Corynebacterium glutamicum Je to bakterie ve formě tyčinky, grampozitivní, fakultativně anaerobní a přítomná v půdě. Není ani sporotvorná, ani patogenní. Spolu se zbytkem Corynebacteriaceae a bakteriemi čeledí Mycobacteriaceae a Nocardiaceae je součástí skupiny známé jako skupina CMN. Tato skupina zahrnuje mnoho bakterií lékařského a veterinárního významu..
Bakterie C. glutamicum Je široce používán v průmyslu pro výrobu aminokyselin. Použití této bakterie pro průmyslovou výrobu sahá více než 40 let.
Množství aminokyselin produkovaných těmito bakteriemi, včetně glutamátu sodného a L-lysinu, v současné době přesahuje 100 tun ročně.
Rejstřík článků
-Corynebacterium glutamicum je nepatogenní grampozitivní bakterie.
-Nevytváří spory.
-Obsahuje katalázu.
-Štěpí sacharidy prostřednictvím svého fermentačního metabolismu.
-Je schopen syntetizovat aminokyseliny, jako je serin, glutamát a lysin.
Druh C. glutamicum byl poprvé objeven v Japonsku a popsán Kinoshitou a kol. v roce 1958 pod názvem Micrococcus glutamicus. Později (1967), Abe et al. Přesunul to do žánru Corynebacterium.
Bakterie rodu Corynebacterium jsou taxonomicky umístěny v podřádu Corynebacterineae. Tento podřád zase patří do řádu Actinomycetales, třída Actinobacteria.
Podřád Corynebacterineae zahrnuje rodiny Corynebacteriaceae, Mycobacteriaceae a Nocardiaceae označované jako skupina CMN. Corynebacterium patří do první z těchto rodin.
Bakterie jsou ve tvaru tyčinky s oteklými konci ve tvaru paličky nebo kyje. Má chromozom a kruhový plazmid. Jeho genom se skládá z 3 314 179 nukleotidů.
Buněčná stěna se mimo jiné skládá z vrstvy peptidoglykanu, mykolových kyselin s krátkým řetězcem, mezodiaminopimelových kyselin a polymerů arabino-galaktanu.
Corynebacterium glutamicum používá pro svůj růst a produkci aminokyselin širokou škálu substrátů, včetně cukrů, organických kyselin a alkoholů.
Tyto bakterie štěpí uhlohydráty fermentačním procesem. Produkce aminokyselin je ovlivněna daným zdrojem uhlíku a určitými podmínkami doplňování, jako je omezení biotinu.
K získání inokula byla použita kultivační média tryptonových komplexů (YT), kvasničný extrakt a modifikovaná minimální média CGXII..
Pro pěstování se doporučují teploty 30 ° C a pH 7,4 - 7,5. Zdroje uhlíku, jakož i látky, které se použijí k obohacení plodiny, budou záviset na dosažených výsledcích..
Například bylo zjištěno, že glukóza, síran amonný, síran hořečnatý a fosforečnan draselný mají významný vliv na produkci sukcinátu..
Pro získání vysoké koncentrace L-lysinu musí mít kultivační médium glukózu, síran amonný, uhličitan vápenatý, kyselinu bactocasaminovou, hydrochlorid thiaminu, D-biotin, dihydrogenfosforečnan draselný, heptahydrát síranu hořečnatého, heptahydrát síranu železnatého a tetrahydrát chloridu manganatého..
Ačkoli většina bakterií patřících do rodiny Corynebacteriaceae je patogenních, některé z nich, včetně C. glutamicum, jsou neškodné. Posledně jmenované, známé jako nedyterické korynebakterie (CND), jsou komenzály nebo saprofyty, které mohou být přítomny u lidí, zvířat a půdy..
Některé CND, jako např C. glutamicum Y C. feeiciens, se používají při výrobě esenciálních aminokyselin a vitamínů.
Genom C. glutamicum je relativně stabilní, rychle roste a nevylučuje extracelulární proteázu. Kromě toho je nepatogenní, netvoří spory a má relativně nízké požadavky na růst..
Tyto vlastnosti a skutečnost, že produkuje enzymy a další užitečné sloučeniny, umožnily, aby byla tato bakterie v biotechnologii označována jako „kůň“..
Bylo zjištěno, že první produkt byl biosyntetizován C. glutamicum byl to glutamát. Glutamát je neesenciální aminokyselina přítomná v přibližně 90% synapsí v mozku.
Podílí se na přenosu informací mezi neurony centrálního nervového systému a na tvorbě a obnově paměti.
Lysin, esenciální aminokyselina pro člověka a který je součástí proteinů syntetizovaných živými bytostmi, také produkuje C. glutamicum.
Mezi další aminokyseliny získané z této bakterie patří threonin, isoleucin a serin. Threonin se používá hlavně k prevenci vzniku oparu.
Serin pomáhá při produkci protilátek a imunoglobulinů. Isoleucin se podílí na syntéze bílkovin a produkci energie během fyzického cvičení..
Jedná se o nejaktivnější formu vitaminu B5 (kyselina pantothenová), protože pantothenát vápenatý se používá jako doplněk stravy. Vitamin B5 je nezbytný při syntéze sacharidů, lipidů a bílkovin.
Mezi ostatními, C. glutamicum produkuje laktát a sukcinát. Laktát má řadu aplikací, jako je aviváž, regulátor kyselosti potravin, činění kůže, projímadlo, mimo jiné..
Sukcinát se používá k výrobě laků, barviv, parfémů, potravinářských přídatných látek, léčiv a k výrobě biologicky odbouratelných plastů..
Protože fermentuje cukry, je schopen produkovat alkoholy, jako je ethanol a isobutanol. Z tohoto důvodu existují pokusy o syntézu ethanolu v kulturách C. glutamicum z odpadu z cukrové třtiny. Cílem těchto testů je dosáhnout průmyslové výroby biopaliv.
Xylitol, polyol nebo cukerný alkohol, se používá jako sladidlo pro diabetiky, protože nezvyšuje hladinu cukru v krvi.
C. glutamicum obsahuje ve svém genomu dva operony zvané ars1 a ars2, které jsou rezistentní vůči arsenu. Probíhají studie, které by nakonec mohly tuto bakterii použít k absorpci arsenu z prostředí..
Kromě sukcinátu, organické kyseliny produkované přirozeně bakteriemi, užitečné pro výrobu biologicky odbouratelných plastů, existuje další možná sloučenina, kterou lze použít pro tyto účely..
Tato sloučenina je polyester zvaný poly (3-hydroxybutyrát) (P (3HB)). P (3HB) není přirozeně produkován C. glutamicum. Genetičtí inženýři však provedli studie, které mají v bakteriích vytvořit pomocí genetické manipulace biosyntetickou cestu, která umožňuje její produkci.
Zatím žádné komentáře