Corynebacterium glutamicum özellikleri, taksonomisi, morfolojisi, kültürü



Corynebacterium glutamicum toprakta bacillus, Gram pozitif, fakültatif anaerobik ve mevcut bir bakteridir. Spor oluşturmaz, patojenik değildir. Corynebacteriaceae ve Mycobacteriaceae ve Nocardiaceae familyalarının bakteri geri kalanı ile birlikte, CMN grubu olarak bilinen grubun bir parçasıdır. Bu grup tıbbi ve veteriner öneme sahip birçok bakteri içerir.

Bakteri C. glutamicum Amino asit üretimi için sanayide yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu bakterinin endüstriyel üretim için kullanımı 40 yıldan daha eskilere dayanıyor. 

Monosodyum glutamat ve L-lisin de dahil olmak üzere bu bakteriler tarafından üretilen amino asitlerin miktarı şu anda yılda 100 tonu aşıyor.

indeks

  • 1 Genel özellikler
  • 2 Taksonomisi
  • 3 Morfoloji
  • 4 Yetiştirme
  • 5 Patogenez
  • 6 Biyoteknolojide kullanım alanları
    • 6.1 Amino asit üretimi
    • 6.2 Diğer ürünler ve uygulamalar
  • 7 Kaynakça

Genel özellikler

-Corynebacterium glutamicum Patojenik olmayan bir Gram pozitif bakteridir..

-Spor üretmez.

-Katalaz içerir.

-Fermantatif metabolizması yoluyla karbonhidratları ayrıştırır.

-Serin, glutamat ve lizin gibi amino asitleri sentezleyebilir.

taksonomisi

Türler C. glutamicum Japonya'da ilk defa keşfedildi ve 1958'de Kinoshita ve ortakları tarafından tanımlandı. Micrococcus glutamicus. Daha sonra (1967), Abe ve ortak çalışanlar onu türe yerleştirdi. Corynebacterium.

Cinsin bakteri Corynebacterium taksonomik olarak Corynebacterineae alt dizininde bulunurlar. Bu alt sıra, Actinomycetales, Class Actinobacteria sınıfına aittir..

Corynebacterineae alt grubu, CMN grubu olarak adlandırılan Corynebacteriaceae, Mycobacteriaceae ve Nocardiaceae familyalarını içerir.. Corynebacterium bu ailelerin ilkine ait.

morfoloji

Bakteri, bir tokmak veya kulüp şeklinde şişmiş uçlu bir çubuk şeklindedir. Bir kromozom ve dairesel bir plazmidiyuma sahiptir. Genomu 3.314.179 nükleotitten oluşur..

Hücre çeperi, diğer maddeler arasında, bir peptidoglikan tabakası, kısa zincirli mikolik asitler, mezo-diaminopimelik asitler ve arabino-galaktan polimerlerden oluşur..

yetiştirme

Corynebacterium glutamicum büyümesi ve amino asit üretimi için şekerler, organik asitler ve alkoller dahil çok çeşitli substratlar kullanır.

Bu bakteri fermantasyon işlemi sırasında karbonhidratları parçalamaktadır. Amino asitlerin üretimi verilen karbon kaynağından ve biyotinin sınırlandırılması gibi bazı ilave şartlardan etkilenir..

İnokula elde etmek için, tripton kompleksi (YT) kültür ortamı, maya özütü ve minimal modifiye edilmiş CGXII ortamı kullanılmıştır..

Yetiştirme için, 30 ° C sıcaklık ve 7.4 - 7.5 pH değerlerinde tavsiye edilir. Karbon kaynakları ve mahsulü zenginleştirmek için kullanılacak maddeler, elde etmek istediğiniz sonuçlara bağlı olacaktır..

Örneğin, glukoz, amonyum sülfat, magnezyum sülfat ve dipotasyum fosfatın süksinat üretimi üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğu bulunmuştur..

Yüksek L-lisin konsantrasyonu elde etmek için, kültür ortamı glukoz, amonyum sülfat, kalsiyum karbonat, baktocasamino asit, tiamin hidroklorür, D-biotin, potasyum dihidrojen fosfat, magnezyum sülfat heptahidrat, demir sülfat heptahidrat'a sahip olmalıdır ve manganez klorür tetrahidrat.

pathogeny

Corynebacteriaceae familyasına ait bakterilerin çoğu patojenik olsa da, bazıları dahil C. glutamicum, Onlar zararsız. Difteri olmayan korinebakteriler (CND) olarak bilinen sonuncusu, insanlarda, hayvanlarda ve toprakta bulunabilecek ticari veya saprofitiktir..

Bazı CND C. glutamicum ve C. feeiciens, Esansiyel amino asit ve vitamin üretiminde kullanılır..

Biyoteknolojide kullanır

Genomu C. glutamicum nispeten kararlıdır, hızlı büyür ve hücre dışı proteaz salgılamaz. Buna ek olarak, patojenik değildir, spor oluşturmaz ve nispeten az büyüme gereksinimi vardır..

