Corynebacterium glutamicum

Corynebacterium glutamicum. Źródło: Anthony D'Onofrio, CC przez 2.0, Via Wikimedia Commons

Co jest Corynebacterium glutamicum?

Corynebacterium glutamicum Jest to begoillium w postaci Bacillus, pozytywnej, opcjonalnej beztlenowej i obecnej w glebie. Nie tworzy zarodników ani nie jest patogennym. Wraz z resztą Corynebacteriaceae i bakterii rodzin Mycobacteriacea i Nocardiaceae, jest częścią grupy znanej jako grupa CMN.

Ta grupa obejmuje wiele bakterii znaczenia medycznego i weterynaryjnego. Bakterie C. Glutamicum Jest szeroko stosowany w branży do produkcji aminokwasów. Zastosowanie tej bakterii do produkcji przemysłowej sięga ponad 40 lat. 

Ilość aminokwasów wytwarzanych przez te bakterie, w tym glutaminian monosodowy i lisin L, obecnie przekraczają 100 ton rocznie.

Ogólne cechy Corynebacterium glutamicum

- Jest to nie -patogenna bakteria gramowa.

- Nie wytwarza zarodników.

- Zawiera katalazę.

- Rozkłada węglowodany przez fermentacyjny metabolizm.

- Jest w stanie syntetyzować aminokwasy, takie jak seryn, glutaminian i lizyna.

Taksonomia

Gatunki C. Glutamicum Po raz pierwszy został odkryty w Japonii i opisany przez Kinoshita i współpracowników w 1958 r. Pod nazwą Micrococcus glutamicus. Następnie w 1967 r. Abe i współpracownicy przeprowadzili ją w tym gatunku Corynebacterium.

Bakterie tego gatunku Corynebacterium Są one taksonomicznie zlokalizowane w podrzędnym Corynebacterineae. Z kolei ten podmiot należy do porządku aktynomycetal, klasa aktynobacteria.

Podwładne Corynebacterineae obejmuje rodziny Corynebacteriaceae, Mycobacteriacea i Nocardiaceae zwane grupą CMN. Corynebacterium Należy do pierwszej z tych rodzin.

Morfologia

Bakteria ma kształt, jak spuchnięte lub klubowe końce w kształcie. Przedstawia chromosom i okrągły plazmid. Jego genom składa się z 3.314.179 nukleotydów.

Może ci służyć: Firmicutes

Ściana komórkowa składa się między innymi, warstwa peptydoglukanu.

Przyciąć

Corynebacterium glutamicum Wykorzystuje dużą różnorodność substratów, w tym cukry, kwasy ekologiczne i alkohole, do jego wzrostu i produkcji aminokwasów.

Ta bakteria rozkłada węglowodany przez proces fermentacji. Na produkcję aminokwasów wpływa podane źródło węgla i niektóre suplementy, takie jak ograniczenie biotyny.

Aby uzyskać inokulum, środki uprawy kompleksu Triptona (YT).

Do uprawy zaleca się temperatury 30 ° C i pH 7,4-7,5. Źródła węglowe, a także substancje, które będą używane do wzbogacenia uprawy, będą zależeć od wyników, które należy uzyskać.

Na przykład stwierdzono, że glukoza, siarczan amonu, siarczan magnezu i fosforan dipotasowy mają znaczący wpływ na produkcję bursztynianu.

Aby uzyskać wysokie stężenie L-lizyny, pożywka hodowlana musi mieć glukozę, siarczan amonu, węglan wapnia, kwas bakokasaminy, chlorowodorku tiaminy, d-biotyny, dihydrogenofosforan potasu, hepthydrat siarczanu magnezu, hepthydran magnezu, hepthydran magnezu, siarczanowy siarczan manganesowy.

Patogeneza

Nawet gdy większość bakterii należących do rodziny Corynebacteriacea jest patogenna, niektóre z nich, w tym C. Glutamicum, Są nieszkodliwe. Te ostatnie, znane jako korybakterie nie -difryczne (CND), są gościami lub saprofitami, które mogą być obecne u ludzi, zwierząt i gleby.

Trochę CND, jak C. Glutamicum I C. Feeiciens, Są one stosowane w produkcji niezbędnych aminokwasów i witamin.

Może ci służyć: co to jest nana endolimax?

