蘇云金桿菌產(chǎn)生的對(duì)昆蟲有致病作用的毒素有7種，即α-外毒素、β-外毒素、γ-外毒素、δ-內(nèi)毒素、不穩(wěn)定外毒素、水溶性毒素、鼠因子外毒素。蘇云金桿菌主要是經(jīng)口感染昆蟲，它殺死昆蟲可由菌體本身的活動(dòng)而引起，但是使害蟲死亡的更主要的原因是菌體產(chǎn)生的毒素。毒素不僅能幫助細(xì)菌入侵，而且可使害蟲在短時(shí)間內(nèi)中毒死亡。
1 α-外毒素
這種毒素是一種可溶性酶類，即磷脂酶C，是Toumanoff（1953）年發(fā)現(xiàn)的，由于發(fā)現(xiàn)得比較早，按照亨佩爾（Heimpel 1967）提出的按發(fā)現(xiàn)順序而命名的法則，稱為α-外毒素。這種毒素不為蘇云金桿菌所*，蠟狀芽孢桿菌也產(chǎn)生。這種毒素能夠影響到許多細(xì)胞，首先影響到磷脂膜，造成細(xì)胞的破裂或壞死，使昆蟲腸道中的細(xì)菌易于進(jìn)入體腔，從而破壞了宿主昆蟲的正常防御機(jī)制。試驗(yàn)證明，磷脂酶作用的zui適pH是6.6～7.4，與葉蜂消化道內(nèi)的pH基本一致，因而對(duì)這種葉蜂有明顯的致病作用。相反，用產(chǎn)生磷脂酶的細(xì)菌感染其它昆蟲的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)有抵抗能力的昆蟲，其中腸內(nèi)的pH偏堿性，顯然昆蟲消化道的堿性條件對(duì)菌體的生長和磷脂酶的活性是一個(gè)限制因素。
2 β-外毒素
β-外毒素，亦稱蘇云金素，又稱熱穩(wěn)定外毒素。它是一種廣譜殺蟲毒素，對(duì)直翅目、等翅目、鱗翅目、半翅目、膜翅目和雙翅目等69種昆蟲、數(shù)種螨類和線蟲具有毒殺作用。
β-外毒素的分子式為C22H32N5O15P·3H2O，分子量為701。它由核糖-葡萄糖部分、葡萄糖-別粘酸部分和別粘酸-磷酸部分組成，所含的腺嘌呤、核糖、葡萄糖和磷酸的分子比為1∶1∶1∶1。已有兩種方法能合成這種蘇云金素，合成路線基本相同。
對(duì)β-外毒素的深入研究表明，其作用機(jī)制主要是抑制依賴DNA的RNA聚合酶，從而抑制了RNA的合成。從這種毒素的作用機(jī)理來看，估計(jì)對(duì)哺乳動(dòng)物是有害的，因而實(shí)用需慎重?，F(xiàn)在歐美供實(shí)用的蘇云金芽泡桿菌制劑，使用不產(chǎn)生β-外毒素的變種。但蘇聯(lián)的制劑中含有β-外毒素。
3γ-外毒素
這種毒素是一種未確定的酶類，目前了解還不多。亨佩爾（1963，1965）指出蘇云金桿菌殺蟲變種和亞毒變種（即H6型），不產(chǎn)生α-外毒素，然而，它們的確產(chǎn)生對(duì)磷酯發(fā)生作用的物質(zhì)，這種物質(zhì)的作用尚示鑒定，它能使蛋黃瓊脂培養(yǎng)基澄清（就是說這種菌生長在渾濁的卵黃瓊脂平板上，其結(jié)果菌落的外圍出現(xiàn)一圈透明帶，足以證明對(duì)磷脂發(fā)生了作用）。至于這種作用能否發(fā)生于蟲體尚未證實(shí)。其分子結(jié)構(gòu)仍然不詳。