Bu özellikler ve enzimler ve diğer faydalı bileşikler üretmesi, bu bakterinin biyoteknolojide "işgücü" olarak adlandırılmasını sağlamıştır..

Amino asit üretimi

İlk ürün, onun biyosentezlenebileceğini bildiğini buldu. C. glutamicum Glutamattı. Glutamat, beyin sinapslarının yaklaşık% 90'ında bulunan esansiyel olmayan bir amino asittir..

Merkezi sinir sisteminin nöronları arasında bilgi aktarımı ve hafızanın oluşumu ve toplanmasına müdahale eder.

İnsanlar için esansiyel bir amino asit olan ve canlılar tarafından sentezlenen proteinlerin bir kısmı olan lisin ayrıca C. glutamicum.

Bu bakteriden elde edilen diğer amino asitler arasında treonin, izolösin ve serin bulunur. Treonin esas olarak herpes oluşumunu önlemek için kullanılır.

Serin, antikorların ve immünoglobulinlerin üretilmesine yardımcı olur. İzolösin, sırayla, fiziksel egzersizlerin uygulanması sırasında proteinlerin sentezinde ve enerji üretiminde rol oynar..

Diğer ürünler ve uygulamalar

pantotenat

Kalsiyum pantotenat, diyetlerde takviye olarak kullanıldığından, en aktif B5 vitamini formudur (pantotenik asit). B5 Vitamini karbonhidrat, lipit ve protein sentezinde esastır.

Organik asitler

Diğerleri arasında, C. glutamicum laktat ve süksinat üretir. Laktat, yumuşatıcı, gıda asitliği düzenleyici, derilerin tabaklama, temizleyici, diğerleri gibi çoklu uygulamalara sahiptir..  

Süksinat, cila, boya, parfüm, gıda katkı maddeleri, ilaç üretimi ve biyobozunur plastiklerin üretimi için kullanılır..

alkoller

Şekerleri fermente ettiği için etanol ve izobutanol gibi alkoller üretebilir. Bu nedenle kültürlerinde etanol sentezi için denemeler vardır.  C. glutamicum şeker kamışından gelen atıklardan. Bu denemelerin amacı, endüstriyel biyo-yakıt üretimine ulaşmaktır..

Bir polialkol veya şekerli alkol olan Xylitol, şeker hastaları için tatlandırıcı olarak kullanılır, çünkü kan şekeri seviyesini yükseltmez.

biyoremediasyon

C. glutamicum Genomunda, arsenik dirençli ars1 ve ars2 olarak adlandırılan iki operon bulunur. Sonunda bu bakteri ortamından arsenik absorbe etmek için kullanılması amacıyla geliştirme çalışmaları var.

Biyobozunur plastikler

Süksinatın yanı sıra, biyolojik olarak parçalanabilen plastiklerin üretimi için faydalı olan bakteriler tarafından doğal olarak üretilen organik asit, bu amaçlar için kullanılabilecek başka bir olası bileşik vardır.

Bu bileşik poli (3-hidroksibutirat) (P (3HB)) adlı bir polyesterdir. P (3HB) tarafından doğal olarak üretilmez.  C. glutamicum. Bununla birlikte, genetik mühendisleri, bakterilerde, genetik manipülasyonla, üretilmesine izin veren bir biyosentetik yol oluşturmak için gelişmiş çalışmalara sahiptir..

referanslar

  1. S. Abe, K.-I. Takayama, S. Kinoshita (1967). Glutamik asit üreten bakterilerde taksonomik çalışmalar. Genel ve Uygulamalı Mikrobiyoloji Dergisi.
  2. JY Lee, Y. Na, E. Kim, H.-S. Lee, P. Kim (2016). Actinobacterium Corynebacterium glutamicum, Endüstriyel bir işgücü. Mikrobiyoloji ve Biyoteknoloji Dergisi.
  3. J. Lange, E. Münch, J. Müller, T. Busche, J. Kalinowski, R. Takors, B. Blombach (2018). Adaptasyon şifresini çözme Corynebacterium glutamicum aerobiosis'ten mikroaerobiosis yoluyla anaerobiosis'e geçiş. genler.
  4. S. Wieschalka, B. Blombach, M. Bott, B.J. Eikmanns (2012). Biyo bazlı organik asit üretimi Corynebacterium glutamicum. Biyoteknoloji.
  5. M. Wachi (2013). Amino asitleri ihracatçıları Corynebacterium glutamicum. In: H. Yukawa, M. Inui (Eds) Corynebacterium glutamicum biyoloji ve biyoteknoloji.
  6. Corynebacterium glutamicum. Wikipedia'da. 25 Eylül 2018'de en.wikipedia.org adresinden alındı..
  7. Corynebacterium glutamicum. Microbe Wiki'de. 25 Eylül 2018 tarihinde microbewiki.kenyon.edu'dan alındı.