Corynebacterium glutamicum Este o bacterie sub formă de lansetă, Gram pozitivă, anaerobă facultativă și prezentă în sol. Nu este nici formator de spori, nici patogen. Alături de restul Corynebacteriaceae și al bacteriilor din familiile Mycobacteriaceae și Nocardiaceae, face parte din grupul cunoscut sub numele de grupul CMN. Acest grup include multe bacterii de importanță medicală și veterinară..
Bacteriile C. glutamicum Este utilizat pe scară largă în industrie pentru producerea de aminoacizi. Utilizarea acestei bacterii pentru producția industrială datează de mai bine de 40 de ani.
Cantitatea de aminoacizi produși de aceste bacterii, inclusiv glutamatul monosodic și L-lizina, depășește în prezent 100 de tone pe an.
Indice articol
-Corynebacterium glutamicum este o bacterie Gram pozitivă nepatogenă.
-Nu produce spori.
-Conține catalază.
-Descompune carbohidrații prin metabolismul său fermentativ.
-Este capabil să sintetizeze aminoacizi precum serină, glutamat și lizină.
Speciile C. glutamicum a fost descoperit pentru prima dată în Japonia și descris de Kinoshita și colab. în 1958, sub numele de Micrococcus glutamicus. Mai târziu (1967), Abe și colab. L-au mutat în gen Corynebacterium.
Bacteriile genului Corynebacterium sunt situate taxonomic în subordinea Corynebacterineae. La rândul său, acest subordine aparține ordinii Actinomycetales, clasa Actinobacteria.
Subordinul Corynebacterineae include familiile Corynebacteriaceae, Mycobacteriaceae și Nocardiaceae denumite grupul CMN. Corynebacterium aparține primei dintre aceste familii.
Bacteriile sunt în formă de tijă, cu capete umflate în formă de ciocan sau club. Are un cromozom și o plasmidă circulară. Genomul său este format din 3.314.179 nucleotide.
Peretele celular este compus, printre alte substanțe, dintr-un strat de peptidoglican, acizi micolici cu lanț scurt, acizi mezo-diaminopimelici și polimeri arabino-galactanici.
Corynebacterium glutamicum folosește o mare varietate de substraturi, inclusiv zaharuri, acizi organici și alcooli, pentru creșterea și producția de aminoacizi.
Această bacterie descompune carbohidrații prin procesul de fermentare. Producția de aminoacizi este influențată de sursa de carbon dată și de anumite condiții de suplimentare, cum ar fi limitarea biotinei.
Pentru a obține inocula, s-au folosit medii de cultură ale complexelor de triptone (YT), extract de drojdie și medii minime modificate de CGXII..
Pentru cultivare, se recomandă temperaturi de 30 ° C și un pH de 7,4 - 7,5. Sursele de carbon, precum și substanțele care urmează să fie utilizate pentru a îmbogăți cultura, vor depinde de rezultatele care vor fi obținute..
De exemplu, glucoza, sulfatul de amoniu, sulfatul de magneziu și fosfatul dipotasic s-au dovedit a avea o influență semnificativă asupra producției de succinat..
Pentru a obține o concentrație mare de L-lizină, mediul de cultură trebuie să aibă glucoză, sulfat de amoniu, carbonat de calciu, acid bactocasamino, clorhidrat de tiamină, D-biotină, fosfat dihidrogen de potasiu, sulfat de magneziu heptahidrat, sulfat feros heptahidrat și clorură de mangan tetrahidrat.
Deși majoritatea bacteriilor aparținând familiei Corynebacteriaceae sunt patogene, unele dintre ele, inclusiv C. glutamicum, sunt inofensive. Acestea din urmă, cunoscute sub numele de cornebacterii non-difterice (CND), sunt comensale sau saprofite care pot fi prezente la om, animale și sol..
Unele CND, cum ar fi C. glutamicum Da C. feeiciens, sunt utilizate în producția de aminoacizi esențiali și vitamine.
Genomul C. glutamicum este relativ stabil, crește rapid și nu secretă protează extracelulară. În plus, este nepatogen, nu formează spori și are cerințe de creștere relativ scăzute..
Aceste caracteristici și faptul că produce enzime și alți compuși utili, au permis acestei bacterii să fie numită „cal de lucru” în biotehnologie..
Primul produs găsit despre care se știa că este biosintetizat de C. glutamicum era glutamat. Glutamatul este un aminoacid neesențial prezent în aproximativ 90% din sinapsele din creier.
Este implicat în transmiterea informațiilor între neuronii sistemului nervos central și în formarea și recuperarea memoriei.
Lizina, un aminoacid esențial pentru oameni și care face parte din proteinele sintetizate de ființele vii, este, de asemenea, produsă de C. glutamicum.
Alți aminoacizi obținuți din această bacterie includ treonina, izoleucina și serina. Treonina este utilizată în principal pentru a preveni apariția herpesului.
Serina ajută la producerea de anticorpi și imunoglobulină. Isoleucina, la rândul său, este implicată în sinteza proteinelor și producerea de energie în timpul exercițiului fizic..
Este cea mai activă formă de vitamina B5 (acid pantotenic), deoarece pantotenatul de calciu este utilizat ca supliment în diete. Vitamina B5 este esențială în sinteza carbohidraților, lipidelor și proteinelor.
Printre alții, C. glutamicum produce lactat și succinat. Lactatul are multiple aplicații, cum ar fi balsamul, regulatorul de aciditate alimentară, bronzarea pielii, purgativ, printre altele..
La rândul său, succinat este utilizat pentru producerea lacurilor, coloranților, parfumurilor, aditivilor alimentari, medicamentelor și pentru fabricarea materialelor plastice biodegradabile..
Deoarece fermentează zaharurile, este capabil să producă alcooli, cum ar fi etanolul și izobutanolul. Din acest motiv există studii pentru sinteza etanolului în culturile de C. glutamicum din deșeuri din trestie de zahăr. Obiectivul acestor teste este realizarea producției industriale de biocombustibili.
Xilitolul, un poliol sau alcool din zahăr, este utilizat ca îndulcitor pentru diabetici, deoarece nu crește nivelul zahărului din sânge.
C. glutamicum conține doi operoni în genomul său, numiți ars1 și ars2, care sunt rezistenți la arsen. Există studii în desfășurare pentru a utiliza în cele din urmă această bacterie pentru a absorbi arsenicul din mediu..
Pe lângă succinat, un acid organic produs în mod natural de bacterii, util pentru producerea materialelor plastice biodegradabile, există un alt compus posibil care poate fi utilizat în aceste scopuri..
Acest compus este un poliester numit poli (3-hidroxibutirat) (P (3HB)). P (3HB) nu este produs în mod natural de C. glutamicum. Cu toate acestea, inginerii genetici au efectuat studii pentru a crea în bacterii, prin manipulare genetică, o cale biosintetică care permite producerea acesteia.
Nimeni nu a comentat acest articol încă.