Zastosowania w biotechnologii

Genom C. Glutamicum Jest stosunkowo stabilny, rośnie szybko i nie tajny zewnątrzkomórkowy proteaza. Oprócz tego nie jest patogenny, nie tworzy zarodników i ma stosunkowo niewiele wymagań wzrostu.

Te cechy i fakt, że wytwarza enzymy i inne przydatne związki, pozwoliły bakterii nazwać „koniem bojowym” w biotechnologii.

Produkcja aminokwasów

Pierwszy produkt stwierdził, że dowiedział się, że może być biosyntetyzowany przez C. Glutamicum To był glutaminian. Glutaminian jest nieistotnym aminokwasem obecnym w około 90% synaps mózgu.

Interweniuje w transmisji informacji między neuronami ośrodkowego układu nerwowego oraz w tworzeniu i odzyskiwaniu pamięci.

Lizyna, niezbędny aminokwas dla istoty ludzkiej, który jest częścią białek syntetyzowanych przez żywe istoty, jest również wytwarzana przez C. Glutamicum.

Inne aminokwasy uzyskane z tej bakterii obejmują treoninę, izoleucynę i serynę. Treonina jest głównie używana do zapobiegania wyglądowi opryszczki.

Serine pomaga w produkcji przeciwciał i immunoglobuliny. Tymczasem izoleucyna interweniuje w syntezie białek i produkcji energii podczas ćwiczeń fizycznych.

Inne produkty i aplikacje

Pantotenato

Jest to najbardziej aktywna postać witaminy B5 (kwas pantotenowy), ponieważ pantotenian wapnia wykorzystują go jako suplement w diecie. Witamina B5 jest niezbędna w syntezie węglowodanów, lipidach i białkach.

Kwasy organiczne

Pośród innych, C. Glutamicum produkuje mleczan i bursztynian. Mleczan ma wiele zastosowań, takich jak zmiękczaczy, regulator kwasowości żywności, opalanie skóry, czyśćca,.  

Może ci służyć: Protozoa: Charakterystyka, klasyfikacja, reprodukcja, odżywianie

Tymczasem bursznian służy do produkcji lakierów, barwników, perfum, dodatków do żywności, leków i produkcji tworzyw sztucznych biodegradowalnych.

Alkohole

Ponieważ cukry fermenta, jest w stanie wytwarzać alkohole, takie jak etanol i izobutanol. Z tego powodu istnieją testy na syntezę etanolu w uprawach C. Glutamicum Z odpadów z trzciny cukrowej.

Celem tych esejów jest osiągnięcie przemysłowej produkcji biopaliw.

Xilitol, polialkohol lub cukier alkoholowy jest stosowany jako edulcorant dla diabetyków, ponieważ nie podnosi poziomu cukru we krwi.

Biorremediacja

C. Glutamicum Zawiera dwa operony w ich genomie, zwane ars1 i ars2, które są odporne na arsen. Istnieją badania rozwojowe, aby ostatecznie wykorzystać tę bakterię do wchłaniania arsenu środowiska.

Biodegradowalne tworzywa sztuczne

Oprócz bursztynianu, kwasu organicznego wytwarzanego naturalnie przez bakterie i przydatne do produkcji tworzyw sztucznych biodegradowalnych, istnieje inny możliwy związek, który można zastosować do tych celów.

Ten związek to poliester zwany poli (3-hydroksybutiran) (P (3HB)). P (3HB) nie jest naturalnie wytwarzane przez C. Glutamicum. Jednak inżynierowie genetyczni mają zaawansowane badania w celu stworzenia w bakteriach, poprzez manipulację genetyczną, biosyntetyczną trasę, która pozwala jej wytwarzać.

Bibliografia

1. S. Abe, k.-Siema. Takayama, s. Kinoshita (1967). Badania taksonomiczne na bakteriach produktu kwasu jelitowego. The Journal of General and Applied Microbiology.
2. S. Wieschalka, ur. BLOMBACH, m. Bott, ur.J. Eikmanns (2012). Oparta na biologicznej produkcji kwasów organicznych z Corynebacterium glutamicum. Biotechnologia.
3. Corynebacterium glutamicum. W Wikipedii. Odzyskane 25 września 2018 r. Z.Wikipedia.org.
4. Corynebacterium glutamicum. W mikrobe wiki. Pobrano 25 września 2018 r. Z mikrobewiki.Kenyon.Edu.