Corynebacterium glutamicum

Corynebacterium glutamicum. Kilde: Anthony D'Onofrio, CC av 2.0, via Wikimedia Commons

Hva er Corynebacterium glutamicum?

Corynebacterium glutamicum Det er et bacillium i form av en bacillus, positiv, valgfritt anaerob og til stede i jorden. Det danner ikke sporer og er heller ikke patogen. Sammen med resten av Corynebacteriaceae og bakteriene i Mycobacteriacea og Nocardiaceae -familiene, er det en del av gruppen kjent som CMN -gruppen.

Denne gruppen inkluderer mange bakterier av medisinsk og veterinær betydning. Bakteriene C. Glutamicum Det er mye brukt i bransjen for aminosyreproduksjon. Bruken av denne bakterien for industriell produksjon stammer tilbake mer enn 40 år. 

Mengden aminosyrer produsert av disse bakteriene, inkludert monosodiumglutamat og L-lisin, overstiger for tiden 100 tonn per år.

Generelle kjennetegn på Corynebacterium glutamicum

- Det er en ikke -patogen grambakterie.

- Det produserer ikke sporer.

- Den inneholder katalase.

- Dekomponerer karbohydrater gjennom den gjærende metabolismen.

- Det er i stand til å syntetisere aminosyrer som serin, glutamat og lysin.

Taksonomi

Arten C. Glutamicum Det ble først oppdaget i Japan og beskrevet av Kinoshita og samarbeidspartnere i 1958, under navnet til Micrococcus glutamicus. Deretter flyttet Abe og samarbeidspartnere henne i 1967 Corynebacterium.

Bakteriene i sjangeren Corynebacterium De er taksonomisk lokalisert i den underordnede Corynebacterineae. Denne underordnede på sin side tilhører aktinomycetal orden, Actinobacteria Class.

Corynebacterineae -underordnede inkluderer Corynebacteriaceae, Mycobacteriacea og Nocardiaceae -familiene kalt CMN -gruppen. Corynebacterium Det tilhører den første av disse familiene.

Morfologi

Bakterien er formet som en hovent eller klubb -formede ender. Presenterer et kromosom og et sirkulært plasmid. Genomet består av 3.314.179 nukleotider.

Kan tjene deg: Firmicutes

Celleveggen er sammensatt, blant andre stoffer, et lag med peptidoglucan.

Avling

Corynebacterium glutamicum Den bruker et stort mangfold av underlag, inkludert sukker, organiske syrer og alkoholer, for dens vekst og aminosyreproduksjon.

Denne bakterien bryter ned karbohydrater gjennom gjæringsprosessen. Aminosyreproduksjon påvirkes av den gitte karbonkilden og av visse tilskudd, for eksempel biotinbegrensning.

For å få inokulum, dyrkingsmiddel av Triptona (YT) -komplekset.

For dyrking anbefales 30 ° C-temperaturer og en pH på 7,4-7,5. Karbonkilder, så vel som stoffene som skal brukes til å berike avlingen, vil avhenge av resultatene som skal oppnås.

For eksempel har det blitt funnet at glukose, ammoniumsulfat, magnesiumsulfat og dipotassiumfosfat har en betydelig innflytelse på suksinatproduksjon.

To obtain a high concentration of L-Lisine, the culture medium must have glucose, ammonium sulfate, calcium carbonate, bacocasamine acid, thiamine hydrochloride, D-Biotin, dihydrogenophosphate potassium, magnesium sulfate hepthydrate, ferrous sulfate sulfate hepthydrate and manganese chloride tetrahydrate.

Patogeni

Selv når de fleste bakterier som tilhører Corynebacteriacea -familien er patogene, noen av dem, inkludert C. Glutamicum, De er ufarlige. Sistnevnte, kjent som ikke -difheriske korinebakterier (CND), er spisesteder eller saprofytter som kan være til stede hos mennesker, dyr og jord.

Noen CND, som C. Glutamicum og C. FEYICIENS, De brukes til produksjon av essensielle aminosyrer og vitaminer.

