CORYNEBACTERIUM GLUTAMICUM: MGA KATANGIAN, MORPOLOHIYA, KULTURA - BIOLOGY - 2024

Ang Corynebacterium glutamicum ay isang gramo-positibo, facultative anaerobic, baras na hugis bakterya na nasa lupa. Ito ay alinman sa spore-form o pathogenic. Kasama ang natitirang Corynebacteriaceae at ang bakterya ng mga pamilya ng Mycobacteriaceae at Nocardiaceae, ito ay bahagi ng pangkat na kilala bilang pangkat ng CMN. Ang pangkat na ito ay nagsasama ng maraming mga bakterya ng kahalagahan sa medikal at beterinaryo.

Ang bakterya C. glutamicum ay malawakang ginagamit sa industriya para sa paggawa ng mga amino acid. Ang paggamit ng bacterium na ito para sa pang-industriya na mga petsa ng pabalik higit sa 40 taon.

Corynebacterium glutamicum. Larawan ni AJC1 Flickr. Kinuha at na-edit mula sa https://www.acercaciencia.com/2013/05/16/germenes-con-caracteristicas-humanas/corynebacterium-glutamicum-by-ajc1-flickr/

Ang dami ng mga amino acid na ginawa ng mga bakterya na ito, kabilang ang monosodium glutamate at L-lysine, na kasalukuyang lumampas sa 100 tonelada bawat taon.

Pangkalahatang katangian

Ang mga bakteryang ito ay pumabagsak ng mga karbohidrat sa pamamagitan ng proseso ng pagbuburo. Ang produksiyon ng amino acid ay naiimpluwensyahan ng ibinigay na mapagkukunan ng carbon at sa pamamagitan ng ilang mga kondisyon sa pagdaragdag tulad ng limitasyon ng biotin.

Upang makuha ang inocula, kultura ng media ng tryptone complexes (YT), ginamit ang lebadura at binagong minimal media ng CGXII.

Para sa paglilinang, inirerekomenda ang mga temperatura ng 30 ° C at isang PH ng 7.4 - 7.5. Ang mga mapagkukunan ng carbon, pati na rin ang mga sangkap na gagamitin upang pagyamanin ang ani, ay depende sa mga resulta na makukuha.

Halimbawa, ang glucose, ammonium sulfate, magnesium sulfate, at dipot potassium phosphate ay natagpuan na may makabuluhang impluwensya sa produksiyon ng succinate.

Upang makakuha ng isang mataas na konsentrasyon ng L-lysine, ang medium medium ay dapat magkaroon ng glucose, ammonium sulfate, calcium carbonate, bactocasamino acid, thiamine hydrochloride, D-biotin, potassium dihydrogen phosphate, magnesium sulfate heptahydrate, ferrous sulfate heptahydrate at manganese chloride tetrahydrate.

Corynebacterium glutamicum, Larawan ni Carlos Barreiro. Kinuha at na-edit mula sa http://www.dicyt.com/viewItem.php?itemId=14535

Pathogeny

Bagaman ang karamihan sa bakterya na kabilang sa pamilyang Corynebacteriaceae ay pathogenic, ang ilan sa kanila, kabilang ang C. glutamicum, ay hindi nakakapinsala. Ang huli, na kilala bilang non-diphtheria corynebacteria (CND), ay mga commensals o saprophyte na maaaring naroroon sa mga tao, hayop at lupa.

Ang ilang mga CND, tulad ng C. glutamicum at C. feeiciens, ay ginagamit sa paggawa ng mga mahahalagang amino acid at bitamina.

Gumagamit sa biotechnology

Ang genome ng C. glutamicum ay medyo matatag, lumalaki nang mabilis, at hindi lihim ang extracellular na protease. Bukod dito, ito ay hindi pathogen, hindi bumubuo ng mga spores, at may mababang mga kinakailangan sa paglago.

Ang mga katangiang ito, at ang katotohanan na gumagawa ito ng mga enzyme at iba pang mga kapaki-pakinabang na compound, pinapayagan ang bacterium na ito na tinatawag na "workhorse" sa biotechnology.

Produksyon ng mga amino acid

Natagpuan ang unang produkto na kilala na biosynthesized ng C. glutamicum ay glutamate. Ang Glutamate ay isang nonessential amino acid na naroroon sa halos 90% ng mga synapses sa utak.

Ito ay kasangkot sa paghahatid ng impormasyon sa pagitan ng mga neuron ng gitnang sistema ng nerbiyos at sa pagbuo at pagbawi ng memorya.

Ang Lysine, isang mahalagang amino acid para sa mga tao at bahagi ng mga protina na synthesized ng mga nabubuhay na nilalang, ay ginawa din ng C. glutamicum.

