manejo da resistência;
   • Compatibilidade com outros produtos: misturas inadequadas podem inviabilizar esporos/inativar as proteínas, comprometendo a eficácia.

Resumidamente, a eficácia de um produto à base de B. thuringiensis é diretamente dependente da adequação da cepa ao inseto-alvo, boas práticas de aplicação, condições ambientais favoráveis e de um manejo integrado.

É válido salientar a importância do monitoramento contínuo das pragas-alvo, o que permite que o produto seja aplicado no momento ideal e a sua eficácia seja avaliada dias após a aplicação.

Formulações encapsuladas são aliadas no aumento da eficácia de bioinsumos à base de Bt, uma vez que, além de aumentarem a persistência da bactéria no campo, protegem os esporos e cristais de condições ambientais adversas e de outros produtos que possam vir a ser incompatíveis em misturas de tanque.

Benefícios e desafios do uso de Bacillus thuringiensis

Além da elevada gama de insetos-praga que podem ser manejados a partir do uso de Bacillus thuringiensis, existe uma série de benefícios relacionados a este agente de controle microbiológico:

1. É seletivo: B. thuringiensis age apenas sobre grupos específicos de insetos que ingerem as proteínas cristalinas ao se alimentarem de plantas Bt ou de plantas pulverizadas com produtos à base de Bt, preservando inimigos naturais e a entomofauna benéfica;
2. É ambientalmente seguro: trata-se de uma bactéria naturalmente encontrada no solo e seu uso reduz a dependência de pesticidas químicos e os impactos negativos destes;
3. Apresenta segurança para humanos e demais organismos não-alvo: seu modo de ação altamente específico e seletivo;
4. Devido ao seu complexo modo de ação, pode ser considerado uma ferramenta para o manejo de resistência de insetos e nematoides a pesticidas sintéticos, dentro de programas de manejo integrado de pragas.

Em contrapartida, apesar dos inúmeros benefícios, existem os desafios associados ao uso de microbiológicos, como:

• Eficiência limitada em campo: os esporos bacterianos podem ser afetados pela radiação solar excessiva, chuva, e pelo pH da folha, diminuindo a eficácia de controle;
• Especificidade restrita: embora seja também uma vantagem por conferir seletividade a organismos não-alvo, a ação seletiva significa que cada cepa de Bt só controla determinados grupos de insetos-praga, sendo necessário escolher corretamente o produto comercial ou a variedade transgênica;
• Custos com formulação e aplicação: o manejo com Bt pode encarecer os custos de manejo de pragas ou exigir integração com outros métodos de controle;
• Resistência de insetos/nematoides: assim como os pesticidas químicos, o uso repetitivo e exclusivo de Bt pode levar ao surgimento de populações de pragas resistentes.

Em resumo, B. thuringiensis é uma poderosa ferramenta de controle, mas sua utilização deve estar aliada a outras estratégias de manejo, garantindo eficiência a longo prazo e mitigando problemas de resistência.

FAQs sobre Bacillus thuringiensis

Conclusões

Considerada o ‘inseticida bacteriano’ mais conhecido no mundo todo, a bactéria Bacillus thuringiensis segue “conquistando mais títulos” em outras campos da ciência, seja como agente promotor de crescimento em plantas ou como potencial aliado em terapias anticâncer.

B. thuringiensis também detém de um notório potencial industrial, o que abrange a produção de biocombustíveis; de bioplásticos; síntese de nanopartículas; biorremediação de metais pesados e preservação de alimentos.

Mas não para por aí, além de todas as qualidades já citadas, essa bactéria multifuncional ainda é considerada uma alternativa sustentável e segura para reduzir resíduos químicos e preservar a biodiversidade dos mais diversos agroecossistemas. Que tal expandir ainda mais o seu conhecimento sobre agentes de controle biológico de pragas?! Clique em “BAIXE AGORA!”, e faça o download do nosso E-book Atualizações no Controle Biológico! É grátis!

Referências

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RAGASRUTHI, M., BALAKRISHNAN, N., MURUGAN, M., SWARNAKUMARI, N., HARISH, S., & SHARMILA, D. J. S. Bacillus thuringiensis (Bt)-based biopesticide: Navigating success, challenges, and future horizons in sustainable pest control. Science of The Total Environment, v. 954, p. 176594, 2024. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2024.176594.

Sobre a autora:

Gabryele Silva Ramos

Doutoranda em Entomologia (ESALQ/USP)

• MBA em Marketing (ESALQ/USP)
• Mestre em Proteção de Plantas (UNESP/Botucatu)
• Engenheira Agrônoma (UFV)

• gabryelesr@gmail.com
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Como citar este artigo:

RAMOS, G.S. Bacillus thuringiensis: uma ferramenta versátil para o manejo de pragas e a agricultura sustentável. Blog Agroadvance. Publicado: 17 Set 2025. Disponível em: https://agroadvance.com.br/blog-bacteria-bacillus-thuringiensis-bt/. Acesso: 18 jan. 2026.