Det kan tjene deg: hva er endolimax nana?

Bruksområder i bioteknologi

Genomet til C. Glutamicum Det er relativt stabilt, vokser raskt og ikke hemmelig ekstracellulær protease. I tillegg til dette er det ikke patogen, det danner ikke sporer og har relativt få vekstkrav.

Disse egenskapene, og det faktum at den produserer enzymer og andre nyttige forbindelser, har tillatt denne bakterien å bli kalt en "kamphest" i bioteknologi.

Aminosyreproduksjon

Det første produktet fant ut at det ble lært at det kunne biosyntetiseres av C. Glutamicum Det var glutamat. Glutamat er en ikke -essensiell aminosyre som er til stede i omtrent 90% av hjernesynapser.

Griper inn i overføringen av informasjon mellom nevronene i sentralnervesystemet og i dannelsen og utvinningen av minnet.

Lysine, en essensiell aminosyre for mennesket, og det er en del av proteinene som er syntetisert av levende vesener, er også produsert av C. Glutamicum.

Andre aminosyrer oppnådd fra denne bakterien inkluderer treonin, isoleucin og serin. Treonina brukes hovedsakelig for å forhindre herpes utseende.

Serine hjelper til med å produsere antistoffer og immunoglobulin. Isoleucine griper i mellomtiden inn i proteinsyntese og energiproduksjon under fysiske øvelser.

Andre produkter og applikasjoner

Pantotenato

Det er den mest aktive formen for vitamin B5 (pantotensyre), som kalsium pantototenat de bruker det som et supplement i dietter. Vitamin B5 er uunnværlig i karbohydratsyntese, lipider og proteiner.

Organiske syrer

Blant andre, C. Glutamicum produserer laktat og succinat. Laktat har flere applikasjoner, for eksempel mykner, mat surhetsregulator, hudbranning, purgative, blant andre.  

Kan tjene deg: protozoa: egenskaper, klassifisering, reproduksjon, ernæring

Succinaten tjener i mellomtiden for produksjon av lakker, fargestoffer, parfymer, tilsetningsstoffer, medisiner og fremstilling av biologisk nedbrytbar plast.

Alkoholer

Fordi Fermenta -sukker, er det i stand til å produsere alkoholer, for eksempel etanol og isobutanol. Av denne grunn er det tester for etanolsyntese i avlinger av C. Glutamicum Fra avfall fra sukkerrør.

Målet med disse essayene er å oppnå industriell produksjon av biodrivstoff.

Xilitol, en polyalkohol eller alkoholsukker, brukes som en edulcorant for diabetikere, siden det ikke øker blodsukkernivået.

Biorremediation

C. Glutamicum Den inneholder to operoner i deres genom, kalt ARS1 og ARS2, som er arsenresistent. Det er utviklingsstudier for å til slutt bruke denne bakterien for å absorbere miljøets arsen.

Biologisk nedbrytbar plast

I tillegg til suksinat, organisk syre produsert naturlig av bakterier og nyttig for produksjon av biologisk nedbrytbar plast, er det en annen mulig forbindelse som kan brukes til disse formålene.

Denne forbindelsen er en polyester kalt poly (3-hydroksybutirat) (P (3HB)). P (3HB) er ikke naturlig produsert av C. Glutamicum. Imidlertid har genetiske ingeniører avanserte studier å skape i bakteriene, ved genetisk manipulasjon, en biosyntetisk rute som lar den produsere den.

Referanser

1. S. Abe, k.-Yo. Takayama, s. Kinoshita (1967). Taksonomiske studier på bakterier for gutaminsyre-produkt. Journal of General and Applied Microbiology.
2. S. Wieschalka, f. Blombach, m. Bott, b.J. Eikmanns (2012). Biobasert produksjon av organiske syrer med Corynebacterium glutamicum. Biotechnology.
3. Corynebacterium glutamicum. I Wikipedia. Hentet 25. september 2018 fra.Wikipedia.org.
4. Corynebacterium glutamicum. I Microbe Wiki. Hentet 25. september 2018 fra Microbewiki.Kenyon.Edu.