Ang iba pang mga amino acid na nakuha mula sa bacteria na ito ay kasama ang threonine, isoleucine, at serine. Ang Threonine ay pangunahing ginagamit upang maiwasan ang hitsura ng herpes.

Tumutulong ang serine sa paggawa ng mga antibodies at immunoglobulin. Ang Isoleucine, para sa bahagi nito, ay kasangkot sa protina synthesis at paggawa ng enerhiya sa panahon ng pisikal na ehersisyo.

Iba pang mga produkto at aplikasyon

Pantothenate

Ito ang pinaka-aktibong anyo ng bitamina B5 (pantothenic acid), dahil ang calcium pantothenate ay ginagamit bilang suplemento sa mga diyeta. Ang bitamina B5 ay mahalaga sa synthesis ng mga karbohidrat, lipid at protina.

Mga organikong acid

Kabilang sa iba, ang C. glutamicum ay gumagawa ng lactate at succinate. Ang Lactate ay may maraming mga aplikasyon, tulad ng softener ng tela, regulator ng acidity ng pagkain, pag-taning ng katad, purgative, bukod sa iba pa.

Para sa bahagi nito, ang succinate ay ginagamit para sa paggawa ng mga lacquer, colorant, pabango, additives ng pagkain, gamot at para sa paggawa ng mga biodegradable na plastik.

Mga Alkohol

Dahil nagbibigay ito ng asukal, may kakayahang gumawa ng alkohol, tulad ng etanol at isobutanol. Para sa kadahilanang ito, mayroong mga pagsubok para sa synthesis ng ethanol sa C. glutamicum crops mula sa basura ng tubo. Ang layunin ng mga pagsubok na ito ay upang makamit ang pang-industriya na produksiyon ng mga biofuel.

Ang Xylitol, isang polyol, o asukal na alkohol, ay ginagamit bilang isang pampatamis para sa mga diabetes dahil hindi ito nagtaas ng antas ng asukal sa dugo.

Bioremediation

Ang glutamicum ay naglalaman ng dalawang mga operons sa genome nito, na tinatawag na ars1 at ars2, na lumalaban sa arsenic. May mga pag-aaral na isinasagawa nang may layunin ng kalaunan gamit ang bacterium na ito upang sumipsip ng arsenic mula sa kapaligiran.

Biodegradable plastik

Bilang karagdagan sa succinate, isang organikong acid na likas na ginawa ng bakterya, na kapaki-pakinabang para sa paggawa ng mga biodegradable na plastik, mayroong isa pang posibleng tambalan na maaaring magamit para sa mga layuning ito.

Ang tambalang ito ay isang polyester na tinatawag na poly (3-hydroxybutyrate) (P (3HB)). Ang P (3HB) ay hindi likas na gawa ng C. glutamicum. Gayunpaman, ang mga inhinyero ng genetic ay nagsagawa ng mga pag-aaral upang lumikha sa bakterya, sa pamamagitan ng genetic manipulasyon, isang landas na biosynthetic na nagpapahintulot na magawa ito.

Mga Sanggunian

1. S. Abe, K.-I. Takayama, S. Kinoshita (1967). Ang mga pag-aaral sa taxonomical sa glutamic acid-bacteria bacteria. Ang Journal of General and Applied Microbiology.
2. J.-Y. Lee, Y.-A. Na, E. Kim, H.-S. Lee, P. Kim (2016). Ang actinobacterium Corynebacterium glutamicum, isang Industrial workhorse. Journal ng Microbiology at Biotechnology.
3. J. Lange, E. Münch, J. Müller, T. Busche, J. Kalinowski, R. Takors, B. Blombach (2018). Ang pagtukoy ng pagbagay ng Corynebacterium glutamicum sa paglipat mula sa aerobiosis sa pamamagitan ng microaerobiosis hanggang anaerobiosis. Mga Gen
4. S. Wieschalka, B. Blombach, M. Bott, BJ Eikmanns (2012). Bio-based na produksiyon ng mga organikong acid na may Corynebacterium glutamicum. Biotechnology.
5. M. Wachi (2013). Mga Amino acid exporters sa Corynebacterium glutamicum. Sa: H. Yukawa, M. Inui (Eds.) Corynebacterium glutamicum biology at biotechnology.
6. Corynebacterium glutamicum. Sa Wikipedia. Nakuha noong Setyembre 25, 2018 mula sa en.wikipedia.org.
7. Corynebacterium glutamicum. Sa Wiki ng Microbe. Nakuha noong Setyembre 25, 2018 mula sa microbewiki.kenyon.edu.