Adsorption of the Bacillus thuringiensis toxin (Cry1Ab) on Na-montmorillonite and on the clay fractions of different soils

Authors


Abstract

The adsorption of the toxin from Bacillus thuringiensis (Bt-toxin), which is synthesized in genetically modified maize, on sterilized Na-montmorillonite and on H2O2-treated and untreated clay fractions of three soils from different sites were studied. All adsorption isotherms can be described by a linear isotherm. Although all clay fractions from the different soils show nearly the same mineralogical composition, we found different affinities ranging from k = 47.7 to k = 366.7 of the adsorbates for the Bt-toxin. The H2O2-treated clay fractions show no correlation between the adsorption affinity and the amount of soil organic matter. On the other hand, there is a correlation between the content of organic carbon and the adsorption affinity of the untreated clay fractions. This can be explained by the fact that due to the coatings of soil organic matter on aggregates, the Bt-toxin polymers are not able to adsorb within the clay aggregates.

Abstract

Adsorption des Toxins aus Bacillus thuringiensis (Cry1Ab) an Na-Montmorillonit und an der Tonfraktion von Böden unterschiedlicher Standorte

Unter Berücksichtigung des Gehaltes an organischer Substanz wurde die Sorption des Toxins aus Bacillus thuringiensis an Na-Montmorillonit und an H2O2-behandelten und -unbehandelten Tonfraktionen von Böden drei unterschiedlicher Untersuchungsstandorte durchgeführt. Die Sorption von Bt-Toxin lässt sich mit einer linearen Isotherme beschreiben. Die behandelten und die unbehandelten Tonfraktionen der Böden zeigen Affinitäten von k = 47.7 bis k = 366.7 gegenüber Bt-Toxin, obwohl die Proben eine ähnliche chemisch-mineralogische Zusammensetzung aufweisen. Es ist keine Korrelation zwischen dem Gehalt an organischer Substanz und den Affinitäten k erkennbar, wenn eine H2O2-Behandlung der Proben stattgefunden hat. Jedoch zeigen die Proben ohne H2O2-Behandlung mit geringen Gehalten an organischer Substanz hohe Affinitäten gegenüber dem Bt-Toxin. Dieser Effekt ist möglicherweise darauf zurückzuführen, dass Mikroporen durch die organische Substanz verschlossen und somit nicht für das Bt-Toxin zugänglich sind.

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