4δ-內(nèi)毒素
δ-內(nèi)毒素即蘇云金桿菌的晶體毒素，是在形成芽孢的同時(shí)形成的蛋白質(zhì)晶體，位于芽孢之旁，所以又稱伴孢晶體毒素。它是蘇云金桿菌的一種zui重要的毒素，也是蘇云金桿菌殺蟲劑的主要成分。
δ-內(nèi)毒素?zé)o耐熱性，但在65 ℃經(jīng)歷1 h或80 ℃經(jīng)歷20 mim，伴孢晶體仍能保持活性。它不溶于水或有機(jī)溶劑如氯防、丙酮、乙醚等，但溶于堿性溶液。晶體經(jīng)2％的硫酸銨處理使之沉淀而不失去活性，但經(jīng)三氯醋酸、氯化亞汞等處理引起蛋白質(zhì)變性而失去活性。晶體蛋白只是一種前毒素，經(jīng)過激活，即消化成分子量為1000～70000的片段，才起毒素作用。宿主中腸的消化液正具備消化和激活的條件。有許多研究者研究過晶體蛋白水解的產(chǎn)物的特性，證明水解出的許多片段，經(jīng)過進(jìn)一步分析，只有N末端含有天冬氨酸的多肽注入蟲體才產(chǎn)生毒效。
關(guān)于δ-內(nèi)毒素的作用方式問題，是當(dāng)前研究的一個(gè)極為活躍的領(lǐng)域，為了解釋其作用機(jī)理，至少存在7種假說。在所有這些假說中，主要有兩種觀點(diǎn)：一種觀點(diǎn)認(rèn)為δ-內(nèi)毒素直接作用昆蟲中腸柱狀細(xì)胞的細(xì)胞膜，破壞膜結(jié)構(gòu)，擾亂其功能；另一種觀點(diǎn)認(rèn)為δ-內(nèi)毒素首先作用細(xì)胞的能量供應(yīng)系統(tǒng)，細(xì)胞膜的破壞是次生作用。
5．不穩(wěn)定外毒素
此毒素經(jīng)試驗(yàn)對(duì)葉蜂科幼蟲有毒性。毒性物質(zhì)很不穩(wěn)定，對(duì)空氣、陽光、氧、較高的溫度（40 ℃經(jīng)歷144～266 h，60 ℃以上溫度經(jīng)歷10～15 min）都很敏感而易遭到破壞，所以叫不穩(wěn)定外毒素。據(jù)初步生化分析，毒素含有17種氨基酸，由一或數(shù)個(gè)低分子量肽鍵所組成。所含天門冬氨酸明顯少于δ-內(nèi)毒素，它的作用方式還未確定。
6．水溶性毒素
法斯特（Fast 1971）從蘇云金桿菌阿萊變種制品中分離出來的一種毒素。用一定劑量處理家蠶，在3h內(nèi)家蠶中毒，其癥狀為：停止進(jìn)食，對(duì)外界刺激無反應(yīng)，表現(xiàn)麻痹虛弱。其癥狀和吞食δ-內(nèi)毒素中毒相似，血清學(xué)研究證明它與δ-內(nèi)毒素沒有關(guān)系，這一毒素尚需進(jìn)一步研究。
7．鼠因子外毒素
此毒素不耐熱，具有蛋白質(zhì)性質(zhì)，蘇云金桿菌的某些品系和臘質(zhì)芽孢桿菌在生長期內(nèi)產(chǎn)生此種毒素。它對(duì)小鼠和幾種鱗翅目昆蟲有較強(qiáng)的毒性，亞致死劑量的毒素可以使小鼠延緩生長或延長發(fā)育期。“鼠因子”曾被認(rèn)為與α-外毒素相似，但也有不同，例如對(duì)這種毒素有反應(yīng)的不于對(duì)磷酯酶C有反應(yīng)的體系，它的理論性質(zhì)和致病機(jī)理都需要深入研究。